元器件二次筛选是怎么回事？

Posted 2023-03-22

参考技术A         最近单位加强了元器件二次筛选的管理工作，在执行过程中遇到了一些问题，就把相关的标准要求收集整理了一下，尝试把这个问题说清楚。

一、元器件筛选的作用

      大多数元器件的故障率随时间的变化曲线是一个“浴盆曲线”，可分为早期失效期、稳定/偶发失效期、磨损失效期三个阶段。其中早期失效期的故障主要是设计与制造中的缺陷。如设计不当、材料缺陷、加工缺陷等，在投入使用后会很快暴露出来，目前主要通过元器件筛选的办法来减少。

二、元器件筛选的分类

       筛选是为了剔除早期失效的元器件而进行的试验，是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验，通过按照一定的程序施加环境应力，激发出产品潜在的设计和制造缺陷，以便剔除早期失效产品，降低失效率。

      元器件的筛选可以分为一次筛选和二次筛选。 一次筛选 是指元器件生产方按照军用电子元器件规范或供需双方签订的合同进行的筛选试验，与一般的研制生产企业关系不大，不在本文赘述。 二次筛选（或叫补充筛选） 是在已采购的元器件在“一次筛选”试验没有满足使用方规定的项目要求的技术条件时，由使用方进行的筛选。

      在一定条件下，虽然二次筛选是提高元器件批质量的有效措施之一，但它也有其局限性和风险性，并不是所有的元器件都要进行二次筛选，也不能把二次筛选看作是任何情况下都是必须的，只有少数采购不到高质量等级的元器件才需要进行二次筛选。因为筛选只能提高批产品的使用可靠性，不能提高产品的固有可靠性。因此，在选择元器件时，应根据整机，设备的质量与可靠性要求，选择相应的高质量等级的元器件。特别是电子整机、设备的关键件、重要件，一定要选择高质量等级的元器件。

三、元器件筛选的分级

      根据 GJB7243-2011《军用电子元器件筛选技术要求》 的规定，元器件筛选可分为I、II、III三个筛选等级。

      1）I级是最高水平的筛选等级，相当于半导体器件中的S（K、JY）级或有可靠性指标（质量等级）失效率等级不低于S级、宇航级等高可靠元件的筛选。

      2）II级是中等水平的筛选等级，相当于半导体器件中的B（H、JCT）级或有可靠性指标（质量等级）失效率等级为R级、P级中档元件的筛选。

      3）III级是一般水平的筛选等级，相当于半导体器件中的B1（JT、G）级或有可靠性指标（质量等级）失效率为M级以及无可靠性指标（质量等级）的一般元件的筛选。

      元器件筛选分级比较简单，但其中涉及很多种元器件产品质量保证等级标识，需要一一进行说明。军用电子元器件规定的可靠性保证要求有两种表征方式：失效率等级和产品保证等级。前者用于大多数（并非全部）电子元件可靠性水平的评定，后者则用于评价电子器件（包括部分电子元件）的可靠性保证水平。

      1）失效率等级。失效率是指工作到某时刻尚未发生故障（失效）的产品，在该时刻后单位时间内发生故障（失效）的概率。根据 GJB2649-96《军用电子元件失效率抽样方案和程序》 的规定，失效率等级分为五类：L级（亚五级，最大失效率3×10-51/h）、M级（五级，最大失效率10-51/h）、P级（六级，最大失效率10-61/h）、R级（七级，最大失效率10-71/h）、S级（八级，最大失效率10-81/h）。

      2）产品保证等级。产品保证等级与失效率有较大的不同，在 GJB33A-97《半导体分立器件总规范》 的规定，半导体分立器件质量保证等级分为普军级、特军级、超特军级和宇航级四级，分别用字母JP、JT、JCT和JY表示。

      在 GJB597A-96《半导体集成电路总规范》 中，产品质量保证等级分为S级、B级、B1级三个等级，其中S级是最高产品质量保证等级，供宇航用；B级也属于高质量、高可靠的标准军用产品；B1级属于按照MIL-STD-883要求进行试验和检验的“准高可靠”的“883级”器件。需要说明的是，GJB597A-96《半导体集成电路总规范》（之所以介绍，是因为GJB7243引用的是该版标准）已作废，最新的 GJB597B-2012《半导体集成电路通用规范》 中，将产品质量保证等级分为S级、BG级和B级三种，并明确S级是最高产品质量保证等级，供宇航用；BG级是介于S级、B级间的质量等级；B级为标准军用质量保证等级。

      在 GJB2438B-2017《混合集成电路通用规范》 （GJB2438A的质量等级定义相同）中，产品质量保证等级分为K级、H级、G级、D级四个等级，其中K级为最高可靠性等级，预定供宇航用；H级为标准军用质量等级；G级为标准军用质量等级的降级；D级为一个由承制方规定的质量等级。

四、元器件筛选的实施

      GJB7243-2011《军用电子元器件筛选技术要求》给出了元器件二次筛选的实施方式，在介绍具体的实施方式前，需要有三个说明。

      1）为保证军用元器件的质量，我国制定了的（七专）7905、（七专）8406、（七专）840611A（半导体分离器件）、（七专）补充技术协议等。“七专”技术条件是建立我国军用元器件标准的基础，目前按“七专”条件或其加严条件控制生产的元器件仍是航天等部门使用的主要品种（“七专”指专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡）。按“七专”或“七专加严”进行控制的元器件，质量等级为G或G+。

      2）筛选优先顺序。根据GJB7243规定，应按以下优先顺序进行筛选工作：a）元器件使用方的采购文件；b）元器件的产品规范；c）GJB7243标准。也就是说，当客户有筛选要求，以客户要求优先，客户无明确要求时，以元器件产品规范优先，客户及产品规范均无要求时，才以GJB7243进行筛选。

      3）根据军用型号的重要程度及应用部位的关键性，将元器件的应用分为3个应用等级：1级指用于重点工程（型号）关键部位的元器件；2级指用于重点工程（型号）非关键部位或非重点工程（型号）关键部位的元器件；3级指用于非重点工程（型号）非关键部位的元器件。

      元器件的质量等级是元器件本身的属性，由元器件设计、材料和过程控制的严格程度所决定，并通过了相应产品规范规定的试验（检验）考核。元器件的应用等级是由采用元器件工程（型号）的重要程度及应用部位的关键程度所决定。当应用等级与所使用的元器件质量等级相适应时，可直接使用。当不适用时就应按规定进行补充筛选或（和）鉴定检验。

      本文只是对元器件二次筛选进行简单介绍，对二次筛选的试验和检验项目需要根据元器件的种类参照具体的军标实施，对元器件的一次筛选、元器件补充鉴定内容未进行说明，如有需要请自行查阅。