军用元器件可靠性保证

军用元器件的可靠性保证挂牌实验室及主要工作方向军用电子元器件DPA实验室进行破坏性物理分析（DPA）航空工业集团元器件中心检验站进行筛选与检测北京第二检测中心进行新品检测•介绍元器件全过程使用质量管理、控制流程•介绍二次筛选、破坏性物理分析•参观试验室、了解国内外先进的测试、分析设备和技术手段1元器件的管理和控制目的：•严格管理和控制型号所选用元器件的质量和可靠性•进一步剔除元器件质量不合格和有缺陷的产品•做好元器件使用全过程质量和可靠性管理和控制工作，满足整机的质量和可靠性要求。元器件大纲及控制方案基本概念•元器件的分类•元器件分为：元件和器件两大类。•a.元件类又分为：电气元件、机电元件等;•b.器件类又分为：•半导体器件(包括：半导体分立器件、微电路等)、真空电子器件、光电器件等（1）元件(电气、机电)•电阻器（固定电阻器、可变电阻器、电阻网络、特种电阻•器--热敏、压敏和电位器等）•电容器（有机介质-纸、塑料、无机介质-云母、瓷介、•电解质-铝、钽电容器等）•电感器（电感线圈、阻流圈等）•继电器（电磁继电器、固体继电器）•开关（拨动开关、扭子开关、旋转开关、微动开关）•电连接器（圆形、矩形、射频连接器等）器件•a.半导体分立器件•二极管（普通、稳压、整流、开关、变容、检波管等）•晶体管（放大管、开关管、低噪管、场效应管、晶体管阵等）•b.半导体集成电路•数字电路（TTL、CMOS、LS、FCT、HCT电路等）•模拟电路（运算放大器、线性放大器、电压调整器等）•接口电路（驱动器、电平转换器、AD/DA转换器、总线接口、•电压比较器等）•混合电路（薄、厚膜集成放大器、DC/DC变换器、振荡器等)•半导体微处理器及存储器•c.电真空器件（普通电子管、行波管、磁控管等）•d.光电器件（各种光电管等）元器件大纲及控制方案元器件大纲及控制方案一般包括下列内容：•（1）建立元器件管理机构；•（2）建立元器件认定质量检验失效分析机构；•（3）制定元器件控制方案；•（4）编制元器件优选清单方案；•（5）制订元器件选用要求及控制程序；•（6）建立元器件质量与可靠性信息网和数据库；•（7）建立故障报告分析与纠正措施系统（FRACAS）•（8）确定元器件的关键性；•（9）确定元器件的可用性•（10）编写元器件采购规范；•（11）编制关键元器件控制规范；•（12）编制元器件选用准则；•（13）编制元器件选用规范；•（14）制订元器件试验项目、程序及试验方案；•（15）制订元器件组装规范；•（16）制订元器件环境防护措施；•（17）制订元器件防静电损伤措施；•（18）制订元器件监制与验收要求。元器件大纲及控制方案元器件使用全过程的控制和管理选择采购监制验收二次筛选破坏性物理分析失效分析保管使用设计电气装配静电防护评审信息管理元器件使用全过程的控制和管理选择采购元器件生产厂下厂监制和验收关键元器件合格元器件复验和二次筛选批退货入库超期复验DPA发放/装配批淘汰通电调试使用/维修失效分析出厂不合格合格合格关键件/重要件批合格不合格不合格重要或重复失效件合格失效件元器件使用过程控制（1）元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足产品的要求；（2）优先选用经实践证明质量稳定，可靠性高，有发展前途，且供应渠道可靠的标准元器件，杜绝已淘汰的元器件的使用；（3）在产品设计时，应最大限度地压缩元器件的品种、规格以及生产厂点；（4）要严格控制新型元器件的使用，未经技术鉴定的元器件不得在产品中使用；（5）确定执行规定功能所需的元器件类型及其预期的工作环境；元器件选择与控制准则•（6）确定元器件的关键性；•（7）确定元器件的可用性；•（8）估计元器件在其电路应用中可能会承受的应力水平；•（9）确定在应用中元器件需要达到的可靠性水平；•（10）编写准确、明了的元器件采购规范；•（11）选用适合的筛选和质量一致性检验方法；•（12）使用适当的降额系数；•（13）确定对非优选元器件清单中元器件的要求。编写审批申请书。元器件质量与可靠性•元器件的质量（1）设计质量：功能设计、结构设计、可靠性设计。（2）制造质量：生产的偏差、批次间变化、生产管理。（3）使用质量：使用的优劣程度。（4）质量等级：元器件装机使用前，在制造、试验及筛选过程中其质量的控制等级。元器件选择与控制准则使用可靠性元器件在使用过程中表现的可靠性特征，是设备承制方和用户的任务。元器件通过设计和制造等工作表现的可靠性特征，是元器件承研单位和生产厂的任务。固有可靠性元器件固有可靠性和使用可靠性质量保证等级元器件生产厂在元器件出厂前，通过设计和生产等活动，达到元器件质量要求的等级。元器件装机使用前，在制造、试验及筛选过程中其质量的控制等级。质量等级元器件质量等级与质量保证等级质量等级与失效率可靠性预计与失效率GJB299、MIL-HDBK-217金属膜电阻器的工作失效率λP计算公式如下：λP=λbπEπQπR(1)式中：λb─基本失效率，10-6/h；πE─环境系数；πQ─质量系数；πR─阻值系数。由公式看出，在其它参数不变的情况下，质量系数πQ越小，则元器件工作失效率越低。设备的平均故障间隔时间MTBF：MTBF=1/∑λPi(2)式中：∑λPi─设备的工作失效率（由元器件组成的各组件的工作失效率λP1…λPn相加）。元器件质量等级高，其工作失效率就低，因而设备平均故障间隔时间MTBF就高。目的•为了择优选择元器件品种、规格和生产厂、控制选用的元器件质量等级，以及压缩元器件品种、规格和生产厂，达到既保证元器件的选择质量，减少保障费用，又可提高元器件的生产质量。（1）编制元器件优选目录一般应按以下程序：•a.成立优选目录编制组，提出编制准则及实施计划；•b.调研收集元器件使用要求，国内生产质量情况及选用国外元器件情况；•c.提出征求意见稿，广泛征求意见；•d.汇总并分析意见，编制送审稿；•e.组织审查、编制报批稿；•f.呈报审批；元器件优选目录（2）元器件优选目录至少应包括下列内容：•a.元器件名称；•b.元器件型号、规格；•c.元器件主要性能参数；•d.元器件封装形式；•e.元器件采用标准；•f.元器件质量等级；•g.元器件生产单位；•h.元器件新旧和国内外型号对照。元器件优选目录优选目录的管理•（1）经批准的优选目录可用标准或指令性文件发布；•（2）根据设备研制阶段，元器件生产单位发展及质量变化和使用中信息反馈情况，主管部门应对优选目录实施动态管理；•（3）元器件质量与可靠性工作主管部门应监督检查优选目录的执行情况；•（4）严格按优选目录元器件选用，超目录选用应填表，上报审批，一般应经过优选目录编制主管部门审查，报总设计师批准。元器件优选目录关键电子元器件对于系统方案成败至关重要，对此，应对关键电子元器件采取以下保证措施：•（1）确定关键电子元器件关键特性与技术指标。由于关键电子元器件特性是多方面的，必须根据系统方案的需要，经过论证确定其关键特性与技术指标。•（2）采购过程中对关键电子元器件的保证。在采购过程中应对供应方和转承制方在采购合同中，明确其关键特性和关键技术指标的验收要求和验收方法。同时，应对其厂家进行质量保证能力考察。•（3）对关键电子元器件实施动态管理。随着系统方案不断完善、变更、设计修正，对关键电子元器件的特性和技术指标也在不断的修改，甚至更换。对此，应进行充分再验证，实施动态管理。关键电子元器件保证措施主要有下列内容：•（1）降额应用设计；•（2）可靠性动态设计；•（3）环境防护设计；•（4）热设计；•（5）过应力保护设计；•（6）抗辐射设计；•（7）防静电损伤设计；•（8）抗干扰设计等。电子元器件应用可靠性设计•关于元器件的质量和质量等级的小结：•①元器件的质量等级，一般来讲，不同质量等级不仅其筛选的项目和应力不相同，并且高质量的元器件采用好的材料，以及增加若干试验和检查等内容；•②元器件在不同的装备中和用于不同的要求条件时应选用适用的质量等级，关键、重要的、在严酷条件下工作的、在MTBF要求高的产品(设备)中工作的元器件应采用高质量等级；•③采用高质量等级的元器件和对元器件进行降额使用都能提高整机的固有可靠性，但选用高的质量等级元器件比降额使用更有效。元器件的管理和控制相关的标准和规范•(1)GJB3404-98《电子元器件选用管理要求》；•(2)GJB4027A-2006《电子元器件破坏性物理析》；•(3)GJB/Z27-92《电子设备可靠性热设计手册》；•(4)GJB/Z35-93《元器件降额准则》;•(5)GJB/Z105-98《电子产品防静电放电控制手册》;•(6)GJB/Z123-99《宇航用电子元器件有效贮存期及超期复验指南》;•(7)GJB/Z299B-98《电子设备可靠性预计手册》;•(8)GJB128A-97《半导体分立器件试验方法》；•(9)GJB360A-96《电子及电气元件试验方法》；•(10)GJB548A-96《微电子试验方法和程序》;•(11)中国军用电子元器件质量认证委员会QPL008-2006《军用电子元器件合格产品目录》。元器件大纲元器件质量和可靠性管理规定元器件降额设计规范（指南）热设计规范（指南）元器件二次筛选规范元器件破坏性物理分析规范元器件失效分析要求元器件可靠性保证的顶层管理文件元器件的管理和控制元器件选用控制元器件选用全过程控制内容•1．元器件选用全过程控制的范围•(1)元器件选用全过程控制包括对元器件的•选择、采购、监制、验收、•筛选、破坏性物理分析（DPA）、•保管、使用、静电防护、失效分析、•评审、信息管理等的控制。广义上讲还应包括运输、使用操作和维修。做好选择是全过程可靠性控制工作的基础。