基于双方等风险的元器件筛选批次合格判据研究

目前国际电工组织(IEC)及美军发布的标准中集成电路、混合集成电路及半导体分立器件均基于批次允许不合格率(LTPD)进行抽样,一般控制使用方风险为10%。这些标准将元器件缺陷样本数限制在25个,若超过则没法判定批次是否合格。根据美军标中抽样方案中缺陷数小于等于1时,对生产方来说风险太大,而缺陷数大于等于10时,对生产方风险接近零。元器件筛选一般为100%进行检测,其批次样本量与标准中最小样本量往往有出入。目前航空领域二次筛选规范规定的元器件允许不合格率(PDA)要求一般为15%,国内元器件很多厂家对PDA理解有偏差,将批次缺陷比例的观测值与PDA要求值直接进行比较,进一步放宽了要求。针对以上问题将美军标及国军标中的抽样方案进行了修正,提出了基于泊松分布的双方风险均等的筛选方案,并给出了涵盖所有缺陷数的合格判据。

元器件筛选等级与直升机应用等级的关系研究

通过研究美国航空航天局(NASA)标准、航天科技集团的筛选标准和军用电子元器件筛选的国军标,发现了不同应用等级的定义差异。对直升机的实际使用情况进行分析,从任务时间上分析可得直升机上没有航天应用1级的机载电子设备。元器件的筛选不能提高单个元器件的固有可靠性,仅仅能够通过剔除早期失效来提高批次元器件的使用可靠性。但不是筛选条件越严格,其批次元器件的使用可靠性就越高。以元器件筛选中集成芯片的高温老炼为例,分别计算经历航天1级筛选和2级筛选后的剩余寿命评估;分别以GJB/Z 34中提供的筛选度公式和GJB 7243中推荐的允许不合格率(PDA)两种方式,求解了寿命试验的临界值。GJB 548B中集成芯片的稳态寿命试验时间小于最小的寿命试验的临界值,即集成芯片经历过航天1级后预期剩余寿命小于经历航天应用2级后的剩余寿命。绝大部分的直升机机载电子产品均为应用等级2级或3级。