NASA低成本集成電路宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化研究

尹玉梅

（北京空間科技信息研究所，北京，100092）

低成本元器件，尤其是低成本集成電路在宇航領(lǐng)域的應(yīng)用是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。NASA在航天型號(hào)項(xiàng)目中注重元器件項(xiàng)目成本與型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)之間的權(quán)衡。同時(shí)，由于集成電路領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展較快，NASA也注重以盡可能低成本的方式，不斷吸納新的技術(shù)，提升系統(tǒng)整體技術(shù)水平。

與高可靠宇航級(jí)集成電路相比，盡管低成本集成電路通常在技術(shù)先進(jìn)性方面具有優(yōu)勢(shì)，但NASA在低成本集成電路的應(yīng)用時(shí)仍然趨于保守，并且強(qiáng)調(diào)開展標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目的研究：①考慮不同類型低成本集成電路自身的技術(shù)特點(diǎn)，制定針對(duì)性的保證策略；②大力推進(jìn)低成本集成電路宇航應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)修訂，將經(jīng)過工程實(shí)踐檢驗(yàn)的低成本集成電路宇航應(yīng)用技術(shù)規(guī)范化、流程化，并努力將其融入現(xiàn)有元器件保證體系，以低成本集成電路宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)作為支點(diǎn)，從而在工程上找到保證航天型號(hào)任務(wù)成功、控制航天元器件成本、提升航天型號(hào)性能先進(jìn)性之間的平衡點(diǎn)。

NASA在元器件領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目中，NEPAG（NASA Electronic Parts Assurance program，NASA電子元器件保證工作組）為其元器件專業(yè)的支撐部門，致力于電子元器件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制和維護(hù)；元器件用戶、標(biāo)準(zhǔn)化組織與元器件供應(yīng)商協(xié)同工作，從而保證NASA、美國國防部以及其他機(jī)構(gòu)所使用的元器件標(biāo)準(zhǔn)的有效性。對(duì)于宇航集成電路來說，美國國防后勤局（DLA，Defense Logistics Agency）、NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室、美國空軍和Aerospace公司等專業(yè)機(jī)構(gòu)及公司負(fù)責(zé)并承擔(dān)各類質(zhì)量保證工作。本文在調(diào)研上述機(jī)構(gòu)在低成本集成電路宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，簡要介紹NASA在各類型低成本集成電路宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)方面的關(guān)注點(diǎn)以及最新研究進(jìn)展，以期為我國低成本集成電路宇航應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化工作提供參考。

1 低成本集成電路宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究的策略

集成電路技術(shù)進(jìn)步非常快，在元器件本身價(jià)值相對(duì)較高的同時(shí)，往往承擔(dān)電子系統(tǒng)的核心功能。NASA對(duì)低成本集成電路的需求并非完全從成本的角度予以考慮，而是更多基于以下原因在宇航型號(hào)中選擇應(yīng)用低成本集成電路。

a）推動(dòng)新技術(shù)的宇航應(yīng)用，針對(duì)性完善標(biāo)準(zhǔn)體系。

將先進(jìn)封裝技術(shù)引入QML（合格制造商目錄，Qualified Manufacturer List）體系，從而獲得更高的工作頻率、更高功能密度，例如通過引入非密封的大引線數(shù)量陶瓷柱柵陣列封裝并采用倒裝結(jié)構(gòu)的單片SoC產(chǎn)品，規(guī)范化低成本元器件的宇航應(yīng)用。

b）融合軍用及民用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工程需求靈活運(yùn)用。

尤其在宇航型號(hào)中，充分考慮體積、重量等方面的需求，綜合運(yùn)用COTS塑封元器件、宇航級(jí)器件和軍用級(jí)元器件的保證手段。將傳統(tǒng)的“規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)”的宇航型號(hào)元器件發(fā)展模式向“風(fēng)險(xiǎn)管理”模式轉(zhuǎn)變，補(bǔ)齊現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系的短板。

c）推動(dòng)低成本元器件宇航應(yīng)用，全面深入開展低等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)分析。

重點(diǎn)針對(duì)低等級(jí)集成電路，例如在汽車級(jí)AEC-Q-100、AS 6294/1與美軍標(biāo)之間，開展系統(tǒng)的、全面的標(biāo)準(zhǔn)差異分析。同時(shí)，針對(duì)擬應(yīng)用于宇航領(lǐng)域的低等級(jí)元器件，開展針對(duì)性的評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

2 集成電路新質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

為了在宇航及其他軍用元器件標(biāo)準(zhǔn)體系中，加快新技術(shù)的融合與應(yīng)用，NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室牽頭開展了非密封先進(jìn)封裝器件技術(shù)的相關(guān)保證技術(shù)研究，并提出非密封先進(jìn)封裝器件應(yīng)采用新的質(zhì)量等級(jí)——Y級(jí)。

早在2009年，供應(yīng)商開始將非密封的TSPC603 32位RISC處理器作為QML Q級(jí)產(chǎn)品出售（詳細(xì)規(guī)范SMD 5962-97608）?？梢?，非密封性已經(jīng)滲透到QML系統(tǒng)中。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)， DLA將該產(chǎn)品從QML列表中刪除。而與此同時(shí)，Xilinx公司大力推動(dòng)將Viirtex-4（非密封元器件）引入QML系統(tǒng)，作為QML V級(jí)元器件進(jìn)行管理。但是NASA并不贊成此做法。隨后提出了一種新的非密封宇航元器件Y級(jí)的想法，使Xilinx Virtex-4和其他類似元器件能夠在QML覆蓋范圍內(nèi)。

2010年初，NEPAG成立了一個(gè)新的G-12工作組TG 2010-01，以解決空間用非密封元器件的問題。該團(tuán)隊(duì)包括NASA、Aerospace公司、波音公司和DLA的相關(guān)專家。

工作組最終選擇了Xilinx公司Virtex-4 FPGA作為典型研究對(duì)象。前期對(duì)此類集成電路進(jìn)行了抗輻射和可靠性評(píng)估，并引起了空間型號(hào)關(guān)注，但是由于該系列產(chǎn)品屬于非密封封裝單片集成電路，遲遲未能按照QML V完成認(rèn)定。NASA認(rèn)為這對(duì)于航天界和整個(gè)QML計(jì)劃而言是一個(gè)重大損失，因?yàn)槊绹詈叫吞?hào)需要通過供貨商控制板圖（SCD，Source Control Drawings）進(jìn)行訂購，不利于航天型號(hào)任務(wù)保證，阻礙了標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，并且其他解決方案價(jià)格更加昂貴。在此背景下，NEPAG啟動(dòng)了Y級(jí)集成電路在標(biāo)準(zhǔn)化方面的努力。

NEPAG工作組提出了Y級(jí)集成電路的概念后，DLA也推動(dòng)了相應(yīng)的工程實(shí)踐項(xiàng)目（EP，Engineering Practice）研究，并啟動(dòng)了MIL-PRF-38535和Y級(jí)集成電路詳細(xì)規(guī)范的編制工作。美國Aeroflex公司、Xilinx公司、Honeywell公司、BAE公司、e2v公司等集成電路供應(yīng)商也積極參與，推動(dòng)其非密封先進(jìn)封裝集成電路的Y級(jí)認(rèn)定。NEPAG在整合了宇航型號(hào)需求、非密封先進(jìn)封裝集成電路主要研制單位優(yōu)勢(shì)資源的基礎(chǔ)上，開展了涉及參數(shù)完整性、倒裝芯片BGA與CGA、賤金屬電極等相關(guān)專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目。

在推進(jìn)非密封先進(jìn)封裝集成電路的QML Y級(jí)標(biāo)準(zhǔn)編制與修訂過程中，工作組首先針對(duì)V4系列FPGA中使用的用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)完整性的賤金屬電極電容器相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，由NASA戈達(dá)德空間飛行中心、Aerospace公司、DLA負(fù)責(zé)，完成了MIL-PRF-32535的修訂。而針對(duì)JEP163，提出了特殊的篩選、高速信號(hào)測(cè)試、熱點(diǎn)測(cè)試等修訂要求。而在防靜電方面，工作組對(duì)于測(cè)試和交付過程中的防靜電問題予以重點(diǎn)關(guān)注。

為了解決非密封先進(jìn)封裝集成電路空間應(yīng)用過程中涉及的新型非傳統(tǒng)裝配/包裝技術(shù)獨(dú)有的可制造性以及測(cè)試、質(zhì)量與可靠性問題，NEPAG開展了新技術(shù)與美軍標(biāo)的融合以及“包裝完整性演示測(cè)試計(jì)劃” （PIDTP）應(yīng)用方面的工作。通過NEPAG與元器件制造商緊密合作，為制造商提供靈活性，引入PIDTP新概念。每個(gè)制造商應(yīng)制定義一種PIDTP，該P(yáng)IDTP必須得到空間微電路認(rèn)證機(jī)構(gòu)（QA）的批準(zhǔn)，并在MIL-PRF-38535K中的B.3.11予以體現(xiàn)。

NEPAG針對(duì)非密封先進(jìn)封裝集成電路空間應(yīng)用建設(shè)的PIDTP要求適用于以下情況：①Y級(jí)集成電路的非密封結(jié)構(gòu)，參考：MIL-PRF-38535K，H.3.4.4.1.1；②倒裝芯片組件，參考：MIL-PRF-38535K，H.3.4.4.1.2；③焊接引線，參考：MIL-PRF-38535K，H.3.4.4.1.3；④電路的元件，參考：MIL-PRF-38535K，H.3.4.4.1。

截至2019年底，典型的Y級(jí)非密封先進(jìn)封裝集成電路引入宇航QML系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。首次發(fā)布了關(guān)于Y級(jí)產(chǎn)品的SMD詳細(xì)規(guī)范。NASA對(duì)于Y級(jí)產(chǎn)品供應(yīng)商Honeywell、e2v公司已經(jīng)通過合格認(rèn)定；Cobham和Xilinx公司正在進(jìn)行Y級(jí)認(rèn)定；而Cypress公司也已經(jīng)納入Y級(jí)供應(yīng)商認(rèn)定計(jì)劃中了。

對(duì)于已經(jīng)完成了Y級(jí)認(rèn)定資格的供應(yīng)商正在積極編制對(duì)應(yīng)的詳細(xì)規(guī)范。其中，Honeywell公司完成單片數(shù)字集成電路SMD 5962-17B01《采用倒裝芯片及非密封陶瓷外殼結(jié)構(gòu)的HX5000型CMOS SOI工藝抗輻射加固可編程門陣列》的詳細(xì)規(guī)范編制。Cobham公司正在進(jìn)行單片數(shù)字集成電路SMD 5962-17B02《基于90nm標(biāo)準(zhǔn)單元的抗輻射加固數(shù)字集成電路》標(biāo)準(zhǔn)的編制。e2V公司正在進(jìn)行SMD 5962-19205《高性能處理器PC8548》的詳細(xì)規(guī)范的編制。

未來，NASA將針對(duì)倒裝芯片、底部填充、列網(wǎng)格陣列等的要求，對(duì)MIL-PRF-38535進(jìn)行更多的修訂。JEDEC（聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會(huì)，Joint Electron Device Engineering Council）已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)有關(guān)Y級(jí)有機(jī)基質(zhì)的新任務(wù)組JC-13.7，推進(jìn)宇航用Y級(jí)集成電路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的征集與編制工作。DLA也將針對(duì)Y級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行更多工程實(shí)踐研究。

3 低等級(jí)光電器件的宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化策略

由于尚未出現(xiàn)用于宇航應(yīng)用的光電器件鑒定和篩選的標(biāo)準(zhǔn)指南，NASA的應(yīng)對(duì)策略是通過綜合運(yùn)用民用和軍用的其他產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，由噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)研究并開發(fā)用于鑒定和篩選光電子器件的流程。

在航天型號(hào)研制過程中，NASA對(duì)于光電無源元件和光電器件均采購低等級(jí)COTS產(chǎn)品，因此在光電器件的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展上，噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室關(guān)注點(diǎn)在質(zhì)量保證方法方面，采取的主要策略是：將美軍標(biāo)與電信行業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)Telcordia中關(guān)于篩選與批次質(zhì)量保證的工作相融合，形成適合宇航應(yīng)用的光電器件的軍民融合保證流程指南。

以窄線寬的1.5μm外部光柵半導(dǎo)體有源激光器為例，噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室選用了經(jīng)過篩選和批次質(zhì)量保證的COTS激光器，使用美軍標(biāo)和Telcordia開發(fā)了認(rèn)證流程，如圖1所示。與傳統(tǒng)集成電路保證要求相比，噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室減少了激光器的抽樣數(shù)量進(jìn)行，試驗(yàn)項(xiàng)目及條件也根據(jù)Telcordia做了相應(yīng)的調(diào)整，增加了美軍標(biāo)中給出的包括熱真空、強(qiáng)化壽命試驗(yàn)等軍用器件具有的保證工作項(xiàng)目。

圖1 噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室融合軍用及民用標(biāo)準(zhǔn)制定的光電器件保證要求[3]

可以看出，針對(duì)光電器件，NASA在對(duì)光電器件的故障模式充分了解的基礎(chǔ)上，在質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)方面采取了軍民標(biāo)準(zhǔn)共用的發(fā)展模式，以適應(yīng)空間應(yīng)用需求。通過采購成熟COTS光電器件，降低研發(fā)與采購成本。盡管在宇航應(yīng)用的光電器件采購量小，對(duì)COTS制造商來說吸引力不大，但是通過在每個(gè)測(cè)試分組采用盡可能少的樣品數(shù)量，減少每個(gè)步驟的表征參數(shù)，來達(dá)到成本與質(zhì)量之間的平衡。

未來噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)在光電器件可靠性和故障數(shù)據(jù)方面擬開展更加深入的研究，通過與其他NASA下屬研究中心、大學(xué)、行業(yè)和其他機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，以應(yīng)對(duì)日新月異的光電子器件。由于沒有足夠時(shí)間來獲得失效模式造成的完整可靠性和故障數(shù)據(jù)的問題，以及來自空間環(huán)境、真空、密封性、輻射、溫度范圍等的挑戰(zhàn)，同時(shí)繼續(xù)完善評(píng)估和空間鑒定光電器件的方法。

4 通用低成本塑封集成電路標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用

在宇航任務(wù)中，集成電路的選擇主要取決于宇航型號(hào)風(fēng)險(xiǎn)承受狀況、特定任務(wù)環(huán)境、特定應(yīng)用程序的約束、進(jìn)度、可用性和成本等多種因素。在宇航任務(wù)中對(duì)于元器件的應(yīng)用，關(guān)鍵是權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)與各等級(jí)元器件的關(guān)系。通常宇航級(jí)元器件風(fēng)險(xiǎn)低，但是技術(shù)相對(duì)落后；其他等級(jí)元器件技術(shù)先進(jìn)，但是其風(fēng)險(xiǎn)更高，二者的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表1。

表1 宇航級(jí)集成電路與其他等級(jí)集成電路優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

NASA用于深空探測(cè)的立方星、小衛(wèi)星，出于體積、重量、性能等方面的考慮，常使用通用的低成本塑封集成電路，主要包括符合AEC Q、SAE（美國汽車工程師協(xié)會(huì)）及其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，其中不乏有新型號(hào)、新任務(wù)、新選用的塑封集成電路。其中：

a）在深空探測(cè)領(lǐng)域，低成本塑封集成電路最近的成功應(yīng)用案例是火星立方星一號(hào)，該型號(hào)由兩個(gè)功能完全相同的六單元立方體任務(wù)伴隨Insight火星著陸器。即將開展低成本塑封集成電路深空應(yīng)用的型號(hào)是“火星直升機(jī)”，屬于“火星2020”火星探測(cè)器任務(wù)的一部分。它的重量不到4磅，由輕質(zhì)碳纖維和鋁、硅和鋁箔等其他材料制成。

b）在立方星領(lǐng)域，由于對(duì)低成本通信衛(wèi)星的需求，以及圍繞地球觀測(cè)服務(wù)發(fā)展的新業(yè)務(wù)等，使得低成本塑封集成電路的使用也是日益增長。同時(shí)，推動(dòng)了對(duì)更小、更輕、更低成本的航天器新產(chǎn)品解決方案的需求，而這些解決方案無法使用傳統(tǒng)的符合宇航標(biāo)準(zhǔn)的1級(jí)密封QML/QPL產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)于立方星和小衛(wèi)星而言，由于衛(wèi)星主要在近地軌道和地球同步軌道中運(yùn)行相對(duì)較短的時(shí)間，對(duì)于集成電路的耐用性和抗輻射要求大大降低。對(duì)于這樣的任務(wù)，DLA進(jìn)行抗輻射加固的宇航級(jí)元器件通常要求過渡嚴(yán)格。

在NASA看來，這并不是說對(duì)標(biāo)準(zhǔn)QML產(chǎn)品的需求在減少，而是NASA與主要供應(yīng)商，例如TI、ADI、Cobham和Renesas等公司，根據(jù)低成本塑封集成電路在質(zhì)量、可靠性、抗輻射能力和成本等方面進(jìn)行權(quán)衡，提供了多種解決方案，在新的宇航型號(hào)中基于SAE國際航空航天標(biāo)準(zhǔn)AS6294/1，混合使用抗輻射加固和商業(yè)開發(fā)的集成電路。

ADI公司提供3種等級(jí)的商業(yè)航天集成電路產(chǎn)品：CSL，CSM和CSH。在被ADI收購之前，Linear Tech（LTC）已開發(fā)出RT（抗輻射）產(chǎn)品系列，而后由CSH取代了RT系列。Linear Tech提供的 PEM（塑封集成電路，Plastic Encapsulated Microcircuit）LTC1604 24位A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)過篩選，使用NASA開發(fā)的流程。

Cobham公司致力于定義產(chǎn)品技術(shù)和相關(guān)的篩選流程，以優(yōu)化并適應(yīng)于星座空間應(yīng)用。LeanREL方法旨在滿足抗輻射性能、可靠性、可追溯性和成本方面的任務(wù)保證要求。

對(duì)于塑封集成電路，必須綜合考慮體積小、重量輕、性能高和成本低的優(yōu)點(diǎn)，以及適應(yīng)宇航型號(hào)在元器件可追溯性的流程管理方面所面臨的困難。

汽車級(jí)EEE元器件在宇航中也有所應(yīng)用，特別是在小衛(wèi)星上，主要是基于以下幾方面考慮：①AEC認(rèn)證的元器件在汽車應(yīng)用中（震動(dòng)，振動(dòng)，熱循環(huán)，高溫）具有較高的可靠性水平。②宇航級(jí)元器件前期購買價(jià)格較高，對(duì)于強(qiáng)調(diào)低成本的運(yùn)載火箭和小衛(wèi)星考慮使用其他等級(jí)元器件。③在技術(shù)先進(jìn)性方面，COTS元器件發(fā)展更快。④由于汽車級(jí)集成電路大量為塑封，在體積、重量方面存在優(yōu)勢(shì)。⑤美國航天工業(yè)不再能夠完全控制集成電路的市場發(fā)展。

NEPAG成立近20年以來，標(biāo)準(zhǔn)是與時(shí)俱進(jìn)的，始終努力保持與工程約束、新技術(shù)和當(dāng)前的COTS發(fā)展同步。NEPAG組織JEDEC標(biāo)準(zhǔn)化工作組JC-14.3與SAE標(biāo)準(zhǔn)工作組CE-12開展了塑封集成電路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)流程研究項(xiàng)目，為潛在的NASA應(yīng)用需求開展低成本塑封集成電路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)與評(píng)估。

以汽車級(jí)集成電路為例，盡管汽車級(jí)集成電路種類與功能齊全，符合AEC-Q-100規(guī)范要求的汽車級(jí)集成電路似乎為小型宇航型號(hào)用戶提供了技術(shù)與采購優(yōu)勢(shì)，但畢竟汽車級(jí)集成電路是為了滿足地面交通工具而研制，NASA對(duì)汽車級(jí)集成電路的評(píng)估仍然非常有限。在質(zhì)量保證理念方面，AEC-Q-100規(guī)范僅是“資格要求”，重點(diǎn)側(cè)重于以下幾方面：①汽車級(jí)集成電路注重 “系列”的一次性初始認(rèn)證；②“集成電路系列”根據(jù)常用材料、過程、設(shè)計(jì)、制造地點(diǎn)等進(jìn)行劃分；③如果可以證明數(shù)據(jù)的相關(guān)性，則可以使用“通用數(shù)據(jù)”；④不同批次之間的測(cè)試/保證水平可能有所不同；⑤篩選可以作為制造商自身要求的一部分，也可以作為制造商與其客戶（PPAP）之間的協(xié)議來執(zhí)行，不具有強(qiáng)制性；⑥對(duì)汽車客戶的流程變更通知（PCN）的要求。

上述“資格要求”并不適用于DLA與NASA對(duì)于元器件的QML認(rèn)證體系。針對(duì)這一問題，SAE標(biāo)準(zhǔn)工作組CE-12成立超過65位來自波音、洛克希德、NG、L-3、航空、NASA、Xilinx、ON、TI、ADI、英特爾、陸軍、空軍、霍尼韋爾、IRF、羅克韋爾·柯林斯、DLA、BAE、Integra Technologies、Hi-Rel Lab的技術(shù)專家組成的專家組，制定了低成本塑封向標(biāo)準(zhǔn)QML塑封集成電路的轉(zhuǎn)化路線圖。并以周會(huì)議（平均不少于15位專家參會(huì)）的形式進(jìn)行溝通，解決DLA負(fù)責(zé)的航天、航空、地面裝備使用的低成本塑封集成電路應(yīng)用評(píng)估及保證技術(shù)方面的問題。

重點(diǎn)分析各類不同的塑封集成電路，通過宇航界和制造商共同組成的專業(yè)委員會(huì)審查，形成符合QML標(biāo)準(zhǔn)體系要求的塑封集成電路認(rèn)定與保證工作流程。從而實(shí)現(xiàn)將越來越受到認(rèn)可的汽車級(jí)以及其他正在使用的COTS集成電路，經(jīng)過篩選和鑒定后用于宇航、航空和地面電子產(chǎn)品。而在上述塑封集成電路認(rèn)定與保證工作流程中涉及到的試驗(yàn)/測(cè)試方法均是以MSFC-STD-3012作為基準(zhǔn)，并交叉引用PEM-INST-001、MIL手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)、JEDEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件。宇航級(jí)集成電路與其他等級(jí)集成電路的性能通過對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比可以看出差異，后者依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)較前者均缺少相應(yīng)的關(guān)鍵測(cè)試，即MIL-PRF-38535與AEC-Q-100集成電路相比較，AEC-Q100中缺少關(guān)鍵測(cè)試。

NASA開展通用低成本塑封集成電路標(biāo)準(zhǔn)分析與應(yīng)用工作的關(guān)鍵是通過系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)分析，找到傳統(tǒng)MIL-PRF和MIL-STD與其他標(biāo)準(zhǔn)體系（例如AEC）之間的差異，形成標(biāo)準(zhǔn)比較矩陣，再通過針對(duì)性地補(bǔ)充過程管理、抗輻射評(píng)估、篩選、破壞性物理分析、失效率與壽命試驗(yàn)、失效模式和影響分析等工作，降低其他等級(jí)集成電路的宇航應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論與啟示

本文介紹了NASA在低成本元器件宇航應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面的研究進(jìn)展，可以將美國宇航界在低成本集成電路選用和保證的基本策略概括為“分頭負(fù)責(zé)、區(qū)分對(duì)待、謹(jǐn)慎跨域、標(biāo)準(zhǔn)落地”。

在分工方面，由NASA下轄各機(jī)構(gòu)以及NEPAG提出低成本集成電路的宇航應(yīng)用需求，以及保證技術(shù)和流程研發(fā)的需求；DLA針對(duì)NASA的需求予以研究專項(xiàng)立項(xiàng)支持，通過工程實(shí)踐研究專項(xiàng)的方式逐步推進(jìn)；以低成本集成電路生產(chǎn)商為主的工業(yè)界具體實(shí)施相關(guān)研究項(xiàng)目，并通過JEDEC等標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化落地。

在低成本元器件宇航應(yīng)用相關(guān)研究中，NASA根據(jù)不同類型的集成電路因地制宜地制定保證策略以及標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括制定新的質(zhì)量等級(jí)、軍民標(biāo)準(zhǔn)共用、跨領(lǐng)域低等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)與風(fēng)險(xiǎn)控制等多種方式相結(jié)合，在基于標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)基礎(chǔ)研究成果基礎(chǔ)上，不斷完善現(xiàn)有QML體系的同時(shí)，促進(jìn)并保證新技術(shù)在宇航領(lǐng)域可靠應(yīng)用，對(duì)我國航天強(qiáng)國建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效益、高效率發(fā)展具有重要借鑒意義。