“中国芯”走上飞天之路 9月2日0时33分，经过

“中国芯”走上飞天之路

9月2日0时33分，经过约6小时的出舱活动，神舟十四号航天员乘组圆满完成空间站问天实验舱首次出舱任务，中国空间站建造之路又向前迈进一步。在这条宏大的航天强国之路上，其实还有一条独属于微小元器件的“飞天之路”。

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成败意义重大。宇航芯片相当于航天器的细胞甚至心脏，细胞不健康、心脏不强大，块头再大也不算强。

记者从中国航天科技集团五院了解到，该院宇航物资保障事业部近年来与众多国内生产厂商携手努力，成功研发一大批国产宇航高端芯片，元器件质量、可靠性稳步提高，推动“中国芯”走上了飞天之路。


北京时间2022年9月1日18时26分，航天员陈冬成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至19时09分，航天员陈冬、航天员刘洋成功出舱。中国载人航天工程办公室供图

出色的设计，仅能赋予宇航芯片诞生的条件，却不能确保每一批次、每一只芯片都是胜任航天任务的高质量产品。尤其是复杂高端的新研国产芯片，在研制生产初期设计、工艺成熟度不高，离航天型号稳定应用需求尚有差距。

五院专家表示，为弥补这一差距，研制人员充分研究国产新研元器件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）。

专家称，PCS全心关注国产宇航芯片的生产全过程，在全国主要元器件生产厂都已建立运行。其通过统一的体系化工作，对质量特性全要素管控，大大提高了国产宇航芯片的固有质量，扩充了国产宇航芯片队伍。

众多国产宇航芯片完成生产制造，不会直接到达航天型号的装配现场，而是被送到五院物资部接受严格的检验。

航天科技集团五院宇航物资保障事业部元器件工程试验中心主任王征介绍，虽然这些经过加固设计、在一流的工艺线上生产的宇航芯片已经是国产芯片的佼佼者，但每个批次中，仍有若干芯片会被随机抽取出来，经受破坏性物理分析（DPA）。

王征说，DPA试验包括外部目检、X射线检查、粒子碰撞噪声检测（PIND试验）、密封试验、内部气氛含量检测、内部目检、扫描电子显微镜检查、键合强度、芯片剪切等多个项目。

“这是判断宇航芯片是否存在批次性质量问题的关键一招，对于杜绝批次性质量问题发生具有重要意义。”王征说。

在确认批次质量状态后，宇航芯片还要逐一经历验收试验，进行详细、全面、严格的“体检”。

芯片内部的多余物是一种致命的威胁，某种意义上可以称之为宇航芯片的“肿瘤”，PIND试验是发现芯片内部多余物的有效手段，目前物资部的PIND实验设备能够发现比一粒灰尘还小的细微颗粒。

宇航芯片的工作环境极为苛刻，为了保护其“内脏”免受外部水汽或气体成分的影响，大多数宇航芯片在生产阶段就进行了密封。检漏试验是检查芯片密封性能的专门试验，一个橡皮大小的芯片，要保证常压12年内不漏完内部气体，物资部目前能够把这个检验精度提高几百倍，完全满足宇航应用要求。

王征表示，只有顺利通过全部试验项目的芯片，才能够被物资部试验中心开具合格证，证明其质量满足宇航用元器件的要求。

这仿佛是芯片的成人礼，直到这时，它们才能成为真正意义上的宇航芯片。

经过层层筛选与考核，国产宇航芯片携带着合格证，终于来到了踏上执行飞天任务的起点。在装配现场，仍能见到专家的身影。

为了让宇航芯片易用好用，发挥最大效能，物资部根据前期试验情况编制了包含芯片特性曲线，电应力、温度应力、机械应力极限、典型应用指导等内容的芯片应用指南，用以指导用户使用。

如今，无数寄托着航天人信心与期盼的“中国芯”逐梦太空，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，有着宏大的中国航天梦。

来源：中国青年报客户端

编辑：王昕睿

一审：王昕睿

二审：索莹星

三审：马威

中国科技发达。