電子元器件的質(zhì)量等級介紹1 元器件質(zhì)量保證有關(guān)標準 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準。在七十年代末期制訂的“七專(zhuān)”7905技術(shù)協(xié)議和八十年代初期制訂的“七專(zhuān)”8406技術(shù)條件(以下統稱(chēng)“七專(zhuān)”條件),“七專(zhuān)”技術(shù)條件是建立我國軍用元器件標準的基礎,目前按“七專(zhuān)”條件或其加嚴條件控制生產(chǎn)的元器件仍是航天等部門(mén)使用的主要品種。(注:“七專(zhuān)”指專(zhuān)人、專(zhuān)機、專(zhuān)料、專(zhuān)批、專(zhuān)檢、專(zhuān)技、專(zhuān)卡) 根據發(fā)展的趨勢, “七專(zhuān)”條件將逐步向元器件的國家軍用標準(GJB)過(guò)渡。因此,以下將主要介紹元器件國家軍用標準的有關(guān)情況。 從八十年代開(kāi)始,我國軍用標準化組織參照美國軍用標準(MIL)體系建立了GJB體系,其中元器件的標準有規范、標準、指導性技術(shù)文件三種形式: a. 規范—主要包括:元器件的總規范和詳細規范,這兩種規范統稱(chēng)產(chǎn)品規范。 b. 標準—主要包括:試驗和測量標準、質(zhì)量保證大綱和生產(chǎn)線(xiàn)認證標準、元器件材料和零件標準、型號命名標準、文字和圖形符號標準等; c. 指導性技術(shù)文件—主要包括:指導正確選擇和使用元器件的指南、用于電子設備可靠性預計的手冊、元器件系列型譜等。 根據我國的具體情況,軍標分為國家軍用標準、行業(yè)軍用標準、企業(yè)軍用標準三個(gè)級別。 下面對組成國家軍用元器件標準體系的三種形式:規范、標準和指導性技術(shù)文件分別舉例作簡(jiǎn)要的介紹。 1.1 規范 元器件規范主要包括:元器件的總規范(通用規范)和詳細規范兩個(gè)層次??傄幏秾δ骋活?lèi)元器件的質(zhì)量控制規定了共性的要求,詳細規范是對某一類(lèi)元器件中的一個(gè)或一系列型號規定的具體的性能和質(zhì)量控制要求,總規范必須與詳細規范配套使用。元器件的產(chǎn)品規范是元器件生產(chǎn)線(xiàn)認證和元器件鑒定的依據之一,也是使用方選擇、采購元器件的主要依據。 現在我國國防工業(yè)主管部門(mén)已發(fā)布了大量的元器件總規范,但是詳細規范還沒(méi)完全配套,所以往往由器件生產(chǎn)單位制定了詳細規范(屬于企業(yè)軍標準級別)經(jīng)標準化機構確認后貫徹執行。 已發(fā)布的軍用元器件總規范中,影響較大的總規范及其參照采用的MIL標準如表1-1所示。 表1-1 國軍標總規范及其等效采用的美國軍用標準
表1-1 中序號1~3是器件的總規范,包括了分立器件、集成電路及混合集成電路,每一類(lèi)器件只有一個(gè)總規范,但是對于同一類(lèi)的元件,就可以有不止一個(gè)總規范,例如對于電容器這一大類(lèi)的元件,已發(fā)布了21個(gè)總規范。對于電磁繼電器已發(fā)布了3個(gè)總規范。每個(gè)器件或元件的總規范下面又有若干個(gè)詳細規范配套,所以元器件的產(chǎn)品規范(總規范和詳細規范)的數量在元器件標準體系中占很大的比例。 1.2 標準 標準是國家軍用標準體系中除了規范、指導性技術(shù)文件以外的另一種形式。它包括的門(mén)類(lèi)很廣,對元器件使用方來(lái)說(shuō),首先要了解有關(guān)試驗和測量方法的標準。因為這類(lèi)標準是規范重要的技術(shù)支撐,結合產(chǎn)品規范了解這類(lèi)標準的內容,一方面有助于更深入地掌握元器件承受各種應力的能力,另一方面對元器件使用方正確制訂補充篩選(二次篩選)或失效分析的標準或法規性文件提供了參考依據。 試驗方法標準是指導對某一類(lèi)元器件進(jìn)行試驗、測量或分析的技術(shù)性很強的標準,這類(lèi)標準的數量較少,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準及其等效采用的MIL標準。表1-2 國軍標方法標準及其等效采用的美國軍用標準
表1-2中序號1~4是標準化部門(mén)等效采用了相應的美軍制定的。這四個(gè)標準所列的試驗方法分別適用于半導體分立器件、元件、微電子器件和電連接器的試驗,這些方法標準在半導體分立器件、元件(包括電連接器)、微電路產(chǎn)品規范的鑒定試驗、質(zhì)量一致性檢驗中被廣泛地引用。 2 可靠性表征方式 軍用電子元器件標準和規范中規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(并非全部)電子元件可靠性水平的評定,后者則用來(lái)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,在以其為可靠性表征方式的標準和規范中規定有關(guān)從10-5/h和10-8/h的四個(gè)等級。惟須注意的是只有10-5/h才做定級鑒定,高于它的等級則利用已鑒定定級的10-5/h等級后的延長(cháng)試驗和維持試驗數據予以確定。無(wú)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準中統一規定并為產(chǎn)品規范所具體明確的要求)都是同一的。 這種表征方式主要用于電容器、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(shuō)明的是:由于這些元件以往的規范,均以“有可靠性指標的×××總規范(詳細規范)”定名,而容易產(chǎn)生沒(méi)有冠以“有可靠性指標的×××”就沒(méi)有可靠性要求甚至無(wú)可靠性的誤解?!坝锌煽啃灾笜恕庇⑽目s寫(xiě)為“ER”是“Established Reliability”,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準或規范共同的內容,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范特有的內容。為了減少因標準名稱(chēng)而產(chǎn)生的誤解,應當考慮用更為合適的修飾語(yǔ),如可否用“規定失效率等級的×××等”替代“有可靠性指標的×××”來(lái)定名規范的名稱(chēng)。 我國于1979年發(fā)布了國家標準GB/T 1772-79《電子元器件失效率試驗方法》,對有可靠性指標(ER)的軍用元件,規定了失效率等級,該國標是參照采用了美軍標MIL-STD-690B(1968)而制定的,一直沿用到九十年代初期。1996年發(fā)布了國家軍用標準GJB2649-96,該國家軍標等效采用了美軍標MIL-STD-690C(1993),今后國軍標有可靠性指標的貫標元件將主要采用GJB 2649-96。但目前大多數列入合格產(chǎn)品目錄(QPL)中有可靠性指標的元件,仍沿用GB/T 1772-79規定的失效率等級,兩者的失效率等級代號很易混淆,現將這兩個(gè)標準失效率等級的分類(lèi)及代號同時(shí)列于表2-1,供比較。 表2-1 失效率等級
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(méi)有直觀(guān)的量化數值,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)品最典型的是半導體器件,包括集成電路。在GJB33《半導體器件總規范》中明確規定產(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——J(軍級);還有的規范明確規定供宇航用,如GJB599《耐環(huán)境快速分離高密度圓形電子連接器件總規范》中明確規定供宇航用,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),當然存在有與該等級相應的固有可靠性水平。只是由于這類(lèi)器件(或元件)的失效時(shí)間函數不服從指數分布或(和)受設計、結構、材料、工藝等影響甚大,而不采用并通過(guò)試驗給出相應的失效率。當然,如果不考慮經(jīng)濟與時(shí)間因素而進(jìn)行常時(shí)間恒定應力試驗,還是可以得出大體相當的失效率數據。但是,畢竟經(jīng)濟與時(shí)間的投入難以承受。資料上見(jiàn)到的這類(lèi)元件、器件的失效率,據分析有兩個(gè)來(lái)源,一個(gè)是生產(chǎn)方的最終檢驗與試驗數據的累積處理結果,另一個(gè)是使用方的現場(chǎng)失效統計分析。 MIL-STD-11268《電子設備用元器件、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)的規范供貨的P級(10-6/h)及其以上的元件,和按規定有產(chǎn)品保證等級的規范供貨的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。 在軍用標準和規范中,對不同產(chǎn)品保證等級規定有不同的保證要求。保證要求的多少和嚴格程度的高低,決定了保證等級的高低。但應當指出,并不是所有的軍用標準或規范都明確標明產(chǎn)品保證等級。當標準和規范只包括一個(gè)等級或只包括一個(gè)且屬較低等級時(shí),標準和規范就僅規定產(chǎn)品鑒定和質(zhì)量一致性檢驗要求,而未明確保證等級,因為等級僅用來(lái)區別表示兩個(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容有產(chǎn)品保證大綱審查、工廠(chǎng)或生產(chǎn)線(xiàn)認證、產(chǎn)品鑒定檢驗、檢驗批構成、可追溯性、生產(chǎn)過(guò)程檢驗、篩選以及質(zhì)量一致性檢驗等。產(chǎn)品保證等級愈高,所涉及的保證要求內容愈多和愈嚴。如用于航天的產(chǎn)品保證等級(S級集成電路,JANS級半導體分立器件)的產(chǎn)品保證要求,就涉及了上述內容的全部;而用于航空或類(lèi)似應有場(chǎng)合的產(chǎn)品保證等級的產(chǎn)品保證要求,在保證要求內容和嚴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范中規定的產(chǎn)品鑒定和質(zhì)量一致性檢驗,即是屬于產(chǎn)品保證要求內容最少的產(chǎn)品保證等級,標準和規范根據應用場(chǎng)合的不同,在鑒定和質(zhì)量一致性檢驗中規定的項目多少和嚴酷度高低也是不同的。 3 元器件的質(zhì)量認證 最早的的質(zhì)量認證是七專(zhuān)線(xiàn)審查,由當時(shí)的五所數據中心審查,依據規定,必須經(jīng)“七專(zhuān)線(xiàn)”及產(chǎn)品經(jīng)過(guò)審核、批準、公布(七專(zhuān)目錄)的產(chǎn)品,才可以打上“G”的標記。 自90年代初期開(kāi)始的軍標認證,是依據國家軍用標準的認證。其認證機構是由原國防科工委授權的中國軍用電子元器件質(zhì)量認證委員會(huì ),它獨立于元器件的生產(chǎn)方和使用方,所以屬于第三方認證。 質(zhì)量認證包括兩方面的內容: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(chǎng)目錄(QML)。 除了原國防科工委授權的軍用元器件質(zhì)量認證機構外,軍工行業(yè)也可授權具有認證能力的單位按標準或法規性文件,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。為了區別于由國家授權的質(zhì)量認證,將軍工行業(yè)授權的質(zhì)量認證,稱(chēng)為質(zhì)量認定,由于軍工行業(yè)是元器件的用戶(hù),所以質(zhì)量認定也可稱(chēng)為用戶(hù)認證或第二方認證。 凡已通過(guò)質(zhì)量認證,其認證條件能滿(mǎn)足軍工產(chǎn)品質(zhì)量要求的元器件,可不再進(jìn)行質(zhì)量認定。凡未經(jīng)過(guò)質(zhì)量認證或其認證條件不能滿(mǎn)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(mén)認為必要時(shí)可組織人員進(jìn)行質(zhì)量認定。 4 元器件的質(zhì)量等級 根據用途,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備可靠性預計的質(zhì)量等級兩類(lèi),兩者有所區別,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(guò)程執行的規范是密不可分的,規范要求質(zhì)量控制的嚴格程度,決定了元器件質(zhì)量等級的高低。在大多數軍工產(chǎn)品中采用國產(chǎn)元器件的質(zhì)量等級分為:(七專(zhuān))7905、(七專(zhuān))8406、(七專(zhuān))840611A(半導體分立器件)、(七專(zhuān))補充技術(shù)協(xié)議、國軍標(GJB)等五種。前四種可以認為是四種質(zhì)量等級,而國軍標由于參照采用了美國軍用(MIL)標準,其質(zhì)量等級的分類(lèi)方法比較復雜,器件分為3~4個(gè)質(zhì)量保證等級(簡(jiǎn)稱(chēng)質(zhì)量等級);元件分為有可靠性指標的和無(wú)可靠性指標的兩類(lèi),對于有可靠性指標的元件可分為若干個(gè)失效率等級。 國軍標元器件的質(zhì)量等級包括了:器件的質(zhì)量保證等級和有可靠性指標元件的失效率等級,如表4-1所示。 表4-1 國軍標元器件質(zhì)量分級
進(jìn)口元器件的質(zhì)量分級更為復雜,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(jiǎn)要介紹MIL和歐洲空間局空間元器件協(xié)調組(ESA/SCC)元器件質(zhì)量分級的情況。 美軍標元器件的質(zhì)量分級如表4-2所示。 表4-2 美軍標元器件質(zhì)量分級
從1994年6月美國宣布對軍用標準實(shí)行改革以來(lái),表4-2中涉及的美軍標中,MIL-M-38510已并入MIL-I-38535,而且都已改成性能規范(規范代號的字母改為MIL-PRF-,以后的數字不變,如MIL-PRF-38535C),內容也有較大的變化,例如采用統計過(guò)程控制(SPC)技術(shù)后,原來(lái)軍用規范規定要100%做的篩選項目,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:半導體集成電路及混合集成電路)的質(zhì)量等級作些說(shuō)明,其中B級與S級是微電路的質(zhì)量保證等級,此外凡符合MIL-STD-883《微電路試驗方法和程序》1.2.1條規定的微電路,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(chēng)已按總規范MIL-M-38510及相應的詳細規范進(jìn)行質(zhì)量控制,但未進(jìn)行認證。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(kāi)始MIL-M-38510并入MIL-PRF-38535后,已不生產(chǎn)B級、S級微電路,所以現在按MIL-M-38510采購的微電路,其質(zhì)量等級大多數是883級,在883級微電路中,有些元器件供應商還根據對電路不同的質(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收試驗(縮寫(xiě)LAT,相當質(zhì)量一致性檢驗),由于LAT分為1、2、3類(lèi),所以ESA/SCC元器件可分為B1、B2、B3、C1、C2、C3六個(gè)質(zhì)量等級。 4.2 用于電子設備可靠性預計的質(zhì)量等級 當按GJB/Z 299或MIL-HDBK-217進(jìn)行電子設備可靠性預計時(shí),在該標準中列出了另一種質(zhì)量等級與表4-1或表4-2列出的質(zhì)量保證等級及失效率等級有一一對應的關(guān)系。由于質(zhì)量保證等級及失效率等級有時(shí)也可簡(jiǎn)稱(chēng)為質(zhì)量等級,所以?xún)烧吆芤谆煜?。但只有軍用級元器件才有質(zhì)量保證等級及失效率等級,而對于所有元器件都有進(jìn)行可靠性預計的質(zhì)量等級,這是兩者是主要的差別。 現將GJB/Z 299B中所列的單片集成電路、混合集成電路、半導體分立器件、部分電阻器、電容器、繼電器開(kāi)關(guān)的質(zhì)量等級以及相應的質(zhì)量系數分別列于表4-3~表4-11、進(jìn)口元器件質(zhì)量等級對照表(MIL-HDBK-217F noticeⅡ)列于表4-12~表4-14,以便分析比較。 用于可靠性預計的元器件質(zhì)量等級,都對應著(zhù)不同的質(zhì)量系數πQ參見(jiàn)GJB299B,它反映了同類(lèi)元器件不同質(zhì)量等級的相對質(zhì)量差異。例如表4-14中的S級微電路的工作失效率,較B級改善了4(1/0.25)倍;較883級改善了8(2/0.25)倍。 4.3 元器件兩種質(zhì)量等級的比較 對表4-1與表4-3~表4-14進(jìn)行分析對比,可以得出GJB/Z299B規定用于可靠性預計國產(chǎn)元器件的質(zhì)量等級與國軍標產(chǎn)品規范規定的質(zhì)量等級(包括:質(zhì)量保證等級及失效率等級)的對應關(guān)系,如表4-15所示。 表4-3.半導體單片集成電路
表4-4.混合集成電路質(zhì)量等級
表4-5.晶體管及二極管質(zhì)量等級
表4-6.電阻器質(zhì)量等級
表4-7.II類(lèi)瓷介電容器質(zhì)量等級
表4-8.固體鉭電解電容器質(zhì)量等級
表4-9.機電繼電器質(zhì)量等級
表4-10.開(kāi)關(guān)質(zhì)量等級
表4-11.電連接器質(zhì)量等級
表4-12.有可靠性指標的無(wú)源元件的質(zhì)量等級標志 表4-13. 半導體分立器件的質(zhì)量等級標志
表4-14.所有微電路的MIL-STD-217F noticeⅡ 質(zhì)量等級對照表
表4-15 GJB/Z299B與軍用產(chǎn)品規范質(zhì)量等級的對照(舉例)
說(shuō)明: 1) G---是指執行QZJ8406xx產(chǎn)品的質(zhì)量等級 2) Ga---在此僅代表執行QZJ840611A產(chǎn)品的質(zhì)量等級, 在部分購銷(xiāo)合同中出現的G+或G++是指“七專(zhuān)”加嚴。 3) 對于有可靠性指標的元件,其可靠性預計的質(zhì)量等級又依據其失效率等級將A1細分為:A1W (對應失效率五級)、A1L(對應失效率六級)、 A1Q (對應失效率七級)、A1B(對應失效率八級)等。 特別應說(shuō)明的是,就進(jìn)口微電路而言而言,目前市場(chǎng)上的微電路種類(lèi)繁多,生產(chǎn)廠(chǎng)家魚(yú)目混珠,產(chǎn)品質(zhì)量良莠難分,這給廣大設計人員選擇高質(zhì)量的微電路帶來(lái)了很大的困難。事實(shí)上,嚴格來(lái)說(shuō),微電路在質(zhì)量方面是分為各種等級的。鑒于大多數微電路是美國的廠(chǎng)商設計和生產(chǎn)的,因此,我們將美國的微電路質(zhì)量和可靠性等級作一介紹。 如前所述,微電路的質(zhì)量和可靠性等級可分為下列三檔: 第一檔為建立了相應的軍用規范(詳細規范),并列入了“合格產(chǎn)品清單”QPL-38510中的軍用級微電路。這一檔產(chǎn)品是美國國防部為美國陸??杖娂昂教祉椖客扑]的高質(zhì)量、高可靠的標準軍用產(chǎn)品; 第二檔為生產(chǎn)廠(chǎng)家按照“微電子器件試驗方法”MIL-STD-883的要求進(jìn)行過(guò)一系列試驗和檢驗(包括100%篩選、質(zhì)量一致性檢驗等)的“準高可靠”的“883級”器件; 第三檔是由各個(gè)廠(chǎng)家自己認定的,沒(méi)有經(jīng)過(guò)高可靠性試驗的一般產(chǎn)品。 表4-14中是S級和B級屬于上述第一檔,是有質(zhì)量和可靠性保證的高可靠性產(chǎn)品。其中S級也叫“宇航級”,或稱(chēng)為JAN S級,它是所有微電路質(zhì)量等級中的最高級;B級通常叫做JAN B級。 表4-14中的B-1級就是通常所說(shuō)的“883級”。正規地說(shuō),這級器件應是按軍用圖紙(MIL圖紙)、國防電子供應中心(DESC)的圖紙或政府批準的其它文件要求進(jìn)行和生產(chǎn)的。這級器件上應明標“883”的標記。 值得注意的是,正規的883級器件應完全符合MIL-STD-883的1.2.1節的所有要求。這些要求的絕大多數項目引用了“微電路通用規范(美軍標)MIL-M38510”的相應條目。這級器件與QPL-38510中的JAN器件的主要差別是認證、鑒定和控制措施的不同。而表4-14中的B-2級器件,由于其不完全符合MIL-STD-883的1.2.1節的要求,因此,這級器件實(shí)質(zhì)上不是“883”器件,它沒(méi)有資格在器件或其載體打上“883”的標記。B-2級器件很可能只按照MIL-STD-883的要求進(jìn)行過(guò)某些試驗。 通常我們在使用微電路時(shí),經(jīng)常將微電路按其使用范圍為-55℃~+125℃的產(chǎn)品稱(chēng)為“軍品”;將使用溫度范圍為-40℃~85℃的產(chǎn)品稱(chēng)為“工業(yè)品”;將0℃~70℃的產(chǎn)品稱(chēng)為民品,但必須注意,這種劃分方法只是按照“使用溫度范圍”這一性能特性來(lái)分檔的,這種劃分方法沒(méi)有將器件的質(zhì)量、可靠性特考慮在內。也就是說(shuō),具有使用溫度范圍-55℃~125℃這一性能性的器件其失效率可能是非常高的,其質(zhì)量特性可靠性最多相當于表4-14中的D級,其失效率是QPL-38510級的10倍。 嚴格來(lái)說(shuō),將符合軍用溫度范圍(-55℃~+125℃)的產(chǎn)品稱(chēng)為“軍品”是不正確的。在國外,“軍品”的概念是指建立了相應的詳細軍用規范,并按該規范的要求進(jìn)行生產(chǎn)且列入微電路合格產(chǎn)品目錄QPL-38510中的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品也稱(chēng)為JAN產(chǎn)品?!癑AN”是美國政府為軍用產(chǎn)品(元器件)注冊的專(zhuān)利標記。 由表4-14可以看出,QPL的微電路較其它級別的產(chǎn)品具有很低的失效率。美國的有關(guān)軍用規范規定:軍用設備所使用的元器件原則上都要采用JAN產(chǎn)品,即軍用元器件。究其原因是因為軍用JAN微電路具有下列一些特性: a. JAN元器件的生產(chǎn)廠(chǎng)商必須首先經(jīng)過(guò)權威部門(mén)的合格認證,這就要求生產(chǎn)廠(chǎng)家必須制定并執行一項嚴格的產(chǎn)品保證計劃; b. JAN產(chǎn)品只能在認證合格的專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn); c. JAN產(chǎn)品進(jìn)行并通過(guò)了一系列的性能和可靠性試驗(其中包括100%篩選和質(zhì)量一致性檢驗); d. 生產(chǎn)過(guò)程得到了嚴格的控制。JAN產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程必須處于政府部門(mén)的嚴格控制之下,并要隨時(shí)接受政府方面的檢驗; e. JAN器件的生產(chǎn)和檢驗是按其詳細的軍用規范及聯(lián)合其它通用規范進(jìn)行的,因此使器件做到了標準化; f. 生產(chǎn)、篩選和試驗只限于美國本土的合格生產(chǎn)廠(chǎng)商; g. 采用了專(zhuān)利標志和專(zhuān)用的軍用型號命名法。 正是由于JAN產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)商得到了認證,生產(chǎn)、試驗過(guò)程得到了嚴格的控制,因此使JAN產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性得到了有效的保證。 除了列入QPL中的JAN產(chǎn)品以外,其它級別的產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠(chǎng)商并不需要經(jīng)過(guò)認證,生產(chǎn)、檢驗過(guò)程也沒(méi)有得到權威機構的控制,因此產(chǎn)品的質(zhì)量隨生產(chǎn)廠(chǎng)商控制措施的不同而不同,即產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性是不穩定的,是沒(méi)有保證的。正是由于這一原因,國外許多機構的優(yōu)選元器件清單(PPL)中的優(yōu)選元器件絕大多數是QPL中的產(chǎn)品(類(lèi)似于XXX工程元器件優(yōu)選目錄)。 綜合所述,各個(gè)級別元器件的主要差別是其失效等級有所不同,但不同級別的同一種器件在物理和功能上一般是可以互換的。為了保證設備的可靠性,最基本的方法就是要選擇固有可靠性高的元器件。元器件的固有可靠性除了要考慮上述質(zhì)量、可靠性等級外,生產(chǎn)廠(chǎng)商的信譽(yù)、技術(shù)的成熟程度及元器件的使用歷史等都是選擇固有可靠性高的元器件。元器件的固有可靠性除了要考慮上述質(zhì)量、可靠性等級外,生產(chǎn)廠(chǎng)商的信譽(yù)、技術(shù)的成熟程度及元器件的使用歷史等都是選擇元器時(shí)應考慮的方面。 5 元器件的選用與質(zhì)量標記 5.1 元器件的選用 元器件的選用就質(zhì)量等級而言,首選應符合工程(管理)特點(diǎn)和可靠性設計要求。XXX工程電子元器件管理細則和《優(yōu)選目錄》中均提出了選用要求,現綜合如下: A) 優(yōu)先選用《目錄》中的電子元器件以及實(shí)踐證明質(zhì)量穩定,可靠性高、有發(fā)展前途的元器件;《優(yōu)選目錄》中推薦選用已列入中國軍用電子元器件質(zhì)量認證委員會(huì )發(fā)布的QPL、QML中的產(chǎn)品; B) 優(yōu)先立足于選用國產(chǎn)元器件 C) 關(guān)鍵、重要的部件應選用質(zhì)量等級高的元器件; D) 分配可靠性指標高的產(chǎn)品,應選用質(zhì)量等級高的元器件; E) 可靠性預計手冊中基本失效率高的元器件,應選用質(zhì)量等級高的產(chǎn)品; F) 最大限度地壓縮電子元器件的品種規格和承制單位的數量 G) 選用經(jīng)認定合格,質(zhì)量有保證、供貨及時(shí)、價(jià)格合理、技術(shù)服務(wù)好的定點(diǎn)供貨單位 設計人員在設計中選用元器件時(shí),除符合上述規定外,還應注意: a) 盡量采用標準的、系列化的元器件; b) 盡量采用符合國家標準或部標準(GJB、GB、SJ)的通用、技術(shù)成熟元器件; c) 在選用元器件前,首先要確定完成所需功能的規格合適的元器件類(lèi)型及預期的工作環(huán)境、質(zhì)量或可靠性等級,不要片面選擇高性能,不可盲目地“以高代低”; d) 保證電磁兼容性,對元器件的電磁敏感門(mén)限或電磁兼容數據應了解; e) 對新型元器件,應經(jīng)過(guò)試驗和試用后確認滿(mǎn)足要求后,并經(jīng)主持設計師同意; f) 新品、重要件、關(guān)鍵件應經(jīng)質(zhì)量認定(XXX工程管理文件有規定); g) 盡量壓縮元器件的品種和規格及廠(chǎng)點(diǎn)數量,在性能、外形、規格上“力求”“一致”(電連接器按工程規定執行); h) 有足夠的試驗和使用歷史,能滿(mǎn)足供貨的產(chǎn)品。 建議盡量不選用以下元器件 ① 有特殊要求的元器件; ② 非標準的元器件; ③ 對某些指標要專(zhuān)門(mén)挑選的或專(zhuān)制的元器件; ④ 工藝未成熟的試制新品; ⑤ 具有活動(dòng)觸點(diǎn)的、損耗性的,失效率較高的元器件。并限制使用塑封微電子器件、鋁電解電容器、液體鉭電解電容器。 強調不得使用已淘汰的元器件,例如:禁止使用紙介電容器、金屬化紙介電容器、鍺半導體器件、非密封繼電器、滑動(dòng)開(kāi)關(guān),民用電子器件。 5.2 質(zhì)量標記 一些不規范或不正確的質(zhì)量等級,主要表現在不同類(lèi)別元器件、不同標準元器件的質(zhì)量等級混用,例如,檢查中發(fā)現質(zhì)量等級的寫(xiě)法有:軍級、軍品、普軍品、普軍級、普軍標、B1、B1 、A4、A4 、企軍標、國軍標、美軍標等寫(xiě)法。這些寫(xiě)法有的是對的,但用錯地方;有的不嚴謹,有的可能是一種習慣,有的則過(guò)于簡(jiǎn)單,有的根本就不是質(zhì)量等級,雖然原因很多,但根本的是對質(zhì)量等級的概念、劃分不清楚、不理解。 這種混亂對元器件的質(zhì)量控制是不利的,特別是在采購合同中出現時(shí),更容易造成質(zhì)量與經(jīng)濟的損失。例如,對于集成電路的質(zhì)量等級“B1”和“B1”,其所反應的產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格是完全不同的?!癇1”是產(chǎn)品生產(chǎn)的控制等級,是指符合 GJB597A列入質(zhì)量認證合格產(chǎn)品目錄(QPL)的B1級產(chǎn)品(即經(jīng)貫標認證的產(chǎn)品);B1是可靠性預計的質(zhì)量等級,是GJB299的表示方法。它是指按GJB597A的篩選要求進(jìn)行篩選的B2質(zhì)量等級的產(chǎn)品或符合GB4589.1的Ⅱ類(lèi)產(chǎn)品,它實(shí)際上是民用產(chǎn)品按軍用要求進(jìn)行篩選的產(chǎn)品。這兩種質(zhì)量等級的產(chǎn)品在價(jià)格上差10~30倍左右,失效率相差3.5倍(依據GJB299B)。 下面舉幾個(gè)典型的混用的例子: A、GJB299質(zhì)量等級與質(zhì)量保證等級的混用 質(zhì)量保證等級:指該產(chǎn)品生產(chǎn)執行總規范中的質(zhì)量保證等級如GJB597A-96的S、B、B1級,用于元器件生產(chǎn)控制、選擇和采購的質(zhì)量等級; 可靠性預計質(zhì)量等級:用于電子設備可靠性預計的質(zhì)量等級,用于可靠性設計、預計、總體控制。 標記易混淆:B1(質(zhì)量保證等級,僅僅適應于微電路----中國特色) B1(可靠性預計質(zhì)量等級,適應于幾乎所有國產(chǎn)元器件) B-1(可靠性預計質(zhì)量等級,適應于進(jìn)口集成電路) B、認證與非認證產(chǎn)品的混淆 例如:“J級”(或 )與“軍級”的表示就有完全不同的含義。 嚴格講“J級”(或 )是指“軍標認證”后所賦予產(chǎn)品的一個(gè)質(zhì)量等級,稱(chēng)之為軍級,是指按照有關(guān)規定,通過(guò)了相應級別的國家軍用標準認證并在QPL表上公布的產(chǎn)品的質(zhì)量等級; “軍級”是一種口語(yǔ)化的或習慣的或默認的表示,其產(chǎn)品可能沒(méi)有經(jīng)過(guò)認證,但可能已經(jīng)按國軍標或“七專(zhuān)”技術(shù)條件或其他軍用附加技術(shù)條件的要求進(jìn)行考核,也可能是自詡的。因此,在采購時(shí)除應注明總規范,詳細規范,技術(shù)條件及其質(zhì)量保證外,還應特別注明考核依據的軍用規范或附加進(jìn)行考核的內容。 C、不同產(chǎn)品類(lèi)別質(zhì)量等級混用 例如:晶體管用B1級或J級或W級;阻容元件或集成電路用 (GP/GT/GCT), (JP/JT/JCT)表示,集成電路用 W級,L級表示等都是不對的。這主要是由于對產(chǎn)品總規范和QPL表不了解所致。 因此,在產(chǎn)品的采購文件中或設計文件中所引用的質(zhì)量等級表示一定要符合GJB299和各類(lèi)元器件總規范的要求,不要互相混淆;在采購文件中應注明其總規范,詳細規范,技術(shù)條件及質(zhì)量保證等級。對于元器件生產(chǎn)單位聲稱(chēng)其提供的是認證產(chǎn)品時(shí),應查詢(xún)認證證書(shū),并特別注意認證的質(zhì)量等級是什么,例如,對于一個(gè)晶體管,其認證等級可以是:JP,也可以是JT,兩種等級的要求不同,在證書(shū)上會(huì )注明。 對于采購沒(méi)有經(jīng)過(guò)認證的“軍級”產(chǎn)品時(shí),由于很容易產(chǎn)生理解不同的情況,除必須在采購文件中注明總規范,詳細規范,技術(shù)條件及其質(zhì)量保證等級外,還應特別注明考核依據的軍用規范或進(jìn)行考核的附加內容。 |