電子元器件是保證設(shè)備指標的重要組成單元。電子元器件從生產(chǎn)到報廢為止的整個壽命周期內(nèi)，其可靠性變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。大量實踐證明大多數(shù)電子元器件的失效率是時間的函數(shù)，若以使用時間為橫坐標，以失效率為縱坐標，選取失效率來描述電子元器件的可靠性特征，形狀呈兩頭高、中間低的一條失效率通用曲線，也稱為“浴盆曲線”。“浴盆曲線”具有明顯的階段性可劃分為三個階段：早期失效階段，偶然失效階段，嚴重失效階段。依據(jù)“浴盆曲線”的階段性特征，檢測在不同階段又分為首次篩選、二次篩選、破壞性物理分析、結(jié)構(gòu)分析（適用時）、鑒定檢驗、質(zhì)量一致性檢驗，在各階段開展的檢測工作，見圖1所示。
圖1 各類檢測在“浴盆曲線”各階段開展時機
篩選（首次篩選）
從浴盆曲線可知，在早期失效期內(nèi)的失效率隨時間增加而迅速下降，使用壽命期或稱偶然失效期內(nèi)的失效率基本不變。所以，篩選過程就是促使元器件提前進入失效率基本保持常數(shù)的使用壽命期，也即相當于縱坐標軸平行右移，去掉了失效率高的早期失效期。
元器件的失效率與篩選時間、應(yīng)力量值有關(guān)。通常元器件失效率隨篩選時間的增加而下降，隨應(yīng)力量值的增加（在合理范圍內(nèi)的增加，所謂“合理”是指不改變原有的失效機理，不增加新的失效模式）而下降。篩選試驗不能提高電子元器件的固有可靠性，只能提高使用可靠性。從“浴盆曲線”可知篩選不能改變曲線的形狀和量值，元器件的失效率曲線是設(shè)計、生產(chǎn)工藝決定的，但能改變元器件開始使用的起點，通過篩選可提前進入失效率較低的使用壽命期；元器件篩選的應(yīng)力量值選擇應(yīng)能最大限度剔除早期失效，又不會產(chǎn)品造成損害。應(yīng)力值太小造成欠篩選，應(yīng)力值過大造成過篩選，改變原有的失效機理增加新的失效模式，所以對電子元器件產(chǎn)品具有破壞性的試驗不得列為篩選項目，所施加的（電應(yīng)力、機械應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力等）不得超過產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的額定應(yīng)力。
篩選的總原則是根據(jù)元器件的特性參數(shù)、生產(chǎn)工藝狀況，從設(shè)計、材料、 工藝方面可能存在的缺陷故障模式分布選擇有效的篩選項目和方法。軍用國產(chǎn)元器件開展篩選可依據(jù)GJB7243-2011《軍用電子元器件篩選技術(shù)要求》進行。GJB7243-2011標準規(guī)定了電阻器、電容器、敏感元件、濾波器、熔斷器、開關(guān)、電連接器、繼電器、磁性元件、頻率元器件、半導(dǎo)體分立器件、集成電路、光電子器件、電線電纜等軍用電氣、電子和機電元器件的篩選方法、程序和與篩選有關(guān)的其他技術(shù)要求。
標準規(guī)定了I、Ⅱ、Ⅲ三個篩選等級：Ⅰ級是最高水平的篩選等級，相當于半導(dǎo)體器件中的S(K、JY)級或有可靠性指標(質(zhì)量等級)失效率等級不低于S級、宇航級等高可靠元件的篩選；Ⅱ級是中等水平的篩選等級,相當于半導(dǎo)體器件中的B(H、JCT)級或有可靠性指標(質(zhì)量等級)失效率等級為R級、P級中檔元件的篩選；Ⅲ級是一般水平的篩選等級，相當于半導(dǎo)體器件中的 B1(JT、G)級或有可靠性指標(質(zhì)量等級)失效率等級為M 級以及無可靠性指標(質(zhì)量等級)的一般元件的篩選。元器件生產(chǎn)方或使用方可根據(jù)對元器件的可靠性要求以及經(jīng)濟性等綜合因素，選擇相應(yīng)的篩選等級。
篩選（二篩）
電子元器件的補充篩選（二次篩選）是電子元器件生產(chǎn)單位按現(xiàn)有標準規(guī)范所做的篩選試驗不能滿足裝備對配套元器件質(zhì)量控制要求時，采取的一種補充手段。通過補充篩選以確定元器件滿足裝備的要求。
對于驗收合格的元器件，當供貨方已做的篩選試驗不能滿足裝備對元器件質(zhì)量控制要求時，電子元器件的使用方可進行補充篩選(二次篩選)。補充篩選(二次篩選)的項目和條件，應(yīng)根據(jù)裝備使用要求和環(huán)境條件確定，過嚴的補充篩選條件，有可能對電子元器件造成損傷，留下質(zhì)量隱患，甚至會淘汰能滿足裝備需要的元器件，過松的篩選條件，又會使一些不滿足裝備要求的元器件順利通過篩選，從而降低了裝備的質(zhì)量與可靠性。
破壞性物理分析
破壞性物理分析（Destructive Physical Analysis）簡稱為 DPA ，是為驗證元器件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、材料和制造質(zhì)量是否滿足預(yù)定用途或有關(guān)規(guī)范的要求，按元器件的生產(chǎn)批進行抽樣，對元器件樣品進行解剖，以及解剖前后進行一系列檢驗和分析的全過程，用于判定是否有可能產(chǎn)生危及使用并導(dǎo)致嚴重后果的元器件批質(zhì)量問題。開展破壞性物理分析可以依據(jù)GJB4027《軍用電子元器件破壞性物理分析》進行。
電子元器件破壞性物理分析(DPA)技術(shù)是應(yīng)工程需要，為保證電子元器件質(zhì)量與可靠性而發(fā)展起來的。DPA 隨機抽取同批次少量試驗樣品進行解剖、試驗和分析，以驗證元器件的材料、設(shè)計、工藝質(zhì)量和結(jié)構(gòu)是否滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。對一個批次的元器件，抽樣進行DPA是對元器件的補充篩選工作有益補充，也是及時剔除存在質(zhì)量隱患元器件的一種有效技術(shù)手段。DPA一般應(yīng)在元器件裝機以前完成，只有當需要驗證已裝機元器件的質(zhì)量時，可以抽取庫存同一元器件生產(chǎn)單位生產(chǎn)、規(guī)格相同、生產(chǎn)批次相同或相近的元器件開展 DPA。當出現(xiàn)以下情形之一時，應(yīng)考慮開展 DPA：（1）對重要儀器設(shè)備用元器件的驗收、庫存元器件超期復(fù)驗以及需要驗證已裝機關(guān)鍵元器件質(zhì)量時；（2）元器件的質(zhì)量等級低于裝備要求時；（3）未按裝備要求進行補充篩選的元器件；（4）對發(fā)生質(zhì)量問題的同批次其他元器件進行，以分析確認其失效原因；（5）超過貯存期的元器件。
結(jié)構(gòu)分析
結(jié)構(gòu)分析（Constructional Analysis，CA）從元器件各部分結(jié)構(gòu)方面對元器件進行驗證，對元器件制備過程中的薄弱環(huán)節(jié)及空間環(huán)境適用性進行評價，是驗證元器件固有可靠性的一種分析方法。由于固有可靠性在元器件封裝后已經(jīng)固定，由元器件結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)過程工藝控制所決定。因此，成型的元器件結(jié)構(gòu)中涵蓋著較多可靠性信息，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性與合理性、生產(chǎn)工藝控制的合理性等。若上述方面存在問題，元器件的固有可靠性也隨之降低。因此，在型號工程元器件裝機前，在技術(shù)能力具備的條件下，需要對選用的元器件尤其是沒有應(yīng)用經(jīng)歷的元器件的固有可靠性進行驗證，以達到降低元器件的使用風險、提高型號工程可靠性的目的。
開展結(jié)構(gòu)分析可以依據(jù)GB/T 41032《宇航用元器件結(jié)構(gòu)分析通用指南》進行。結(jié)構(gòu)分析的工作流程一般包括確定分析對象、調(diào)查應(yīng)用背景、獲取產(chǎn)品設(shè)計信息、制定結(jié)構(gòu)分析方案、實施結(jié)構(gòu)分析、編制報告和評審報告等環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)流程通常包含結(jié)構(gòu)單元分解、要素識別、結(jié)構(gòu)判別、結(jié)論分析以及建議措施五個方面。
（1）結(jié)構(gòu)單元分解。結(jié)構(gòu)單元指產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能的最小單元，將產(chǎn)品逐級分解成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元，對其開展可靠性分析與評價，同時也有利于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元的可靠性數(shù)據(jù)收集和累積技術(shù)經(jīng)驗，為往后類似結(jié)構(gòu)單元的分析與評價，節(jié)約周期及降低成本。對產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的分解過程，按照功能單元和物理單元進行逐級分解，過程中應(yīng)注意識別成熟的典型單元（不需要再分解到該部分的最小單元）及非成熟的新型單元。由于結(jié)構(gòu)單元分解的正確性，將直接影響整個結(jié)構(gòu)分析與否全面，同樣也是后續(xù)分析工作開展的基礎(chǔ)，所以分解過程還應(yīng)注意各結(jié)構(gòu)單元之間的界面及其匹配性，最后根據(jù)上訴分解的單元進行評價。
（2）要素識別。指影響產(chǎn)品可靠性和適用性結(jié)構(gòu)單元的特征要素，而結(jié)構(gòu)分析則需要把各結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素識別出來，如材料特性、工藝過程及物理特征等，作為后續(xù)分析與評價的關(guān)注重點。同時，每個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素信息獲取，都應(yīng)有對應(yīng)的評價方法，按照無損性檢驗到破壞性檢驗的順序進行，從而形成結(jié)構(gòu)分析的評價流程。另外，一些檢驗項目不是為了獲取結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)信息，而是為了評價結(jié)構(gòu)要素的可靠性，如耐溶劑、鍵合強度、芯片剪切、溫度循環(huán)試驗等類型的試驗，所以兩者務(wù)必結(jié)合起來。
（3）結(jié)構(gòu)判別。對于結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣評價判別，通常需要基于常見或典型結(jié)構(gòu)進行，尤其是已經(jīng)應(yīng)用到宇航的典型結(jié)構(gòu)，當與這些結(jié)構(gòu)進行比對時，如符合結(jié)構(gòu)特征要求，則可評價為“未見異常結(jié)構(gòu)”，通過這種方式給出的判別是可信賴或是有說服力的。而典型結(jié)構(gòu)的獲取是依靠大量的經(jīng)驗積累及重組，也可參考成功應(yīng)用經(jīng)歷產(chǎn)品的標準規(guī)范、結(jié)構(gòu)信息、失效案例、驗證試驗及極限試驗等方式獲取。
（4）結(jié)論分析。結(jié)構(gòu)分析的結(jié)論通常不能簡單的給出“合格”或“不合格”，需要結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點及宇航應(yīng)用條件，綜合判斷得出結(jié)論。結(jié)論一般分為以下3種：適合應(yīng)用（可用）：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與整機用戶單位的典型結(jié)構(gòu)相符，該結(jié)構(gòu)有成功應(yīng)用經(jīng)歷，風險較低，適合應(yīng)用任務(wù)；特定范圍可用（限用），產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在一項或幾項設(shè)計的結(jié)構(gòu)可靠性問題，只能在特定應(yīng)用條件下使用，結(jié)論中應(yīng)明確限用條件或范圍；不適合特定應(yīng)用（禁止）：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在重大設(shè)計、結(jié)構(gòu)可靠性等問題，應(yīng)用在宇航型號上風險較高，需要重新設(shè)計或進行結(jié)構(gòu)更改。
（5）建議措施。結(jié)構(gòu)分析不僅僅限于給出結(jié)論、還應(yīng)結(jié)合分析過程，把發(fā)現(xiàn)的問題或缺陷，向產(chǎn)品研制單位、保證機構(gòu)及用戶單位提出針對性的建議，如向研制單位提出產(chǎn)品需要改進和完善的具體方向；對保證機構(gòu)，提出篩選、鑒定及針對性評價的方案和建議；對于用戶單位，應(yīng)給出產(chǎn)品的使用指導(dǎo)和建議。
鑒定檢驗
鑒定檢驗是指按照標準規(guī)定的程序和條件，對產(chǎn)品進行功能性能測試、封裝可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和壽命可靠性等一組或多組檢測試驗，以驗證產(chǎn)品的設(shè)計及生產(chǎn)能力是否滿足標準規(guī)定的質(zhì)量和可靠性要求。以半導(dǎo)體單片集成電路為例，開展鑒定檢驗可以依據(jù)GJB597《半導(dǎo)體集成電路通用規(guī)范》及GJB548《微電子器件試驗方法和程序》進行，測試及試驗項目如表2所示。
表2 鑒定檢驗
質(zhì)量一致性檢測（周期性檢測）
質(zhì)量一致性檢測是產(chǎn)品提交用戶前必須進行的可靠性試驗，也是提交給用戶產(chǎn)品批質(zhì)量和可靠性是否符合相應(yīng)采購標準或訂貨合同的驗證試驗，屬于生產(chǎn)廠為提供用戶具有一定質(zhì)量和可靠性保證的產(chǎn)品的自主行為。以半導(dǎo)體單片集成電路為例，質(zhì)量一致性檢測規(guī)定的ABCDE五個組的測試/試驗項目及要求與鑒定檢驗一致，用于周期性質(zhì)量保證的交貨驗收依據(jù)。A組是對產(chǎn)品的功能性能進行測試；B組是對產(chǎn)品進行物理試驗，考核封裝工藝質(zhì)量；C組是對產(chǎn)品進行穩(wěn)態(tài)壽命試驗，考核工作壽命可靠性。D組是對產(chǎn)品進行機械應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力試驗，考核封裝工藝質(zhì)量；E組是對產(chǎn)品進行總劑量和單粒子試驗，考核抗輻照質(zhì)量。
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