GB/T 41041-2021 宇航禁限用元器件控制要求（正式版）

ICS49.060宇航禁限用元器件控制要求国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 1范围 12规范性引用文件 13术语、定义和缩略语 13.1术语和定义 1 4.1基本原则 14.2元器件技术委员会 24.3元器件禁限用清单 2 25.1元器件研制需求分析 25.2设计制造 25.3选用 35.4应用验证 45.5质量保证 46宇航禁限用元器件清单管理 46.1识别原则 46.2识别来源 46.3禁限用元器件清单编制 56.4禁限用元器件清单评审 56.5禁限用元器件清单发布 56.6禁限用元器件清单更新 5附录A(资料性)宇航禁限用元器件清单示例 6 6 6ⅢGB/T41041—2021本文件按照GB/T1.1—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。1GB/T41041—2021宇航禁限用元器件控制要求1范围应用验证以及质量保证等各阶段的禁限用控制要求。本文件适用于宇航装备研制过程中对宇航禁限用元器件的控制。2规范性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/T29074宇航元器件鉴定要求本文件没有需要界定的术语和定义。下列缩略语适用于本文件。BGA:球栅阵列(BallGrideArray)LCCC:无引线陶瓷片式载体(LeadlessCeramicChipCarrier)PCB:印刷电路板(PrintedCircuitBoard)SiP:系统级封装(SysteminPackage)TO:晶体管封装(TransisitorOutline)4一般要求4.1基本原则元器件禁限用控制要求的基本原则如下：b)禁限用要求与元器件的具体应用环境密切相关，在判定元器件禁限用前应结合应用环境进行充分分析；d)经分析为限用元器件，控制原则应为在特定条件或者范围内，经充分验证并通过批准后可2GB/T41041—2021照技术状态更改程序进行控制；已选用限用元器件的宇航产品，应对产品质量状态进行验证，验证合格后方可应用于宇航装备飞行试验或交付；元器件禁限用控制要求的元器件技术委员会要求如下：a)元器件使用单位应成立元器件技术委员会，负责本单位禁限用元器件的技术状态控制；b)负责对用于本单位关键或核心部位的宇航限用元器件选用和风险控制措施进行最高技术决策。元器件禁限用控制要求的元器件禁限用清单要求如下：a)元器件禁限用清单是宇航装备研制各阶段实施元器件禁限用控制的技术依据；b)各单位应建立元器件禁限用清单指导生产；5详细要求5.1元器件研制需求分析元器件禁限用控制要求的元器件研制需求分析一般可从以下方面开展。a)元器件研制单位应建立元器件需求定义文件，对宇航应用环境可能对元器件设计制造的禁限b)元器件研制单位应至少进行以下方面的宇航禁限用需求分析工作，并形成书面文件：2)元器件工作寿命及可靠性要求；3)元器件所处位置的散热方式；4)元器件所处位置的力学特征；5)元器件的装联方式和工艺；6)涉及载人航天器有人环境下对有毒有害物质的要求；7)元器件的贮存环境和贮存周期；8)元器件的包装和转运要求等。2)对宇航限用风险进行评估，并形成风险评估报告。元器件禁限用控制要求的设计制造一般可从以下方面开展：3GB/T41041—2021a)用于宇航装备的元器件应优先采用气密封结构；b)元器件设计制造单位应建立元器件禁限用清单，指导设计制造；c)元器件设计应确保5.1各项需求结果落实；进行充分的测试和验证，并提供数据；和工艺设计；g)对于混合集成电路或SiP等元器件，应重点关注内部芯片或元器件的选择、安装方式、安全间距等方面；h)制造单位应建立元器件禁限用清单，指导设计制造；i)除非有特殊要求，否则用于宇航装备的元器件制造过程中不应返工。5.3选用元器件使用单位在选用限用元器件前应根据元器件相关可靠性数据并结合具体使用状态及风险承5.3.2禁用元器件选用审查元器件使用单位在宇航装备方案设计和初样研制阶段应组织进行本单位元器件选用审查，识别出5.3.3禁用元器件审查意见落实元器件禁限用控制要求的禁用元器件审查意见落实如下：a)元器件技术委员会应对选用禁用元器件的改型提供技术支持；b)元器件使用单位在宇航装备方案设计或初样研制阶段应进行元器件状态检查，对禁用元器件的改型意见落实情况进行汇总和确认。元器件使用单位在宇航装备方案设计和初样研制阶段组织应进行本单位元器件选用审查，对选用5.3.5限用元器件申报和审批元器件禁限用控制要求的限用元器件申报和审批如下：a)元器件使用单位应对使用的限用元器件向元器件技术委员会进行申报，明确限用元器件使用情况和采取的针对性措施；b)元器件技术委员会应对使用的限用元器件进行技术把关，结合元器件质量保证经验和型号使5.3.6限用元器件审批意见落实元器件禁限用控制要求的限用元器件审批意见落实如下：4GB/T41041—2021b)元器件使用单位应在方案设计或初样阶段进行限用元器件过程确认，对限用元器件的审批和意见落实情况进行汇总和确认；c)元器件技术委员会应在型号研制过程中对本单位使用的限用元器件开展复核复审工作，重点元器件禁限用控制要求的应用验证如下。以评价元器件的研制成熟度并指导选用，按照GB/T29074执行。评价工作一般包括以下航应用的潜在失效模式和薄弱环节进行暴露。应用成熟度或宇航产品可用性并指导选用。5.5质量保证质量保证机构依据元器件使用单位采购技术协议或合同要求，对拟用于宇航装备的元器件是否存6宇航禁限用元器件清单管理宇航禁限用元器件清单管理的识别原则如下：b)可靠性可疑元器件；d)存在机械应力敏感、耐温等级低等不满足航天器高可靠要求的元器件。宇航禁限用元器件清单管理的识别来源如下：a)元器件生产制造、评价与验证过程中发现符合禁限用元器件识别原则的元器件；b)元器件使用过程中(如失效分析)发现符合禁限用元器件识别原则的元器件；5GB/T41041—2021c)经国内外宇航机构或元器件研制单位等公开发表的禁限用元器件的相关信息。6.3禁限用元器件清单编制各单位应负责跟踪国内外元器件研制单位、宇航机构等发布的元器件禁限用信息，收集元器件使用中的禁限用信息，编制禁限用元器件清单并征集各方意见。常见宇航禁限用元器件清单见附录A。6.4禁限用元器件清单评审宇航禁限用元器件清单编制部门应组织对禁限用元器件清单进行评审。6.5禁限用元器件清单发布6.6禁限用元器件清单更新禁限用元器件清单应结合实际情况进行动态更新。6(资料性)宇航禁限用元器件清单示例A.1通用示例禁限用元器件通用示例如下。a)内部采用低温焊料的元器件，其粘接合金的熔化温度不满足宇航应用的最终安装使用条件，外界的环境应力可能会导致内部粘接合金的熔化，从而导致芯片或内部元件脱落。因此，内部焊接用焊料温度低于安装使用条件的元器件禁止使用。b)镉、锌材料在真空下存在升华问题，材料的升华容易造成污染和不同电位之间的绝缘降低问题。因此，采用纯镉、锌作为引线和外表面镀层的元器件禁止使用。c)纯锡(铅质量分数小于3%)材料会生长锡须，锡须易导致金属多余物短路等问题，对设备危害巨大。因此，内部空腔使用纯锡的元器件禁止使用，纯锡、锡铈合金作为引线和外表面镀层的元器件限制使用。d)由于无钝化层保护，芯片易吸附杂质，导致半导体芯片电性能异常。因此，有源区未钝化的半导体芯片禁止使用。e)在非刚性引线的内镀层化学镀镍，化学镀镍性脆，弯折应力易使镀镍层脱落，导致多余物短路等问题。因此，非刚性引线内镀层采用化学镀镍工艺的元器件禁止使用。f)锗半导体器件极限结温较低。因此，锗半导体器件禁止使用。g)在镀金层上使用铅锡焊料，焊接过程中金与锡会形成金属间化合物，导致纯铅的析出，纯铅容易生长铅须，铅须容易造成绝缘下降或短路。因此，内部存在铅质量分数>50%的铅锡焊料与金直接焊接工艺的元器件限制使用。h)金铝键合在长期使用和贮存后，金和铝之间会生成一系列金属间化合物，这些化合物的导电性能差，高温下金向铝中迅速扩散，造成键合点附近出现空洞，导致键合点出现高阻或者开路失效，贮存可靠性差。因此，芯片键合区采用金属材料不同的键合工艺的元器件限制使用。康和安全性考虑，在针对此类器件开展选用或者质量保证的过程中，注意人身安全。j)梁式引线结构元器件抗机械应力性能差。因此，梁式引线结构元器件限制使用。k)由于塑封料材料的吸潮特性，可能会出现塑封料和引线框架、芯片间的分层或电装加热过程中A.2详细示例A.2.1集成电路集成电路详细示例如下。a)器件内部干燥剂有产生释气和造成腐蚀的可能性，可能导致器件参数退化。因此，内部使用存在释气现象的干燥剂的集成电路禁止使用。b)大尺寸LCCC器件封装与FR-4印制板存在热失配问题，在FR-4印制板上直接焊装易发生焊点疲劳开裂失效。因此，最大边长大于11.68mm的LCCC封装器件限制使用。7GB/T41041—2021c)密封元器件内部使用有机/聚合材料用于非芯片安装的粘接、导热、保形加固等用途的，限制使用。A.2.2半导体分立器件半导体分立器件详细示例如下。燥剂的半导体分立器件禁止使用。c)非冶金键合二极管由于触点与芯片为机械接触形式，在复杂的环境应力下可能会出现接触不d)玻璃壳表贴二极管在FR-4印制板上安装时，在三防涂覆后易受应力作用导致开裂。因此，玻璃壳表贴二极管限制使用。e)密封元器件内部使用有机/聚合材料用于非芯片安装的粘接、导热、保形加固等用途的，限制使用。A.2.3电阻器电阻器详细示例如下。a)空心电阻器在低气压下会出现辉光放电问题。因此，空心电阻器禁止使用。b)表面保护涂层未全部覆盖金属薄膜的陶瓷基体薄膜固定电阻器禁止使用。阻膜厚度低于35nm的片式电阻器禁止使用。d)碳膜电阻器禁止使用。f)锡焊熔点低，受热熔化后造成电阻器开路。因此，内部采用锡焊工艺的功率线绕电阻器禁止使用。i)可调电阻器在复杂的环境应力下可能会出现意外的不稳定或变化。因此可调节电阻器限制使用。电容器详细示例如下。a)电极材料为银的瓷介电容器禁止使用。b)长宽比较大，细长的结构强度较低，容易断裂。因此，长宽比大于2:1且外形尺寸大于1206的片式瓷介电容器禁止使用。c)额定电压25V,电介质厚度小于7μm;额定电压50V,电介质厚度小于10μm;额定电压8GB/T41041—2021d)可调电容器在复杂的环境应力下可能会出现意外的不稳定或变化。因此，手工调节元器件限e)银外壳电容器易发生银离子迁移，造成电容器短路失效。因此，银外壳非固体钽电容器限制使用。A.2.5电连接器b)镀镉或者镀锌连接器禁止使用。c)连接器及接触件采用纯锡镀层的电连接器禁止使用。e)通过弹性插针与PCB采用压配互联的板间连接器，电连接器通过插针根部弹性结构，以压配