1.3ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИЗДЕЛИЯМ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

В настоящее время наиболее распространена теория относительного качества, сущность которой состоит в том, что качество изделии определяется его целевым назначением.

Качество - совокупность свойств изделия, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.

Для изготовителя ИЭТ это понятие связано с соответствием выпускаемых изделий требованиям документации по электрическим параметрам и внешнему виду, принятием техническим контролем партии изделий с первого или второго предъявления, отсутствием или величиной претензий потребителей к данному типу изделий с входного контроля или сферы изготовления электронных блоков и аппаратуры.

26

Потребители ИЭТ оценивают качество получаемых изделий по количеству отказов по электрическим параметрам и внешнему виду на входном контроле при нормальных условиях, повышенных или пониженных температурах, различных отбраковочных испытаниях. По количеству отказов ИЭТ при изготовлении плат, блоков, РЭА также судят об их качестве.

Для изготовителя ИЭТ важнейшим показателем качества служит процент выхода годных ИЭТ. Это объясняется тем, что выход годных изделий определяет в комплексе управляемость и стабильность производства, что, в свою очередь, связано с показателем надежности ИЭТ.

Надежность есть внутреннее свойство изделия сохранять свои характеристики (значения параметров) в заданных пределах и заданных условиях эксплуатации.

Под изделием понимается элемент, прибор, блок, аппаратура, система, машина и т.п.

Из определений качества и надежности видно, что качество - понятие субъективное, а надежность изделия обязательно связана со временем, выполнением заданных функций за это время и зависит от условий эксплуатации.

Надежность изделия закладывается при его конструировании, обеспечивается при его изготовлении и сохраняется при его эксплуатации.

Пусть при конструировании изделия заложена надежность Ро. При выпуске его надежность в лучшем случае будет равна Ро. Но за счет разброса материалов, технологических процессов, возможно нарушение техпроцесса или его отклонения; надежность изделий при выпуске будет равна:

Р = Ро - Р.

Величина Р будет определяться управляемостью и стабильностью технологического процесса.

Если же с течением времени будут усовершенствованы конструкции или технологии или внедрена автоматизация технологических процессов, то надежность выпускаемых изделий будет равна:

Р = Ро + Р.

Надежность выпускаемых изделий будет расходоваться с той или иной степенью быстроты в зависимости от режима и условий эксплуатации. Если ус-

27

ловия и режим эксплуатации будут неблагоприятны, то надежность изделий будет расходоваться быстро, и наоборот.

Для описания конкретного изделия пользуются понятиями исправного и работоспособного состояния.

Под исправным подразумевается состояние изделия, при котором оно соответствует всем требованиям нормативной документации (техническим условиям - ТУ и конструкторской документации).

Работоспособное состояние - такое состояние изделия, при котором параметры, характеризующие способность изделия выполнять заданные функции, соответствуют нормативной документации, однако один или несколько параметров при этом могут иметь отклонение от нормативной документации. При этом изделие может быть работоспособным в одном типе аппаратуры, но не быть работоспособным в другом типе аппаратуры. Примерами таких отклонений параметров изделий могут быть нарушения внешнего вида корпуса изделия, увеличение обратного тока или уход коэффициента усиления, транзистора за допустимые по техническим условиям нормы, увеличение выходного напряжения логического нуля или уменьшение выходного напряжения логической единицы за допустимые техническими условиями нормы, не влияющие на работоспособность данной аппаратуры.

Характеристикой изделия, связанной с его эксплуатацией, является наработка, представляющая собой продолжительность или объем работы изделия.

Календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния изделия называется сроком службы или долговечностью.

Под безотказностью (или временем безотказной работы) понимают свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Сохраняемость - свойство изделия непрерывно сохранять исправное состояние в течение и после хранения и транспортировки. Например, наработка ИС в режимах и условиях, устанавливаемых ТУ на ИС конкретных типов, должна выбираться из ряда 100 000, 150 000, 200 000 ч и более. Конкретное значение наработки для ИС устанавливается в ТУ на эти схемы. Срок сохраняемости ИЭТ

28

должен соответствовать одному из значений: 10, 15, 25 лет и более, что указывается в ТУ на конкретное ИЭТ .

Изменение состояния изделия, ведущее к потере этих свойств, в теории надежности рассматривается как отказ.

Отказ - событие, после которого надежность изделия уменьшается. Другими словами, отказ - событие, приводящее к потере работоспособности, наступающей внезапно или постепенно.

Вид отказа - это форма проявления отказа.

Механизм отказа - это физический, химический или другой процесс, вызывающий отказ изделия.

Для ИЭТ отказ - это событие, заключающееся в полной утрате работоспособности изделия или уходе одного либо нескольких параметров за допустимые по техническим условиям нормы.

Термины теории и практике надежности гостированы и содержатся в ГОСТ 27.002 «Надежность в технике Основные понятия. Термины и определения»

Имеющийся всегда разброс параметров исходных материалов, применяемой технологической оснастки, режимов работы, технологического оборудования и других факторов влияет на продолжительность безотказной работы конкретного ПП и ИС. Поэтому отказ конкретного изделия носит случайный по времени характер.

В табл. 2 представлены виды отказов для различных признаков деления отказов для ИС.

Таблица 2 Виды отказов для различных признаков деления отказов для ИС

29

По механизму отказы ИЭТ можно разделить на пять категорий:

•отказы, связанные с явлениями в объеме кристалла;

•отказы, обусловленные явлениями на поверхности кристаллической структуры;

•отказы, зависящие от состояния внутренних контактных соединений;

•отказы, связанные с конструктивным оформлением;

•отказы, связанные с внешними воздействиями при применении ИЭТ.

Втабл. 3 представлены для примера основные механизмы отказов ИС, связанные с технологическими операциями.

Таблица 3 Основные механизмы отказов ИС