摘要：机载设备安全可靠性一直面临着重大挑战，因为工作环境的特殊性，设备出现失效将会产生严重的后果。元器件是设备的基本组成单元，元器件质量和可靠性直接关系到整个设备的性能和安全性，二次筛选作为一种有效的质量控制手段，能够在元器件装机前剔除早期失效产品，从而提高批次元器件的使用可靠性，提升整体质量。本文结合某机载设备，对元器件二次筛选的质量控制进行分析阐述。

关键词：二次筛选；机载设备；质量控制

中图分类号：TN60

0 引言

机载设备对电子元器件的可靠性要求极高，必须具有高可靠性和长寿命，能够承受各种极端环境和高强度使用条件，任何微小的失效都可能导致严重的后果。元器件质量通常是影响设备故障的主要因素，因此提高设备质量和可靠性，必然需要元器件质量和可靠性保障。元器件筛选试验是指通过特定的试验剔除生产不合格或存在缺陷的早期失效电子元器件而进行的试验，以保证元器件的可靠性。元器件二次筛选在一次筛选的基础上结合实际要求进行再次筛选，以此达到判断该批次元器件是否合格的目的。本文根据某机载设备的要求，分析元器件二次筛选过程的质量控制，以保证为机载设备提供高质量可靠性的元器件。

1 二次筛选的必要性分析

批次元器件的寿命周期中失效过程分成三个阶段[1]：早期失效期、偶然失效期、损耗失效期。早期失效由元器件本身的缺陷造成；偶然失效是元器件的正常使用过程中，由于随机因素导致的失效；损耗失效是长时间损耗造成。元器件失效率的走势符合“浴盆曲线”规律，如图1 所示。

元器件在早期失效期是失效率高发期，随着产品的工作时间的增加，失效率迅速降低，暴露出制造过程中的潜在故障，导致设备无法正常工作，这一阶段失效大多数是由于设计上的缺陷、原材料、工艺措施，设备条件或人为等因素造成。元器件筛选的目的是通过各类性能测试诱发不合格元器件的潜在缺陷，加速失效发生，将同批次元器件中早期失效期内出现故障的剔除，提高批产元器件的可靠性，使留下的元器件处于偶然失效期（工作稳定期），长时间处于正常工作状态，维持设备稳定运行。

一次筛选是指元器件制造厂商在元器件出厂前，按元器件的详细规范或国家标准进行可靠性筛选；二次筛选是指使用单位在元器件装配前为满足可靠性的要求，在一次筛选的基础上进行的复验及验证[2]。靠生产厂家对元件器一次性筛选很难满足机载产品的质量要求，因此二次筛选通过更严格的测试手段，诱发不合格元器件的潜在缺陷，加速失效发生，剔除可能存在缺陷或性能不稳定的元器件，使留下的批次元器件从早期失效期，过度到失效率低且相对稳定的偶然失效期及正常工作时期，而确保最终装配到机载设备中的元器件都是优质且可靠，从而保障设备的质量和可靠性。

2 二次筛选的原则

确定元器件二次筛选的原则要求，作为二次筛选整个过程质量控制管理的一个依据，确保元器件在二次筛选中所要达到的要求。

元器件二次筛选的原则要求如下：

1、为提高设备的可靠性，满足设备对电子元器件质量和可靠性的要求，装机电子元器件应 100 % 进行二次筛选，合格后才允许装机使用；2、电子元器件二次筛选前应制定筛选方案，明确筛选项目、筛选方法、应力条件及合格判据等。若电子元器件筛选淘汰率超过规定的比例，则整批电子元器件不得装机；3、部分电子元器件确因相关原因不能完成规定的二次筛选项目，允许按缺项二次筛选处理，缺项二次筛选电子元器件随分机、系统进行试验考核。同时二次筛选单位将缺项原因录入筛选报告并做好质量记录；4、对于质量证明文件齐全的进口 QPL 电子元器件，可不做二次筛选，但应按GJB179A-1996 的抽样要求进行批次抽检；5、元器件二次筛选任务的测试机构，必须由具有相应资质的第三方机构承担二次筛选测试任务。

3 二次筛选的实施

3.1 二次筛选环境

二次筛选场所的环境直接影响筛选的准确性，如果环境温度、相对湿度、环境气压等方面出现问题，可能会导致筛选的结果出现偏差。元器件二次筛选试验场所的环境要求参照 GJB7243《电子元器件筛选技术要求》，包括：电测量环境条件、试验的标准环境条件、电测量仲裁环境条件、在环境模拟箱内的温度控制、其他环境要求。具体环境条件见表1 所示。

3.2 二次筛选的元器件范围

二次筛选的元器件是批次元器件，批次元器件就是同一型号的电子元器件中，以同一生产厂家的同一生产批号作为一个批次元器件。为了保障元器件在二次筛选质量控制的有效性，规定了二次筛选的元器件的范围。设备是由多种型号元器件组成，而属于同一类型元器件内在特性是相似的，例如固定值电阻和可变电阻都属于电阻类的元器件，可以选用相同的二次筛选项目及应力条件。参照 GJB8118-2013《电子元器件分类与代码》的分类标准，元器件范围如图2 所示。

3.3 二次筛选试验

元器件二次筛选试验是非破坏性试验，具有破坏性的试验或检验不得列入筛选项目，筛选所加的应力不得超过元器件额定应力。筛选试验通常可分为 [3]：特殊环境筛选和常规筛选。特殊环境筛选试验是抗盐雾、抗辐射等性能筛选；常规筛选通常包括：检查筛选、密封筛选、环境应力筛选、寿命筛选。检查筛选主要是检查外观缺陷如裂纹、毛刺等；密封筛选是检查封装元器件的气密性，包括：粗检漏（检测较大漏孔）、细检漏（检测微小漏孔）；环境应力筛选是施加一定环境应力加速元器件暴露其内在缺陷，环境应力包括：振动、冲击、高低温、温度循环等；寿命筛选在规定的环境条件下，在规定的时间内施加动态（或静态）电应力的试验，将失效与时间和应力有关的元器件剔除，包括：高、低温贮存，老练试验等。依据机载设备的环境适应性及可靠性要求等，结合不同元器件失效机理以及相关国家标准确定二次筛选试验项目、条件、方法，通过二次筛选试验和检测尽可能剔除批次不合格或可能早期失效的元器件。元器件二次筛选试验项目、条件主要参照的通用标准是 GJB7243《电子元器件筛选技术要求》，元器件二次筛选方法根据元器件类别参照相对应的标准，例如：半导体分立器件筛选方法参考 GJB128A《半导体分立器件试验方法》等。筛选试验的具体方法和试验条件不在本文详述。元器件筛选项目见表2 所示。

3.4 二次筛选结果处理

元器件二次筛选试验在第三方检测机构进行，结束后将试验结果形成报告。委托方根据试验报告，依据处置原则来判定批次元器件的是否合格，对不合格元器件处理。以下处置原则：

1、当二次筛选发现有常温初测批次不合格品率超过 4 % ，或二次筛选的批次总不合格品率超过 1 5 % ，判定为该批次电子元器件不合格；

2、电子元器件进行颗粒碰撞噪声检测（PIND）的不合格品率不大于 1 0 % ，或外观检验的不合格品率不大于 1 0 % 且属于个体意外损伤（如管脚折断等），可将不合格品剔除，而不计入批次总不合格品率之内。若 PIND 或外观检验不合格品率为大于 1 0 % 而不超过 2 5 % ，若为批次性质量问题，将其不合格品率计入总的二次筛选不合格率之内。若 PIND 和外观检验不合格品率大于 2 5 % ，则判为批次性质量问题，不予接收；

3、当进行二次筛选的电子元器件一个批次数量为10 个及以下时，应作为“小批量”处理；当“小批量”电子元器件二次筛选不合格品率大于 1 8 % ，又不超过 2 5 % 时，如属于批次性非质量问题，非关键电子元器件其合格品允许上机使用，对关键电子元器件进行审批，经批准后方可使用，并将处理结果报总体设计单位；当不合格品率大于1 8 % ，确认为存在批次性质量问题，不予接收；

4、除了上述对批次元器件筛选不合格率的要求，对一些类别批次元器件的具体筛选项目的允许不合格率也做了要求，超过允许不合格品率，判定为该批次电子元器件不合格，见表3 所示；

5、二次筛选的不合格品应作报废或退货处理，对报废的电子元器件必须进行隔离存放。

4 二次筛选的其他质量控制

元器件二次筛选从筛选原则、筛选环境、筛选的元器件范围、筛选试验、筛选结果处理进行质量控制，为了元器件二次筛选的质量控制全过程更加的细致全面、有效，还将在元器件选用、元器件交付过程、敏感电子元器件的防护、元器件标记等方面进行质量控制。

1、元器件选用是质量控制的源头，所有准备二次筛选的电子元器件都应符合订货合同和技术协议的要求，应有生产厂家的合格证，并经检验合格；

2、送交二次筛选的电子元器件应附有明细清单，注明电子元器件的名称、型号规格、数量、生产厂家（国别）、生产批次或生产日期、详细规范编号、质量等级和特殊筛选要求等，必要时应附有电子元器件的技术资料；

3、二次筛选中使用的所有仪器必须按照计量有关规定进行定期计量、校准合格，每次使用前检查应符合要求。参加二次筛选的工作人员必须是经过专业培训和岗位考核的合格者；

4、为避免在二次筛选工作中对静电放电敏感电子元器件的损伤，试验和测试用的仪器设备必须良好接地，操作过程、电子元器件传递、包装、存放等环节应采取有效的静电防护措施；

5、对进行了二次筛选的电子元器件，筛选人员应对筛选器件的型号、批次等信息进行记录并保存。若无其他规定，筛选单位在规定的期限内，应妥善报告筛选试验报告副本及有关记录；

6、在电子元器件表面积允许的情况下，二次筛选合格的电子元器件应标注筛选标志，但不得遮盖电子元器件原有标记。

5 结束语

随着科技与信息化发展程度的不断提升，对机载设备的质量可靠性要求会越来越严苛，元器件的可靠性是设备整机可靠性的基础保障，在元器件的二次筛选过程中建立质量控制体系，实现对元器件的选用、采购、检验，筛选、出入库、保管的高效管理和检测监督，为机载设备提供符合要求，高质量的元器件，为机载设备在使用中的安全性、可靠性提供更好的保证。

参考文献

[1] 郑鑫，巩明超，刘文媛.电子元器件二次筛选方法讨论 [J]. 电子质量，2023（04）：53-56.

[2] 胡睿.浅析军用航空电子元器件的二次筛选和质量控制 [J]. 中国设备工程，2022（04）：100-102.

[3] 郑智强，汤子鑫.电子元器件二次筛选质量控制策略 [J]. 电子元器件与信息技术，2021，5（01）：10-11.