GJB 中华人民共和国国家军用标准 GJB/Z 299C-2006 FL 0102 代替GJB/Z299B-1998 电子设备可靠性预计手册 Reliability prediction handbook for electronicequipment 2006-10-20发布 2007-01-01实施 中国人民解放军总装备部批准 GJB/Z299C-2006 目 次 前言· 1 范围· 2引用文件 3术语、定义和符号· 3.1 术语和定义· 3.2 符号 4要求· 4.1 概述· 4.2 电子设备可靠性预计的一般程序. 4.3 环境分类 4.4 元器件质量等级和质量系数 13 4.5 设备中有进口元器件时的可靠性预计 5 元器件应力分析可靠性预计法 13 5.1 概述， 5.2 微电路· 5.2.1 概述 5.2.2 半导体单片集成电路 14 5.2.3混合集成电路 29 5.2.4 声表面波器件 ·32 5.2.5 计算示例· 5.3半导体分立器件 .34 5.3.1 概述.. -34 5.3.2 普通双极型晶体管… ·36 5.3.3 大功率微波双极型晶体管… 5.3.4 硅场效应晶体管 44 5.3.5 砷化镓场效应晶体管….. .-46 5.3.6 单结晶体管 ?47 5.3.7 闸流晶体管 5.3.8 普通二极管· .50 5.3.9 电压调整、电压基准及电流调整二极管… 5.3.10 微波二极管… 5.3.11 变容、阶跃、隧道、PIN、体效应、崩越二极管· 5.3.12 光电子器件. 5.3.13 半导体分立器件失效率预计模型的使用说明· 63 5.3.14 计算示例 ...·64 5.4 电子管 67 5.4.1 普通电子管 5.4.2 1 GJB/Z299C-2006 5.4.3 磁控管· 5.5电阻器· 5.5.1 概述 5.5.2 合成电阻器(功率P≤2W).. 5.5.3 金属膜电阻器 5.5.4 碳膜电阻器功率P≤2W). ..77 5.5.5 线绕电阻器· 5.5.6 功率线绕电阻器· 5.5.7 功率非线绕电阻器.. 83 5.5.8 热敏电阻器 84 5.5.9 压敏电阻器 5.5.10 光敏电阻器 5.5.11 片式膜电阻器 87 5.5.12 电阻网络 5.5.13 计算示例 5.6 电位器· 89 5.6.1 概述 5.6.2 普通线绕电位器· 06.. 5.6.3 精密线绕电位器 5.6.4 微调线绕电位器 ..94 5.6.5 功率线绕电位器 ·96 5.6.6 有机实芯电位器· ....98 5.6.7 合成碳膜电位器 5.6.8 玻璃釉电位器· -102 5.6.9 计算示例 ·104 5.7 电容器· ...104 5.7.1 概述.. ·104 5.7.2 纸和薄膜电容器· 105 5.7.3 玻璃釉电容器 ·110 5.7.4 云母电容器· -112 5.7.5 1类瓷介电容器 ..·114 5.7.6 2类瓷介电容器· ·117 5.7.7 3类瓷介电容器 119 5.7.8 固体钼电解电容器· 122 5.7.9 非固体钼电解电容器 ·125 5.7.10 铝电解电容器 127 5.7.11 可变电容器. 129 5.7.12 电容网络 ·130 5.7.13 计算示例… 5.8 感性元件· 5.8.1 概述· ·130 5.8.2 变压器· ...·131 5.8.3 线圈和电感器 n GJB/Z299C-2006 5.8.4片式线圈和片式电感器…......… 135 5.8.5计算示例 5.9继电器. 5.9.1 机电继电器. 137 5.9.2 固体继电器 .··145 5.9.3 计算示例 -146 5.10 开关· ·147 5.10.1 概述· 148 5.10.2 计算示例 .149 5.11 连接器· 150 5.11.1 概述 ·150 5.11.2 计算示例. 154 5.12 旋转电器. .154 5.12.1 电动机和鼓风机· ..·154 5.12.2 低速低负载电机… 155 5.12.3 计时器 155 5.13 印制板、焊接点与SMT互连， -156 5.13.1 印制板 ..·156 5.13.2 焊接点.… 157 5.13.3 SMT互连· -158 5.14 磁性器件· 160 5.15 谐振器和振荡器 ..·161 5.15.1 谐振器 .161 5.15.2 振荡器 ·162 5.16 滤波器 162 5.16.1 概述 ·162 5.16.2 电子滤波器· 162 5.16.3 压电陶瓷、石英晶体和机械滤波器 ·163 5.17 电池· ..164 5.18 灯 .·165 5.19 激光器· 165 5.20 压电陀螺 166 5.21 光纤连接器. 167 5.22其他元器件 ..168 6 元器件计数可靠性预计法. 170 7 元器件及组件的失效模式及其频数比 ...201 附录A（资料性附录）采用进口电子元器件的电子设备可靠性预计： ...215 A.1概述· ...215 A.1.1 主题内容· ·215 A.1.2 适用范围 215 A.1.3 元器件质量等级 ·215 A.1.4采用进口电子元器件的电子设备可靠性预计方法· ·215 A.2进口电子元器件的可靠性预计： 215 III GJB/Z299C-2006 A.2.1 概述· -215 A.2.2 微电路 ...215 A.2.3 半导体分立器件 230 A.2.4 电阻器· ..236 A.2.5 电位器.. 238 A.2.6 电容器· .....241 A.2.7 感性元件… 243 A.2.8 继电器 .246 A.2.9 247 A.2.10 连接器 ....249 A.2.11 旋转电器 ·250 A.2.12 谐振器和振荡器 251 A.2.13 其他元器件 ·252 A..3元器件计数可靠性预计法.· 254 IV GJB/Z299C-2006 前言 本指导性技术文件代替GJB/Z299B-1998《电子设备可靠性预计手册》。 本指导性文件修订时仍保持了GJB/Z299B-1998中元器件应力分析可靠性预计法和元器件计数可 靠性预计法的框架结构，与其相比，主要有以下变更： a）增补了直升机环境类别及其环境系数和导弹飞行环境类别及其环境系数，环境类别由 GJB/Z299B-1998的17类环境增加为19类环境； b) 更新了质量等级表中引用的生产执行标准，并适当调整了部分元器件类别的质量系数； ( 调整了各类别元器件的基本失效率数值和元系数值，更新了T-一S曲线图； 更新了各类别元器件通用失效率表； e) 增加了GaAs微波单片集成电路、FLASH、FIFO、片式膜电阻器、光敏电阻器、3类瓷介电容 器、电容网络、片式线圈和片式电感器、光纤连接器、压电陀螺、激光器、振荡器、SMT互 连、红外发光二极管、光电倍增管、触发管、正交场放大管、湿簧继电器、风速继电器、定向 耦合器、温敏元件、陶瓷共鸣器、断路器、光纤激光模块、光纤发光二极管模块、光纤探测器 模块、光纤耦合器、波分复用器、光电滤波器、仿真负载、仿真终端共31类元器件的预计模 型或参数； f 修改和完善了混合集成电路、行波管、线绕电阻器、功率非线绕电阻器、热敏电阻器、薄膜电 容器、1类瓷介电容器、2类瓷介电容器、固体电解电容器、铝电解电容器、继电器、连接 器、旋转电机、磁性器件共14类元器件的可靠性预计模型； 增加了针栅阵列(PGA)、球栅阵列(BGA)、芯片载体(LCC)等新型封装形式的封装系数值； 扩展了微电路、大功率微波双极型晶体管和电子管的预计范围（最大规模)： 1） 数字电路从原3000门扩展至5000000门； 2) 模拟电路从原1000个晶体管扩展到5000个晶体管； 3） 存储器从原262144位扩展至67108864位； 4) 微处理器的复杂度原文件以位数表征，现修改为以晶体管数表征，并将复杂度扩展到 220000000个晶体管： 5) 大功率微波双极型晶体管的工作频率从原5GHz扩展至10GHz，输出功率从原400W扩展 至600W； 6) 连续波速调管的频率从原8GHz扩展至20GHz，功率从原100kW扩展至200kW； 7) 脉冲速调管的频率从原6GHz扩展至20GHz，功率从原30MW扩展至100MW； （8 行波管的频率从原18GHz扩展至40GHz，功率从原40kW扩展至90kW； 9 脉冲磁控管的频率从原100GHz扩展至110GHz，功率从5MW扩展至6MW。 i) 把GJB/Z299B-1998中分散于各章中的各类元器件失效模式及其频数比汇集于第7章，失效 模式从原33类产品108种失效模式增补和细分至108类产品442种失效模式，为开展设备可 靠性设计和故障模式、影响及危害性分析提供更多的信息支持； j）增补了附录A“采用进口元器件的电子设备可靠性预计”。 增补上述内容是为了满足武器装备现代化建设中采用了大量新型元器件从而产生的对可靠性预计 覆盖面、实用性、准确性等方面的需要，同时为维修性、保障性、测试性、安全性等领域工作的展开提 供更扎实的基础。 本指导性技术文件附录A是资料性附录。 v GJB/Z299C-2006 本指导性技术文件由中国人民解放军总装备部电子信息基础部提出。 本指导性技术文件起草单位：信息产业部电子第五研究所、总装备部技术基础管理中心。 本指导性技术文件主要起草人：张增照、宋太亮、莫郁薇、聂国健、周军连、王江山、杜春兰、 毛有兰、王蕴辉、朱启新、庞