GBT 41041-2021 宇航禁限用元器件控制要求

ICS49.060ccsV25GB中华人民共和国国家标准GB/T41041-2021宇航禁限用元器件控制要求2021-12-31发布Controlrequirementsofforbiddenandrestrictedcomponentsforspaceapplications国家市场监督管理总局毕＋国家标准化管理委员会也叩2022-07-01实施GB/T41041-2021目次田1111111222223444445555666街v一一小单…主同件器…一兀理……制审布新用析…………管……编评发更限会单…分…………单……单单单单禁吾…………员清…求…………清……清清清清航的．………委用…需…………件……件件件件宇件制义……．术限…制．…．．器．．器器器器卜l文阳定．…则技禁…研造…证证元则源元一兀元元U例例……阳灯拥晰术相机制hM町叫田［脚时阳脚瞅阳明阴阳川机酥酥……的立和缩要基元元要元邸选应质禁识识禁剌圳圳机和喷通详围范语般细航→范规术JJ－129J详」234J（于」J3456A12」n334．4．4555556666．队6．录AA前123456附IGB/T41041-2021目。吕本文件按照GB/T1.12020《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：中同空间技术研究院。本文件主要起草人：张伟、康贺、张延伟、谷瀚天、苏好、朱恒静、吕倩倩、肖波、于利夫、薄鹏、陈雁、王旭、贾晓、李培营。川出GB/T41041-2021宇航禁限用元器件控制要求1范围本文件规定了宇航电气、电子、机电（EEE）元器件（以下简称元器件）在需求分析、设计制造、选用、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规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文必不可少的条款。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/T29074宇航元器件鉴定要求3术语、定义和缩略语3.1术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。EGA：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：a)元器件禁限用控制要求应贯彻于元器件需求分析、设计制造、选用、评价验证以及质量保证等全过程；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；c)经分析为禁用元器件，控制原则应为宇航装备禁止使用；d)经分析为限用元器件，控制原则应为在特定条件或者范罔内，经充分验证并通过批准后可1GB/T41041-2021使用；e)新设计产品应避免采用限用元器件；沿用设计采用限用元器件的，应进行分析，需要更改的，按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；f)宇航装备研制各阶段应对元器件禁限用进行识别，分析宇航应用存在的风险，制定风险控制措施，明确责任部门或机构，通过审批或评审等方式进行确认；g)各单位应建立元器件在材料、结构、工艺等方面的宇航禁限用清单指导生产。4.2元器件技术委员会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。4.3元器件禁限用清单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；c)禁限用清单编制一般应遵循通用性、准确性、实用性和可行性原则。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用要求进行分析，提出禁限用要求。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：l)元器件应用所处位置的空间环境，包括运行轨道、空间辐射环境、真空、温度等；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；的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；的元器件的包装和转运要求等。c)元器件研制单位应进行宇航禁限用风险评估，主要工作为：l)通过风险评估，识别可能存在的风险。对于存在宇航禁用风险的元器件，应更改设计。2)对宇航限用风险进行评估，并形成风险评估报告。5.2设计制造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：2GB/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；d)元器件设计应结合需求分析结果，避免采用宇航禁限用材料、工艺和设计；若确实无法避免，应进行充分的测试和验证，并提供数据；e)元器件封装设计至少应从力、热、电、空间环境、装联方式、装联工艺等角度考虑封装材料、结构和工艺设计；f)元器件芯片设计至少应从功能性能、降额、可装配性、空间环境等角度考虑芯片的基体材料、制程、金属化条线宽、钝化层厚度、电极结构和材料等；g)对于j昆合集成电路或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；1)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5.3.1风险评估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受能力进行风险评估，必要时，应进行风险评估试验。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，识别出选用的禁用元器件，并进行改型。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。5.3.4限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组织应进行本单位元器件选用审查，对选用的限用元器件提前识别，如无替代、必须选用时，采取针对性措施，并进行风险评估。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用经历，提出相应的审批意见。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：3GB/T41041-2021a)在方案设计、初样和正样阶段，元器件使用单位应按照限用元器件的审批意见，落实意见要求；b)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，重点审查风险分析是否全面到位，审查会议待办事项是否落实，审批意见是否落实等。5.4应用验证元器件禁限用控制要求的应用验证如下。a)元器件评估。对采用新设计、新工艺或新材料的元器件，应针对性开展一系列试验、分析工作，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内容：1)功能性能分析。应在不同的工作条件（如温度、频率、电源电压、输入电平、负载等）下开展元器件测试覆盖性分析，测试应包括针对结构和系统应用的测试向量，给出测试覆盖性分析报告，应统计一定数量器件的测试结果。2)结构分析。应针对元器件的代表样品进行结构分析，包括破坏性和非破坏性检验、分析和试验。通过结构分析技术可有效地识别元器件的宇航禁限用设计、材料、结构、工艺和潜在应用风险。3)评估试验。应通过耐久性试验、机械应力、环境应力、抗辐射能力评估等于段对元器件宇航应用的潜在失效模式和薄弱环节进行暴露。b)元器件验证。对采用新设计、新工艺或新材料的元器件，在评估的基础上，元器件使用单位应结合具体应用条件和环境，考虑元器件可能存在的失效机理和宇航禁限用案例，制定针对性验证方案，开展一系列试验、分析和验证工作并出具验证报告和应用指南，以评价元器件的宇航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在宇航禁限用限制要求进行符合性判别，并向元器件使用单位明示。6宇航禁限用元器件清单管理6.1识别原则宇航禁限用元器件清单管理的识别原则如下：a)出于健康和安全性考虑，含有可能导致安全性危险材料的元器件；b)可靠性可疑元器件；c)由于寿命有限，己知不稳定、存在安全性风险或可靠性风险的元器件；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。6.2识别来源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；4GB/T41041-2021c)经同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禁限用无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禁限用元器件清单评审通过后，一般应由各单位质量主管部门进行发布。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。5GB/T41041-2021附录A（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)俑、辞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，采用纯铺、钵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、锡饰合金作为引线和外表面镀层的元器件限制使用。d)由于元钝化层保护，芯片易吸附杂质，导致半导体芯片电性能异常。因此，有摞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镇，化学镀镇性脆，弯折应力易使镀镇层脱落，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镇工艺的元器件禁止使用。0错半导体器件极限结温较低。因此，错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