文章來(lái)源 : 廣東優(yōu)科檢測(cè) 發(fā)表時(shí)間：2025-03-17 瀏覽數(shù)量：
元器件二次篩選的概念源于軍工電子領(lǐng)域?qū)Ω呖煽啃缘膰?yán)苛需求。20世紀(jì)60年代，美國(guó)軍方發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備故障中60%以上源于元器件早期失效，由此提出環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）理念，逐步發(fā)展為系統(tǒng)的篩選體系。
定義演進(jìn)：
- 一次篩選：由元器件生產(chǎn)方按軍用標(biāo)準(zhǔn)（如MIL-STD-883）實(shí)施的出廠篩選，旨在剔除制造缺陷；
- 二次篩選：使用方或第三方在采購(gòu)后，針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)一次篩選未覆蓋的缺陷進(jìn)行補(bǔ)充篩選，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在GJB 360A、GJB 548B等國(guó)內(nèi)規(guī)范中逐步完善。
二者的核心差異在于：二次篩選需根據(jù)整機(jī)工況對(duì)一次篩選項(xiàng)目進(jìn)行剪裁，例如增加溫度循環(huán)梯度或振動(dòng)譜型適配性測(cè)試。
1. 進(jìn)口元器件質(zhì)量不可控性
據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)口元器件中約15%存在參數(shù)漂移或潛在缺陷，尤其工業(yè)級(jí)芯片直接用于軍工設(shè)備時(shí)，二次篩選成為必經(jīng)環(huán)節(jié)。典型案例包括TDK公司針對(duì)汽車(chē)電子模塊的補(bǔ)充篩選方案，通過(guò)PIND（粒子碰撞噪聲檢測(cè)）與高低溫老煉結(jié)合，將失效率降低至10^-7/h。
2. 全生命周期可靠性需求升級(jí)
現(xiàn)代裝備的服役周期長(zhǎng)達(dá)20-30年，而元器件設(shè)計(jì)壽命常低于系統(tǒng)要求。通過(guò)二次篩選中的加速壽命試驗(yàn)（如85℃/85%RH穩(wěn)態(tài)濕熱測(cè)試），可提前暴露氧化失效等長(zhǎng)期隱患。
1. 篩選項(xiàng)目分類(lèi)
| 類(lèi)別 | 典型項(xiàng)目 | 參考標(biāo)準(zhǔn) |
| 物理檢測(cè) | X射線內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析、掃描聲學(xué)顯微成像 | GJB 548B-2005 方法 2012.1 |
| 環(huán)境應(yīng)力篩選 | 三軸隨機(jī)振動(dòng)（20-2000Hz）、溫度沖擊（-55℃-125℃） | GJB 360A-1996 方法 209 |
| 功能驗(yàn)證 | 三溫（-40℃/25℃/85℃）參數(shù)測(cè)試 | 元器件規(guī)格書(shū)定制化條款 |
2. 應(yīng)力選擇原則
- 激發(fā)缺陷有效性：如半導(dǎo)體器件的溫度循環(huán)應(yīng)力需覆蓋芯片與封裝材料的熱膨脹系數(shù)差異區(qū)間；
- 非破壞性邊界：振動(dòng)量級(jí)控制在0.04g2/Hz以下以避免結(jié)構(gòu)損傷；
- 經(jīng)濟(jì)性平衡：老煉時(shí)間通常為24-240小時(shí)，通過(guò)威布爾分布模型優(yōu)化投入產(chǎn)出比。
據(jù)NASA研究報(bào)告，經(jīng)二次篩選的元器件在軌故障率降低2個(gè)數(shù)量級(jí)，直接節(jié)約維修成本超百萬(wàn)美元/次。在智能化檢測(cè)技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)外觀檢測(cè)（AVI）與大數(shù)據(jù)失效分析正成為二次篩選的新方向，例如采用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)X光圖像中的鍵合線缺陷實(shí)現(xiàn)99.6%識(shí)別準(zhǔn)確率。
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