孫楠

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西西安 710000）

0.引言

眾所周知，電子元件質(zhì)保等級(jí)不僅是用戶選擇、訂購并檢驗(yàn)電子元件的核心依據(jù)，同時(shí)還會(huì)對電子設(shè)備整體質(zhì)量以及可靠性水平產(chǎn)生直接影響。由于電子元件類型繁多且體系十分復(fù)雜，進(jìn)口、國產(chǎn)元件所適用標(biāo)準(zhǔn)往往有所不同，在選用或是訂購元件的過程中極易出現(xiàn)質(zhì)保等級(jí)不清晰等情況，要想避免不必要問題出現(xiàn)，關(guān)鍵是要以元件所表現(xiàn)出應(yīng)用特點(diǎn)為依據(jù)，分別明確進(jìn)口元件、國產(chǎn)元件質(zhì)保等級(jí)。

1.質(zhì)量保證等級(jí)概述

1.1 確定質(zhì)保等級(jí)的意義

作為對電子元件進(jìn)行選擇及應(yīng)用過程中極為重要的一環(huán)，對質(zhì)量保證等級(jí)加以明確的初衷，主要是對供貨方生產(chǎn)和檢驗(yàn)元件的質(zhì)量進(jìn)行控制，并為訂貨方選擇及復(fù)驗(yàn)元件的質(zhì)量提供保證[1]。與此同時(shí)，通過向雙方提供統(tǒng)一質(zhì)保等級(jí)依據(jù)的方式，確保供貨方能參與到元件由最初簽訂合同到最終得以使用的各個(gè)環(huán)節(jié)。

1.2 質(zhì)保等級(jí)的分類

若以目的為依據(jù)，可將質(zhì)保等級(jí)劃分成幾類：（1）生產(chǎn)、選用及訂購元件等環(huán)節(jié)所適用質(zhì)保等級(jí)。國軍標(biāo)規(guī)范指出，元件質(zhì)保等級(jí)與質(zhì)量等級(jí)內(nèi)涵相同，對元件進(jìn)行選用時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)準(zhǔn)確區(qū)分國軍標(biāo)規(guī)范所界定質(zhì)量等級(jí)、GJB299B針對可靠性預(yù)計(jì)所界定質(zhì)量等級(jí)，確保選擇和使用元件等工作可得到有序開展，同時(shí)降低日后質(zhì)量管理及相關(guān)工作的難度。（2）設(shè)計(jì)電子設(shè)備期間，有關(guān)人員對設(shè)備可靠性進(jìn)行預(yù)估所適用質(zhì)保等級(jí)。進(jìn)口元件應(yīng)以美軍標(biāo)MIL-HDBK-217所提供標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)、國產(chǎn)元件則以GJB299B為依據(jù)，在對質(zhì)保等級(jí)加以明確的前提下，以工作環(huán)境和應(yīng)用方向?yàn)橐罁?jù)，對質(zhì)量系數(shù)及其他相關(guān)系數(shù)進(jìn)行確定[2]。由此可見，國軍標(biāo)規(guī)范、GJB299B所界定質(zhì)量等級(jí)既互相聯(lián)系又存在明確的差異。

1.3 元件質(zhì)保等級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

（1）規(guī)范。元件規(guī)范通常分為總規(guī)范、具體規(guī)范兩部分，其中，總規(guī)范負(fù)責(zé)針對某類元件提出相應(yīng)的質(zhì)量控制要求，具體規(guī)范則需要針對某系列或特定型號(hào)元件提出相應(yīng)的要求，只有搭配使用總規(guī)范以及具體規(guī)范，才能使元件性能還有質(zhì)量得到保證?，F(xiàn)階段，有關(guān)部門已結(jié)合實(shí)際情況制定了大量的總規(guī)范，要求供貨方酌情對具體規(guī)范進(jìn)行制定，待所制定規(guī)范通過專業(yè)委員會(huì)審查，再根據(jù)總規(guī)范、具體規(guī)范完成相應(yīng)的生產(chǎn)工作。（2）標(biāo)準(zhǔn)。作為軍用標(biāo)準(zhǔn)體系常見形式之一，標(biāo)準(zhǔn)所包括內(nèi)容極多，對用戶而言，要想保證所訂購元件符合自身要求，關(guān)鍵是要對測量標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)加以明確，此舉一方面能夠幫助用戶對元件各方面能力有更加全面的了解，另一方面可為日后失效分析還有補(bǔ)充篩選等工作的而開展奠定基礎(chǔ)[3]。其中，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要是指測量某類元件需要用到的技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)，常見元件對應(yīng)方法標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)MIL標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 國軍標(biāo)準(zhǔn)及美軍標(biāo)準(zhǔn)

表1中關(guān)于電氣元件、電連接器、分立器件還有微電子器件的標(biāo)準(zhǔn)，均與美軍標(biāo)準(zhǔn)具有極高的相似度，相關(guān)人員可利用上述方法標(biāo)準(zhǔn)對微電路、分立器件等元件進(jìn)行試驗(yàn)，并由此明確各類元件的質(zhì)量及可靠性。

1.4 質(zhì)保等級(jí)的影響因素

以生產(chǎn)規(guī)范為依據(jù)對元件質(zhì)保等級(jí)加以明確，結(jié)合元件所用材料、加工技術(shù)和各項(xiàng)參數(shù)，確定質(zhì)保等級(jí)。若元件由標(biāo)線生產(chǎn)同時(shí)獲得了專業(yè)委員會(huì)的認(rèn)證，則需要根據(jù)元件類型對控制手段和依據(jù)加以確定。例如，半導(dǎo)體的控制重點(diǎn)為篩選項(xiàng)目以及篩選條件，而繼電器、電阻器等無源元件更適合以壽命試驗(yàn)開展時(shí)間和所采取抽樣方案為依據(jù)對控制工作進(jìn)行貫徹落實(shí)，確保元件質(zhì)保等級(jí)達(dá)到預(yù)期水平。

2.元件質(zhì)量描述方法

2.1 可靠性

對電子元件具有可靠性進(jìn)行描述的方式有2種，即質(zhì)保等級(jí)和失效率等級(jí)。其中，前者多被用來對部分元件及電子器件所具有可靠性水平進(jìn)行相應(yīng)評價(jià)，后者則更適合被用來對多數(shù)電子元件所具有可靠性水平進(jìn)行說明。若以GJB/Z299B為依據(jù)，對電子設(shè)備具有可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)，通常需要用到“質(zhì)量等級(jí)”這一參數(shù)[4]。相關(guān)人員應(yīng)明確一點(diǎn)，可靠性預(yù)計(jì)所用質(zhì)量等級(jí)與元件質(zhì)保等級(jí)存在本質(zhì)上的差別，二者的具體區(qū)別如表2所示。

表2 國軍標(biāo)規(guī)范和GJB/Z299B的區(qū)別

由于該質(zhì)量等級(jí)和失效率、質(zhì)保等級(jí)間有較為密切的聯(lián)系，同時(shí)在某些情況下失效率及本文所討論質(zhì)保等級(jí)同樣會(huì)被稱作質(zhì)量等級(jí)，因此，極易出現(xiàn)將三者混淆的情況，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)工作的開展受阻。要想避免類似問題發(fā)生，關(guān)鍵是要明確失效率、質(zhì)保等級(jí)為國軍標(biāo)元件獨(dú)有參數(shù)，而可靠性預(yù)計(jì)所用質(zhì)量等級(jí)適用于全部元件。

2.2 失效率

現(xiàn)階段，失效率主要被用來對產(chǎn)品是否可靠進(jìn)行量化描述。該特征數(shù)指的是在某時(shí)刻前始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)的產(chǎn)品，在運(yùn)行到這一時(shí)刻后在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)失效問題的概率。作為對產(chǎn)品是否可靠進(jìn)行判斷的主要依據(jù)，失效率等級(jí)往往與元件質(zhì)量、可靠性水平密切相關(guān)，現(xiàn)階段，各版本國軍標(biāo)所采取表述方式通常存在明確區(qū)別。例如，GJB65A-91將繼電器對應(yīng)失效率等級(jí)劃分成了4級(jí)，由低至高依次為Y/W/L/Q級(jí)，并指出電容器同樣遵循以上規(guī)定。GJB244-87則將元件失效率等級(jí)劃分成為W/L/Q/B 4級(jí)。對于由國軍標(biāo)生產(chǎn)線所生產(chǎn)、已通過認(rèn)證且在產(chǎn)品目錄中有據(jù)可循的缺少可靠指標(biāo)的電連接器和云母電容器等元件，有關(guān)人員通常用J對其質(zhì)保等級(jí)進(jìn)行描述。

3.元器件質(zhì)保等級(jí)探究

3.1 國產(chǎn)元器件

現(xiàn)階段，軍工產(chǎn)品所用元件質(zhì)保等級(jí)主要分為4級(jí)，分別是7905、QZJ8406、QZJ840611A和GJB。另外，還有少數(shù)產(chǎn)品選擇配備以供貨方、電子行業(yè)SJ標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)所生產(chǎn)的元件，此類元件均屬于普軍品等級(jí)。對國產(chǎn)元件質(zhì)保等級(jí)進(jìn)行研究時(shí)，以下內(nèi)容需要引起重視：首先是由國軍標(biāo)生產(chǎn)線所生產(chǎn)元件，既要符合國軍標(biāo)規(guī)范同時(shí)還要滿足以元件所表現(xiàn)出特點(diǎn)為依據(jù)，結(jié)合總規(guī)范所提出的具體規(guī)范。待具體規(guī)范獲得專業(yè)委員會(huì)的認(rèn)證后，供貨方便可以參考具體規(guī)范對元件進(jìn)行生產(chǎn)，以此來保證所生產(chǎn)元件能夠達(dá)到有關(guān)要求。其次是考慮到產(chǎn)品目錄所采取管理方式為動(dòng)態(tài)管理，對其加以使用時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)保證所使用目錄為最新版本，以免帶來不必要的麻煩。最后要了解國軍標(biāo)生產(chǎn)線所生產(chǎn)元件并不等同于國軍標(biāo)產(chǎn)品，只有獲得專業(yè)委員會(huì)認(rèn)定并在產(chǎn)品目錄中明確標(biāo)注的產(chǎn)品才能夠作為國軍標(biāo)元件投入使用。鑒于此，在選擇元件并對合同進(jìn)行簽訂時(shí)，用戶需要保證合同包含與質(zhì)保能級(jí)相關(guān)的內(nèi)容，同時(shí)產(chǎn)品帶有對應(yīng)的標(biāo)志。國軍標(biāo)元件對應(yīng)質(zhì)保等級(jí)，通常分為元件質(zhì)保等級(jí)和失效率等級(jí)，具體內(nèi)容如表3所示。

表3 國軍標(biāo)元件質(zhì)保等級(jí)

表3所列出集成電路、分立器件相關(guān)內(nèi)容均有總規(guī)范對應(yīng)，其中，與電容器相關(guān)的總規(guī)范數(shù)量多達(dá)21個(gè)，繼電器對應(yīng)總規(guī)范的數(shù)量為3個(gè)，同時(shí)任意總規(guī)范均衍生出了多個(gè)配套規(guī)范。除特殊情況外，集成電路、二極管和三極管等分立器件，通常采取不同的質(zhì)保等級(jí)描述方式，該方式和失效率等級(jí)所存在區(qū)別，主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：（1）前者不具備量化且直觀的數(shù)據(jù)。（2）質(zhì)保等級(jí)不同的產(chǎn)品，針對質(zhì)量控制所提出要求往往有所不同，有關(guān)人員需要綜合考慮控制要求以及嚴(yán)格程度，對質(zhì)保等級(jí)加以確定。

總而言之，國產(chǎn)元件對應(yīng)質(zhì)保等級(jí)可大致分為4級(jí)，從低到高依次為普軍、七專、G+以及國軍標(biāo)。在確定產(chǎn)品型號(hào)并進(jìn)行訂購時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)將產(chǎn)品目錄所界定質(zhì)保等級(jí)與國軍標(biāo)所界定質(zhì)保等級(jí)進(jìn)行明確區(qū)分，若計(jì)劃訂購普軍品，則需要利用普軍品對質(zhì)保等級(jí)加以說明，如果計(jì)劃訂購產(chǎn)品目錄所標(biāo)明元件則需要以產(chǎn)品目錄所表現(xiàn)出鑒定水平為依據(jù)，對元件質(zhì)保等級(jí)加以說明，由此來為日后質(zhì)量管控及相關(guān)工作的有序開展提供便利。

3.2 進(jìn)口元器件

對進(jìn)口元件對應(yīng)質(zhì)保等級(jí)進(jìn)行劃分的情況相對復(fù)雜，現(xiàn)階段，國內(nèi)所用元件以美軍元件為主，對應(yīng)質(zhì)保等級(jí)劃分情況如：（1）微電路的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為MIL-M-38510，其質(zhì)保等級(jí)從低至高依次為883級(jí)、B級(jí)以及S級(jí)。（2）混合電路對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為MIL-PRF-38534，質(zhì)保等級(jí)從低至高依次為D/E/G/H/K級(jí)。（3）分立器件對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為MIL-S-19500，質(zhì)保等級(jí)由低至高依次為JAN級(jí)、JANTX級(jí)、JANTXV級(jí)和JANS級(jí)，分別對應(yīng)普軍、特軍、超特軍以及宇航級(jí)。（4）集成電路對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為MIL-I-38535，質(zhì)保等級(jí)從低到高依次為M/Q/V級(jí)。（5）其他有明確指標(biāo)對應(yīng)的元件均應(yīng)當(dāng)以元件總規(guī)范為依據(jù)對失效率等級(jí)進(jìn)行劃分，具體失效率等級(jí)包括5級(jí)，從低到高依次為L/M/P/R/S級(jí)。

4.結(jié)論

通過上文的分析能夠發(fā)現(xiàn)，電子元件所對應(yīng)質(zhì)保等級(jí)往往與其整體性能密切相關(guān)，有關(guān)單位在選擇、訂購并且使用元件的過程中均應(yīng)對元件質(zhì)保等級(jí)引起重視，嚴(yán)格按照產(chǎn)品目錄及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對指標(biāo)等級(jí)加以控制，確保所選用元件能夠發(fā)揮出應(yīng)有作用。