電子元器件質(zhì)量等級的判定

1、電子元器件質(zhì)量等級1.元器件質(zhì)量保證有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為了保證軍用元器件的質(zhì)量，我國制訂了一系列的元器件標(biāo) 準(zhǔn)。在七十年代末期制訂的“七專” 7905技術(shù)協(xié)議和八十 年代初期制訂的“七?！?8406技術(shù)條件（以下統(tǒng)稱“七專”條件），“七專”技術(shù)條件是建立我國軍用元器件標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)， 目前按“七?！睏l件或其加嚴(yán)條件控制生產(chǎn)的元器件仍是航 天等部門使用的主要品種。（注：“七專”指專人、專機(jī)、專 料、專批、專檢、專技、?？ǎ?根據(jù)發(fā)展的趨勢，“七?！睏l件將逐步向元器件的國家軍用 標(biāo)準(zhǔn)（GJB）過渡。因此，以下將主要介紹元器件國家軍用 標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)情況。從八十年代開始，我國軍用標(biāo)準(zhǔn)化組織參照美國軍用標(biāo)準(zhǔn) （MIL）

2、體系建立了 GJB體系，其中元器件的標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、指導(dǎo)性技術(shù)文件三種形式:規(guī)范一主要包括：元器件的總規(guī)范和詳細(xì)規(guī)范，這 兩種規(guī)范統(tǒng)稱產(chǎn)品規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)一主要包括：試驗(yàn)和測量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量保證大綱 和生產(chǎn)線認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、元器件材料和零件標(biāo)準(zhǔn)、型號命名標(biāo)準(zhǔn)、 文字和圖形符號標(biāo)準(zhǔn)等；指導(dǎo)性技術(shù)文件一主要包括：指導(dǎo)正確選擇和使用元器件的指南、用于電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)的手冊、元器件系 列型譜等。根據(jù)我國的具體情況，軍標(biāo)分為國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)軍用標(biāo) 準(zhǔn)、企業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)級別。下面對組成國家軍用元器件標(biāo)準(zhǔn)體系的三種形式：規(guī)范、標(biāo) 準(zhǔn)和指導(dǎo)性技術(shù)文件分別舉例作簡要的介紹。1.1規(guī)范元器件規(guī)范主要包括：元器件的總規(guī)范（通

3、用規(guī)范）和詳細(xì) 規(guī)范兩個(gè)層次。總規(guī)范對某一類元器件的質(zhì)量控制規(guī)定了共 性的要求，詳細(xì)規(guī)范是對某一類元器件中的一個(gè)或一系列型 號規(guī)定的具體的性能和質(zhì)量控制要求，總規(guī)范必須與詳細(xì)規(guī) 范配套使用。元器件的產(chǎn)品規(guī)范是元器件生產(chǎn)線認(rèn)證和元器 件鑒定的依據(jù)之一，也是使用方選擇、采購元器件的主要依 據(jù)。現(xiàn)在我國國防工業(yè)主管部門已發(fā)布了大量的元器件總規(guī)范， 但是詳細(xì)規(guī)范還沒完全配套，所以往往由器件生產(chǎn)單位制定 了詳細(xì)規(guī)范（屬于企業(yè)軍標(biāo)準(zhǔn)級別）經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)確認(rèn)后貫 徹執(zhí)行。已發(fā)布的軍用元器件總規(guī)范中，影響較大的總規(guī)范及其參照 采用的MIL標(biāo)準(zhǔn).表1-1中序號1 3是器件的總規(guī)范，包 括了分立器件、集成電路及混合

4、集成電路，每一類器件只有 一個(gè)總規(guī)范，但是對于同一類的元件，就可以有不止一個(gè)總規(guī)范，例如對于電容器這一大類的元件，已發(fā)布了 21個(gè)總 規(guī)范。對于電磁繼電器已發(fā)布了 3個(gè)總規(guī)范。每個(gè)器件或 元件的總規(guī)范下面又有若干個(gè)詳細(xì)規(guī)范配套，所以元器件的 產(chǎn)品規(guī)范（總規(guī)范和詳細(xì)規(guī)范）的數(shù)量在元器件標(biāo)準(zhǔn)體系中 占很大的比例。1.2標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)是國家軍用標(biāo)準(zhǔn)體系中除了規(guī)范、指導(dǎo)性技術(shù)文件以外 的另一種形式。它包括的門類很廣，對元器件使用方來說， 首先要了解有關(guān)試驗(yàn)和測量方法的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@類標(biāo)準(zhǔn)是規(guī) 范重要的技術(shù)支撐，結(jié)合產(chǎn)品規(guī)范了解這類標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，一 方面有助于更深入地掌握元器件承受各種應(yīng)力的能力，另一 方面對元器

5、件使用方正確制訂補(bǔ)充篩選（二次篩選）或失效 分析的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)性文件提供了參考依據(jù)。試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)對某一類元器件進(jìn)行試驗(yàn)、測量或分析 的技術(shù)性很強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，這類標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量較少，但對保證元器 件的質(zhì)量起很大作用。表1-2列出已發(fā)布的元器件主要方法 標(biāo)準(zhǔn)及其等效采用的MIL標(biāo)準(zhǔn)。four_ho（270377846） 19:08:30表1-2中序號1 4是標(biāo)準(zhǔn)化部門等效采用了相應(yīng)的美軍 制定的。這四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所列的試驗(yàn)方法分別適用于半導(dǎo)體分立 器件、元件、微電子器件和電連接器的試驗(yàn)，這些方法標(biāo)準(zhǔn) 在半導(dǎo)體分立器件、元件（包括電連接器）、微電路產(chǎn)品規(guī) 范的鑒定試驗(yàn)、質(zhì)量一致性檢驗(yàn)中被廣泛地引用。2可靠性表

6、征方式軍用電子元器件標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中規(guī)定的可靠性保證要求有兩 種表征方式，即失效率等級和產(chǎn)品保證等級。前者用于大多 數(shù)（并非全部）電子元件可靠性水平的評定，后者則用來評 價(jià)電子器件（包括部分電子元件）的可靠性保證水平。2.1元件的失效率等級失效率是量化表征產(chǎn)品可靠性水平的一種特征數(shù)，在以其為 可靠性表征方式的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中規(guī)定有關(guān)從10/h和10/h 的四個(gè)等級。惟須注意的是只有做定級鑒定，高于它的等級 則利用已鑒定定級的10 /h等級后的延長試驗(yàn)和維持試驗(yàn) 數(shù)據(jù)予以確定。無論等級高低，可靠性保證體系方面的要求（指可靠性保證大綱標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定并為產(chǎn)品規(guī)范所具體 明確的要求）都是同一的。這種表征方式主

7、要用于電容器、電阻器以及繼電器等電子元 件的可靠性要求及其評價(jià)方面。需要說明的是：由于這些元 件以往的規(guī)范，均以“有可靠性指標(biāo)的xxx總規(guī)范（詳細(xì) 規(guī)范）”定名，而容易產(chǎn)生沒有冠以“有可靠性指標(biāo)的xx x”就沒有可靠性要求甚至無可靠性的誤解?！坝锌煽啃灾笜?biāo)”英文縮寫為“ER”是“Established Reliability w,其基本含義是“確立（或建立）可靠性”包括兩方面的含義: 一是確立可靠性保證要求，二是確立可靠性的量化值。就“確 立可靠性保證要求”的含義而言，是軍用電子元器件標(biāo)準(zhǔn)或 規(guī)范共同的內(nèi)容，而“確立可靠性的量化值”則是失效率 等級表征可靠性保證要求的元件規(guī)范特有的內(nèi)容。為了減

8、少 因標(biāo)準(zhǔn)名稱而產(chǎn)生的誤解，應(yīng)當(dāng)考慮用更為合適的修飾語， 如可否用“規(guī)定失效率等級的XXX等”替代“有可靠性指 標(biāo)的XXX ”來定名規(guī)范的名稱。我國于1979年發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)電子元器件失效率試驗(yàn)方 法，對有可靠性指標(biāo)（ER ）的軍用元件，規(guī)定了失效率等 級，該國標(biāo)是參照采用了美軍標(biāo)MIL-STD-690B （ 1968 ）而 制定的，一直沿用到九十年代初期。1996年發(fā)布了國家軍 用標(biāo)準(zhǔn)GJB2649-96 ,該國家軍標(biāo)等效采用了美軍標(biāo) MIL-STD-690C （ 1993 ）,今后國軍標(biāo)有可靠性指標(biāo)的貫標(biāo)元 件將主要采用GJB 2649-96。但目前大多數(shù)列入合格產(chǎn)品目錄（QPL）中有可靠

9、性指標(biāo)的元件，仍沿用GB/T 1772-79規(guī)定的失效率 等級，兩者的失效率等級代號很易混淆，現(xiàn)將這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)失 效率等級的分類及代號同時(shí)列于表2-1，供比較。2.2產(chǎn)品保證等級 作為另一種表征方式的產(chǎn)品保證等級，則與失效率等級表征 方式有較大不同。其一是產(chǎn)品保證等級沒有直觀的量化數(shù) 值，其二是不同產(chǎn)品保證等級有不同的保證要求。采用產(chǎn)品 保證等級表征可靠性水平的產(chǎn)品最典型的是半導(dǎo)體器件，包 括集成電路。在GJB33半導(dǎo)體器件總規(guī)范中明確規(guī)定產(chǎn) 品保證等級為JP （普軍級）、JT（特軍級）、JCT（超特軍級）。 在某些電子元件的總規(guī)范中雖未明確指出產(chǎn)品保證等級，實(shí) 際上產(chǎn)品保證等級為一級一一J（軍

10、級）；還有的規(guī)范明確規(guī) 定供宇航用，如GJB599耐環(huán)境快速分離高密度圓形電子連 接器件總規(guī)范中明確規(guī)定供宇航用，即產(chǎn)品保證等級為宇 航級。事實(shí)上，具有確定產(chǎn)品保證等級的器件（或元件），當(dāng)然存 在有與該等級相應(yīng)的固有可靠性水平。只是由于這類器件 （或元件）的失效時(shí)間函數(shù)不服從指數(shù)分布或（和）受設(shè)計(jì)、 結(jié)構(gòu)、材料、工藝等影響甚大，而不采用并通過試驗(yàn)給出相 應(yīng)的失效率。當(dāng)然，如果不考慮經(jīng)濟(jì)與時(shí)間因素而進(jìn)行常時(shí) 間恒定應(yīng)力試驗(yàn)，還是可以得出大體相當(dāng)?shù)氖蕯?shù)據(jù)。 但是，畢竟four_ho（270377846） 19:08:39經(jīng)濟(jì)與時(shí)間的投入難以承受。資料上見到的這類元件、器件的失效率，據(jù)分析有兩個(gè)

11、來源，一個(gè)是生產(chǎn)方的最終檢驗(yàn)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的累積處理結(jié)果，另一個(gè)是使用方的現(xiàn)場失效統(tǒng)計(jì)分析。MIL-STD-11268電子設(shè)備用元器件、材料與工藝在界定高可靠性元器件時(shí)就明確指出，凡按失效率表征可靠性（ER:Established Reliability）的規(guī)范供貨的 P級（10/h） 及其以上的元件，和按規(guī)定有產(chǎn)品保證等級的規(guī)范供貨的B 級及其以上（對于微電路）和JANJX級及其以上（對半導(dǎo)體 分立器件）的器件，均屬于高可靠性器件，并依這一界定采 購使用需要的高可靠元器件。在軍用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中，對不同產(chǎn)品保證等級規(guī)定有不同的保 證要求。保證要求的多少和嚴(yán)格程度的高低，決定了保證等 級的高低。但應(yīng)當(dāng)

12、指出，并不是所有的軍用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范都明 確標(biāo)明產(chǎn)品保證等級。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范只包括一個(gè)等級或只包 括一個(gè)且屬較低等級時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就僅規(guī)定產(chǎn)品鑒定和質(zhì) 量一致性檢驗(yàn)要求，而未明確保證等級，因?yàn)榈燃墐H用來區(qū) 別表示兩個(gè)或兩個(gè)以上的等級。軍用電子元器件的產(chǎn)品保證要求所包括的典型內(nèi)容有產(chǎn)品 保證大綱審查、工廠或生產(chǎn)線認(rèn)證、產(chǎn)品鑒定檢驗(yàn)、檢驗(yàn)批 構(gòu)成、可追溯性、生產(chǎn)過程檢驗(yàn)、篩選以及質(zhì)量一致性檢驗(yàn) 等。產(chǎn)品保證等級愈高，所涉及的保證要求內(nèi)容愈多和愈嚴(yán)。 如用于航天的產(chǎn)品保證等級（S級集成電路，JANS級半導(dǎo) 體分立器件）的產(chǎn)品保證要求，就涉及了上述內(nèi)容的全部； 而用于航空或類似應(yīng)有場合的產(chǎn)品保證等級的產(chǎn)品保

13、證要求，在保證要求內(nèi)容和嚴(yán)格程度上則少于和低于航天用產(chǎn)品 保證等級。而不以失效率表示可靠性的元件規(guī)范中規(guī)定的產(chǎn) 品鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)，即是屬于產(chǎn)品保證要求內(nèi)容最少 的產(chǎn)品保證等級，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范根據(jù)應(yīng)用場合的不同，在鑒定 和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)中規(guī)定的項(xiàng)目多少和嚴(yán)酷度高低也是不 同的。3元器件的質(zhì)量認(rèn)證 最早的的質(zhì)量認(rèn)證是七專線審查，由當(dāng)時(shí)的五所數(shù)據(jù)中心審 查，依據(jù)規(guī)定，必須經(jīng)“七專線”及產(chǎn)品經(jīng)過審核、批準(zhǔn)、 公布（七專目錄）的產(chǎn)品，才可以打上“ 6”的標(biāo)記。自90年代初期開始的軍標(biāo)認(rèn)證，是依據(jù)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn) 證。其認(rèn)證機(jī)構(gòu)是由原國防科工委授權(quán)的中國軍用電子元器 件質(zhì)量認(rèn)證委員會(huì)，它獨(dú)立于元器件的生

14、產(chǎn)方和使用方，所 以屬于第三方認(rèn)證。質(zhì)量認(rèn)證包括兩方面的內(nèi)容：對于元器件生產(chǎn)單位質(zhì)量保證 能力的評定：對其所生產(chǎn)的元器件進(jìn)行鑒定或考核，合格者 列入合格產(chǎn)品目錄（QPL）或合格生產(chǎn)廠目錄（QML）。除了原國防科工委授權(quán)的軍用元器件質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)外，軍工 行業(yè)也可授權(quán)具有認(rèn)證能力的單位按標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)性文件，對 元器件生產(chǎn)單位的質(zhì)量保證能力進(jìn)行考察，以及對其生產(chǎn)的 產(chǎn)品進(jìn)行鑒定或考核，合格者列入該軍工行業(yè)合格產(chǎn)品目 錄。為了區(qū)別于由國家授權(quán)的質(zhì)量認(rèn)證，將軍工行業(yè)授權(quán)的 質(zhì)量認(rèn)證，稱為質(zhì)量認(rèn)定，由于軍工行業(yè)是元器件的用戶， 所以質(zhì)量認(rèn)定也可稱為用戶認(rèn)證或第二方認(rèn)證。凡已通過質(zhì)量認(rèn)證，其認(rèn)證條件能滿足軍工

15、產(chǎn)品質(zhì)量要求的 元器件，可不再進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)定。凡未經(jīng)過質(zhì)量認(rèn)證或其認(rèn)證 條件不能滿足軍工產(chǎn)品質(zhì)量要求的元器件及其生產(chǎn)單位，軍 工行業(yè)的有關(guān)部門認(rèn)為必要時(shí)可組織人員進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)定。4元器件的質(zhì)量等級根據(jù)用途，元器件的質(zhì)量等級可分為：用于元器件生產(chǎn)控制、 選擇和采購的質(zhì)量等級和用于電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)的質(zhì)量 等級兩類，兩者有所區(qū)別，又相互聯(lián)系。4.1用于元器件生產(chǎn)控制、選擇和采購的質(zhì)量等級元器件的 質(zhì)量等級與其生產(chǎn)過程執(zhí)行的規(guī)范是密不可分的，規(guī)范要求 質(zhì)量控制的嚴(yán)格程度，決定了元器件質(zhì)量等級的高低。在大 多數(shù)軍工產(chǎn)品中采用國產(chǎn)元器件的質(zhì)量等級分為：（七專） 7905、（七專）8406、（七專）84061

16、1A （半導(dǎo)體分立器件）、（七專）補(bǔ)充技術(shù)協(xié)議、國軍標(biāo)（GJB）等五種。前四種可 以認(rèn)為是四four_ho（270377846） 19:08:52種質(zhì)量等級，而國軍標(biāo)由于參照采用了美國軍用（MIL ）標(biāo) 準(zhǔn)，其質(zhì)量等級的分類方法比較復(fù)雜，器件分為34個(gè)質(zhì) 量保證等級（簡稱質(zhì)量等級）；元件分為有可靠性指標(biāo)的和 無可靠性指標(biāo)的兩類，對于有可靠性指標(biāo)的元件可分為若干個(gè)失效率等級。國軍標(biāo)元器件的質(zhì)量等級包括了：器件的質(zhì)量保證等級和有 可靠性指標(biāo)元件的失效率等級，如表4-1所示。進(jìn)口元器件的質(zhì)量分級更為復(fù)雜，考慮到較多的是采用美國 軍用元器件及部分歐洲空間局（ESA）元器件，所以簡要介 紹MIL和歐洲空

17、間局空間元器件 協(xié)調(diào)組（ESA/SCC）元器 件質(zhì)量分級的情況。從1994年6月美國宣布對軍用標(biāo)準(zhǔn)實(shí) 行改革以來，表4-2中涉及的美軍標(biāo)中，MIL-M-38510已并 入MIL-I-38535，而且都已改成性能規(guī)范（規(guī)范代號的字母 改為MIL-PRF-，以后的數(shù)字不變，如MIL-PRF-38535C）， 內(nèi)容也有較大的變化，例如采用統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）技術(shù) 后，原來軍用規(guī)范規(guī)定要100%做的篩選項(xiàng)目，允許減少甚 至可以全部免除。因此，在選擇和采購元器件時(shí)，必須加以 注意。這里特別要對微電路（包括：半導(dǎo)體集成電路及混合集成電 路）的質(zhì)量等級作些說明，其中B級與S級是微電路的質(zhì)量 保證等級，此外

18、凡符合MIL-STD-883微電路試驗(yàn)方法和程 序1.2.1條規(guī)定的微電路，屬于質(zhì)量等級為883級的微 電路。其特點(diǎn)是微電路生產(chǎn)單位聲稱已按總規(guī)范MIL-M-38510及相應(yīng)的詳細(xì)規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量控制，但未進(jìn)行認(rèn) 證。因此，具有不同信譽(yù)的微電路生產(chǎn)單位，電路的質(zhì)量將 有很大差別。從1995年5月14日開始MIL-M-38510并 入MIL-PRF-38535后，已不生產(chǎn)B級、S級微電路，所以 現(xiàn)在按MIL-M-38510采購的微電路，其質(zhì)量等級大多數(shù)是 883級，在883級微電路中，有些元器件供應(yīng)商還根據(jù)對 電路不同的質(zhì)量控制，分為883B和883S，但其質(zhì)量等級 都不如B級有保證。ESA/SCC元器件的質(zhì)量分級較有規(guī)律，所有元器件都分為 B、C兩級，但在采購時(shí)還可選擇不同的批驗(yàn)收試驗(yàn)（縮寫 LAT，相當(dāng)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)），由于LAT分為1、2、3類， 所以ESA/SCC元器件可分為B1、