鄭鵬洲

（北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，北京　100191）

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專家論壇

我國(guó)電子元器件國(guó)軍標(biāo)體制必須改革

鄭鵬洲

（北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，北京100191）

電子元器件國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于提高和保證軍用電子元器件的可靠性具有重要的作用。但是，由于目前我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)體制還不夠完善，因此我國(guó)國(guó)軍標(biāo)中存在的某些問(wèn)題沒(méi)法得到及時(shí)的修正，從而給軍用電子元器件可靠性工作帶來(lái)了不小的困惑，甚至是損害。列舉了國(guó)軍標(biāo)體制的一些缺陷，并從可靠性理論角度分析了其對(duì)電子元器件可靠性工作的損害。此外，還為國(guó)軍標(biāo)體制的改革方向提出了一些思路。

電子元器件；可靠性；國(guó)軍標(biāo)；體制；改革

0　引言

眾所周知，軍用標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于提高武器裝備的質(zhì)量和水平具有重要的作用，因此一直受到了我國(guó)相關(guān)部門的高度重視。

電子元器件國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn) （以下簡(jiǎn)稱國(guó)軍標(biāo)），對(duì)于提高、保證我國(guó)軍用電子元器件的可靠性和先進(jìn)性具有重要的作用，并一直有嚴(yán)格的規(guī)章制度檢查、督促其貫徹執(zhí)行，但是，目前我國(guó)國(guó)軍標(biāo)體制還不夠完善，從而在一定程度上影響了我國(guó)國(guó)軍標(biāo)的進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展。

因此，本文討論了我國(guó)國(guó)軍標(biāo)體制存在的缺陷，并探討了這些缺陷給軍用電子元器件的發(fā)展帶來(lái)的困惑，甚至損害。由此得出結(jié)論：我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)軍標(biāo)體制必須作出重大的改革。

本文研究的內(nèi)容是否應(yīng)該推廣到更多的軍用物資范圍的國(guó)軍標(biāo)體制，則不是本文研究的內(nèi)容。

1　22年前由于國(guó)軍標(biāo)缺陷造成重大損失的一個(gè)實(shí)例

22年前，即1994年，由于我國(guó)國(guó)軍標(biāo)的缺陷所造成的軍用電子元器件檢測(cè)、試驗(yàn)單位的重大經(jīng)濟(jì)損失的事件，驚動(dòng)了國(guó)防科工委的領(lǐng)導(dǎo)。這個(gè)實(shí)例不僅說(shuō)明了我國(guó)國(guó)軍標(biāo)的缺陷的影響很大，而且也說(shuō)明了其有缺陷的體制根深蒂固，改進(jìn)甚難。

眾所周知，GJB 548《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》是一項(xiàng)重要的國(guó)軍標(biāo)。其試驗(yàn)項(xiàng)目全面、內(nèi)容豐富、可操作性強(qiáng)，一直是我國(guó)軍用微電子器件生產(chǎn)和使用部門檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的一把尺子。該標(biāo)準(zhǔn)基本上是參照美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-883《TEST METHODS AND PROCEDURES FOR MICROELECTRONICS》編寫的。

GJB 548［1］第一版頒布于1988年，在其總則部分 （原文無(wú)此名稱）規(guī)定：對(duì)微電子器件進(jìn)行試驗(yàn)的“試驗(yàn)環(huán)境”的溫度要求為25（+3，-5）℃，即為20～28℃，這個(gè)規(guī)定顯然是錯(cuò)誤的。

事實(shí)上，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境，包括力學(xué)試驗(yàn)和氣候試驗(yàn)的場(chǎng)所，上述嚴(yán)格的溫度要求是完全沒(méi)有必要的。例如：氣候試驗(yàn)環(huán)境只需要?dú)夂蛟囼?yàn)箱內(nèi)的溫度等試驗(yàn)條件能滿足試驗(yàn)要求就足夠了，至于試驗(yàn)箱外的 （環(huán)境）溫度只要保證試驗(yàn)箱能正常工作即可，一般為10～35℃，甚至可以更放松些。這是因?yàn)檫@類實(shí)驗(yàn)室的面積很大，要達(dá)到國(guó)軍標(biāo)規(guī)定的上述不合理的高要求顯然耗資巨大，而且完全沒(méi)有必要。

如上所述，與國(guó)軍標(biāo)GJB 548密切相關(guān)的是美軍標(biāo)MIL-STD-883。那么美軍標(biāo)中為什么會(huì)作出這樣耗資巨大且無(wú)必要的規(guī)定呢？為此，作者特意查閱了美軍標(biāo)原文，發(fā)現(xiàn)“試驗(yàn)”對(duì)應(yīng)的原文是“test”。英語(yǔ)“test”具有“測(cè)試”和“試驗(yàn)”兩個(gè)含義，兩者的中文意義有時(shí)相同或相近，但也有相差很大的情況，這時(shí)就必須予以嚴(yán)格的區(qū)分。顯然，美軍標(biāo)原文中“test”的含義應(yīng)該是“測(cè)試”而不是“試驗(yàn)”，因?yàn)楸娝苤?，測(cè)試對(duì)環(huán)境溫度的要求確實(shí)相當(dāng)嚴(yán)格，將其規(guī)定為25（+3，-5）℃完全有必要。而且測(cè)試實(shí)驗(yàn)室面積通常不大，達(dá)到這樣的要求所需要的費(fèi)用也不高。因此，GJB 548中將試驗(yàn)環(huán)境溫度規(guī)定為25（+3，-5）℃應(yīng)該是錯(cuò)誤地理解了美軍標(biāo)中“test”一詞所造成的結(jié)果。

筆者曾經(jīng)工作過(guò)的航天七七一所軍用電子元器件實(shí)驗(yàn)室，就曾因國(guó)軍標(biāo)中的這個(gè)錯(cuò)誤而沒(méi)有通過(guò)上級(jí)有關(guān)部門的審查，被要求“整改”。但實(shí)際上，這個(gè)無(wú)理的“整改”要求，實(shí)在耗資太大，而且完全沒(méi)有必要。如果全國(guó)所有的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室都被要求作這類不必要的“整改”，那么將會(huì)造成巨大的資金浪費(fèi)。

在投訴無(wú)門的情況下，筆者給中國(guó)軍用電子產(chǎn)品可靠性信息交換網(wǎng)工作委員會(huì)等單位主編的 《可靠性與質(zhì)量信息》寫了一篇名為 《貫徹集成電路國(guó)軍標(biāo)的一個(gè)急需解決的問(wèn)題》的短文［2］。文中直接指出了我國(guó)國(guó)軍標(biāo)體制存在的缺陷，并提出了：應(yīng)“研究縮短修改標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間”“凡一切能加快進(jìn)度的建議和方案都應(yīng)受到歡迎，應(yīng)多加研究”等建議。

該短文受到了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，國(guó)防科工委領(lǐng)導(dǎo)懷國(guó)模將軍和其屬下負(fù)責(zé)國(guó)軍標(biāo)的領(lǐng)導(dǎo)部門黃寧將軍作了長(zhǎng)達(dá)數(shù)百字的批示。認(rèn)為“鄭鵬洲同志的文章很值得我們深思，……建議你們要以此文為引子，認(rèn)真研究如何加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作的指導(dǎo)……”。

由于國(guó)軍標(biāo)的最高領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心，《可靠性與質(zhì)量信息》迅速地在同年第12期以激動(dòng)人心的標(biāo)題《支持、鼓舞和鞭策》作了后續(xù)的報(bào)道。航天相關(guān)刊物也以 《貫徹集成電路國(guó)軍標(biāo)亟待解決的問(wèn)題》全文轉(zhuǎn)載了筆者的文章和懷國(guó)模將軍的批示［3］。

但是，即使這樣大的“雷聲”，也沒(méi)帶來(lái)一滴雨。上述明顯的錯(cuò)誤仍未見有任何的修改。該錯(cuò)誤一直又持續(xù)了數(shù)年之久，直到1996年該標(biāo)準(zhǔn)的修訂稿GJB 548A［4］的問(wèn)世。試想，如果國(guó)軍標(biāo)有良好的修改體制，這幾年因執(zhí)行這個(gè)錯(cuò)誤的條款所帶來(lái)的巨大損失則是完全可以避免的。

以上，只是筆者舉出的一個(gè)實(shí)例。事實(shí)上，這類由于國(guó)軍標(biāo)的缺陷而阻礙了微電子器件的可靠性提高的實(shí)例是很多的，作者在本文附錄一、附錄二中還列舉了兩個(gè)例子，以供參考。通過(guò)上述例子可以看出，如果國(guó)軍標(biāo)體制存在缺陷，那么國(guó)軍標(biāo)在某些方面不僅不能起到協(xié)助、推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的可靠性工作的作用，反而會(huì)適得其反。即使主管國(guó)軍標(biāo)的最高領(lǐng)導(dǎo)被深深地觸動(dòng)，他們也無(wú)可奈何，究其原因，就是因?yàn)槲覈?guó)國(guó)軍標(biāo)體制過(guò)于僵化，不甚合理，誰(shuí)都動(dòng)它不得。

2　當(dāng)前國(guó)軍標(biāo)體制缺陷的現(xiàn)狀

22年過(guò)去了，國(guó)軍標(biāo)體制的缺陷是否有了改進(jìn)呢？筆者在最近參與GJB 548的第3次修訂稿——GJB 548C的討論時(shí)發(fā)現(xiàn)這種僵化的國(guó)軍標(biāo)體制居然還是沒(méi)有任何變動(dòng)，沒(méi)有任何進(jìn)步。編輯組那么多人，辛辛苦苦、兢兢業(yè)業(yè)地花了3年的時(shí)間終于將GJB 548第3次修訂稿寫完。但是，倘若該標(biāo)準(zhǔn)自頒布之日起就存在錯(cuò)誤的內(nèi)容，那么其不僅不能起到推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的可靠性工作的作用，反而會(huì)阻礙相關(guān)工作的進(jìn)展。并且，隨著時(shí)間的推移，錯(cuò)誤的內(nèi)容可能會(huì)越積越多，產(chǎn)生的負(fù)面作用也會(huì)越來(lái)越大。而且這些錯(cuò)誤可能會(huì)持續(xù)少則5年，多則10年”。

這絕不是危言聳聽，而是有充分根據(jù)的，特別是對(duì)于電子元器件領(lǐng)域的國(guó)軍標(biāo)而言。

眾所周知，電子元器件，特別是微電子器件的發(fā)展是非常迅速的。由于新工藝、新材料不斷地推陳出新，微電子器件的集成度快速地提高，推動(dòng)新型微電子器件的不斷涌現(xiàn)。其試驗(yàn)方法必然要跟著前進(jìn)、跟著創(chuàng)新，事實(shí)也確實(shí)是如此。以美軍標(biāo)MIL-STD-883為例，雖然從1968年問(wèn)世以來(lái)，其版本僅變更過(guò)9個(gè)。但在兩個(gè)版本之間，一旦發(fā)現(xiàn)有新思路，就會(huì)及時(shí)地補(bǔ)充；發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，更會(huì)及時(shí)地修改。這些補(bǔ)充和修改前期以“Notice”形式，后以“CHANGE”形式發(fā)布，并廣而告之，付諸實(shí)施。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，MIL-STD-883自問(wèn)世以來(lái)，修改的次數(shù)已超過(guò)40次，幾乎達(dá)到平均每年一次。修改頻繁的原因當(dāng)然是因?yàn)槲㈦娮悠骷?chuàng)新快，只有這樣，才能使標(biāo)準(zhǔn)能為其相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的提高而服務(wù)。

而我國(guó)，與之相應(yīng)的國(guó)軍標(biāo)GJB 548，從1988年問(wèn)世以來(lái)，28年內(nèi)只修改過(guò)2次，平均10余年修訂1次。即使第3次 （C版）能在2016年問(wèn)世，修改的周期也接近10年，在這10年間隔中，微電子器件的快速創(chuàng)新，其質(zhì)量和可靠性的試驗(yàn)方法和判據(jù)的變化 （這在美軍標(biāo)MIL-STD-883的頻繁修改中體現(xiàn)），在我國(guó)僵化的國(guó)軍標(biāo)體制中均無(wú)法及時(shí)地體現(xiàn)。

3　國(guó)軍標(biāo)體制改革方案的初步設(shè)想

我國(guó)僵化的國(guó)軍標(biāo)體制必須改革。如何改革則是應(yīng)組織相關(guān)人員研究的一個(gè)大課題，需要集思廣益。作為筆者個(gè)人，肯定見少識(shí)窄。但是，作為一名為電子元器件可靠性的提高奮斗了數(shù)十年的科技人員，雖已年近八旬，強(qiáng)烈的責(zé)任感還是促使我拋磚引玉，提出一些粗淺的想法，以供同行和領(lǐng)導(dǎo)參考。

在提出國(guó)軍標(biāo)體制具體的改革方案之前，筆者想要分享一下美軍標(biāo)的做法。美軍標(biāo)新版本出世的時(shí)候，也常有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。在發(fā)布后，也會(huì)因“活躍”的微電子器件的“進(jìn)步”，使頒布的部分內(nèi)容已不相適應(yīng)。但是這些問(wèn)題一旦發(fā)現(xiàn)，該美軍標(biāo)便會(huì)立即發(fā)布“Notice”（后改為“CHANGE”）予以公告并實(shí)施。為什么他們能發(fā)現(xiàn)得這么快，更正得這么快，筆者作了一些調(diào)查，并親身進(jìn)行過(guò)體驗(yàn)。

調(diào)查工作很簡(jiǎn)單，筆者發(fā)現(xiàn)美軍標(biāo)MIL-STD-883的最后頁(yè)是一份征求改進(jìn)意見表：“STANDARDIZATION DOCUMENT IMPROVEMENT PROPOSAL（標(biāo)準(zhǔn)文件改進(jìn)建議）”。附錄三列出了美軍標(biāo)MIL-STD-883E Notice 1的最后頁(yè)［5］，該意見表共8欄，其中4欄由提意見者填寫。其內(nèi)容除了提意見者的姓名和聯(lián)系方式外，主要有：“（涉及的）章節(jié)號(hào)”和“（你的）意見和建議”。其余4欄則是“（與本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的）負(fù)責(zé)人的姓名和聯(lián)系方式”及如你 （不滿意）上告的單位和地址。

值得注意的是在該表中有下列兩項(xiàng)非常具體的規(guī)定：

1）The preparing activity must provide a rep1y within 30 days from receipt of the form（相關(guān)機(jī)構(gòu)在收到意見后30天內(nèi)必須給予答復(fù)）；

2）If you do not receive a rep1y within 45 days，contact（你如果在45天內(nèi)沒(méi)有收到回復(fù)，請(qǐng)和“軍用質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)”聯(lián)系），并告知了詳細(xì)的聯(lián)系地址。

上述第2條規(guī)定顯然是告訴你，如遇到辦事人員的拖延，你有權(quán)向有關(guān)上級(jí)機(jī)構(gòu)“告狀”。

作者在1979年親自享受過(guò)這個(gè)給廣大民眾（不僅是美國(guó)民眾）的“特權(quán)”，下面將對(duì)事情的經(jīng)過(guò)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

作者在1979年查閱剛頒布的MIL-STD-883B Notice 2時(shí)，發(fā)現(xiàn)方法5004的篩選項(xiàng)目中增加了“3.1.14”項(xiàng)：“Percent defective a11owab1e（PDA）ca1cu1ation”。這一項(xiàng)目立刻引起了筆者的注意，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究，筆者發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行該條款顯然有可能使篩選成品率明顯地下降，但是卻能夠顯著地提高微電子器件的可靠性，因此筆者認(rèn)為應(yīng)該立即將這一項(xiàng)目在航天七七一所推廣貫徹。但是，若推廣有差錯(cuò)，則后果顯然是非常嚴(yán)重的，這是因?yàn)槠咂咭凰a(chǎn)的航天產(chǎn)品最重要的便是可靠性。

筆者按該標(biāo)準(zhǔn)的“意見表”給出的地址發(fā)出了詢問(wèn)的航空信。在第13天收到了回信，此外對(duì)方還贈(zèng)送了重達(dá)1.2 Kg的資料，僅郵資就要28美元。我——一個(gè)和美國(guó)毫無(wú)牽掛的外國(guó)人，受到如此重視，心甚不安。于是按照“意見表”上給出的電話號(hào)碼打通了對(duì)方的電話，除了表示感謝以外，還表示要把郵資匯回去。誰(shuí)知對(duì)方直截了當(dāng)?shù)鼐芙^了，并表示這是他們應(yīng)該做的。

在他們寄來(lái)的資料的啟發(fā)下，筆者進(jìn)行了仔細(xì)的研究，覺得執(zhí)行該條款確實(shí)對(duì)提高微電子器件的可靠性有重要的作用 （詳細(xì)敘述見附錄一）。于是，筆者迅速地將其列入了七七一所所標(biāo)——Q/WD 39-80《中小規(guī)模集成電路篩選規(guī)范》，并于1980年5月頒布執(zhí)行，這比國(guó)軍標(biāo)GJB 548早了8年 （雖然國(guó)軍標(biāo)GJB 548未出世，但當(dāng)時(shí)相應(yīng)于國(guó)軍標(biāo)作用的準(zhǔn)國(guó)軍標(biāo)——1985年頒布的QZJ 840614《半導(dǎo)體集成電路七專技術(shù)條件》中根本沒(méi)有這個(gè)內(nèi)容）。

為了盡快地將這個(gè)好方法在我國(guó)推廣，筆者專門進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并結(jié)合失效率曲線進(jìn)行了論證。后在七七一所采用PDA控制技術(shù)的新所標(biāo)的執(zhí)行中，結(jié)合任務(wù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明該技術(shù)確實(shí)對(duì)于提高七七一所的微電子器件的可靠性有顯著的效果。最后，筆者于1981年將這些研究結(jié)果撰寫進(jìn)了 《半導(dǎo)體器件 ‘PDA控制’驗(yàn)技術(shù)》［6］一文中。

美國(guó)高度重視美軍標(biāo)的修正與改進(jìn)，充分尊重民眾的意見，集思廣益，一且發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，便立即予以公告和修改，因而多年來(lái)，美軍標(biāo)在推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的可靠性工作方面發(fā)揮了重大的作用。既然國(guó)軍標(biāo)GJB 548基本上都是參照美軍標(biāo)MJL-STD-883的內(nèi)容編寫的，那么該美軍標(biāo)的最后一頁(yè)為什么總被我國(guó)國(guó)軍標(biāo)忽略呢？筆者認(rèn)為，我國(guó)國(guó)軍標(biāo)可借鑒美軍標(biāo)的做法，廣泛征求民眾意見，以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)國(guó)軍標(biāo)中存在的各種問(wèn)題，并及時(shí)地進(jìn)行相應(yīng)的修改，從而充分地發(fā)揮國(guó)軍標(biāo)的指導(dǎo)作用。

4　結(jié)束語(yǔ)

筆者工作了數(shù)十年的航天七七一所由于其航天用計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的性質(zhì)，對(duì)可靠性是極為重視的。要知道，七七一所的航天產(chǎn)品使用的電子元器件不僅品種多、數(shù)量大，而且其使用的相當(dāng)一部分微電子器件是七七一所自己生產(chǎn)的 （這種體制的單位，在國(guó)內(nèi)即使不是唯一，也是極少）。七七一所產(chǎn)品的這個(gè)特點(diǎn)使得其對(duì)其生產(chǎn)和使用的微電子器件的可靠性顯然更為關(guān)切。這也是筆者為什么非常關(guān)心國(guó)軍標(biāo)，當(dāng)國(guó)軍標(biāo)出現(xiàn)筆者無(wú)法克服的缺陷后，只能積極地研究相應(yīng)的美軍標(biāo)，當(dāng)經(jīng)理論分析或試驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)其確實(shí)合理后，就擺脫當(dāng)時(shí)的國(guó)軍標(biāo)的束縛，直接修改或制訂七七一所新所標(biāo)的原因。當(dāng)然，筆者深知，這種制訂和執(zhí)行與國(guó)軍標(biāo)內(nèi)容不相同的標(biāo)準(zhǔn)的做法，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，所造成的后果和筆者所需承擔(dān)的責(zé)任均是極大的。但是對(duì)僵化的我國(guó)國(guó)軍標(biāo)體制，筆者只能這樣做，別無(wú)選擇。

作為一個(gè)中國(guó)人，筆者還是迫切地希望我國(guó)的國(guó)軍標(biāo)體制能有個(gè)重大的變革，同時(shí)也希望我國(guó)的國(guó)軍標(biāo)體制能在提高我國(guó)軍用電子元器件質(zhì)量和水平上起引導(dǎo)作用，而不是無(wú)所作為，甚至起反作用。

至于怎么變，當(dāng)然需要集思廣益。筆者在本文中已經(jīng)拋了不少“磚”。應(yīng)該說(shuō)，要組織、領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)課題并不難。因?yàn)槲覈?guó)并不缺國(guó)軍標(biāo)的管理機(jī)構(gòu)，更不缺管理人員。

［1］中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.微電子器件試驗(yàn)方法和程序：GJB 548-1988［S］.

［2］鄭鵬洲.貫徹集成電路國(guó)軍標(biāo)的一個(gè)急需解決的問(wèn)題［J］.可靠性與質(zhì)量信息，1994（8）：1-3.

［3］鄭鵬洲.貫徹集成電路國(guó)軍標(biāo)的一個(gè)急需解決的問(wèn)題［J］.航天質(zhì)量可靠性信息簡(jiǎn)報(bào)，1994（9）：1-3.

［4］中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.微電子器件試驗(yàn)方法和程序：GJB 548A-1996［S］.

［5］Department of defense test methods standard microcircuits：MIL-STD-883J［S］.

［6］鄭鵬洲.半導(dǎo)體器件“PDA控制”試驗(yàn)技術(shù) ［J］.微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，1981（4）：4-6.

［7］中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.微電子器件試驗(yàn)方法和程序：GJB 548B-2005［S］.

［8］鄭鵬洲.對(duì)微電路國(guó)軍標(biāo)的幾點(diǎn)分析研究 ［J］.微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，1992（2）：6-8，16.

［9］鄭鵬洲等.可靠性設(shè)計(jì)和分析 ［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995：444-448.

附錄一有關(guān)PDA控制試驗(yàn)技術(shù)

PDA是“Percent Defective A11owab1e”的縮寫，直譯為“允許不合格率”。但筆者認(rèn)為：必須在最前面增加一個(gè)“批”字，并應(yīng)予以特別強(qiáng)調(diào)。即PDA應(yīng)被譯為“批允許不合格率”，否則其作用會(huì)適得其反，以下將對(duì)增加“批”字的必要性進(jìn)行論述。

PDA控制試驗(yàn)技術(shù)，簡(jiǎn)單而言，就是為篩選中老煉 （當(dāng)時(shí)稱“老化”）工序規(guī)定一個(gè)“允許的不合格率”的判據(jù)，即PDA值。當(dāng)某批次的不合格率高于該P(yáng)DA值，則該批器件將全部被淘汰。

舉個(gè)具體的數(shù)據(jù)例子說(shuō)明PDA控制試驗(yàn)技術(shù)對(duì)篩選結(jié)果的影響。例如：規(guī)定PDA值為5%時(shí)，以進(jìn)行老煉的10 000只器件為例，假如經(jīng)老煉后，不合格的器件達(dá)501只，即此時(shí)產(chǎn)品實(shí)際的不合格率為5.01%，則在執(zhí)行PDA控制技術(shù)前，合格的9 499只器件將作為合格品交付使用；但在執(zhí)行PDA控制技術(shù)后，結(jié)果就大不同了，合格的9 499只器件將均因其可靠性不“達(dá)標(biāo)”而全部被淘汰。

增加了這個(gè)程序后，篩選提高微電子器件可靠性的作用發(fā)生了質(zhì)的變化。未執(zhí)行PDA控制技術(shù)前，篩選確實(shí)“名副其實(shí)”——采用各種“篩”子進(jìn)行挑“選”，能通過(guò)“篩子”的就是“合格品”，都交付使用。至于這些當(dāng)時(shí)合格的合格品是長(zhǎng)壽的還是短命的，即對(duì)于其可靠性高低的問(wèn)題，我們則一無(wú)所知。

增加了這個(gè)程序后，通過(guò)篩選之后的產(chǎn)品的可靠性就有了根本的變化，因?yàn)榭煽啃缘偷暮细衿吩诤Y選過(guò)程中已經(jīng)被全部淘汰了。

筆者進(jìn)行了理論上的推導(dǎo)，明確了該更改的重要性，并做了大量的試驗(yàn)予以證明。具體的理論推導(dǎo)過(guò)程在1981年發(fā)表的 《半導(dǎo)體器件“PDAy”試驗(yàn)技術(shù)》一文中已經(jīng)介紹過(guò)［6］，并在筆者參與主編的 《可靠性設(shè)計(jì)和分析》一書中作了更詳細(xì)的敘述［9］，此處不再贅述。只是強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：應(yīng)用該技術(shù)的產(chǎn)品必須嚴(yán)格保持“批”的“純潔性”，即絕對(duì)不能混批，否則某批可靠性高的產(chǎn)品可能因其中混入了可靠性不高的產(chǎn)品批而被淘汰，相反，某批可行性低的產(chǎn)品也可能因混雜在高可靠產(chǎn)品批中而蒙混過(guò)關(guān)。防止出現(xiàn)這類降低產(chǎn)品的可靠性的“事故”的一種有效的方法就是避免不同批次的產(chǎn)品混雜在一起，這也就是作者強(qiáng)調(diào)在“PDA”的中文譯文中一定要增加“批”字的原因。

附錄二 有關(guān)高溫存儲(chǔ)

高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目在美軍標(biāo)MIL-STD-883中的規(guī)定和變化情況如下所述。

1983年883C版以前規(guī)定，篩選條件為：至少24 h，至少150℃。在883C中，將這一條件改成了只允許24 h，只允許150℃，至1991年頒布的883D中，該項(xiàng)目就已經(jīng)被取消了。

在質(zhì)量一致性檢驗(yàn)中，1977年頒布的883B中取消了150℃，1 000 h的存儲(chǔ)壽命檢驗(yàn)項(xiàng)目。

高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目在國(guó)軍標(biāo)GJB 548中的變化情況如下：GJB 548-88中稱“穩(wěn)定性烘烤”，在GJB 548A-96中改稱“穩(wěn)定性烘焙”，具體規(guī)定沒(méi)作任何改變，而在GJB 548B-2005中該項(xiàng)目就已經(jīng)完全被取消了。

國(guó)軍標(biāo)中的高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目的取消時(shí)間比美軍標(biāo)中的晚了14年。其實(shí)在制訂GJB 548A時(shí)，美軍標(biāo)已在篩選中廢除了高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目5年了。而至于為什么在新制訂的國(guó)軍標(biāo)中不去除，只能理解為我國(guó)對(duì)該項(xiàng)目情有獨(dú)衷。國(guó)軍標(biāo)取消該項(xiàng)目的時(shí)間比相應(yīng)的美軍標(biāo)足足滯后了14年之久。

眾所周知，高溫存儲(chǔ)和 （高溫）老煉，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，被誤解為都有去除早期失效器件的作用。但實(shí)際上，前者的試驗(yàn)成本比后者要低得多，只要采用一個(gè)價(jià)格不高的高溫箱就可以解決問(wèn)題；而后者需要的老化箱及相應(yīng)配套的設(shè)備的費(fèi)用卻高得多。且高溫存儲(chǔ)可以通過(guò)單純地采用提高試驗(yàn)溫度的措施來(lái)提高試驗(yàn)效率，更加簡(jiǎn)捷，且效率更高。而對(duì)于老煉，如果要想提高其試驗(yàn)溫度，則還必須考慮老煉夾具耐高溫等技術(shù)問(wèn)題。

七七一所在元器件可靠性工作中，對(duì)高溫存儲(chǔ)的作用曾產(chǎn)生過(guò)兩個(gè)疑點(diǎn)。

a）80年代七七一所曾出現(xiàn)過(guò)一起由于管腿的鍍金層損傷而報(bào)廢了一臺(tái)設(shè)備的事故。經(jīng)失效分析確認(rèn)管腿的鍍金層損傷是高溫存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的，并確認(rèn)高溫存儲(chǔ)的“高溫”確實(shí)能影響器件封裝的長(zhǎng)期可靠性，進(jìn)而影響整機(jī)的可靠性。

b）高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目并不能淘汰早期失效的器件。當(dāng)時(shí)人們普遍地認(rèn)為，篩選中的高溫存儲(chǔ)項(xiàng)目能夠淘汰早期失效的器件。但仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，早期失效屬于使用可靠性的范疇，而不是指存儲(chǔ)可靠性。高溫存儲(chǔ)只能與存儲(chǔ)壽命有一定聯(lián)系，與人們普遍關(guān)心的長(zhǎng)期使用壽命是沒(méi)有任何聯(lián)系的，而它的作用在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都被混淆了。

正因?yàn)樯鲜鰞牲c(diǎn)，七七一所對(duì)美軍標(biāo)在20世紀(jì)70年代就開始對(duì)高溫存儲(chǔ)的逐步“降溫”的細(xì)微變動(dòng)都非常關(guān)注。結(jié)合高溫存儲(chǔ)出的上述事故，更覺得廢棄這個(gè)篩選項(xiàng)目是非常正確的。1991年，即美軍標(biāo)取消高溫存儲(chǔ)的第二年，七七一所對(duì)篩選條件也采取了相同的措施——在篩選項(xiàng)目中廢除了高溫存儲(chǔ)，這也比國(guó)軍標(biāo)早了13年。

The Military Standard System of Electronic Components in Our Country Must Be Reformed

ZHENG Peng-zhou
（Re1iab1ity and System Engineering Co11ege of BUAA，Beijing 100191，China）

The nationa1 mi1itary standards for e1ectronic components have an important ro1e in improving and ensuring the re1iabi1ity of mi1itary e1ectronic components.But because the current domestic mi1itary standard system is not perfect，some prob1ems existing in the nationa1 mi1itary standards can not be improved time1y，which brings a 1ot of confusion and even damage to the re1iabi1ity work of mi1itary e1ectronic components.Some defects of military standard system is enumerated，and the damage of the defects to the reliability work of electronic components is analyzed from the perspective of reliability theory.Besides，some ideas for the reform of military standard system are provided.

e1ectronic component；re1iabi1ity；nationa1 mi1itary standard；system；reform

附錄三　美軍標(biāo)MIL-STD-883E Notice 1修改頁(yè)原文

T-652.1

A

1672-5468（2016）03-0001-06

10.3969/j.issn.1672-5468.2016.03.001

2016-03-23

2016-04-19

鄭鵬洲 （1939-）男，上海人，航天部771所、北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院研究員，從事電子元器件可靠性工作。