进口电子元器件的选用控制及风险管理

张颂国

（江苏自动化研究所，江苏 连云港 222061）

进口电子元器件的选用控制及风险管理

张颂国

（江苏自动化研究所，江苏 连云港 222061）

由于我国电子元器件工业的基础薄弱，因而武器装备的某些电子元器件仍然需要长期依赖于进口。但是，如何对武器装备的进口电子元器件的选用进行控制，防范风险，则需要进行深入的分析和探讨。因而，分析了在武器装备研制过程中如何对进口电子元器件的选用进行控制，指出了当前进口电子元器件存在的主要风险，并对风险的管理和防范措施进行了探讨。

进口电子元器件；选用控制；风险管理

0 引言

电子元器件是武器装备的基本组成单元和重要基础，其技术的迅速发展和愈来愈快的更新换代使得新产品层出不穷，元器件的性能、质量可靠性、生产稳定性、环境适应性和长期可获得性不仅直接影响甚至决定了武器装备的性能与质量可靠性，而且影响着武器的战备完好性和保障性。随着武器装备技术朝着电子化、智能化的方向发展，对元器件的性能先进性和质量可靠性提出了越来越高的要求。由于我国电子元器件的工业基础相对薄弱，难以满足当前武器装备的需求，从而使得武器装备选用的核心器件及大规模、复杂器件长期依赖于进口，但某些西方发达国家为了遏制中国的崛起，对大量的器件均采取了禁运策略，甚至在某些关键器件上留有 “后门”，以此来窃取我国的军事秘密；另外，受各种因素的影响，进口电子元器件的来源渠道错综复杂，鱼目混珠，使得大量的伪劣进口电子元器件出现在了国内市场上，甚至被用到了武器装备上，从而为武器装备埋下了严重的质量隐患。经有关部门统计，近年来，进口电子元器件的质量问题占电子元器件质量问题的20%左右，并且呈现出了上升趋势。

1 进口电子元器件的选用控制

1.1 进口电子元器件的选用原则及控制比例

武器装备承制单位在开展设计时，应当优先使用国产军用电子元器件，减少使用进口电子元器件，提高武器装备的安全性和可靠性，防止受制于人，提高武器装备的国产化能力和水平。具体选用时，可以参照以下原则：

1）严禁使用红色等级的进口电子元器件；

2）禁止使用国内有合格替代产品的紫色、橙色和黄色等级的进口电子元器件；

3）使用国内无合格替代产品的紫色、橙色和黄色等级的进口电子元器件时，要经上级有关部门审批；

4）可以适度地选用绿色等级的进口电子元器件。

按照装法 [2006]3号 《武器装备使用进口电子元器件管理办法》和装法 [2011]2号 《武器装备研制生产使用国产军用电子元器件暂行管理办法》的要求，从规格、数量和经费3个方面明确武器装备选用进口电子元器件的控制比例，实施量化管理，其具体的标准要求如表1所示。

表1 进口电子元器件的控制比例[1]%

1.2 选用高质量等级的进口电子元器件

目前，国际市场上电子元器件的种类繁多，生产厂商繁杂，兼并重组频繁，设计人员在选用进口电子元器件时应从以下几个方面加以控制。

a）选用经国外权威机构认证的QPL、PPL目录中的电子元器件，以及生产过程中经过严格筛选的高可靠元器件，例如：微电路883B以上等级的产品[3]。

b）进口微电路的选用遵循以下顺序[3]：

1）列入适用的PPL目录中的JAN级微电路；

2）列入适用的QPL目录中的JAN级军用微电路；

3）带有标准军用图样 （SMD：Standard Military Prawing）或国际电子设备供应中心 （DESC：Defense Electronic Supply Center）图样的微电路；

4）符合MIL-STD-883标准中规定的883B级及以上等级的微电路；

5）经型号总师批准的其他高等级的微电路。

c）进口半导体分立器件的选用遵循以下顺序：

1）列入适用的PPL目录中的半导体分立器件；

2）列入适用的QPL目录中的军用半导体分立器件；

3）带有SMD或DESC图样的半导体分立器件；

4）经型号总师批准的其他高等级的半导体分立器件。

d）优先选用经工程实践技术成熟、性能稳定、质量可靠且能长期供货的进口电子元器件。

e）不选用未经设计定型的新研、已经停产或即将停产的进口电子元器件。

f）最大限度地压缩进口电子元器件的品种、规格和生产厂家。

g）从经过考察合格的供应商那里采购进口电子元器件，并对供应商进行动态评价，实行淘汰机制 [2]。

h）在武器装备的立项论证、方案评审、设计评审和设计定型等环节对选用进口电子元器件的必要性和符合性进行评审，确保其选用符合相关规定的要求[2]。

2 进口电子元器件的风险管理

进口电子元器件由于具有性能先进、功能强大、设计信息全面且易获得等优势，因而被广泛地使用。并且，国外厂商在新产品推出之时，为了迅速地占领中国市场，其产品较国内产品往往具有明显的价格优势。但是，随着时间的推移，国际局势发生了变化，选用进口电子元器件带来的风险也日益显现，严重地影响了武器装备的生产、试验、维修和后勤保障。总结起来，选用进口电子元器件的风险主要包括以下几个方面。

3.1 禁运风险[5]

西方国家出于战略考虑，为了限制中国军事的发展，部分高新电子元器件对中国实行禁运，美、英等西方国家相继出台了一系列高新电子元器件出口到中国的管理制度，例如：美国出口商品控制等级清单 （CCL：Commodity Control List）列出的、禁止出口到中国的电子元器件种类包括抗辐射加固、A/D转换器、D/A转换器、光学集成电路、FPLAFPGACPLDLSPLDFPIC和神经系统集成电路等。

基于此，在新设计产品的过程中，在选用A/ D转换器、D/A转换器、光学集成电路和可编程逻辑器件时，不能一味地选用进口元器件，因为这样既会受制于人，又不利于我国元器件基础工业的发展。在国产元器件的指标能够达到设计要求时，要优先选用国产元器件，同时也应提出国产元器件的研发需求，以推动国产元器件的发展。

2.2 停产风险[4]

随着电子信息技术的飞速发展，国外电子元器件更新换代的周期越来越短，由于制造商运营情况、厂家收购合并与重组、生产线转移，以及元器件生命周期、器件本身的缺陷等原因，国外制造商会以不同的形式发布元器件停产通告，告知已经停产和将要停产的元器件信息，部分给出了可替代和升级产品。电子元器件停产不仅会影响元器件的采购、产品维修和后勤保障，还会影响产品的设计、研制、生产、采购、使用和保障等全寿命周期的各个阶段，因此，产品设计初始阶段就应考虑元器件的过时淘汰问题，对其进行风险评估和信息化管理，并制定风险缓解措施。总结起来，可采取的风险防范措施主要有以下几点。

a）及时地了解、掌握进口电子元器件的停产信息，避免在设计阶段选择已停产的元器件。

b）按照武器装备生命周期内所需要的元器件库存量进行储备，同时提出国产元器件的研发需求。

c）在进行新产品设计时，尽可能地选用国产元器件。

d）当生产产品的电子元器件出现停产的情况时，可通过如下两种方式来解决：1）选用在产的进口电子元器件或国产电子元器件替代已停产的进口电子元器件；2）当选用的替代元器件无法满足原产品的功能、性能指标时，在保持对外接口不变，功能、性能指标完全兼容原产品的前提下，通过重新设计来实现整件的替代。

2.3 假冒伪劣风险

由于企业所掌握的元器件停产信息有限，且由于种种原因仍急需使用实际上已停产的进口电子元器件，出于经济利益的考虑，某些不良供应商可能提供假冒伪劣的电子元器件。假冒伪劣的元器件主要有以下几种表现形式[4]。

a）重新上盖、打磨的伪劣电子元器件，主要包括：重新上盖的伪劣电子元器件、重新打标的伪劣电子元器件、出现双标识的伪劣电子元器件、型号标识有误的伪劣电子元器件和封装外壳上打标不正确的伪劣电子元器件，其示意图如图1-5所示。

图1 重新上盖的伪劣电子元器件

图2 重新打标的伪劣电子元器件

图3 出现双标识的伪劣电子元器件

图4 型号标识有误的电子元器件

图5 封装外壳上打标不正确的电子元器件

b）原始器件制造商废弃的有缺陷的元器件和质量等级不匹配的元器件，这些元器件都是以次充好，会使元器件在所要求的严酷环境中不能正常工作。

c）从旧设备上拆下的已经使用过、可能已经老化或存在电损伤和被环境水汽侵蚀过的元器件，经过打磨、翻新处理后变成符合企业要求的元器件，这些经翻新处理的产品之所以是伪劣产品，是由于在翻新过程中引脚解焊和引脚重新成型过程对引脚造成的机械损伤，导致了翻新元器件的可靠性已无法保证。其示意图如图6-7所示。

图6 已使用过的器件的引脚图貌

图7 旧货器件引脚的典型形貌

d）引线材料与原厂正品的不一致的元器件，如图8所示，即正品的引线为镀金引线，而假冒的则不是。

图8 引线材料与原厂正品不一致的元器件

e）管芯与封装体标识不一致的元器件，如图9所示。

图9 管芯与封装外壳标识不一致的元器件

f）管芯引线键合与原厂正品有差异的元器件，如图10所示。

图10 原厂正品与伪劣电子元件

对上述假冒伪劣元器件可以采取以下两种措施来进行防范。

a）建立合格的供应商评价制度，定期地对代理商进行质量、货期和价格等方面的考评，并定期地对批次产品进行筛选。如果某个代理商所代理的元器件出现批次质量不符合要求等问题，则应将其从合格的供方名录中剔除，重新优选信誉好的代理商进行采购。

b）运用显微分析、SEM/EDS、红外、热分析、化学分析、失效分析 （FA：Failure Analysis）和破坏性物理分析 （DPA：Destructive Physical Analysis）等，主要从材料、结构和形貌等多角度、多层次对进口元器件进行分析和鉴别。

2.4 超期使用风险

任何产品都有一定的储存周期，超过规定的储存期就会失效，电子元器件也不例外。为了应对进口电子元器件的停产风险，我们往往会采购一定储备量的元器件。如果超出元器件规定储存期使用，元器件的某些功能、性能就有可能失效或下降，武器装备出现故障的概率就会大大地增加。

为此，对超出规定储存期的元器件，在使用前必须重新对元器件的功能、性能进行100%复验和筛选，并按规定进行DPA和可焊性分析[6]。

2.5 无铅化风险[5]

由欧盟立法制定的 《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》 （RoHS：Restriction of Hazardous Substances） 是一项强制性标准。RoHS指令使大型的电子器件制造商和分系统生产商将大部分的标准元器件的涂料和焊料改用无铅材料，把有铅产品转换为无铅产品，但各个制造商选择的无铅材料各有不同，不同的材料结构和性能形成的焊点裂缝，或生产时混合不相容的物质而形成弱焊点等问题都会影响产品的可靠性水平，选用无铅电子元器件可能存在以下风险。

a）由于材料结构和性能不同而形成焊点裂缝或空洞现象。

b）由于空隙而形成脆性的金属间弱焊点。

c）生产或维修时，由于混合不相容的物质而形成弱焊点。

d）锡须及其引起的故障，例如：短路、晶须折断造成污染等。锡须增长现象如图11所示。

图11 锡须增长现象

无铅电子技术影响着电子设备的制造、可靠性、维修性和保障性。无铅电子元器件的可靠性评估是复杂的，需考虑的方面有很多，例如：测试方法、元器件类别和电路板上的位置等，目前还没有形成统一的可靠性评估方法，并且不同厂商的无铅电子元器件，其所选用的无铅焊料也不尽相同。在生产和维护时，还需跟踪不同焊料的无铅元器件并考虑分类处理，以避免混合不相容的物质而形成弱焊点等问题。目前国内存在有铅、无铅器件混用的现象，对无铅元器件缺乏相应的管理规定和可靠性试验方法，需要我们在使用过程中进一步地研究和跟踪。

3 结束语

当前的国际形势风云变换，地区冲突不断，我国周边的形势也是复杂多变，朝鲜半岛冲突加剧，东、南沿海敌对国家不断地挑起事端，某些大国更是推波助澜，惟恐天下不乱。随着我国综合国力的日益增强，国外电子元器件对中国的出口管制将会越来越严，为了维护我国的国防安全和经济发展，我们需要建立强大的国防，而这些都需要大量的性能先进、质量可靠的武器装备来保证。在目前我国电子元器件工业还不能完全满足需求的情况下，选用进口电子元器件也是必然，这就需要我们进一步地加强对进口电子元器件的选用进行控制，以降低并化解风险，同时要推动国产电子元器件产业的发展，早日实现电子元器件的自主可控，为我国国防事业跨出国门、走向深蓝、进入太空奠定坚实的基础。

[1]中国人民解放军总装备部.武器装备使用进口电子元器件管理办法：装法 [2006]3号 [A/OL].

[2]余振醒.军用元器件使用质量保证指南 [M].北京：航空工业出版社，2003.

[3]彭苏娥，郑丽香.进口元器件的质量控制与可靠性要求[J].电子产品可靠性与环境试验，2005，23（6）：63-67.

[4]蔡杏山.电子元器件选用轻松入门 [M].北京：机械工业出版社，2014.

[5]徐伟华，熊惠，郑立生.进口电子元器件的风险分析与选用管理 [M].电子产品可靠性与环境试验，2014，32（2）：55-59.

[6]中国航天标准化研究所.航天元器件有效贮存期和超期复验要求：QJ 2227A-2005[S].北京：中国航天标准化研究所，2006.

[7]林长基，靳宝善.电子元器件的选用、管理与控制 [J].电子产品可靠性与环境试验，2010，28（4）：32-36.

[8]张磊，魏工隆，李强，等.基于应用等级的航天元器件选用和保证技术 [J].电子产品可靠性与环境试验，2015，33（6）：38-42.

Selection Control and Risk Management of Imported Electronic Components

ZHANG Songguo
（Jiangsu Automation Research Institute，Lianyungang 222061，China）

As the foundation of the electronic components industry in our country is weak，so some electronic components of weapon equipments still need to rely on long-term import.But it is necessary to conduct in-depth analysis and discussion as to how to control the selection of the imported electronic components of weapon equipments and how to prevent risks.Therefore，the question of how to control the selection of the imported electronic components in the development process of weapon equipments is analyzed，and the main risks of the current imported electronic components are pointed out.Besides，the risk management and preventive measures are discussed.

imported electronic component；selection control；risk management

TB 114.2；TN 601

：A

：1672-5468（2017）01-0056-06

10.3969/j.issn.1672-5468.2017.01.012

2016-06-21

2016-09-07

张颂国 （1962-），山东青岛人，江苏自动化研究所 （中国船舶重工集团公司第七一六研究所） 高级工程师，主要从事产品质量管理与检验管理工作。