航天直流穩壓電源元器件的高可靠性分析
2017-6-23 11:32:28??????點擊：
引言
用于航天工程上的直流穩壓電源元器件能否在規定的條件下和規定的時間內，完成規定的任務，決定于直流穩壓電源元器件的固有可靠性和應用可靠性，前者主要由直流穩壓電源元器件承制單位在直流穩壓電源元器件設計、工藝、原材料的選用、生產過程控制等的質量控制所決定；后者則主要由直流穩壓電源元器件使用方對直流穩壓電源元器件進行選擇、采購和使用等過程中的質量控制所決定。直流穩壓電源元器件失效分析的統計數據表明，由于固有缺陷導致直流穩壓電源元器件失效（本質失效）與選擇、采購或使用不當造成的直流穩壓電源元器件失效（誤用失效）幾乎各占50%。因此，在提高直流穩壓電源元器件固有可靠性的同時，還必須提高直流穩壓電源元器件的應用可靠性。
固有可靠性要求
從20世紀70年代開始，我國國防工業領導部門就采取措施提高軍用直流穩壓電源元器件的固有可靠性。70年代末期實施的“七專”（專人、專機、專料、專批、專檢、專技、專卡）質量控制；80年代中期開始、90年代逐步實施的貫徹國家軍用標準，都對提高國產軍用直流穩壓電源元器件的固有可靠性起到積極的作用。進入新世紀開始，原國防科工委、原總裝備部等部門，對航天直流穩壓電源元器件實施可靠性增長工程，主要對兩種戰略導彈工程用直流穩壓電源元器件通過技術攻關、設備改進等措施提高了直流穩壓電源元器件可靠性。后續又開展了第二期可靠性增長工程，擴大至航天器領域，更進一步提高了航天直流穩壓電源元器件的可靠性，但國產航天直流穩壓電源元器件的可靠性還不能完全滿足我國航天工程的發展。根據有關統計數據表明：預計工作8年的長壽命衛星，所用直流穩壓電源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略武器的非工作狀態失效率要求優于-9，與目前國產直流穩壓電源元器件能夠達到的可靠性水平相比，還差1到2個數量級。
直流穩壓電源元器件固有可靠性的提高主要由直流穩壓電源元器件承制單位在直流穩壓電源元器件的設計、材料選擇和生產過程中的質量控制所決定。有關直流穩壓電源元器件固有質量的保證內容后續推送中將重點介紹。直流穩壓電源元器件的質量和可靠性可用直流穩壓電源元器件的質量等級表示，不同直流穩壓電源元器件的質量等級有不同的表示方式。國軍標器件的質量等級一般用質量保證等級表示；有可靠性指標的元件以失效率等級表示；無可靠性指標元件質量等級一般稱為軍級。以執行國軍標的直流穩壓電源元器件為例，主要直流穩壓電源元器件質量等級如下表。
序元器件 號類別
執行標準
質量等級（從低到高）
半導體分GJB33A-199 立器件 7
半導體集G_JB597A-19 成電路 96
質量保證等級：」P (普軍級）、JT (特軍級）、JC T (超特軍級）、JY (宇航級）
質量保證等級：B1級、B級、S級
混合集成GJB2438A-1 電路 996
質量保證等級：D級、G級、H級、K級
有可靠性 指際件
相應通用規范
失效率等級：L(亞五級）、M(五級）、P(六 級）、R (七級）、S (八級）
無可靠性 指硫件
相應通用規范質量等級：J (軍級）
應用可靠性要求
20世紀70年代國防軍工部門主要將力量放在提高國產直流穩壓電源元器件固有質量上，當時直流穩壓電源元器件固有質量很低，直流穩壓電源元器件的失效大多數是由于直流穩壓電源元器件本身缺陷造成的本質失效，因此，掩蓋了由于使用不當造成的誤用失效。后來隨著國產直流穩壓電源元器件固有質量的提高，如何保證直流穩壓電源元器件的應用可靠性就顯得更為重要和迫切了，直流穩壓電源元器件應用質量保證的主要目的就在于提高直流穩壓電源元器件的應用可靠性，以保證固有質量有保證的直流穩壓電源元器件裝在航天工程上其可靠性滿足整機的要求。直流穩壓電源元器件使用質量保證主要由直流穩壓電源元器件使用方在管理和技術方面采取措施，減少直流穩壓電源元器件的誤用失效。2000年原國防科工委在全軍工領域推廣航天部門的經驗，要求各直流穩壓電源元器件使用單位對直流穩壓電源元器件實行“統一選用、統一采購、統一監制與驗收、統一篩選與復驗、統一失效分析”的“五統一”管理，以及開展直流穩壓電源元器件破壞性物理分析（DPA）等工作，這都是提高直流穩壓電源元器件使用質量的有效管理措施。
在提高直流穩壓電源元器件應用可靠性方面采取的技術措施，包括選擇控制、降額、熱設計、防靜電及防輻射等要求，目前我國已制定一系列指導直流穩壓電源元器件選擇和應用的國家軍用標準和軍工行業標準，其中以航天部門最為系統和完善。部分標準如下表。
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標準號 |
標準名稱 |
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GJB/Z 27-1992 |
電子設備可靠性熱設計手冊 |
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GJB/Z 35-1993 |
元器件降額準則 |
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GJB/Z 105-1998 |
電子產品防靜電放電控制手冊 |
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GJB/Z 123-1999 |
宇航用電子元器件有效儲存期及超期復驗指南 |
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GJB/Z 299C-2006 |
電子設備可靠性預計手冊 電子元器件質量保證大綱 |
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