ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПЫТАНИИ

Дополнительные испытания вводятся-' изготовителями аппаратуры, если ин­тенсивность отказов ИС при эксплуатации ие удовлетворяет требованиям по надежности, предъявляемым к разрабатываемой аппаратуре [9]. Проведение особых испытаний позволяет повысить надежность РЭА по сравнению с дос­тигнутым уровнем, но при условии, что объем испытания является достаточным и выбран правильно. При этом возникает вопрос: позему изготовители ИС ие могут улучшить производственный процесс таким образом, чтобы можно было исключить проведение отбраковки у потребителя?

Действительно, изготовители ИС стремятся обеспечить при производстве тщательный производственный контроль и использовать более совершенные тех­нологические процессы с целью как увеличения процента выхода годных изде­лий, так и уменьшения интенсивности отказов. Однако требования разработ­чиков РЭА в определенный период времени могут быть выше, чем возмож­ности изготовителей ИС. Поэтому отбор схем потребителем становится неиз­бежным, если не единственным средством повышения надежности аппаратуры по сравнению с уровнем, достигнутым в текущий период. -

Таким образом, для повышения эксплуатационной надежности РЭА прихо­дится совершенствовать как технологический процесс изготовления и контроля качества ИС, так и систему отбраковочных испытаний при изготовлении аппа­ратуры [40].

Главным, определяющим объем дополнительных испытаний, является эко-иомический фактор. Изготовитель систем выбирает, как проще выявить де­фектную ИС: испытанием перед установкой на печатную плату или позднее, на уровне модуля, блока либо системы.

Рассмотрим пример экономического подхода к проблеме. По эксперимен­тальным данным фирмой Grumman [1] (см. табл. 7.5) определены типовые значения стоимости замены ИС в зависимости от типа аппаратуры: бытового назначения, промышленного оборудования, военной общего назначения, ракетно-космической. Стоимость подсчитывалась на четырех этапах изготовления или эксплуатации этих видов аппаратуры, 'на входном контроле, после монтажа на печатную плату, во время испытаний системы, во время эксплуатации. Анализ приведенных данных можно проводить в двух аспектах. Во-первых это срав

нение возможных затрат, которые могут позволить себе разработчики систем. Например, разработчики ракетио-космнческого комплекса, чтобы не допустить отказов ИС, при монтаже блоков аппаратуры могут вложить в 15 раз больше средств, чем разработчики бытовой аппаратуры. Во-вторых, с помощью этой таблицы можно рассчитать, сколько можно истратить на дополнительные испы­тания. Поясним это следующим примером.

Пусть фирма-изготовнтель комплекса военной аппаратуры получила партию ИС в количестве 10 тыс. штук с предполагаемым уровнем засоренности, равным 4%. Примем, что 40% дефектных ИС будет выявлено на входном контроле, 30%—прн настройке плат, 20%—при испытании системы и 10%—при эксплуатации. Тогда согласно данным табл. 7.5 стоимость замены составит

Р= 160 Х7+120Х50+80Х 120+40X1000=66720 долл.

Следовательно фирма-изготовитель вынуждена истратить на дополнитель­ные испытания 56 тыс. долларов, нли 5,6 долларов на каждую приобретенную ИС. Указанные затраты складываются из двух составляющих: одноразовые — на приобретение оборудования и переменные — собственно на проведение испы­таний. Последнюю статью расходов придется рационально распределить между планируемыми видами испытаний.

Дополнительные технологические испытания могут быть проведены по-раз-аому [2]. Во-первых, заводы-изготовители РЭА могут приобретать на фирме изготовителе ИС, уже прошедшие такие испытания, включая испытания на принудительный отказ. Так поступают предприятия, не имеющие опыта в пр" ведении входного контроля и дополнительных технологических испытаний. Од шако фирмы изготовители ИС рассматривают поставку особо надежных схем. Подвергнутых отбраковке и тренировкам, как специальный заказ, требующий отдельного финансирования и особой технологии. В этом случае стоимость ИС резко увеличивается. Поскольку изготовитель ИС, как правило, ие знает усло­вий применения своей продукции в проектируемых системах, программы таких испытаний обычно оказываются недостаточными.

Во-вторых, можно поручить такие испытания специализированным фирмам. Однако такие фирмы проводят испытания иа универсальном оборудовании, иа котором невозможно имитировать условия работы конкретных систем. Про­граммы испытаний, следовательно, не могут быть оптимальными, так как фир-мы-нспытатели стремятся к наиболее полной загрузке своего оборудования.

Таким образом, проведение дополнительных технологических испытаний и тренировок силами предприятия-изготовителя РЭА обосновываются следую­щими факторами.

Информация о причинах и механизмах отказов ИС, полученная при прове­дении дополнительных испытаний с учетом конкретных условий и режимов, может быть оперативно использована для повышения надежности разраба­тываемой аппаратуры

Кроме того, проведение испытаний ИС и тренировок своими силами обхо­дится дешевле, так как отпадает необходимость оплачивать накладные расходы фнрм-нзготовителей или фирм-испытателей. Проведение испытаний приводят в конечном счете к улучшению качества выпускаемой продукции, а затраты на приобретение оборудования носят разовый характер и окупаются достаточно быстро. Эти расходы могут рассматриваться как капитальные вложения.

Фирма-изготовитель систем получает возможность на раннем этапе изготов­ления аппаратуры сравнивать качество изделий, изготовляемых различными поставщиками, и делать соответствующие выводы.

По данным Ромского научно-исследовательского центра [34] следует, что от 50 до 70% отказов ИС приходится на микросхемы, которые не подверга­лись перегрузкам в процессе эксплуатации, н этн отказы связаны со старением приборов во времени Поэтому для систем военного назначения считается необходимым производить 100%-ную отбраковку ИС по всему комплексу элек­трических параметров. Контроль качества ИС должен предусматривать их тре­нировку при номинальном режиме, а также входной контроль с включением питающих напряжений. К примеру, фирмой General Railway Signal Со. после внедрения программы тренировки микросхем получен процент отказов после испытаний, равный 2,6 [34]. На платах фирмы Juforax Inc. устанавливается* до 262 корпусов ИС. После введения дополнительных технологических испыта­ний количество плат, вышедших из строя в процессе эксплуатации, уменьшилось вдвое. В блоках аппаратуры фирмы Incoterm Со. используются печатные платы, которые содержат около 120 корпусов ИС. Статистические даииые эксплуатации-аппаратуры этой фирмы свидетельствуют о том, что при наличии от 1 до 2% неисправных ИС в среднем От 70 до 90% печатных плат не выходят за завод­ские ворота без ремонта из-за отказов элементов. После введении дополни­тельных технологических испытаний количество отказов резко уменьшилось.

Другие статьи в рубрике "Испытания ИС у потребителей"