GB/T 43928-2024 宇航用商业现货（COTS）器件保证指南

　　ICS 49. 045 CCS V 25

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43928—2024

　　宇航用商业现货(COTS)器件保证指南

　　Guide forcommercialoff-the-shelf(COTS) partsassurance for

　　spaceapplication

　　2024-04-25发布 2024-08-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43928—2024

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 、缩略语 1

　　3. 1 术语和定义 1

　　3. 2 缩略语 2

　　4 通则 3

　　4. 1 工作目标 3

　　4. 2 工作内容 3

　　5 COTS器件货源基础 3

　　5. 1 分类 3

　　5. 2 风险 4

　　5. 3 信息和数据 6

　　6 COTS器件保证考虑的要素 6

　　6. 1 需求分析 6

　　6. 2 选择保证 6

　　6. 3 供应保证 7

　　6. 4 质量保证 8

　　6. 5 应用保证 8

　　7 板级质量保证和应用保证注意事项 9

　　7. 1 电路板设计 9

　　7. 2 安装工艺 9

　　7. 3 板级试验 9

　　8 子系统级质量保证和应用保证注意事项 10

　　8. 1 子系统设计 10

　　8. 2 组装工艺 10

　　8. 3 子系统级试验 10

　　附录 A (规范性) COTS器件保证信息数据库内容要素 11

　　附录 B (规范性) COTS器件选择保证要素 12

　　附录 C (资料性) COTS器件典型宇航应用风险及应对措施 15

　　附录 D (资料性) 不同集成水平下试验的目的 、能力 、优势和局限性 17

　　附录 E (资料性) 常用缓解 COTS器件辐射问题的方法 32

　　参考文献 33

　　Ⅰ

　　GB/T 43928—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国空间技术研究院 、西安空间无线电技术研究院 。

　　本文件主要起草人 :张海明 、汪悦 、朱恒静 、张大宇 、张磊 、李海岸 、李江 、黄金英 。

　　Ⅲ

　　GB/T 43928—2024

　　宇航用商业现货(COTS)器件保证指南

　　1 范围

　　本文件提供了宇 航 用 商 业 现 货 器 件(以 下 简 称 “COTS器 件 ”) 货 源 基 础 的 分 类 、风 险 、信 息 和 数据 ,给出了使用方在 COTS器件需求分析 、选择保证 、供应保证 、质量保证和应用保证中需考虑的因素等方面的指导 ,并给出了 COTS器件板级和子系统级保证实施注意事项 。

　　本文件适用于宇航任务用 COTS器件保证 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 4937. 201—2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第 20-1部分 :对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作 、包装 、标志和运输

　　GB/T 19000—2016 质量管理体系 基础和术语

　　GB/T 37312. 1—2019 航空电子过程管理 航空航天 、国防及其他高性能应用领域(ADHP) 电子元器件 第 1部分 :高可靠集成电路与分立半导体器件通用要求

　　GB/T 38027—2019 微纳卫星试验要求

　　GB/T 41040—2021 宇航用商业现货(COTS)半导体器件 质量保证要求

　　GB/T 41041—2021 宇航禁限用元器件控制要求

　　IEC TS 62686-2:2019 航空电子过程管理 航空航天 、国防及其他高性能应用领域(ADHP)电子元器件 第 2 部分 :无源元件通用要求[Process managementfor avionics—Electronic components for aerospace, defense and high performance (ADHP) applications—Part 2: General requirements for passive components]

　　3 术语、定义和缩略语

　　3. 1 术语和定义

　　GB/T 19000—2016界定以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1. 1

　　商业现货 commercialoff-the-shelf;COTS

　　采用商用成熟技术 ,未按宇航或军用标准设计和制造的 、不受宇航机构采购限制的现货产品 。 3. 1.2

　　COTS器件 COTS parts

　　按照商业现货方式提供的元器件 。

　　注 1: 本文件中器件和元器件同义 ,英文 parts和 components同义 。

　　注 2: COTS器件包括 :

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　　— 产品说明(包括数据手册 、网站信息等) ;

　　— 开发工具(使用元器件必需的软件工具) ;

　　— 元器件 。

　　3. 1.3

　　宇航级 COTS器件 spaceratedCOTS parts

　　在制 造 商 生 产 线 上 生 产 , 具 有 增 强 的 过 程 控 制 和 筛 选 要 求 , 制 造 商 宣 称 适 合 宇 航 应 用 的 COTS器件 。

　　注 : 增强要求可能包括具有优化材料设置的晶圆厂和封装线 ,进行晶圆批接受试验 、抗辐射设计和筛选鉴定等 。但其鉴定和筛选不受宇航机构或第三方监督 ,详细信息因制造商而异 。

　　3. 1.4

　　保证 assurance

　　提供 COTS器件能够满足宇航任务使用的信任的活动 。

　　注 : 本文件中保证按照工作内容 ,包含选择保证 、供应保证 、质量保证和应用保证 。

　　3. 1.5

　　制造商筛选 manufacturerscreen

　　由元器件制造商自行定义和实施的无损检测 , 目的是在室温或工作温度范围内对部分或全部器件手册参数规格进行功能验证 ,或消除早期失效 ,或识别参数异常值 。

　　注 : 不同制造商 、不同元器件类型的筛选可能有很大的不同 。

　　3. 1.6

　　原始器件制造商 originalcomponentmanufacturer;OCM

　　确定元器件技术规范并进行生产的公司 。

　　[来源 :GB/T 37034. 2—2018,3. 1. 13] 3. 1.7

　　授权经销商 authorized distributor

　　独立于授权者(此处指电子元器件制造商或 OCM) 合法的个人或合作组织 , 经合同保证同意其使用授权者的名称及销售网络 。

　　[来源 :GB/T 37034. 2—2018,3. 1. 9] 3. 1. 8

　　非授权经销商 non-authorized distributor

　　未归入授权经销商或 OCM名录的公司 。

　　[来源 :GB/T 37034. 2—2018,3. 1. 12]

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　AEC-Q:汽车电子协会鉴定(Automotive Electronics Council-Qualification)

　　AQEC:航空鉴定合格电子元器件(Aerospace Qualified Electronic Components)

　　CMOS:互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor)

　　DD:位移损伤(DisplacementDamage)

　　DPA:破坏性物理分析(Destructive PhysicalAnalysis)

　　ELDRS:低剂量率损伤增强效应(Enhanced Low Dose Rate Sensitivity)

　　ESD:静电敏感度(Electrostatic Sensitive Discharge)

　　EMI/EMC: 电磁干扰/电磁兼容性(ElectroMagneticInterference/ElectroMagneticCompatibility)

　　2

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　　FPGA:现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array)

　　LET:传能线密度(Linear Energy Transfer)

　　MSL:潮湿敏感等级(Moisture Sensitivity Level)

　　PIND:颗粒碰撞噪声检测(Particle ImpactNoise Detection)

　　TID:总剂量(TotalIonizing Dose)

　　SEB:单粒子烧毁(Single EventBurnout)

　　SEE:单粒子效应(Single EventEffect)

　　SEFI:单粒子功能中断(Single EventFunctionalInterrupt)

　　SEGR:单粒子栅穿(Single EventGate Rupture)

　　SEL:单粒子锁定(Single EventLatchup)

　　SEU :单粒子翻转(Single EventUpset)

　　SOI:绝缘衬底上硅(Silicon On Insulator)

　　4 通则

　　4. 1 工作目标

　　基于 COTS器件货源基础 ,对 COTS器件采取各种保证措施 ,确保在宇航任务全寿命周期内 ,满足其性能 、质量 、进度 、成本等要求 。

　　4.2 工作内容

　　COTS器件保证工作宜基于货源基础信息 。 COTS器件保证工作内容包含 :需求分析 、选择保证 、供应保证 、质量保证和应用保证 。

　　宇航任务宜在预研和可行性论证阶段确定是否通过使用 COTS器件达到项目性能 、质量 、进度 、成本等需求 ;在方案设计阶段确定以何种形式选择和应用 COTS器件 ;在研制阶段 ,按计划或方案实施保证 ;并在全寿命周期进行 COTS器件风险控制和信息数据收集 。

　　5 COTS器件货源基础

　　5. 1 分类

　　5. 1. 1 按供应方分类

　　COTS器件按照供应方可分为两类 :

　　a) 购自于 OCM或授权经销商的 COTS器件 ;

　　b) 购自于非授权经销商的 COTS器件 。

　　5. 1.2 按执行标准规范分类

　　COTS器件按照执行标准规范分类 ,可分为五类 , 涉及的 COTS器件类型 、执行标准规范 、生产线和产品特点见表 1。执行标准规范一般采信制造商在互联网 、数据手册中公开发布的信息和提供的质量证明文件信息 。

　　Ⅰ 类执行标准规范为宇航级制造商规范或数据手册 , Ⅱ类执行标准规范为非宇航各级标准(如国际标准 、国家标准 、行业标准 、团体标准等) , Ⅲ类 、Ⅳ类 、Ⅴ类执行标准规范为非宇航级制造商规范或数据

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　　手册 , Ⅳ类一般不进 行 筛 选 或 鉴 定 , Ⅴ类 需 具 体 分 析 。 未 在 表 1 列 出的 COTS器 件 类 型 可 参 照 表 1分类 。

　　表 1 COTS器件执行标准分类、生产线和产品特点

　　类别

　　COTS器件类型

　　执行的主要标准规范

　　生产线和产品特点

　　Ⅰ

　　宇航级 COTS器件

　　宇航级制造商规范或数据手册

　　经过抗辐射等空间环境适应设计和试验 ,

　　通常有宇航应用经历

　　Ⅱ

　　AQEC

　　GB/T 37312. 1—2019 IEC TS62686-2:2019

　　执行相应工业标准 ,按照标准鉴定和认可

　　AEC-Q元器件

　　汽车工业标准

　　执行相应工业标准 ,按照标准鉴定和认可

　　供应方自行按照公开标准筛选的元器件

　　相应国家标准或行业标准

　　执行相应的国家标准或行业标准 ,但未进行鉴定和认可

　　按照国家标准生产的元器件

　　(非宇航级或宇航用)

　　相应国家标准(元器件通用规范和详细规范)

　　执行相应国家标准

　　Ⅲ

　　供应方自定义筛选的高可靠(Hi-Rel)元器件

　　制造商规范或数据手册

　　根据制造商的具体情况

　　供应方自行定义的科学级元器件

　　制造商规范或数据手册

　　根据制造商的具体情况

　　Ⅳ

　　工程样片 , (厂家)标准级

　　制造商规范或数据手册

　　可能与宇航或军级元器件共线生产 ,

　　但不进行筛选和鉴定

　　Ⅴ

　　一般工业用元器件

　　数据手册

　　需具体分析

　　5.2 风险

　　5.2. 1 概述

　　COTS器件风险类型与供应方分类相关 。其风险程度与执行标准分类相关 ,从类别 Ⅰ 到类别 Ⅴ逐渐升高 。

　　5.2.2 供应方为原始器件制造商(OCM)或授权经销商的风险类型

　　5.2.2. 1 性能指标风险

　　与宇航级和军级元器件相比 , COTS器件一般工作温度范围更窄 ,设计裕量更小 。尤 其 在 高 低 温下 , 电(光)性能指标偶尔会超出数据手册 。 COTS器件一般允许在多个生产线制造 ,批次间差异可能大 。若将 COTS器件用在关键系统 ,宜进行验证以保证其性能指标满足宇航任务 。

　　5.2.2.2 质量和可靠性风险

　　COTS器件质量和可靠性风险包含五个方面 。

　　a) 采用了 GB/T 41041—2021规定的宇航禁限用结构/工艺的 COTS器件一般风险较高 ,如 :金铝键合 、纯锡镀层引出端 、塑料封装等 。

　　b) 沿用已有系统设计时 ,COTS器件可能存在技术状态更改现象 ,使用不同批次元器件可能引入

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　　风险 。

　　c) COTS器件可靠性是通过大批量生产和使用保证的 。低产量 、未知的制造商可能代表元器件风险较高 。

　　d) 手工生产的 COTS器件 ,风险可能较高 。尤其是当项目要求的生产速度高于制造商通常维持的生产速度时 ,可能会导致风险升高 ,原因是 :

　　1) 生产激增 ;

　　2) 需要引入新的 、经验较少的人员 。

　　e) 未经板级安装验证的 COTS器件 , 可能存在工艺适配问题 , 如采用通用工艺造成内部焊点熔融 、引线或焊端应力集中等隐患 。

　　5.2.2.3 停产/断档风险

　　COTS器件可能会更快停产/断档 ,尤其是 OCM破产或被收购的情况下 。供应方一般依据工业标准发布产品停产通知 。在选择元器件时 ,使用方宜考虑 COTS器件停产/断档带来的备件贮存问题和产品功能的可替代性 。使用方宜尽最大可能同时采购元器件 , 以确保备件足够 ,减少批次间差异 。

　　5.2.2.4 空间环境适应性风险

　　COTS器件大多是为地面应用而设计的 ,往往存在空间环境适应性风险 ,尤其是辐射问题 。元器件的抗辐射能力取决于其制造技术(如 CMOS-bulk、CMOS-SOI、双极等) 、工艺参数(如氧化物厚度 、掺杂水平等) 。使用方宜关注晶圆批次 、晶圆制造工艺变化等信息 。

　　针对宇航级 COTS器件 ,尽管供应方进行过抗辐射加固或评估 ,使用方仍需结合具体宇航任务分析其空间环境适应性风险 。

　　5.2.2.5 最小订单数量风险

　　COTS器件的最小订单数量可能极大超过宇航任务要求的库存量 。使用方宜结合继承使用情况考虑是否进行长期贮存 。

　　5.2.3 供应方为非授权经销商的其他风险类型

　　5.2.3. 1 操作损伤风险

　　对静电放电或潮湿敏感元器件 ,非授权经销商提供的元器件可能不会存放在元器件制造商推荐的贮存条件下 。甚至 ,元器件可能已从原始包装中移除 ,且在处理过程中未采取适当的保护措施 。

　　5.2.3.2 假冒伪劣风险

　　通过非授权经销商购买元器件通常不能提供追溯至 OCM 的能力 。可追溯性的缺失可导致供应方提供来历不明的元器件 ,或提供不可控的非正常生产的元器件 ,如拆机或回收元器件 、失效或报废元器件 。元器件合格证 、质量一致性证明等文件资料可能假冒伪造 。

　　5.2.3.3 价格风险

　　当供应方库存量为有限定数时 ,对多个代理商发送采购需求将产生人为的虚拟增量需求 ,导致价格升高 。

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　　5.2.3.4 进度或计划风险

　　供应方不能提供确切的交货日期 。

　　5.3 信息和数据

　　COTS器件信息和数据一般来自供应方声明 , 以及提供的满足规范的证据 。鉴于商业敏感性 ,供应方提供的信息和数据是一般有局限的 。使用方或第三方机构宜针对 COTS器件建立保证信息和数据库 , 以指导选择和应用 。考虑的要素宜按照附录 A。

　　6 COTS器件保证考虑的要素

　　6. 1 需求分析

　　根据宇航任务具体情况进行需求分析(考虑的要素见表 2) ,确定是否应用 COTS器件 ,拟选择的货源基础类别 、质量保 证 试 验 等 级 。 宇 航 任 务 拟 允 许 选 用 , 或 通 过 不 一 致 控 制 等 方 式 选 用 COTS器 件时 ,宜结合任务背景 ,基于货源基础 ,在项目元器件保证计划或大纲中 ,规定必要的元器件选择保证 、供应保证 、质量保证 、应用保证要求 。

　　表 2 宇航任务需求分析考虑的要素

　　分类

　　主要内容

　　考虑的要素

　　任务

　　宇航 任 务 最 终 科 学 目 标或目的

　　是否是载人任务? 任 务 平 台 和 载 荷 分 类 是 什 么? 任 务 愿 意 承 担 什 么 程 度的风险

　　环境

　　系统 在 寿 命 周 期 内 完 成任务 所 经 历 的 相 关 环 境条件

　　定义了所经历的应力 ,如热效应 、电磁 效 应 、静 电 效 应 、辐 射 效 应 等 ,并 确 保了解所需的工作环境 、元器件性能阈值和裕度以及非工作条件

　　应用状态

　　为实 现 任 务 目 标 而 执 行的特定功能

　　应用结构及其冗余 需 求 。各 部 分 如 何 与 电 路 的 其 余 部 分 和 其 他 子 系 统 接口和相互作用

　　寿命

　　系统 必 须 执 行 其 预 定 功能的总时间

　　任务 寿 命 定 义 了 为 任 务 选 择 、应 用 和 试 验 元 器 件 的 标 准 , 以 免 过 早 失 效 影响任务结果

　　6.2 选择保证

　　6.2. 1 通则

　　宇航任务宜确定选用目录并在目录中选择 COTS器件 。使用方选择 COTS器件宜基于 COTS器件基础信息 、停产断档情况 、问题通报情况等 ,综合考虑继承性 、先进性 、可获得性 、价格和保证成本 ,进行 COTS器件市场调研和选用论证 ,并分析 COTS器件应用风险和控制措施 。宜按照附录 B逐项确认选择保证要素 。

　　6.2.2 选用目录

　　基于 COTS器件保证信息数据库 ,宇航任务需要确定并维护元器件选用 目录或优选清单 。优选清单宜充分继承在以往型号中已经成功应用的 COTS器件 。 如选用 目录或优选清单中的 COTS器件无

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　　法满足应用需求 ,宜选择知名生产厂 、产品质量信誉良好的现代化高水平制造商的成熟 COTS器件 ;在基础条件相似的情况下 ,推荐选用货源基础类别高的 COTS器件 。

　　6.2.3 选择和决策

　　6.2.3. 1 供应方选择

　　宜在 OCM或授权经销商处直接采购 COTS器件 ;若不具备条件 ,宜选择有采购历史且具有型号应用经历的渠道 。

　　6.2.3.2 执行标准选择

　　选用方宜了解 COTS器件生产线的认证标准 、产品的适用规范 。 在基础条件相似的情况 , 推荐选用表 1 中类 别 更 高 的 COTS 器 件 。 不 宜 选 用 民 用 、适 用 规 范 不 明 或 无 公 开 渠 道 查 询 数 据 手 册 的COTS器件 。

　　6.2.3.3 元器件选择

　　选用方宜充分地开展市场调研和 COTS器件预选 ,宜甄别遴选出多种待选元器件 ,调研信息包含 : COTS器件的功能 、性能 、元器件历史应用信息 、匹配电路情况 、环境适应性 、质量与可靠性 、供应情况等 。避免选择处于技术开发初期 、未大批量生产或设计处于技术极限的 COTS元器件 。

　　6.2.3.4 风险分析和控制

　　基于附录 B 的 COTS器件选择保证要素 ,结合 5. 2 指出的风险信息 ,综合分析 COTS器件应用风险和控制措施 。COTS器件常见的宇航应用风险及采取的措施见附录 C。

　　6.2.3.5 评价与验证

　　对于关 键 COTS器 件 , 在 采 用 未 验 证 新 技 术 的 情 况 下 , 需 提 前 进 行 评 价 与 验 证 , 确 定 其 使 用 可行性 。

　　6.2.3.6 决策

　　使用方宜建立决策机制 , 结 合 选 用 论 证 情 况 、评 价 与 验 证 结 果 , 确 定 待 选 COTS器 件 最 终 选 用 结论 , 以及为应对风险后续开展的保证工作和开展的时机 。

　　6.3 供应保证

　　6.3. 1 供应方管理

　　供应方宜在使用方确定的供应方名录范围内 。

　　6.3.2 合同或协议

　　对在 OCM或授权经销商处直接采购的 COTS器件 ,宜在合同或协议中明确交货期限 、需提供的产品数据资料 、长期稳定供应(如 :停产或断档通知)等内容 。

　　对在其他代理商处采购的 COTS器件 ,还宜在合同或协议中明确下列内容 :

　　a) 提供追溯至 OCM 的能力 ;

　　b) 元器件一般宜采用原始包装 ,若必须分包在处理过程中采取适当的保护措施 ;

　　c) 采用制造商推荐的贮存条件存储 ,尤其是对静电放电或潮湿敏感的元器件 ;

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　　d) 假冒伪劣的预防处置机制 。

　　6.3.3 采购模式

　　采用批量 、集中采购模式 ,尽量确保初样 、正样使用的 COTS器件为同一批次 。

　　6.3.4 备件、消耗品计划

　　宜制定备件 、消耗品计划 ,确定宇航任务全寿命周期及任务延续期内所需备件和消耗品型号规格 、批次需求和数量 ,包括质量保证 、应用调试 、预期早期失效的消耗品 。

　　6.3.5 长期贮存计划

　　对于延续性或需进行在轨维护的单机 ,为应对停产/断档 、技术状态更改等风险 ,宜制定元器件长期贮存计划 , 明确元器件长期贮存要求 ,包括贮存条件 、包装方式 、贮存期限 、复验要求和备件 、消耗品计划等 。确定贮存数量时宜考虑宇航任务延续性 、贮存寿命 、费用 、技术更新 、战略方针 、国际形势等因素 。

　　6.4 质量保证

　　6.4. 1 方案和实施

　　宜按照 GB/T 41040—2021制定质量保证方案 ,基于制造商筛选 ,确定项目和具体要求后实施 。

　　6.4.2 试验等级

　　GB/T 41040—2021规定的 “试验等级 ”仅代表筛选和鉴定试验等级 ,与可靠性 、制造工艺或质量水平无关 。试验等级 1 级 ~ 3 级重点在元器件级试验 ,4 级重点在板级 、系统级试验和应用保证 。 常见质量保证试验(以下简称 “试验 ”)项目在元器件级 、电路板级 、子系统/机箱级进行的优势和问题见附录 D。跳过元器件级试验通常是为了降低成本和加快进度 ,但如果在更高的级别检测到任何故障 ,将对成本和进度产生负面影响 。更高集成度的试验减少了使用方对 COTS器件设计裕度和故障裕度的了解 。

　　6.4.3 试验结果分析

　　试验过程中发现的不符合 ,可能是选择的标准不适用于某些 COTS器件 。不符合的试验结果宜与失效分析 、风险分析和评价相结合 。

　　6.5 应用保证

　　6.5. 1 贮存

　　未装机的元器件宜贮存在清洁 、通风 、无腐蚀性气体 ,满足静电防护要求 ,并满足温度和相对湿度要求的场所和包装内 。长期贮存的元器件还宜按计划的贮存条件和包装方式进行 。

　　6.5.2 板级和子系统级应用保证

　　宜在板级和子系统级设计(降额设计 、热设计 、抗辐射加固设计) 、工艺控制等方面 ,结合元器件级质量保证的信息 ,对 COTS器件进行应用保证 。常用缓解 COTS器件辐射问题的方法见附录 E。

　　8

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　　7 板级质量保证和应用保证注意事项

　　7. 1 电路板设计

　　宜采用冗余设计 、热 设 计 、容 差 设 计 、最 坏 情 况 分 析 等 可 靠 性 设 计 方 法 , 在 宇 航 任 务 中 适 当 应 用COTS器件 , 防止使用过程环境过应力和器件失效传递的应力 。 电路板设计包含以下注意事项 。

　　a) 从供应方获得 COTS器件电路及封装模型 ,进行电路设计 。

　　b) 充分利用 COTS器件丰富的可用性和低成本特性 , 为每个版本构建大量工程开发单元 , 以便尽早开展飞行软件 、有效载荷软件 、子系统接口和系统测试的并行工程 。

　　c) 在构建最终设计之前 ,尽可能构建和测试试验板/原型和工程单元 ,便于在早期发现问题 ,使纠正问题的成本较低 。

　　d) 在支持军用/宇航等效元器件来替代 COTS器件的设计中 ,考虑在电路板上使用双封装器件 。

　　e) 即使已经进行了超额应力试验分析 ,仍建议在原有的额定应力范围内使用 ; 电容器等无源元件宜结合试验结果考虑进行额外降额 。

　　f) 除可靠性降额外 ,COTS器件降额还宜注意工作频率等功能降额 ,另外 ,不推荐使用电源电压 、电流或温度的固定系数降额 ,务必确保降额不会使器件工作在器件手册中规定的工作极限条件之外 。

　　g) COTS器件内部时序有时不可信 ,如果使用包含高速接 口 (>200Mb/s) 的 COTS器件 ,宜进行信号完整性分析 , 以确保存在显著的余量 。

　　h) 如果使用 COTS器件的电源输入对波动非常敏感(例如 +3%) ,宜进行电源完整性分析 , 以确保存在足够的余量 。

　　7.2 安装工艺

　　安装工艺注意事项包含 :

　　a) 表面安装潮湿敏感 COTS器件宜根据 MSL按照 GB/T 4937. 201—2018进行安装前预处理 ;

　　b) 宜按照电路板中静电敏感度最高的元器件要求进行防护 ;

　　c) 引出端为无铅镀层的 COTS器件 ,宜采取有铅化处理或焊接工艺 ,或采用适用的涂层 。

　　7.3 板级试验

　　板级试验包含以下注意事项 。

　　a) 一些复杂或高速器件需要大量偏置和支持电路 , 以及频率调谐电路板才能工作 。用元器件级试验可用的临时试验夹具和偏置来实现这些条件通常不可行 。对于射频器件 、高速模拟器件 、复杂微处理器和 FPGA等器件 ,板级试验通常是最佳选择 。

　　b) 在板级试验中 ,进行加速试验的能力比较弱 , 可在类似飞行的条件下进行 48 h 以上通电运行试验 。

　　c) 在预算高度受限的任务中 ,可采用工程开发单元或飞行装置热环境试验代替热真空试验 。热环境试验实施起来更经济 ,可提供关于接口时序的即时反馈 ,并且可发现设计缺陷 。

　　d) 查找典型的应用故障点,有选择地更换有问题的元器件 。

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　　8 子系统级质量保证和应用保证注意事项

　　8. 1 子系统设计

　　子系统设计包含以下注意事项 。

　　a) 尽管 COTS任务预算一般较低 ,但是宜保持一定程度的技术状态控制 。

　　b) 宜进行模块化子系统设计 , 以便可隔离和最小化损坏 ,从而实现部分任务成功 。需要独立供电和保证每个电路模块的可控性 。

　　c) 利用电流感测电路监控子系统中的电流消耗 ,从而快速(20 ms~ 40 ms) 关闭因辐射损伤导致的过流情况 , 以防止元器件损坏 。必要时 ,该技术也可用于保护单个元器件 。

　　d) 子系统的复位或电源循环也可通过软件与监控硬件一起执行 , 以处理由 SEE引起的软错误 。

　　e) 如果 COTS器件的抗 辐 射 性 能 无 法 满 足 应 用 要 求 , 宜 在 单 机 设 计 中 采 取 必 要 的 抗 辐 射 加 固措施 。

　　f) 利用电流感测电路监控子系统中的电流消耗 ,从而监控和解决辐射引起的过流情况 , 防止系统损失 。子系统的复位或电源循环也可通过软件结合监控硬件来实现 。但过流缓解并不能防止元器件损坏 。

　　8.2 组装工艺

　　组装工艺包含以下注意事项 。

　　a) 尽可能固定元器件 ,如采用机械加固或胶黏剂粘固或灌封 。

　　b) 准备好应对在组装后测试时可能出现的元器件故障 。可采用备用元器件或电路板减轻故障对进度的影响 ,并有助于故障排除 。

　　c) 将机箱储存在受控的湿度环境中 ,并采用适当的静电放电处理方法 , 以最大限度地减少因静电引起损坏的可能性 。

　　8.3 子系统级试验

　　推荐按照 GB/T 38027—2019。 系统级试验包含以下注意事项 。

　　a) 在系统设计周期中宜尽早进行环境试验和鉴定以降低风险 ,如 :热循环 、老化和振动测试 。

　　b) COTS器件的使用 允 许 高 效 且 经 济 地 构 建 多 版 本 的 工 程 单 元 , 可 更 快 地 开 始 环 境 测 试 和 鉴定 ,便于尽早发现重大问题 。

　　c) 不要过度试验 。一般累积 1 000 h 的通电测试时间 ,最后 200 h无故障 。

　　d) 在实际满负荷下进行试验 ,尤其关注未筛选的 COTS器件的使用 。

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　　附 录 A

　　(规范性)

　　COTS器件保证信息数据库内容要素

　　COTS器件保证信息数据库内容要素见表 A. 1。

　　表 A. 1 COTS器件保证信息数据库内容要素

　　序号

　　信息类型

　　内容要素

　　1

　　COTS器件产品信息

　　1) 性能参数 ;

　　2) 封装形式 ,含镀层材料或无铅化标注 ;

　　3) 元器件基础工艺 ,如 CMOS、双极等 ;

　　4) 工作温度范围 ;

　　5) 环境敏感性信息 ,如 :ESD等级 、MSL;

　　6) 执行的标准规范 ;

　　7) 内部元器件信息(若有) ;

　　8) 质量等级或商业应用领域 ;

　　9) 工作失效率信息 ;

　　10) 检验数据 ,如 :制造商筛选 、鉴定 、批接收 、质量一致性

　　2

　　供应方信息

　　1) 生产线质量认证与资质 ,如 :宇航用 、军用 ;

　　2) 供货渠道 ;

　　3) 供货周期 ;

　　4) 采购成本

　　3

　　COTS器件历史质量保证信息

　　1) 检验数据 ,如 :筛选 、批接收 ;

　　2) 辐射评估信息 ;

　　3) 技术状态信息 ,如 :塑封材料 、芯片版本等 ;

　　4) 批次不合格器件信息 ,如 :批次代码 、供应方 、不合格原因等

　　4

　　COTS器件历史应用信息

　　1) 应用单机以及应用型号的轨道 、寿命周期 ;

　　2) 在轨工作状态 ;

　　3) 在轨时间

　　5

　　其他信息

　　1) 假冒翻新器件信息 ,如 :批次代码 、供应方 、假冒翻新类型 ;

　　2) 其他 COTS器件相关信息

　　11

　　GB/T 43928—2024

　　附 录 B

　　(规范性)

　　COTS器件选择保证要素

　　COTS器件选择保证要素见表 B. 1。分析供应方 、执行标准 、元器件产品三方面的风险并进行风险控制 。

　　表 B. 1 COTS器件选择保证要素

　　选择要素

　　COTS器件货源基础信息

　　使用方选择保证要素

　　存在的风险和控制情况

　　B. 1供应方选择

　　B. 1. 1 供 应 方基础信息

　　供应方是否在目录

　　□是□否

　　分析供应方基础信 息 , 了 解 生 产 线 和 供 应 商的基本情况

　　供应方 是 否 为 待 选 元 器 件的 OCM或授权经销商

　　□是□否

　　□不清楚

　　供应 方(制 造 商) 生 产 线 是否是大批量生产

　　□是□否

　　□不清楚

　　供应 方(制 造 商) 产 品的 市场占有率是否高

　　□是□否

　　□不清楚

　　B. 1. 2 成 本 、计划可行性

　　供应方 采 购 订 单 的 历 史 执行情况

　　□良好

　　□困难□无

　　分析成本 、计 划 可 行 性 。 如 : 分 析 涉 及 的 质 量成本 、样品损耗 、试 验 周 期 是 否 能 够 满 足 任 务要求

　　B. 1. 3 停 产 断档 和 稳 定 供应情况

　　供应方 是 否 依 据 工 业 标 准( 如 JEDEC/IPC/ECIA J- STD-048) 或 等 效 方 法 发 布产品停产通知

　　□是□否

　　□不清楚

　　在宇航任务需求周期内 ,COTS器 件 停 产 带 来的储备 、贮存问题和产品功能的可替代性

　　B. 1. 4 产 品 或工艺变更

　　供应方 是 否 依 据 工 业 标 准(如 JESD 46) 或 等 效 方 法发布产品或工艺变更信息

　　□是□否

　　□不清楚

　　宜在 合 同 或 协 议 中 依 据 JESD 46或 等 效 方 法明确指出供应方需要通知的变更 、通知的形式和要求

　　同一电路板或 单 机 的 COTS器 件 是 否 使 用 不同批次? 是否存在产品或工艺变更?

　　继承单机使用 的 COTS器 件 是 否 存 在 产 品 或工艺变更? 是否影响其功能性?

　　B. 1. 5 假 冒 翻新控制

　　若为非授权经销商 ,是否 制定 了 避 免 假 冒 翻 新 控 制计划

　　□是□否

　　□不清楚

　　宜控制供货渠道 ,综合预防手段 、识别手段 、处置手段 ,避免假冒翻新元器件风险

　　12

　　GB/T 43928—2024

　　表 B. 1 COTS器件选择保证要素 (续)

　　选择要素

　　COTS器件货源基础信息

　　使用方选择保证要素

　　存在的风险和控制情况

　　B. 1. 6 供 应 方可追溯性

　　是否能 够 通 过 生 产 线 追 溯码 、封 装 周 代 码 或 器 件/料盒/内包装等上的其他 标 识等来识别制造来源

　　□是□否

　　□不清楚

　　明确供货的追溯范围

　　芯片外包生产时 ,对其供 应方的控制能力

　　□是□否

　　□不清楚

　　B. 2 执行标准选择

　　B. 2. 1 产 品 执行标准

　　执行标准分类

　　□ Ⅰ

　　□ Ⅱ

　　□ Ⅲ

　　□Ⅳ

　　执行标准和版本信息是否明确 、可信

　　是否属于民用 、适用规范 不明或无 公 开 渠 道 查 询 数 据手册的 COTS器件

　　□是□否

　　□不清楚

　　B. 2. 2 生 产 线认证标准

　　生产线 是 否 具 备 基 础 体 系认 证 ( 如 IATF 16949、 GB/T 19001等)

　　□是□否

　　□不清楚

　　分析生产线的认证行业特点,质量控制能力

　　B. 3元器件产品选择

　　B. 3. 1 功 能 、性能 、封 装 与任 务 的 匹配性

　　功能

　　—

　　选用 COTS器件拟实现的主要功能 ,核心元器件外围电路(电 源 、驱 动 电 路 等) 匹 配 情 况 , 整体电路设计在工业领域是否成熟 ,冗余备份是否合理

　　性能参数

　　—

　　有技术资料或 测 试 数 据 证 明 COTS器 件 性 能参数指标满足宇航任务分配的指标要求 ,尤其是极限使用温度下的元器件性能参数指标

　　封装形式

　　□塑封

　　□无铅

　　□其他

　　元器件的封装形式与选用方成熟电装工艺适应性 ,是否存在不成熟的高密度电装工艺、纯锡(或其他限用)引线或引出端镀层的处理方式

　　接口

　　—

　　是否足够的外 部 接 口 以 便 于 与 系 统 中 的 其 他器件进行数据交换

　　开 发 调 试 环 境 (软 件 模 拟器 、高 级 语 言 程 序 开 发 环境 、集成 开 发 调 试 环 境) 及配套软 件 (操 作 系 统 、图 像库算 法 、通 信 算 法 、特 定 领域算法等)

　　—

　　是否能够满足 开 发 调 试 环 境 及 配 套 软 件 支 持的要求

　　其他(体积 、重量 、功耗等)

　　—

　　体积 、重量 、功耗等是否满足系统要求

　　13

　　GB/T 43928—2024

　　表 B. 1 COTS器件选择保证要素 (续)

　　选择要素

　　COTS器件货源基础信息

　　使用方选择保证要素

　　存在的风险和控制情况

　　B. 3. 2 环 境 适应性

　　工作温度范围

　　—

　　是否选择了同 类 COTS器 件 最 宽 工 作 温 度 范围的产品

　　元器件 本 身 是 否 具 有 环 境敏感性 (静 电 敏 感 、潮 湿 敏感 、磁场敏感等)

　　□静电敏感

　　□潮湿敏感

　　□磁场敏感□其他

　　是否充 分 考 虑 元 器 件 本 身 的 环 境 敏 感 性 , 电装 、储存和试验中有无相应的防范措施

　　对于元器件贮存和复验 ,元器件环境敏感性是否还有其他额外影响 ,是否可控制

　　空间环境适应性

　　□有指标

　　□无指标

　　温度极限 、温度 交 变 、机 械 冲 击 、机 械 振 动 、辐射 、真空 、湿气 、腐蚀等环境条件的适应性

　　B. 3. 3 质 量 与可靠性

　　是否 有 元 器 件 筛 选 、鉴 定 、批接收 、质量一致性检验 数据情况

　　□有□无

　　关注 COTS器件筛选 、鉴定 、批接收 、质量一致性检验数据情况

　　相似结 构 元 器 件 的 工 作 失效率信息或可靠性数据

　　□有□无

　　工作失效率信息是否能够满足任务要求

　　内部元器件可靠性信息

　　□有□无

　　内部元 器 件 是 否 存 在 可 靠 性 风 险 , 能 否 进 行验证

　　COTS器件是否手工生产

　　□是□否

　　□不清楚

　　对元器件是否有一致性要求

　　COTS 产 品 与 相 似 宇 航级/元器件(如适用)的差异

　　□是□否

　　□不清楚

　　在结构上是否存在任何重大差异

　　以 往 使 用 是 否 有 可 靠 性问题

　　□是□否

　　□不清楚

　　以往问题是否已经闭环并采取有效措施

　　14

　　GB/T 43928—2024

　　附 录 C

　　(资料性)

　　COTS器件典型宇航应用风险及应对措施

　　COTS器件典型宇航应用风险及应对措施见表 C. 1。

　　表 C. 1 COTS器件典型宇航应用风险及措施

　　序号

　　风险类型

　　风险项 目

　　采取的措施

　　1

　　性能指标风险

　　温度范围更窄

　　在 COTS器件设计温度范围使用

　　2

　　性能指标风险

　　设计裕量更小

　　降额 ,必要时进行极限试验摸底

　　3

　　性能指标风险

　　高低温下 ,COTS器件性能偶尔会超出数据手册

　　若将 COTS器件用在关 键 系 统 ,需 要 进 行 额 外的评估工作来保证其性能指标满足宇航任务

　　4

　　质量和可靠性风险

　　吸潮沾污腐蚀

　　采用抽真空包装 ;

　　干燥洁净环境(如氮气干燥柜)存储

　　5

　　质量和可靠性风险

　　金铝键合脱键

　　收集地面使用数据证明 ;

　　抽样键合可靠性评价

　　6

　　质量和可靠性风险

　　爆米花效应

　　抽真空包装及干燥环境存储 ;

　　采用特殊 的 升 温 过 程 和 高 温 烘 烤 时 间 预 先 排除水汽

　　7

　　质量和可靠性风险

　　锡须短路

　　对管脚纯锡镀层进行浸铅锡焊料处理 ;

　　纯锡焊 球 重 新 植 铅 锡 焊 球 , 或 采 取 有 铅 焊 接工艺

　　8

　　空间环境适应性风险

　　无抗辐照设计

　　提前进行评估 ,建立数据库或指南 ;

　　对于先进工艺的 器 件 , 电 离 总 剂 量 试 验 可 不 考虑 ,最多选用时进 行 一 次 评 估 , 不 用 每 批 进 行 ;单粒子效应重点 考 虑 锁 定 和 烧 毁 ,单 粒 子 翻 转由系统设计采取防护措施 ;

　　按设计工艺平台识别耐辐照产品

　　9

　　质量和可靠性风险

　　出厂仅测试无筛选

　　调研已在地面电子设备中成熟应用的产品 ;针对高可靠应用领域进行针对性筛选和评价

　　10

　　质量和可靠性风险

　　批次间差异大(状态不受控)

　　进行产地和芯片状态比对 ;

　　测试比对

　　11

　　质量和可靠性风险

　　低产量和/或未知的制造商可能表明元器件风险较高

　　针对 性 质 量 保 证 , 一 般 包 含 DPA、筛 选 、寿 命试验

　　12

　　质量和可靠性风险

　　手工生产的 COTS器件 ,

　　风险较高

　　针对 性 质 量 保 证 , 一 般 包 含 DPA、筛 选 、寿 命试验

　　15

　　GB/T 43928—2024

　　表 C. 1 COTS器件典型宇航应用风险及措施 (续)

　　序号

　　风险类型

　　风险项 目

　　采取的措施

　　13

　　停产/断档风险

　　停产或断档

　　进行适当的产品储备 ;

　　可储备芯片 ,需要时进行封装 ;

　　跟踪产品变化 ,及时使用升级替代品更换

　　14

　　最小订单数量风险

　　最小订单数量极大超过要求的库存量

　　统筹订货

　　16

　　附 录 D

　　(资料性)

　　不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性

　　不同集成水平下试验的目的 、能力 、优势和局限性见表 D. 1。

　　17

　　GB/T 43928— 2024

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　所有试验

　　验 证 试 验 单元 在 整 个 任务 寿 命 期 间的开发 、试 验和 操 作 中 满足 其 预 期功能

　　可验证是否满足元器件详细规范

　　1) 所 有 元 器件详细 规 范 通常都可 在 这 一级进行验证 ;

　　2) 元 器 件 能承受限 定 条 件的 应 力 (制 造商规范) ;

　　3)为 揭 示 特 定的 故 障 模式 , 可 优 化试验

　　1) 可 能 无 法 验 证元器件 与 系 统/子系统中其他元器件的相互作用 ;

　　2) 可 能 导 致 元 器件 损 坏 ( 过 度 试验 、不当操作)

　　1)可 验 证 电 路(由 电 路 板 上的多个器件组成 ) 的 功 能性能 ;

　　2) 可 验 证 工艺质量

　　1) 所 有 电 路功能通 常 都 可在这一 级 进 行验 证 , 包 括 器件交互作用 ;

　　2) 可 能 已 经通过试 验 点 选择了对 一 些 在线功能的访问

　　1) 环 境 、电 压/电流负载条件受限于电路中最薄弱的部分 、电 路 板 中最热的元 器 件 ,无法验证所有元器件 满 足 制 造 商规范 。

　　2) 可 能 导 致 元 器件 损 坏 ( 过 度 试验 、不当操作) 。

　　3) 可 能 无 法 验 证外 部 电 路 与 系统/子系统 中 其 他电路的相互作用 。

　　4) 可 能 无 法 识 别退化/损坏 的 元 器件 。对 元 器 件 的输入/输出 的 访 问可能受到 限 制 ,并且可能受到其他元器件的影响

　　1) 系 统 集 成的下一个最低级 别 (即 子 系统) ,其 中 可 验证多个电路的功能性能 ;

　　2) 可 验 证 工艺质量

　　1) 可 验 证 电路 整 体 功能 , 包 括 板 间交互作用 ;

　　2) 可 能 已 经通过试 验 点 选择了对 一 些 在线 功 能 的访问 ;

　　3) 可 利 用 为机箱级 试 验 开发的整 合 自 主试验配置

　　1) 环 境 、电 压/电流 负 载 条 件 受 到子 系 统 内 最 薄 弱部分 、机 箱 内 最 热元器件的限制 。

　　2) 可 能 导 致 元 器件 损 坏 ( 过 度 试验 、不当操作) 。

　　3) 可 能 无 法 验 证子 系 统 与 系 统 中其 他 子 系 统 的交互 。

　　4) 难 以 排 除 故障 , 因 此 可 能 无 法识 别 降 级 或 有 缺陷 的 元 器 件 。 对元 器 件 的 输 入/输出 的 访 问 可 能 受到限 制 , 并 且 可 能受 到 其 他 元 器 件的影响

　　

　　GB/T 43928— 2024

　　18

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　室温 、高 低温 极 限 温度 下 的 电参 数 和功能

　　验 证 试 验 单元 的 电 气 性能 ,确 定 设 计裕度

　　1) 验 证 元 器件功能 。

　　2) 测 试 电 参数 ,如 :

　　· 输出源负载能力 ;

　　· 输入负载吸收能力 ;

　　· 上 升/下 降时间 ;

　　· 输 入/输 出漏电 ;

　　· 输 入/输 出阻抗 ;

　　· 存储器存取时间 ;

　　· 传播延迟

　　1) 非 破 坏 性试验 ;

　　2) 有 助 于 了解 元 器 件 裕度 、性 能 变 化趋势和 接 近 失效的程度 ;

　　3) 验 证 电参数 ;

　　4) 能 够 找 出电性能 异 常 元器件 ;

　　5)检 测 假 冒 元器件 ;

　　6) 检 测 元 器件 批 次 间 、批次内的差异

　　1) 每 只 元 器 件 进行 , 对 成 本 和 进度大 ;

　　2) 不 当 操 作 可 能造成潜在损伤 ;

　　3) 复 杂 器 件 需 要额外试验电路 ;

　　4) 可 能 会 漏 掉 一些 假 冒 翻 新 元器件

　　在早期装配阶段 , 根 据 任 务要求验证电路板性能

　　1) 非 破 坏 性试验 ;

　　2) 验 证 电 路板 功 能 、阻 抗交互 、电 压 、信号 反 射 、时 序裕 量 、共 模 噪声 和 源 过 载等 , 以 满 足 预期设计要求

　　1) 与 元 器 件 级 相比 ,在这 一 级 检 测到的故障可能会对成本和进度产生负面影响 ;

　　2) 对 电 路 板 不 当操作可能会导致损坏 ;

　　3) 带 稳 压 电 源 的电路板 , 电 压 和 电流调节会受限 ;

　　4) 难 以 了 解 元 器件参数或裕度

　　在系统集成之前 , 根 据 任 务要求验证子系统/机箱性能

　　1) 非 破 坏 性试验 ;

　　2) 验 证 机 箱功 能 、阻 抗 交互 、电压 、信号反 射 、时 序 裕量 、共 模 噪 声和源过载等 ;

　　3) 验 证 子 系统的性 能 符 合其 预 期 设 计要求 ;

　　4) 评 估 子 系统内电 路 板 之间的交互作用

　　1) 在 这 一 级 检 测到 的 故 障 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响 。

　　2) 对 机 箱 不 当 操作 可 能 会 导 致损坏 。

　　3) 试 验 条 件 受 限于温 度 、电 压 等 相关的 降 额 要 求 , 并非 所 有 元 器 件 都按 照 其 规 范 极 限进 行 了 试 验 。 带稳 压 电 源 的 子 系统 , 电 压 和 电 流 调节会受限 。

　　4) 难 以 了 解 元 器件参数或裕度

　　

　　19

　　GB/T 43928— 2024

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　热试验

　　验 证 试 验 单元 在 热 应 力下的性 能 , 以确 保 满 足 任务要求

　　1) 测 量 最 大额定热极限下的电气特性 ;

　　2) 检 测 工 艺问 题 、性 能 和材料问题

　　1) 非 破 坏 性试验 ;

　　2) 验 证 允 许的最大 额 定 热极限 ;

　　3) 剔 除 不 符合规范 的 元 器件 ( 材 料/ CTE、工 艺 、性能 、 早 期 失效) ;

　　4) 加 速 试 验(结 合 电 参 数测试)

　　1) 每 只 元 器 件 进行 ,对成 本 和 进 度影响大 ;

　　2) 不 当 操 作 可 能造成潜在损伤 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件

　　在电路板设计温度和电压极限 下 (通 常 低于 元 器 件 极限) 试 验 时 , 检测通电电路板的 工 艺 、性 能和材料问题

　　1) 非 破 坏 性试 验 , 可 用 于鉴 定 或 100%筛选 ;

　　2) 根 据 任 务要 求 , 对 照 电路板设 计 限 制验证电 路 板 性能 、 工 艺 和材料 ;

　　3)验 证 电 路 板散热模型

　　1) 与 元 器 件 相比 , 集 成 度 高 , 在这一级检测到的故障可能会对成本和进度产生负面影响 ;

　　2) 对 电 路 板 不 当操作可能会导致损坏 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件 ;

　　4) 占 用 全 寿 命 周期的一部分 ;

　　5) 不 能 了 解 元 器件参数或裕度

　　通电以检测在机箱在设计温度和电压极限(通 常 低 于 元器 件 极 限 ) 下进行试验时的工 艺 、性 能 和材料问题

　　1)非 破 坏 性 试验 , 可 用 于 鉴定 或 100%筛选 ;

　　2) 根 据 任 务要 求 , 对 照 机箱 设 计 极限 , 验 证 机 箱性 能 、工 艺 和材料 ;

　　3) 验 证 机 箱热模型

　　1) 与 元 器 件 和 板级 相 比 , 集 成 度高 ,在 这 一 级 检 测到 的 失 效 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响 ;

　　2) 对 机 箱 不 当 操作 可 能 会 导 致损坏 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件 ;

　　4) 占 用 全 寿 命 周期的一部分 ;

　　5) 不 能 了 解 元 器件参数或裕度

　　热循环

　　验 证 试 验 单元 在 额 定 工作 温 度 范 围内 ,或 在 反 复暴 露 于 贮 存温 度 范 围 的性能

　　1) 未 通 电/通电 条 件 下 , 在贮 存 温 度 范围/额 定 工 作温度范围下试验 , 检 测 元 器件 工 艺 、性 能和材料问题 ;

　　2) 非 破 坏 性试 验 , 可 用 于鉴 定 或 100%筛选

　　1) 能 够 在 贮存 温 度 范围/额 定 工 作温 度 范 围 下试验 ;

　　2) 剔除不合格的 元 器 件 (例如 ,材料/CTE、工 艺、性 能 问题) ;

　　3) 允 许 加 速试 验 , 以 消 除早期失效

　　1) 每 只 元 器 件进行 ;

　　2) 不 当 操 作 可 能造成潜在损伤 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件 ;

　　4) 占 用 全 寿 命 周期的一部分

　　1) 未 通 电/通电 条 件 下 , 检测电路板在极端温度下试验时 的 工 艺 、性能 和 材 料问题 ;

　　2) 非 破 坏 性试 验 , 可 用 于鉴 定 或 100%筛选

　　可在组 装 的 早期阶段 检 测 到板级工艺问题

　　1) 与 元 器 件 相比 , 集 成 度 高 , 在这一级检测到的失效可能会对成本和进度产生负面影响 ;

　　2) 对 电 路 板 不 当操作可能会导致损坏 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件 ;

　　4) 占 用 全 寿 命 周期的一部分 ;

　　5) 受 设 计 规 范 的限制

　　1) 未 通 电/通电 条 件 下 , 检测机箱在极端温度下试验时的 工 艺 、性 能和材料问题 ;

　　2) 非 破 坏 性试 验 , 可 用 于鉴 定 或 100%筛选

　　可检测 子 系 统级/机 箱 级 工艺问题

　　1) 与 元 器 件 和 板级 相 比 , 集 成 度高 ,在 这 一 级 检 测到 的 失 效 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响 ;

　　2) 对 机 箱 不 当 操作 可 能 会 导 致损坏 ;

　　3) 意 外 超 应 力 试验 可 能 损 坏 元器件 ;

　　4) 占 用 全 寿 命 周期的一部分 ;

　　5) 可 施 加 的 应 力受 限 于 子 系 统/机箱设计规范

　　

　　GB/T 43928— 2024

　　20

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　热真空

　　验 证 试 验 单

　　元 在 真 空 条件 、热应力下的性能 , 以 确保 试 验 单 元

　　满 足 真 空 下

　　的 任 务 热 环境要求

　　通常不在元器件级进行

　　不适用

　　不适用

　　通常不在电路板级进行

　　不适用

　　不适用

　　1) 验 证 机 箱在真空条件下的 热 、电 和 机械性能 ;

　　2) 非 破 坏 性试 验 , 可 用 于鉴 定 或 100%筛选

　　1) 检 验 电 路电气性能 ;

　　2) 验 证 子 系统 热 机 械模型 ;

　　3) 识 别 工 艺问题

　　1) 可 能 需 要 大 型的 真 空 室 和 试 验设施 ;

　　2) 与 元 器 件 和 板级 相 比 , 集 成 度高 ,在 这 一 级 检 测到 的 失 效 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响

　　振动/冲

　　击/恒 定 加速度

　　验 证 试 验 单元 承 受 任 务振 动 环 境 的能力 ,包 括 发射 、着 陆 、级间分离等

　　1) 通 常 在 特定 或 振 动/冲击敏感的元器件 类 型 (磁 性元件 、非固体钽电容器 、大尺寸铁氧体或陶瓷元器件 、混 合 电 路 等 )上执行 。

　　2) 振 动/冲 击试验 通 常 用 于抽样鉴定检验。对于100%筛选试验 ,通常选择恒 定 加 速 度试验

　　早 期 检 测 , 并采 用 设 计 缓解 , 以 适 应 振动/冲击环境

　　1) 每 只 元 器 件 进行 ,对成 本 和 进 度影响大 ;

　　2) 不 当 操 作 可 能造成潜在损伤

　　确 定 (即 设 计和/或工 艺) 电路 板 对 振动/冲 击 的 敏感度

　　1) 可 在 电 路板级检 测 和 减轻机械 类 工 艺和 设 计 问题 , 能 够 在 机箱级集 成 之 前根据需 要 进 行早期重 新 设 计或 采 取 纠 正措施 ;

　　2) 允 许 目 视和 电 气 检查/验 证 ( 例如 ,焊 点 、电 线和线束缺陷 、大尺寸 元 器 件的 安 装 强 度等)

　　1) 与 元 器 件 相比 , 集 成 度 高 , 在这一级检测到的失效可能会对成本和进度产生负面影响 ;

　　2) 对 电 路 板 不 当操作可能会导致损坏 ;

　　3) 需 要 适 当 的 夹具来避免损坏和传递真实的振动载荷 ;

　　4) 可 能 不 能 代 表实际的机械环境或在板元器件各自承受 的 振 动/冲击环境

　　1) 用 于 识 别机箱级的机械类工艺缺陷 ;

　　2) 用 于 验 证机箱的机械类完整性

　　在系统 集 成 之前 , 可 检 测 和缓解机 械 类 工艺 和 设 计 问题 , 允 许 根 据需要进 行 重 新设计或 采 取 纠正措施

　　1) 与 元 器 件 和 板级 相 比 , 集 成 度高 ,在 这 一 级 检 测到 的 失 效 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响 ;

　　2) 对 机 箱 不 当 操作 可 能 会 导 致损坏 ;

　　3) 需 要 适 当 夹 具来避 免 损 坏 , 并 传递真实振动载荷 ;

　　4) 受 限 于 不 进 行内部 目 检 , 可 能 会遗 漏 一 些 工 艺 问题 , 如 焊 点 开 裂等 , 或 其 他 设 计问题 ;

　　5) 很 难 检 查 内 部机电损坏 ;

　　6) 可 能 不 能 代 表实 际 的 机 械 环 境或 箱 中 元 器 件 各自 承 受 的 振 动/冲击环境

　　

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　湿度

　　验 证 试 验 单元 对 潮 湿 环境 损 害 的 敏感性

　　1) 识 别 易 受湿气损坏的元器件 ;

　　2) 通 常 用 于抽样鉴定检验

　　在更高 层 次 的设计和 集 成 之前尽早 消 除 不合适的 元 器 件批次

　　1) 破坏性试验 ;

　　2) 通 常 应 用 于 具有潜在潮湿敏感性的非密封元器件 ( 塑 封 元 器 件PEMS、环 氧 包 封元器件)

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　声扫

　　验 证 封 装 试验 单 元 中 没有缺陷

　　元器件内部的主要为分层缺陷 , 内 部 裂 纹和 空 洞 , 结 构异常等缺陷

　　1) 非 破 坏 性试验 ;

　　2)对 塑 封 元 器件内部 检 查 的唯一无损方法

　　1) 耦 合 剂 可 能 导致器件吸 潮 ,处 理不当可能造成潜在损伤 ;

　　2) 对 缺 陷 可 能 存在误判

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　不适用

　　21

　　GB/T 43928— 202

　　4

　　

　　GB/T 43928— 2024

　　22

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)

　　试验项 目

　　目的

　　元器件级试验

　　电路板级试验

　　子系统级/机箱级试验

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　作用

　　优势

　　可能存在的问题

　　电磁兼容试验

　　(EMI/ EMC)

　　验 证 试 验 单元 的 设 计 和工 艺 将 与 其预 期 电 磁 环境 、自 感/产生 的 电 磁 环境 以 及 外 部自 然 或 非 自然 来 源 的 电

　　磁环境兼容

　　通常不在元器件级执行

　　不适用

　　不适用

　　尽管某些辐射发射和敏感度可能会被特征化 , 该 试 验 用于检查传导发射和敏感度

　　1) 可 在 早 期检测并 缓 解 内置电源 电 路 板的 传 导/发 射敏感度 ;

　　2) 传 导/发 射磁化率 和 可 在EMI 室 外 的实验台上进行

　　1) 主 要 限 于 单 个电路板的传导敏感度和传导发射 ;

　　2) 多 块 板 或 系 统之 间 没 有 交 互作用 ;

　　3) 试 验 性 能 可 能不代表机箱或整个系统的性能 ;

　　4) 通 常 在 机 箱 级进行 ,然 后 在 有 效载 荷/系 统 、航 天器和观测站级别进 行 EMI/EMC试验 ,但 也 可 对 带有内部电源的电路板进行 试 验 , 以检测传导敏感度和传导发射

　　验证当机箱暴露于传导或辐射电磁发射时引起的潜在电敏 感 性 , 并 验证机箱产生的潜 在 干 扰 (辐射/传导发射)

　　1) 可 在 机 箱验证阶 段 检 测和开发 机 箱 传导和辐 射 敏 感度/辐 射 缓 解措施 ;

　　2) 检 查 由 电磁(EMI) 能 量引起的 潜 在 电气 干 扰 , 会 中断 、阻 碍 或 限制 设 备 有 效性能 ;

　　3) 当机箱内的各种 电 子 设 备在普 通 电 磁 环境中 按 照 设 计执 行 其 功 能时 ,检查电磁兼容性(EMC) ;

　　4)当 暴 露 在 传导或辐 射 的 电磁 环 境 中时 , 检 查 电 磁敏 感 性 , 可 能会导致 机 箱 或系统出 现 不 良发射

　　1) 与 元 器 件 和 板级 相 比 , 集 成 度高 ,在 这 一 级 检 测到 的 失 效 可 能 会对 成 本 和 进 度 产生负面影响 ;

　　2) 对 机 箱 不 当 操作 可 能 会 导 致损坏 ;

　　3) 需 要 EMI/EMC设施 ;

　　4) 需 要 完 全 集 成的系 统 组 件 (多 个子 系 统/机 箱 ) 之间没有相互作用

　　

　　表 D. 1 不同集成水平下试验的目的、能力、优势和局限性 (续)