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小小“中国芯” ,大大“航天梦”

时间:2022年09月02日 信息来源:本站原创 点击:448 字体:

作为中国空间站上实现关键功能的最小个体,宇航芯片等电子元器件对任务的成败意义重大,相当于航天器的“细胞”甚至“心脏”。


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近年来,在航天科技集团五院宇航物资保障事业部(以下简称五院物资部)和众多国内生产厂商的携手努力下,一大批国产宇航高端芯片应运而生,元器件质量、可靠性稳步提高,开启了“中国芯”的飞天之路。

 

创新体系,成就“先天优异”

 

出色的设计,仅仅是宇航芯片诞生的开端,如何确保每一批次、每一只“中国芯”都是胜任航天任务的高质量产品呢?在研制生产的初期,设计、工艺成熟度不高,离航天型号稳定应用需求存在很大差距,又如何弥补呢?

 

五院研制人员充分研究了国产新研元器件的产品特点和质量形势,运用全面质量控制理论和系统工程理论,创建了宇航元器件过程控制体系(PCS)。该体系关注国产宇航芯片的生产全过程,通过统一的体系化工作,对质量特性全要素管控,助力厂商提高国产宇航芯片的固有质量,制造出一批批优质的“中国芯”。


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千锤百炼,方为“天之骄子”

 

尽管宇航芯片个个“先天优异”,但考虑到它们的工作环境极为苛刻,数量众多的芯片在生产制造后,并不会直接在航天型号上装机使用,而是被送到具备专业宇航检测和试验条件的地点开展严格而全面的检查。

 

物资部元器件工程试验中心主任王征介绍:“经过加固设计,在一流的工艺线上生产的宇航芯片,已经是国产芯片的翘楚,但每个批次中,仍要随机抽取若干个进行破坏性物理分析(DPA)。”

 

DPA的流程包括外部目检、X射线检查、粒子碰撞噪声检测(PIND试验)……接受“初筛”的宇航芯片要经过多道检验,确保自身在设计、结构、材料、制造质量等方面满足严酷的宇航应用要求。可以说,同批次拥有相同“基因”的芯片样品在经过DPA试验后,很大程度上把好了质量的第一关。

 

此外,面对种类繁多的宇航芯片,为确保测试有效性,五院测试开发专业团队针对不同型号需求,量身定制了各类测试程序。在每年完成的200余项新型、复杂器件的测试程序开发中,接近一半为复杂大规模器件的测试程序,有力保证了测试覆盖芯片内部所有的资源及应用工况,做到既不漏检芯片功能,也不损坏芯片结构。

 

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只有顺利通过全部试验项目的芯片,才能称得上是宇航芯片,这仿佛是“中国芯”的成人礼。

 

指南配套,实现“最优性能”

  

经过层层筛选与考核,“中国芯”带着“合格证”,来到了飞天之路的起点。在装配现场,我们依然能看到五院研制人员忙碌的身影,他们根据前期试验情况编制了一套芯片应用指南,包含芯片特性曲线、电应力、温度应力、典型应用指导等内容,用以指导用户使用,以便发挥出芯片的最优性能。

 

如今,无数寄托着航天人信心与期盼的“中国芯”逐梦太空、遨游星辰,在茫茫宇宙中贡献着自己的航天力量,成为我国航天科技自立自强的真实写照。在它们小小的身躯里,有着大大的中国梦、航天梦。



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