元器件二次筛选是怎么回事？

        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。

根据用途，元器件的质量等级可分为：用于元器件生产控制、选择和采购的质量等级和用于电子设备可靠性预计的质量等级两类，两者有所区别，又相互联系。用于元器件生产控制、选择和采购的质量等级元器件的质量等级与其生产过程执行的规范是密不可分的，规范要求质量控制的严格程度，决定了元器件质量等级的高低。在大多数军工产品中采用国产元器件的质量等级分为：（七专）7905、（七专）8406、（七专）840611A（半导体分立器件）、（七专）补充技术协议、国军标（GJB）等五种。前四种可以认为是四种质量等级，而国军标由于参照采用了美国军用（MIL）标准，其质量等级的分类方法比较复杂，器件分为3～4个质量保证等级（简称质量等级）；元件分为有可靠性指标的和无可靠性指标的两类，对于有可靠性指标的元件可分为若干个失效率等级。国军标元器件的质量等级包括了：器件的质量保证等级和有可靠性指标元件的失效率等级，如表1所示。表1国军标元器件质量分级进口元器件的质量分级更为复杂，考虑到较多的是采用美国军用元器件及部分欧洲空间局（ESA）元器件，所以简要介绍MIL和欧洲空间局空间元器件协调组（ESA/SCC）元器件质量分级的情况。 美军标元器件的质量分级如表2所示。表2美军标元器件质量分级从1994年6月美国宣布对军用标准实行改革以来，表2中涉及的美军标中，MIL-M-38510已并入MIL-I-38535，而且都已改成性能规范（规范代号的字母改为MIL-PRF-，以后的数字不变，如MIL-PRF-38535C），内容也有较大的变化，例如采用统计过程控制（SPC）技术后，原来军用规范规定要100%做的筛选项目，允许减少甚至可以全部免除。因此，在选择和采购元器件时，必须加以注意。这里特别要对微电路（包括：半导体集成电路及混合集成电路）的质量等级作些说明，其中B级与S级是微电路的质量保证等级，此外凡符合MIL-STD-883《微电路试验方法和程序》1.2.1条规定的微电路，属于质量等级为883级的微电路。CAST C与国军标前者质量等级高其特点是微电路生产单位声称已按总规范MIL-M-38510及相应的详细规范进行质量控制，但未进行认证。因此，具有不同信誉的微电路生产单位，电路的质量将有很大差别。从1995年5月14日开始MIL-M-38510并入MIL-PRF-38535后，已不生产B级、S级微电路，所以现在按MIL-M-38510采购的微电路，其质量等级大多数是883级，在883级微电路中，有些元器件供应商还根据对电路不同的质量控制，分为883B和883S，但其质量等级都不如B级有保证。ESA/SCC元器件的质量分级较有规律，所有元器件都分为B、C两级，但在采购时还可选择不同的批验收试验（缩写LAT，相当质量一致性检验），由于LAT分为1、2、3类，所以ESA/SCC元器件可分为B1、B2、B3、C1、C2、C3六个质量等级。用于电子设备可靠性预计的质量等级当按GJB/Z 299或MIL-HDBK-217进行电子设备可靠性预计时，在该标准中列出了另一种质量等级与表4-1或表4-2列出的质量保证等级及失效率等级有一一对应的关系。由于质量保证等级及失效率等级有时也可简称为质量等级，所以两者很易混淆。但只有军用级元器件才有质量保证等级及失效率等级，而对于所有元器件都有进行可靠性预计的质量等级，这是两者是主要的差别。

基本信息

代替号：gjb 1515-1992

分类号：a5945

页数：44

实施时间：2001.10.01

主办单位：信息产业部

批准单位：总装

主编单位：电子标准化所

适用范围

1.1 主题内容 本规范规定了固体继电器的一般要求。

1.2 适用范围 本规范适用于由半导体器件和无源元件组装而成的固体继电器。

1.3 分类 固体继电器按内部结构分类如下： 1类：分立结构。该类固体继电器只采用分立元器件组装，可以是非气密式密封的。 2类：混合结构。该类固体继电器由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片采用混合工艺组装。芯片与 引线采用键合结构。该类固体继电器是气密式密封的。

1.4 筛选等级 筛选等级分为y级和w级。y级适用于高可靠固体继电器，w级适用于通用固体继电器(见4.4， 4.5.4e和4.6.1.2b)。

1.5 军用零件号 军用零件号由字母“j”、详细规范号、一给定的序号和一筛选等级符号组成。筛选等级(见1.4)即为 质量等级，表示质量和可靠性水平。

您可在如下网站查询更多GJB国家军用标准

GJB国军标归口301所 标准查询平台 工业与信息化标准网http://www.cape.com.cn/

---