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元器件固有及(應(yīng)用)可靠性要求

在產(chǎn)品研發(fā)過程中,元器件的選用越來越多,其可靠性越來越重要。我們在選擇元器件時,要學(xué)習(xí)航天經(jīng)驗“不計成本”嗎?從航天元器件可靠性保證做法中我們能學(xué)到什么呢?

元器件可靠性要求。用于航天工程上的元器件能否在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),完成規(guī)定的任務(wù),決定于元器件的固有可靠性和應(yīng)用可靠性,前者主要由元器件承制單位在元器件設(shè)計、工藝、原材料的選用、生產(chǎn)過程控制等的質(zhì)量控制所決定;后者則主要由元器件使用方對元器件進(jìn)行選擇、采購和使用等過程中的質(zhì)量控制所決定。元器件失效分析的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,由于固有缺陷導(dǎo)致元器件失效(本質(zhì)失效)與選擇、采購或使用不當(dāng)造成的元器件失效(誤用失效)幾乎各占50%。因此,在提高元器件固有可靠性的同時,還必須提高元器件的應(yīng)用可靠性。

固有可靠性要求

20世紀(jì)70年代開始,我國國防工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)部門就采取措施提高軍用元器件的固有可靠性。70年代末期實施的“七?!保▽H恕C、專料、專批、專檢、專技、??ǎ┵|(zhì)量控制;80年代中期開始、90年代逐步實施的貫徹國家軍用標(biāo)準(zhǔn),都對提高國產(chǎn)軍用元器件的固有可靠性起到積極的作用。進(jìn)入新世紀(jì)開始,原國防科工委、原總裝備部等部門,對航天元器件實施可靠性增長工程,主要對兩種戰(zhàn)略導(dǎo)彈工程用元器件通過技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備改進(jìn)等措施提高了元器件可靠性。后續(xù)又開展了第二期可靠性增長工程,擴大至航天器領(lǐng)域,更進(jìn)一步提高了航天元器件的可靠性,但國產(chǎn)航天元器件的可靠性還不能完全滿足我國航天工程的發(fā)展。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:預(yù)計工作8年的長壽命衛(wèi)星,所用元器件的工作失效率要求為-8至-9,某些要求長期儲存的戰(zhàn)略武器的非工作狀態(tài)失效率要求優(yōu)于-9,與目前國產(chǎn)元器件能夠達(dá)到的可靠性水平相比,還差1到2個數(shù)量級。

元器件固有可靠性的提高主要由元器件承制單位在元器件的設(shè)計、材料選擇和生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制所決定。有關(guān)元器件固有質(zhì)量的保證內(nèi)容后續(xù)推送中將重點介紹。元器件的質(zhì)量和可靠性可用元器件的質(zhì)量等級表示,不同元器件的質(zhì)量等級有不同的表示方式。國軍標(biāo)器件的質(zhì)量等級一般用質(zhì)量保證等級表示;有可靠性指標(biāo)的元件以失效率等級表示;無可靠性指標(biāo)元件質(zhì)量等級一般稱為軍級。以執(zhí)行國軍標(biāo)的元器件為例,主要元器件質(zhì)量等級如下

元器件類別:半導(dǎo)體分立器件、半導(dǎo)體集成電路、混合集成電路、有可靠性指標(biāo)元件、無可靠性指標(biāo)元件。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GJB33A-1997、GJB597A-1996、GJB2438A-1996、相應(yīng)通用規(guī)范、相應(yīng)通用規(guī)范。

質(zhì)量等級(從低到高)質(zhì)量保證等級:JP(普軍級)、JT(特軍級)、JCT(超特軍級)、JY(宇航級)、質(zhì)量保證等級:B1級、B級、S級質(zhì)量保證等級:D級、G級、H級、K級、失效率等級:L(亞五級)、M(五級)、P(六級)、R(七級)、S(八級)

質(zhì)量等級:J(軍級)

應(yīng)用可靠性要求

20世紀(jì)70年代國防軍工部門主要將力量放在提高國產(chǎn)元器件固有質(zhì)量上,當(dāng)時元器件固有質(zhì)量很低,元器件的失效大多數(shù)是由于元器件本身缺陷造成的本質(zhì)失效,因此,掩蓋了由于使用不當(dāng)造成的誤用失效。后來隨著國產(chǎn)元器件固有質(zhì)量的提高,如何保證元器件的應(yīng)用可靠性就顯得更為重要和迫切了,元器件應(yīng)用質(zhì)量保證的主要目的就在于提高元器件的應(yīng)用可靠性,以保證固有質(zhì)量有保證的元器件裝在航天工程上其可靠性滿足整機的要求。元器件使用質(zhì)量保證主要由元器件使用方在管理和技術(shù)方面采取措施,減少元器件的誤用失效。2000年原國防科工委在全軍工領(lǐng)域推廣航天部門的經(jīng)驗,要求各元器件使用單位對元器件實行“統(tǒng)一選用、統(tǒng)一采購、統(tǒng)一監(jiān)制與驗收、統(tǒng)一篩選與復(fù)驗、統(tǒng)一失效分析”的“五統(tǒng)一”管理,以及開展元器件破壞性物理分析(DPA)等工作,這都是提高元器件使用質(zhì)量的有效管理措施。

在提高元器件應(yīng)用可靠性方面采取的技術(shù)措施,包括選擇控制、降額、熱設(shè)計、防靜電及防輻射等要求,目前我國已制定一系列指導(dǎo)元器件選擇和應(yīng)用的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)和軍工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其中以航天部門最為系統(tǒng)和完善。部分標(biāo)準(zhǔn)如下表。

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      1. 序號

        標(biāo)準(zhǔn)號

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