元器件的質(zhì)量等級(jí)與其生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行的規(guī)范是密不可分的，規(guī)范要求質(zhì)量控制的嚴(yán)格程度，決定了元器件質(zhì)量等級(jí)的高低。在大多數(shù)軍工產(chǎn)品中采用國(guó)產(chǎn)元器件的質(zhì)量等級(jí)分為：（七專）7905、（七專）8406、（七專）840611A（半導(dǎo)體分立器件）、（七專）補(bǔ)充技術(shù)協(xié)議、國(guó)軍標(biāo)（GJB）等五種。前四種可以認(rèn)為是四種質(zhì)量等級(jí)，而國(guó)軍標(biāo)由于參照采用了美國(guó)軍用（MIL）標(biāo)準(zhǔn)，其質(zhì)量等級(jí)的分類方法比較復(fù)雜，器件分為3～4個(gè)質(zhì)量保證等級(jí)（簡(jiǎn)稱質(zhì)量等級(jí)）；元件分為有可靠性指標(biāo)的和無(wú)可靠性指標(biāo)的兩類，對(duì)于有可靠性指標(biāo)的元件可分為若干個(gè)失效率等級(jí)。國(guó)軍標(biāo)元器件的質(zhì)量等級(jí)包括了：器件的質(zhì)量保證等級(jí)和有可靠性指標(biāo)元件的失效率等級(jí)，如表4-1所示。

表4-1 國(guó)軍標(biāo)元器件質(zhì)量分級(jí)

進(jìn)口元器件的質(zhì)量分級(jí)更為復(fù)雜，考慮到較多的是采用美國(guó)軍用元器件及部分歐洲空間局（ESA）元器件，所以簡(jiǎn)要介紹MIL和歐洲空間局空間元器件協(xié)調(diào)組（ESA/SCC）元器件質(zhì)量分級(jí)的情況。美軍標(biāo)元器件的質(zhì)量分級(jí)如表4-2所示。

表4-2 美軍標(biāo)元器件質(zhì)量分級(jí)

從1994年6月美國(guó)宣布對(duì)軍用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行改革以來(lái)，表4-2中涉及的美軍標(biāo)中，MIL-M-38510已并入MIL-I-38535，而且都已改成性能規(guī)范（規(guī)范代號(hào)的字母改為MIL-PRF-，以后的數(shù)字不變，如MIL-PRF-38535C），內(nèi)容也有較大的變化，例如采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）技術(shù)后，原來(lái)軍用規(guī)范規(guī)定要100%做的篩選項(xiàng)目，允許減少甚至可以全部免除。因此，在選擇和采購(gòu)元器件時(shí)，必須加以注意。

這里特別要對(duì)微電路（包括：半導(dǎo)體集成電路及混合集成電路）的質(zhì)量等級(jí)作些說(shuō)明，其中B級(jí)與S級(jí)是微電路的質(zhì)量保證等級(jí)，此外凡符合MIL-STD-883《微電路試驗(yàn)方法和程序》1.2.1條規(guī)定的微電路，屬于質(zhì)量等級(jí)為883級(jí)的微電路。其特點(diǎn)是微電路生產(chǎn)單位聲稱已按總規(guī)范MIL-M-38510及相應(yīng)的詳細(xì)規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量控制，但未進(jìn)行認(rèn)證。因此，具有不同信譽(yù)的微電路生產(chǎn)單位，電路的質(zhì)量將有很大差別。從1995年5月14日開始MIL-M-38510并入MIL-PRF-38535后，已不生產(chǎn)B級(jí)、S級(jí)微電路，所以現(xiàn)在按MIL-M-38510采購(gòu)的微電路，其質(zhì)量等級(jí)大多數(shù)是883級(jí)，在883級(jí)微電路中，有些元器件供應(yīng)商還根據(jù)對(duì)電路不同的質(zhì)量控制，分為883B和883S，但其質(zhì)量等級(jí)都不如B級(jí)有保證。

ESA/SCC元器件的質(zhì)量分級(jí)較有規(guī)律，所有元器件都分為B、C兩級(jí)，但在采購(gòu)時(shí)還可選擇不同的批驗(yàn)收試驗(yàn)（縮寫LAT，相當(dāng)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)），由于LAT分為1、2、3類，所以ESA/SCC元器件可分為B1、B2、B3、C1、C2、C3六個(gè)質(zhì)量等級(jí)。

用于電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)的質(zhì)量等級(jí)

當(dāng)按GJB/Z 299或MIL-HDBK-217進(jìn)行電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)時(shí)，在該標(biāo)準(zhǔn)中列出了另一種質(zhì)量等級(jí)與表4-1或表4-2列出的質(zhì)量保證等級(jí)及失效率等級(jí)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。由于質(zhì)量保證等級(jí)及失效率等級(jí)有時(shí)也可簡(jiǎn)稱為質(zhì)量等級(jí)，所以兩者很易混淆。但只有軍用級(jí)元器件才有質(zhì)量保證等級(jí)及失效率等級(jí)，而對(duì)于所有元器件都有進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)的質(zhì)量等級(jí)，這是兩者是主要的差別。

現(xiàn)將GJB/Z 299B中所列的單片集成電路、混合集成電路、半導(dǎo)體分立器件、部分電阻器、電容器、繼電器開關(guān)的質(zhì)量等級(jí)以及相應(yīng)的質(zhì)量系數(shù)分別列于表4-3～表4-11、進(jìn)口元器件質(zhì)量等級(jí)對(duì)照表（MIL-HDBK-217FnoticeⅡ）列于表4-12～表4-14，以便分析比較。

用于可靠性預(yù)計(jì)的元器件質(zhì)量等級(jí)，都對(duì)應(yīng)著不同的質(zhì)量系數(shù)πQ參見GJB299B，它反映了同類元器件不同質(zhì)量等級(jí)的相對(duì)質(zhì)量差異。例如表4-14中的S級(jí)微電路的工作失效率，較B級(jí)改善了4（1/0.25）倍；較883級(jí)改善了8（2/0.25）倍。

元器件兩種質(zhì)量等級(jí)的比較

對(duì)表4-1與表4-3～表4-14進(jìn)行分析對(duì)比，可以得出GJB/Z299B規(guī)定用于可靠性預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)元器件的質(zhì)量等級(jí)與國(guó)軍標(biāo)產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)（包括：質(zhì)量保證等級(jí)及失效率等級(jí)）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表4-15所示。特別應(yīng)說(shuō)明的是，就進(jìn)口微電路而言而言，目前市場(chǎng)上的微電路種類繁多，生產(chǎn)廠家魚目混珠，產(chǎn)品質(zhì)量良莠難分，這給廣大設(shè)計(jì)人員選擇高質(zhì)量的微電路帶來(lái)了很大的困難。事實(shí)上，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，微電路在質(zhì)量方面是分為各種等級(jí)的。鑒于大多數(shù)微電路是美國(guó)的廠商設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，因此，我們將美國(guó)的微電路質(zhì)量和可靠性等級(jí)作一介紹。

如前所述，微電路的質(zhì)量和可靠性等級(jí)可分為下列三檔：

第一檔為建立了相應(yīng)的軍用規(guī)范（詳細(xì)規(guī)范），并列入了“合格產(chǎn)品清單”QPL-38510中的軍用級(jí)微電路。這一檔產(chǎn)品是美國(guó)國(guó)防部為美國(guó)陸海空三軍及航天項(xiàng)目推薦的高質(zhì)量、高可靠的標(biāo)準(zhǔn)軍用產(chǎn)品；

第二檔為生產(chǎn)廠家按照“微電子器件試驗(yàn)方法”MIL-STD-883的要求進(jìn)行過(guò)一系列試驗(yàn)和檢驗(yàn)（包括100%篩選、質(zhì)量一致性檢驗(yàn)等）的“準(zhǔn)高可靠”的“883級(jí)”器件；

第三檔是由各個(gè)廠家自己認(rèn)定的，沒有經(jīng)過(guò)高可靠性試驗(yàn)的一般產(chǎn)品。

通常我們?cè)谑褂梦㈦娐窌r(shí)，經(jīng)常將微電路按其使用范圍為-55℃～+125℃的產(chǎn)品稱為“軍品”；將使用溫度范圍為-40℃～85℃的產(chǎn)品稱為“工業(yè)品”；將0℃～70℃的產(chǎn)品稱為民品，但必須注意，這種劃分方法只是按照“使用溫度范圍”這一性能特性來(lái)分檔的，這種劃分方法沒有將器件的質(zhì)量、可靠性特考慮在內(nèi)。也就是說(shuō)，具有使用溫度范圍-55℃～125℃這一性能性的器件其失效率可能是非常高的，其質(zhì)量特性可靠性最多相當(dāng)于表4-14中的D級(jí)，其失效率是QPL-38510級(jí)的10倍。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，將符合軍用溫度范圍（-55℃～+125℃）的產(chǎn)品稱為“軍品”是不正確的。在國(guó)外，“軍品”的概念是指建立了相應(yīng)的詳細(xì)軍用規(guī)范，并按該規(guī)范的要求進(jìn)行生產(chǎn)且列入微電路合格產(chǎn)品目錄QPL-38510中的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品也稱為JAN產(chǎn)品。“JAN”是美國(guó)政府為軍用產(chǎn)品（元器件）注冊(cè)的專利標(biāo)記。

由表4-14可以看出，QPL的微電路較其它級(jí)別的產(chǎn)品具有很低的失效率。美國(guó)的有關(guān)軍用規(guī)范規(guī)定：軍用設(shè)備所使用的元器件原則上都要采用JAN產(chǎn)品，即軍用元器件。究其原因是因?yàn)檐娪肑AN微電路具有下列一些特性：

a. JAN元器件的生產(chǎn)廠商必須首先經(jīng)過(guò)權(quán)威部門的合格認(rèn)證，這就要求生產(chǎn)廠家必須制定并執(zhí)行一項(xiàng)嚴(yán)格的產(chǎn)品保證計(jì)劃；

b. JAN產(chǎn)品只能在認(rèn)證合格的專用生產(chǎn)線上生產(chǎn)；

c. JAN產(chǎn)品進(jìn)行并通過(guò)了一系列的性能和可靠性試驗(yàn)（其中包括100%篩選和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)）；

d.生產(chǎn)過(guò)程得到了嚴(yán)格的控制。JAN產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程必須處于政府部門的嚴(yán)格控制之下，并要隨時(shí)接受政府方面的檢驗(yàn)；

e. JAN器件的生產(chǎn)和檢驗(yàn)是按其詳細(xì)的軍用規(guī)范及聯(lián)合其它通用規(guī)范進(jìn)行的，因此使器件做到了標(biāo)準(zhǔn)化；

f.生產(chǎn)、篩選和試驗(yàn)只限于美國(guó)本土的合格生產(chǎn)廠商；

g.采用了專利標(biāo)志和專用的軍用型號(hào)命名法。

正是由于JAN產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商得到了認(rèn)證，生產(chǎn)、試驗(yàn)過(guò)程得到了嚴(yán)格的控制，因此使JAN產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性得到了有效的保證。除了列入QPL中的JAN產(chǎn)品以外，其它級(jí)別的產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠商并不需要經(jīng)過(guò)認(rèn)證，生產(chǎn)、檢驗(yàn)過(guò)程也沒有得到權(quán)威機(jī)構(gòu)的控制，因此產(chǎn)品的質(zhì)量隨生產(chǎn)廠商控制措施的不同而不同，即產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性是不穩(wěn)定的，是沒有保證的。正是由于這一原因，國(guó)外許多機(jī)構(gòu)的優(yōu)選元器件清單（PPL）中的優(yōu)選元器件絕大多數(shù)是QPL中的產(chǎn)品（類似于XXX工程元器件優(yōu)選目錄）。

綜合所述，各個(gè)級(jí)別元器件的主要差別是其失效等級(jí)有所不同，但不同級(jí)別的同一種器件在物理和功能上一般是可以互換的。為了保證設(shè)備的可靠性，最基本的方法就是要選擇固有可靠性高的元器件。元器件的固有可靠性除了要考慮上述質(zhì)量、可靠性等級(jí)外，生產(chǎn)廠商的信譽(yù)、技術(shù)的成熟程度及元器件的使用歷史等都是選擇固有可靠性高的元器件。元器件的固有可靠性除了要考慮上述質(zhì)量、可靠性等級(jí)外，生產(chǎn)廠商的信譽(yù)、技術(shù)的成熟程度及元器件的使用歷史等都是選擇元器時(shí)應(yīng)考慮的方面。本文源自澤天傳感，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。