進(jìn)口電子元器件的選用控制及風(fēng)險(xiǎn)管理

張頌國(guó)

（江蘇自動(dòng)化研究所，江蘇 連云港 222061）

進(jìn)口電子元器件的選用控制及風(fēng)險(xiǎn)管理

張頌國(guó)

（江蘇自動(dòng)化研究所，江蘇 連云港 222061）

由于我國(guó)電子元器件工業(yè)的基礎(chǔ)薄弱，因而武器裝備的某些電子元器件仍然需要長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口。但是，如何對(duì)武器裝備的進(jìn)口電子元器件的選用進(jìn)行控制，防范風(fēng)險(xiǎn)，則需要進(jìn)行深入的分析和探討。因而，分析了在武器裝備研制過程中如何對(duì)進(jìn)口電子元器件的選用進(jìn)行控制，指出了當(dāng)前進(jìn)口電子元器件存在的主要風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的管理和防范措施進(jìn)行了探討。

進(jìn)口電子元器件；選用控制；風(fēng)險(xiǎn)管理

0 引言

電子元器件是武器裝備的基本組成單元和重要基礎(chǔ)，其技術(shù)的迅速發(fā)展和愈來愈快的更新?lián)Q代使得新產(chǎn)品層出不窮，元器件的性能、質(zhì)量可靠性、生產(chǎn)穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性和長(zhǎng)期可獲得性不僅直接影響甚至決定了武器裝備的性能與質(zhì)量可靠性，而且影響著武器的戰(zhàn)備完好性和保障性。隨著武器裝備技術(shù)朝著電子化、智能化的方向發(fā)展，對(duì)元器件的性能先進(jìn)性和質(zhì)量可靠性提出了越來越高的要求。由于我國(guó)電子元器件的工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，難以滿足當(dāng)前武器裝備的需求，從而使得武器裝備選用的核心器件及大規(guī)模、復(fù)雜器件長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口，但某些西方發(fā)達(dá)國(guó)家為了遏制中國(guó)的崛起，對(duì)大量的器件均采取了禁運(yùn)策略，甚至在某些關(guān)鍵器件上留有 “后門”，以此來竊取我國(guó)的軍事秘密；另外，受各種因素的影響，進(jìn)口電子元器件的來源渠道錯(cuò)綜復(fù)雜，魚目混珠，使得大量的偽劣進(jìn)口電子元器件出現(xiàn)在了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，甚至被用到了武器裝備上，從而為武器裝備埋下了嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。經(jīng)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，近年來，進(jìn)口電子元器件的質(zhì)量問題占電子元器件質(zhì)量問題的20%左右，并且呈現(xiàn)出了上升趨勢(shì)。

1 進(jìn)口電子元器件的選用控制

1.1 進(jìn)口電子元器件的選用原則及控制比例

武器裝備承制單位在開展設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用國(guó)產(chǎn)軍用電子元器件，減少使用進(jìn)口電子元器件，提高武器裝備的安全性和可靠性，防止受制于人，提高武器裝備的國(guó)產(chǎn)化能力和水平。具體選用時(shí)，可以參照以下原則：

1）嚴(yán)禁使用紅色等級(jí)的進(jìn)口電子元器件；

2）禁止使用國(guó)內(nèi)有合格替代產(chǎn)品的紫色、橙色和黃色等級(jí)的進(jìn)口電子元器件；

3）使用國(guó)內(nèi)無(wú)合格替代產(chǎn)品的紫色、橙色和黃色等級(jí)的進(jìn)口電子元器件時(shí)，要經(jīng)上級(jí)有關(guān)部門審批；

4）可以適度地選用綠色等級(jí)的進(jìn)口電子元器件。

按照裝法 [2006]3號(hào) 《武器裝備使用進(jìn)口電子元器件管理辦法》和裝法 [2011]2號(hào) 《武器裝備研制生產(chǎn)使用國(guó)產(chǎn)軍用電子元器件暫行管理辦法》的要求，從規(guī)格、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)3個(gè)方面明確武器裝備選用進(jìn)口電子元器件的控制比例，實(shí)施量化管理，其具體的標(biāo)準(zhǔn)要求如表1所示。

表1 進(jìn)口電子元器件的控制比例[1]%

1.2 選用高質(zhì)量等級(jí)的進(jìn)口電子元器件

目前，國(guó)際市場(chǎng)上電子元器件的種類繁多，生產(chǎn)廠商繁雜，兼并重組頻繁，設(shè)計(jì)人員在選用進(jìn)口電子元器件時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以控制。

a）選用經(jīng)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的QPL、PPL目錄中的電子元器件，以及生產(chǎn)過程中經(jīng)過嚴(yán)格篩選的高可靠元器件，例如：微電路883B以上等級(jí)的產(chǎn)品[3]。

b）進(jìn)口微電路的選用遵循以下順序[3]：

1）列入適用的PPL目錄中的JAN級(jí)微電路；

2）列入適用的QPL目錄中的JAN級(jí)軍用微電路；

3）帶有標(biāo)準(zhǔn)軍用圖樣 （SMD：Standard Military Prawing）或國(guó)際電子設(shè)備供應(yīng)中心 （DESC：Defense Electronic Supply Center）圖樣的微電路；

4）符合MIL-STD-883標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的883B級(jí)及以上等級(jí)的微電路；

5）經(jīng)型號(hào)總師批準(zhǔn)的其他高等級(jí)的微電路。

c）進(jìn)口半導(dǎo)體分立器件的選用遵循以下順序：

1）列入適用的PPL目錄中的半導(dǎo)體分立器件；

2）列入適用的QPL目錄中的軍用半導(dǎo)體分立器件；

3）帶有SMD或DESC圖樣的半導(dǎo)體分立器件；

4）經(jīng)型號(hào)總師批準(zhǔn)的其他高等級(jí)的半導(dǎo)體分立器件。

d）優(yōu)先選用經(jīng)工程實(shí)踐技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠且能長(zhǎng)期供貨的進(jìn)口電子元器件。

e）不選用未經(jīng)設(shè)計(jì)定型的新研、已經(jīng)停產(chǎn)或即將停產(chǎn)的進(jìn)口電子元器件。

f）最大限度地壓縮進(jìn)口電子元器件的品種、規(guī)格和生產(chǎn)廠家。

g）從經(jīng)過考察合格的供應(yīng)商那里采購(gòu)進(jìn)口電子元器件，并對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，實(shí)行淘汰機(jī)制 [2]。

h）在武器裝備的立項(xiàng)論證、方案評(píng)審、設(shè)計(jì)評(píng)審和設(shè)計(jì)定型等環(huán)節(jié)對(duì)選用進(jìn)口電子元器件的必要性和符合性進(jìn)行評(píng)審，確保其選用符合相關(guān)規(guī)定的要求[2]。

2 進(jìn)口電子元器件的風(fēng)險(xiǎn)管理

進(jìn)口電子元器件由于具有性能先進(jìn)、功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)信息全面且易獲得等優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛地使用。并且，國(guó)外廠商在新產(chǎn)品推出之時(shí)，為了迅速地占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)，其產(chǎn)品較國(guó)內(nèi)產(chǎn)品往往具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但是，隨著時(shí)間的推移，國(guó)際局勢(shì)發(fā)生了變化，選用進(jìn)口電子元器件帶來的風(fēng)險(xiǎn)也日益顯現(xiàn)，嚴(yán)重地影響了武器裝備的生產(chǎn)、試驗(yàn)、維修和后勤保障?？偨Y(jié)起來，選用進(jìn)口電子元器件的風(fēng)險(xiǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 禁運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)[5]

西方國(guó)家出于戰(zhàn)略考慮，為了限制中國(guó)軍事的發(fā)展，部分高新電子元器件對(duì)中國(guó)實(shí)行禁運(yùn)，美、英等西方國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列高新電子元器件出口到中國(guó)的管理制度，例如：美國(guó)出口商品控制等級(jí)清單 （CCL：Commodity Control List）列出的、禁止出口到中國(guó)的電子元器件種類包括抗輻射加固、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、光學(xué)集成電路、FPLAFPGACPLDLSPLDFPIC和神經(jīng)系統(tǒng)集成電路等。

基于此，在新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中，在選用A/ D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、光學(xué)集成電路和可編程邏輯器件時(shí)，不能一味地選用進(jìn)口元器件，因?yàn)檫@樣既會(huì)受制于人，又不利于我國(guó)元器件基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展。在國(guó)產(chǎn)元器件的指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，要優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)元器件，同時(shí)也應(yīng)提出國(guó)產(chǎn)元器件的研發(fā)需求，以推動(dòng)國(guó)產(chǎn)元器件的發(fā)展。

2.2 停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)[4]

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)外電子元器件更新?lián)Q代的周期越來越短，由于制造商運(yùn)營(yíng)情況、廠家收購(gòu)合并與重組、生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移，以及元器件生命周期、器件本身的缺陷等原因，國(guó)外制造商會(huì)以不同的形式發(fā)布元器件停產(chǎn)通告，告知已經(jīng)停產(chǎn)和將要停產(chǎn)的元器件信息，部分給出了可替代和升級(jí)產(chǎn)品。電子元器件停產(chǎn)不僅會(huì)影響元器件的采購(gòu)、產(chǎn)品維修和后勤保障，還會(huì)影響產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、采購(gòu)、使用和保障等全壽命周期的各個(gè)階段，因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)初始階段就應(yīng)考慮元器件的過時(shí)淘汰問題，對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和信息化管理，并制定風(fēng)險(xiǎn)緩解措施?？偨Y(jié)起來，可采取的風(fēng)險(xiǎn)防范措施主要有以下幾點(diǎn)。

a）及時(shí)地了解、掌握進(jìn)口電子元器件的停產(chǎn)信息，避免在設(shè)計(jì)階段選擇已停產(chǎn)的元器件。

b）按照武器裝備生命周期內(nèi)所需要的元器件庫(kù)存量進(jìn)行儲(chǔ)備，同時(shí)提出國(guó)產(chǎn)元器件的研發(fā)需求。

c）在進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能地選用國(guó)產(chǎn)元器件。

d）當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的電子元器件出現(xiàn)停產(chǎn)的情況時(shí)，可通過如下兩種方式來解決：1）選用在產(chǎn)的進(jìn)口電子元器件或國(guó)產(chǎn)電子元器件替代已停產(chǎn)的進(jìn)口電子元器件；2）當(dāng)選用的替代元器件無(wú)法滿足原產(chǎn)品的功能、性能指標(biāo)時(shí)，在保持對(duì)外接口不變，功能、性能指標(biāo)完全兼容原產(chǎn)品的前提下，通過重新設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)整件的替代。

2.3 假冒偽劣風(fēng)險(xiǎn)

由于企業(yè)所掌握的元器件停產(chǎn)信息有限，且由于種種原因仍急需使用實(shí)際上已停產(chǎn)的進(jìn)口電子元器件，出于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，某些不良供應(yīng)商可能提供假冒偽劣的電子元器件。假冒偽劣的元器件主要有以下幾種表現(xiàn)形式[4]。

a）重新上蓋、打磨的偽劣電子元器件，主要包括：重新上蓋的偽劣電子元器件、重新打標(biāo)的偽劣電子元器件、出現(xiàn)雙標(biāo)識(shí)的偽劣電子元器件、型號(hào)標(biāo)識(shí)有誤的偽劣電子元器件和封裝外殼上打標(biāo)不正確的偽劣電子元器件，其示意圖如圖1-5所示。

圖1 重新上蓋的偽劣電子元器件

圖2 重新打標(biāo)的偽劣電子元器件

圖3 出現(xiàn)雙標(biāo)識(shí)的偽劣電子元器件

圖4 型號(hào)標(biāo)識(shí)有誤的電子元器件

圖5 封裝外殼上打標(biāo)不正確的電子元器件

b）原始器件制造商廢棄的有缺陷的元器件和質(zhì)量等級(jí)不匹配的元器件，這些元器件都是以次充好，會(huì)使元器件在所要求的嚴(yán)酷環(huán)境中不能正常工作。

c）從舊設(shè)備上拆下的已經(jīng)使用過、可能已經(jīng)老化或存在電損傷和被環(huán)境水汽侵蝕過的元器件，經(jīng)過打磨、翻新處理后變成符合企業(yè)要求的元器件，這些經(jīng)翻新處理的產(chǎn)品之所以是偽劣產(chǎn)品，是由于在翻新過程中引腳解焊和引腳重新成型過程對(duì)引腳造成的機(jī)械損傷，導(dǎo)致了翻新元器件的可靠性已無(wú)法保證。其示意圖如圖6-7所示。

圖6 已使用過的器件的引腳圖貌

圖7 舊貨器件引腳的典型形貌

d）引線材料與原廠正品的不一致的元器件，如圖8所示，即正品的引線為鍍金引線，而假冒的則不是。

圖8 引線材料與原廠正品不一致的元器件

e）管芯與封裝體標(biāo)識(shí)不一致的元器件，如圖9所示。

圖9 管芯與封裝外殼標(biāo)識(shí)不一致的元器件

f）管芯引線鍵合與原廠正品有差異的元器件，如圖10所示。

圖10 原廠正品與偽劣電子元件

對(duì)上述假冒偽劣元器件可以采取以下兩種措施來進(jìn)行防范。

a）建立合格的供應(yīng)商評(píng)價(jià)制度，定期地對(duì)代理商進(jìn)行質(zhì)量、貨期和價(jià)格等方面的考評(píng)，并定期地對(duì)批次產(chǎn)品進(jìn)行篩選。如果某個(gè)代理商所代理的元器件出現(xiàn)批次質(zhì)量不符合要求等問題，則應(yīng)將其從合格的供方名錄中剔除，重新優(yōu)選信譽(yù)好的代理商進(jìn)行采購(gòu)。

b）運(yùn)用顯微分析、SEM/EDS、紅外、熱分析、化學(xué)分析、失效分析 （FA：Failure Analysis）和破壞性物理分析 （DPA：Destructive Physical Analysis）等，主要從材料、結(jié)構(gòu)和形貌等多角度、多層次對(duì)進(jìn)口元器件進(jìn)行分析和鑒別。

2.4 超期使用風(fēng)險(xiǎn)

任何產(chǎn)品都有一定的儲(chǔ)存周期，超過規(guī)定的儲(chǔ)存期就會(huì)失效，電子元器件也不例外。為了應(yīng)對(duì)進(jìn)口電子元器件的停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，我們往往會(huì)采購(gòu)一定儲(chǔ)備量的元器件。如果超出元器件規(guī)定儲(chǔ)存期使用，元器件的某些功能、性能就有可能失效或下降，武器裝備出現(xiàn)故障的概率就會(huì)大大地增加。

為此，對(duì)超出規(guī)定儲(chǔ)存期的元器件，在使用前必須重新對(duì)元器件的功能、性能進(jìn)行100%復(fù)驗(yàn)和篩選，并按規(guī)定進(jìn)行DPA和可焊性分析[6]。

2.5 無(wú)鉛化風(fēng)險(xiǎn)[5]

由歐盟立法制定的 《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》 （RoHS：Restriction of Hazardous Substances） 是一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。RoHS指令使大型的電子器件制造商和分系統(tǒng)生產(chǎn)商將大部分的標(biāo)準(zhǔn)元器件的涂料和焊料改用無(wú)鉛材料，把有鉛產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為無(wú)鉛產(chǎn)品，但各個(gè)制造商選擇的無(wú)鉛材料各有不同，不同的材料結(jié)構(gòu)和性能形成的焊點(diǎn)裂縫，或生產(chǎn)時(shí)混合不相容的物質(zhì)而形成弱焊點(diǎn)等問題都會(huì)影響產(chǎn)品的可靠性水平，選用無(wú)鉛電子元器件可能存在以下風(fēng)險(xiǎn)。

a）由于材料結(jié)構(gòu)和性能不同而形成焊點(diǎn)裂縫或空洞現(xiàn)象。

b）由于空隙而形成脆性的金屬間弱焊點(diǎn)。

c）生產(chǎn)或維修時(shí)，由于混合不相容的物質(zhì)而形成弱焊點(diǎn)。

d）錫須及其引起的故障，例如：短路、晶須折斷造成污染等。錫須增長(zhǎng)現(xiàn)象如圖11所示。

圖11 錫須增長(zhǎng)現(xiàn)象

無(wú)鉛電子技術(shù)影響著電子設(shè)備的制造、可靠性、維修性和保障性。無(wú)鉛電子元器件的可靠性評(píng)估是復(fù)雜的，需考慮的方面有很多，例如：測(cè)試方法、元器件類別和電路板上的位置等，目前還沒有形成統(tǒng)一的可靠性評(píng)估方法，并且不同廠商的無(wú)鉛電子元器件，其所選用的無(wú)鉛焊料也不盡相同。在生產(chǎn)和維護(hù)時(shí)，還需跟蹤不同焊料的無(wú)鉛元器件并考慮分類處理，以避免混合不相容的物質(zhì)而形成弱焊點(diǎn)等問題。目前國(guó)內(nèi)存在有鉛、無(wú)鉛器件混用的現(xiàn)象，對(duì)無(wú)鉛元器件缺乏相應(yīng)的管理規(guī)定和可靠性試驗(yàn)方法，需要我們?cè)谑褂眠^程中進(jìn)一步地研究和跟蹤。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前的國(guó)際形勢(shì)風(fēng)云變換，地區(qū)沖突不斷，我國(guó)周邊的形勢(shì)也是復(fù)雜多變，朝鮮半島沖突加劇，東、南沿海敵對(duì)國(guó)家不斷地挑起事端，某些大國(guó)更是推波助瀾，惟恐天下不亂。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的日益增強(qiáng)，國(guó)外電子元器件對(duì)中國(guó)的出口管制將會(huì)越來越嚴(yán)，為了維護(hù)我國(guó)的國(guó)防安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我們需要建立強(qiáng)大的國(guó)防，而這些都需要大量的性能先進(jìn)、質(zhì)量可靠的武器裝備來保證。在目前我國(guó)電子元器件工業(yè)還不能完全滿足需求的情況下，選用進(jìn)口電子元器件也是必然，這就需要我們進(jìn)一步地加強(qiáng)對(duì)進(jìn)口電子元器件的選用進(jìn)行控制，以降低并化解風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)要推動(dòng)國(guó)產(chǎn)電子元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，早日實(shí)現(xiàn)電子元器件的自主可控，為我國(guó)國(guó)防事業(yè)跨出國(guó)門、走向深藍(lán)、進(jìn)入太空奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]中國(guó)人民解放軍總裝備部.武器裝備使用進(jìn)口電子元器件管理辦法：裝法 [2006]3號(hào) [A/OL].

[2]余振醒.軍用元器件使用質(zhì)量保證指南 [M].北京：航空工業(yè)出版社，2003.

[3]彭蘇娥，鄭麗香.進(jìn)口元器件的質(zhì)量控制與可靠性要求[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2005，23（6）：63-67.

[4]蔡杏山.電子元器件選用輕松入門 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[5]徐偉華，熊惠，鄭立生.進(jìn)口電子元器件的風(fēng)險(xiǎn)分析與選用管理 [M].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2014，32（2）：55-59.

[6]中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所.航天元器件有效貯存期和超期復(fù)驗(yàn)要求：QJ 2227A-2005[S].北京：中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所，2006.

[7]林長(zhǎng)基，靳寶善.電子元器件的選用、管理與控制 [J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2010，28（4）：32-36.

[8]張磊，魏工隆，李強(qiáng)，等.基于應(yīng)用等級(jí)的航天元器件選用和保證技術(shù) [J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，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

張頌國(guó) （1962-），山東青島人，江蘇自動(dòng)化研究所 （中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所） 高級(jí)工程師，主要從事產(chǎn)品質(zhì)量管理與檢驗(yàn)管理工作。