GB/Z 34954.2-2026 航空电子过程管理 电子器件使用性能 第2部分：半导体集成电路寿命

ICS49.025

CCSV25

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z34954.2—2026/IECTR62240⁃2：2018

航空电子过程管理电子器件使用性能

第2部分：半导体集成电路寿命

Processmanagementforavionics—Electroniccomponentscapabilityin

operation—Part2：Semiconductormicrocircuitlifetime

（IECTR62240⁃2：2018，IDT）

2026⁃07⁃02发布

国家市场监督管理总局

国家标准化管理委员会发布

GB/Z34954.2—2026/IECTR62240⁃2:2018

目次

前言··························································································································Ⅲ

引言··························································································································Ⅳ

1范围·······················································································································1

2规范性引用文件········································································································1

3术语、定义和缩略语···································································································1

3.1术语和定义········································································································1

3.2缩略语··············································································································3

4寿命评估过程和方法··································································································4

4.1概述·················································································································4

4.2输入参数···········································································································6

4.3任务中的寿命要求·······························································································6

4.4基于OCM信息的半导体集成电路类COTS寿命评估··················································6

4.5OEM生产的半导体集成电路类COTS寿命评估·························································7

4.6半导体集成电路类COTS在任务中的寿命计算··························································8

4.7半导体集成电路类COTS在任务中的寿命符合性·······················································9

4.8方案优化与替代方案····························································································9

4.9最终报告··········································································································10

5半导体集成电路老化等级评估的注意事项·····································································10

附录A（资料性）半导体集成电路类COTS的失效和退化机理·············································11

附录B（资料性）半导体集成电路类COTS的工作和热任务剖面示例····································12

附录C（资料性）基于半导体集成电路类COTS类型的失效和退化机理的风险························13

附录D（资料性）BEOL和FEOL工艺参数·····································································14

附录E（资料性）通用加速模型·····················································································15

附录F（资料性）最终报告···························································································16

参考文献····················································································································18

Ⅰ

GB/Z34954.2—2026/IECTR62240⁃2:2018

前言

本文件为报告类指导性技术文件。

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

起草。

本文件是GB/T（Z)34954《航空电子过程管理电子器件使用性能》的第2部分。GB/T（Z)34954

已经发布了以下部分：

——第1部分：温度升额；

——第2部分：半导体集成电路寿命。

本文件等同采用IECTR62240⁃2：2018《航空电子过程管理电子器件使用性能第2部分：半

导体集成电路寿命》。文件类型由IEC的技术报告调整为我国的国家标准化指导性技术文件。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动：

——删除了ISO、IEC术语数据库网址；

——增加表注，说明NBTI和PBTI的含义（见表A.1）。

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。

本文件由全国航空电子过程管理标准化技术委员会（SAC/TC427）提出并归口。

本文件起草单位：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所、哈尔滨工程大学、阿罗斯信息技术

（苏州）有限公司、哈尔滨工业大学、中国航空综合技术研究所、工业和信息化部电子第五研究所、中航

西安飞机工业集团股份有限公司、太原航空仪表有限公司、电子科技大学。

本文件主要起草人：刘站平、刘平安、陈启明、任海涛、何骁、陈选龙、喻玺文、冯小玉、朱荣刚、王元元、

刘刚、杜文杰、王莉、叶艳娟、任烨、刘芸、孟恩丞、王昊。

Ⅲ

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引言

GB/T（Z)34954规定了航空航天、国防和高性能领域应用电子元器件的使用性能要求。拟由

两个部分构成。

——第1部分：温度升额。目的在于规定超出制造商规定温度范围时半导体器件的使用要求。

——第2部分：半导体集成电路寿命。目的在于描述航空航天、国防和高性能领域应用的半导体

集成电路类货架产品（COTS）的寿命评估过程和方法。

随着集成电路的广泛应用，半导体器件越来越重要。为确保产品的可靠性、稳定性及长期可靠性，

降低市场风险，国内相关机构和技术人员对电子元器件的寿命开展了广泛的研究。研究人员根据电子

元器件失效机理，建立了寿命模型（如阿仑尼斯模型、艾林模型、温度循环加速模型、温⁃湿度加速模型、

锡须模型、热冲击/疲劳模型、离子移动模型、振动疲劳模型等），并通过寿命试验，分析、评估电子元器

件在特定条件下的工作寿命。航空电子产品因特定的工作环境，由元器件导致的故障在产品故障总数

中的占比较高，严重降低了产品的完好率，甚至影响了飞机的飞行安全。

Ⅳ

GB/Z34954.2—2026/IECTR62240⁃2:2018

航空电子过程管理电子器件使用性能

第2部分：半导体集成电路寿命

1范围

本文件给出了原始设备制造商（OEM）使用半导体集成电路类货架产品（COTS）进行高性能、高可

靠性和长寿命的应用。本文件适用于OEM策划和维护半导体电子元器件管理计划（ECMP）。

本文件描述了一种数字半导体集成电路选型的过程和方法，确保其寿命符合航空航天、国防和高

性能（ADHP）应用的要求（通常与功能环境相关）。本文件提供了在航空航天、国防和高性能（ADHP）

应用中，半导体集成电路类COTS的可靠性评估方法和指南；该方法和指南主要应用于电子设计阶

段，即半导体集成电路类COTS的选型与可靠性评估。

本文件重点关注特征尺寸小于或等于90nm的半导体集成电路类COTS[也称为深亚微米（DSM）

半导体集成电路]的内在损耗和寿命，暂不计封装损耗和随机失效机理。因此，失效物理（PoF）是该方

法的核心。

注1：IEC62239⁃1能协助OEM策划和维护ECMP。

注2：SAEARP6338能帮助OEM评估和缓解寿命有限的半导体集成电路的早期损耗。

注3：随着电子技术和特征尺寸小于或等于90nm的半导体集成电路的发展，因基于半导体电子元器件表现出恒定

（随机）失效率且没有寿命限制或损耗的假设，MIL⁃HDBK⁃217手册或FIDES指南不再适用。

硅的基本失效率（FIT）非常低，主要失效模式通常出现在封装中（例如外壳、键合线等）。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语、定义和缩略语

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

加速模型accelerationmodel

用于预测失效时间与工作应力之间关系的方程。

注1：加速模型展示如何利用特定工作应力水平下的失效时间来预测不同的工作应力水平下的等效失效时间。

注2：加速模型与一种失效和退化模式或机理相关联。加速模型能定义为温度、电气、机械、环境或其他可能影响设

备可靠性的应力。

注3：加速模型是半经验性的，并且主要基于失效物理。时间通常由建模的失效时间分布（对数正态分布、韦布尔分

布、指数分布等）导出。

注4：加速模型也被定义为加速因子（AF）。

3.1.2

双极CMOSbipolarCMOS；Bi⁃CMOS

将双极型晶体管和货架产品（COTS）晶体管两种独立半导体集成在一个电子组件中的技术。

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