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摘要：随着我国航天事业的发展，相关产业对集成电路产品的需求逐年提高，集成电路研制单位普遍面临着供应链新形态和更高标准的用户要求。本文以A研究所为例，阐述了风险管理在高可靠集成电路产品研制过程的重要作用。通过对高可靠集成电路产品研制流程梳理，对各阶段进行风险识别和分析，提炼出高可靠集成电路产品的任务输入是否完整、设计方案是否完备、协作配套和物资是否保障、测试验证及摸底是否可靠、产品研发生产流程是否可控等五项风险点。通过对这五个关键点制定风险应对方案，采取应对措施，达到高可靠集成电路产品研制过程风险控制的目的。
关键词：风险管理,集成电路,高可靠,流程
一、引言
半导体集成电路的可靠性是指器件在一定时间内、一定条件下无故障地执行指定功能的能力和可能性，可靠性的高低影响集成电路的产品应用的广度。高可靠集成电路产品，顾名思义就是可靠性比较高的集成电路了产品，在环境适应性、工作温度、寿命长短、存储条件等都有着优异的表现，重点应用在宇航、军工、汽车、工业等领域。
A研究所成立于1994年，研发生产高可靠、长寿命、抗辐射、高性能集成电路，是国内高可靠集成电路技术的驱动者和先行者。
随着集成电路的规模、可靠性指标要求逐年提升，高可靠集成电路的研发生产面临着许多新挑战：一是产品任务的输入完整性风险；二是设计方案完备性风险；三是协作配套和物资保障齐套风险；四是产品质量可靠性风险；五是多项目小批量的研发生产计划流程管控风险。
二、高可靠集成电路产品风险识别分析及应对
(一)风险识别高可靠集成电路产品风险管理的重要性
对于高可靠集成电路而言，电路可靠性至关重要，而可靠性的保障能力，对于研制风险的识别、分析以及应对要求颇高，良好的风险管控水平可以极大概率规避研制过程中可能遇到的各种问题，有效的提升高可靠集成电路的研制成功率，抢占市场，对于企业长远发展打下基础。
对高可靠集成电路产品的研制生产流程进行风险识别，是风险控制的基础和前提。通过信息收集，将高可靠集成电路产品研制过程中可能出现的风险问题进行分类汇总，逐一识别其相应的风险要素，根据任务输入、设计方案开发、协作配套和物资保障、质量可靠性、研发生产计划实施、管理体系、交付验收的全过程，对风险源进行归纳、总结和层次划分(见表1)。
(二)风险评估
根据高可靠集成电路产品研制管理规范，综合分析风险事件、风险点、风险因素和现有的风险控制措施、管理预案，从风险对项目的影响程度和发生的可能性两方面，制定出风险评估标准。针对识别出的风险点，根据发生可能性与影响程度，结合风险的可控性，按照风险评估标准表确定风险等级，绘制风险坐标图(见图1)。风险评估后重大风险1项(红色区域)，一般风险4项(黄色区域)，轻微风险2项(白色区域)，针对5项重大和一般风险点，具体分析，采取不同的应对措施。
(三)风险分析及应对
1.设计需求完备性风险。风险分析：高可靠集成电路分为专用集成电路和通用集成电路，专用电路需要有明确的功能设计文件作为输入，通用集成电路也需要有明确的用户需求作为依托。是否充分评估用户需求，是否存在设计输入的重大风险事项。风险应对：为降低设计输入不完备导致的风险，市场部门需要联合用户编制集成电路选用必要性论证报告，对集成电路的功能、性能、质量、进度等各项需求进行充分论证和确定，形成完善受控的需求文件。在立项论证阶段，市场部门需组建专业评审团队(必要时需联合质量保证单位或部门)，对任务输入进行全面评审，包括技术指标是否合理，技术文件是否完备、是否受控，多版本如何管控，产品保证要求是否全面、明确等。经审查、评审，全面评估后完成了立项审查，批准立项。批准立项后，科研生产调度牵头建立协调沟通机制，统一对研制过程质量和进度问题进行处理。
2.设计方案完备性风险。风险分析：高可靠集成电路的规模、性能指标，实现技术难度逐年增大，是否全面评估产品规模及具体功能关乎整个产品的成败。因此设计方案的是否全面充分，属于重大风险项。风险应对：对于高可靠集成电路产品设计过程，研发部门组织精干力量，聘请技术、测试开发、封装工艺、外壳设计、可靠性分析等涉及的关键领域专家进行充分研讨评审，必要时需邀请用户、质保单位全程参与设计方案评审。针对新技术、新工艺器件特性是否全面认知，所选工艺平台是否满足研制要求，设计研制目标是否满足任务书，是否充分评估产品的关键特性，是否充分评估测试方案，研制资源是否能保证，是否全面；降低或避免功能覆盖不全、可控性或产品质量保证无法满足要求等问题。此外，对于型号重点项目，采用集同办公模式，组建跨研发部门的强大研制团队，使用重点专项任务调度的形式，内部快速搭建仿真平台，快速进行前后端迭代，解决时序、功耗等关键技术难点，保证设计研制快速进行。
3.协作配套和物资齐套保障风险。风险分析：外部环境发生了深刻变化，协作配套加工业务周期显著加长。国际产业链新形态对我国高端装备制造和集成电路产业产生重大影响。国内部分协作厂商加工仍存在一定质量风险，协作配套和物资齐套保障已成为整个高可靠集成电路研制过程中较为复杂和控制难度较大的一项。风险应对：面临产业链新形态，优选国内协作配套单位，提前预订协作资源，构建协作配套管理信息化平台，动态处理协作资源需求，保障协作配套业务进度可控。针对工艺不稳定，参数不符合要求的质量风险问题，在设计开发时考虑设计裕量，保证工艺质量。同时，针对设计难度大，可能一次不成功的产品，制定在线改版方案，为设计迭代保留备份方案，建立试错、容错机制。此外，针对外壳、测试老化插座等关键外购物资，制定了完备的设计、采购、到货管理、存储管理等管理规范制度，并使用ERP软件进行管理监控，可有效降低对研产的影响。
4.测试验证及可靠性摸底风险。风险分析：高可靠集成电路产品高标准的用户要求，使得稳定性的是设计开发过程的重中之重。但随着产品测试开发难度加大，集成电路存在可靠性摸底不充分，测试功能覆盖不全等情况，产品质量存在一定风险。风险应对：由于高可靠集成电路的规模大、性能指标高，实现技术难度大，测试周期短，测试开发、测试调试的难度加大。为降低风险，提升测试验证及可靠性摸底效果，针对测试验证及可靠性摸底方案，科研生产调度组织评审，协调测试验证方案计划落实，协调测试设备、测试人员、其他必要的保障。测试负责人可借鉴历史成熟产品的测试模型、测试方法、测试经验，其余测试人员协助完成。同时为了最大限度满足用户使用需求，降低测试验证环节引入的风险，科研管理调度建立了信息沟通机制，用户的需求，尤其特殊或新增需求，会及时传递给测试负责人。测试人员会按时完成新增测试向量调试，调整测试程序或测试模式，并反馈结果，如此反复，帮助用户解决实际需求或问题。多年来对高可靠集成电路测试进行探索和实践，形成了一套稳定且可升级的测试验证控制流程，并协助用户通过板级、ATE、第三方应用等多种验证的方式，不断对测试验证程序优化升级，提高了产品可靠性。
5.研发生产计划流程实施风险。风险分析：随着航天产业的发展，市场对集成电路产品的需求不断增加。但多产品、小批量的研发生产加工模式，使得对整个产品的研制的信息化管理和监控成为研制开发过程中的必要任务。风险应对：通过先后推动MPM多项目管理系统、CPM生产管理系统等模块上线使用，建成了集立项管理、计划管理、计划考核、项目信息管理、项目完成统计、协作配套管理、生产管理于一体的科研生产项目管理软件。依托信息化平台，践行精细精益管理思路，实行分级分类管控。提前识别风险，制定应对措施，责任落实到岗到人，关键进度落实到天，构建了全生命周期项目管理模式，提升了过程管理的规范性。生产过程中，重点关注质量管理体系执行情况，避免或降低不规范操作引入的质量或管理风险，确保工艺控制、质量状态控制、生产能力风险、设备资源、工艺设备、原材料、场地、生产人员、动力保障等等风险最低。
三、取得的成效
(一)促进产品质量提升
从风险管控为切入点，通过流程化和信息化的风险管理方法，充分完备的设计开发输入评审，成熟的设计验证流程，可靠的辐照设计保障，且设计开发阶段，尤其在仿真验证、设计评审等关键环节，将用户、质保单位等共同纳入项目攻关团队，共同参与方案及设计评审，群策群力，共同识别并解决潜在风险点，有利于保障设计开发的可靠性，确保实现型号任务的功性能要求。同时与工艺厂家协同合作，稳定搭建工艺平台，促进高可靠集成电路产品关键指标的改进，提升产品质量。通过有效的风险管理实践，我所目前产品质量一致性水平达到国内先进宇航水平，封装平均成品率达到97%以上。
(二)协作配套有效控制
建立协作保障制度，提升在发生公共事件及形势突变情况下的协作工艺和物资的保障能力。合理进行物资及供方备份的制度，确保关键工艺和物资不成为任务短线。多方比质比价，优中选优降本增效，有效提高资源保障能力。同时构建了外协管理信息化平台，实现了协作配套业务的全流程、全要素管理，保障进度可控。在全球新冠疫情以及国内外形势多种因素的影响下，仍能全面保障科研生产任务，满足选型配套。
(三)保障研发生产进度
以规范化的航天集成电路产品研制流程为基础，信息化的科研生产流程管控软件为工具，能够实现对问题的预见性、及时性和可控性，提前发现和解决可能存在的风险，及时解决可能出现的问题，有效保障每一批高可靠集成电路的研发和生产进度。并且通过软件的监控，提高了产品加工的成功率。目前通过较好的保障监控，该研究所我所可达到封装测试年产100万只，提升450%，有效地保障生产进度。
四、结语
针对高可靠集成电路产品，从全流程的各阶段充分识别风险，并针对风险事项及影响程度，事前进行分析研判，及时制定应对预案。积极化解了需求、技术攻关、协作配套和物资保障、质量问题、生产进度等五个方面的风险点。目前这套全方位的风险管理办法已全面应用在A研究所六个事业部以及十一个研发室的百余项科研生产任务中，整体研发成功率可以提升12％。随着“十四五”规划以及2023年远景目标的确定，航天强国建设迈向新征程，航天发射开启超级模式。高可靠集成电路产品作为航天产业“芯魂”起到关键作用。面对行业新形势、新挑战，A研究所必须提升风险意识，靠前保障，实现集成电路产品研制过程风险可控，提供长期稳定的高质产品，才可以提升其在行业中的地位，实现高质量发展目标。
参考文献
[1]李铁成，李茜楠.全球集成电路关键材料产业发展态势与风险分析[J].中国集成电路，2020，29(10)：7.
[2]龚建伟，马铖昱，韦天桐，等.中国集成电路产业发展风险分析[J].甘肃科技，2019，35(15)：4.
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