元器件国产化替代解决方案

元器件国产化替代解决方案

一、为什么要国产化替代

电子元器件就是航空航天等高端装备的基本单元,所以,电子元器件的可靠性就是保证航空航天装备可靠性的基础。目前国内还有很多航空航天装备采用的就是进口电子元器件。这些进口的元器件的使用主要有一下问题存在。

1、研制生产没有保障

目前,电子元器件更新换代周期越来越短。以集成电路为例,按照摩尔定律,每18个月其尺寸缩小一半,而集成度提升一倍。由于元器件的升级换代速度越来越快,以及国外厂商合并重组等原因导致的元器件停产,就给很多已服役与仍在生产的航空航天等高端装备的维护与生产带来了很大的困难。

另外,以美国为首的西方国家形成联盟,长期对我国实行严格的出口限制政策。以美国为例,制定了严格的政策与相关措施限制高新技术及产品出口。美国商务部制定了商品管制清单(Commerce Control List, CCL),严禁将清单内的电子元器件出口到相关国家与地区。这种电子元器件的禁运政策也给我国高性能的航空航天装备的研制与生产造成了较大影响。

2、信息安全隐患

由于西方国家的技术先进性与国家间利益冲突,进口电子元器件可能会在设计、制造、封装、测试等环节被人为植入后门,如IP核可能被嵌入后门、掩膜制版及高端封装也可植入后门。这些后门可窃取我国装备的数据甚至摧毁设备,并可能进一步通过网络传播病毒与木马,严重影响我国的信息安全。比如,2008年,美国国家安全局的一台发电机控制系统受到攻击后造成物理损坏。2010年,德国发现首个专门针对工业控制系统芯片的破坏性病毒。可见,在国防与信息安全建设中如果不能实现电子元器件的自主可控,则会始终处于受制于人、被动挨打的局面。

3、装备质量风险

由于各种客观因素,航空航天装备使用了部分工业级元器件,这些工业级元

器件大多通过代理商购买,无法获取相关的质量证明文件,个别已停产元器件甚至就是翻新件。同时,部分大规模集成电路国内也无相应的测试手段。因此,部分进口电子元器件的性能参数、可靠性水平等往往只能随设备进行测试,无法预先开展检测与筛选工作,导致在设备使用过程中可能存在参数异常、早期失效等情况。进口电子元器件存在的质量风险已严重影响了航空航天装备的研制、生产、以及使用。

二、元器件国产化替代中的问题

由于航空航天装备使用进口电子元器件的保障困难,在安全隐患、质量风险等方面的诸多问题,因此,大力推进进口电子元器件的国产化替代,已经成为一项构筑国家信息安全、保卫国家独立外交能力的紧迫而艰巨的任务。虽然,我国已在元器件国产化替代方面加大投入并取得了很大进展,但就是由于各单位在元器件国产化替代方面执行力度不一,元器件国产化替代仍存在一些问题。

1、缺乏系统指导性文件

由于顶层管理文件不完善,目前国内尚无指导性文件规范国产新研电子元器件的研制、生产、鉴定与应用验证等工作,无法对元器件国产化替代工作进行有效的控制与监督。同时,部分装备研制单位虽然自行制定了单位内部的元器件国产化替代制度,但由于设计、工艺、加工等因素,国产化替代验证只能结合实际的模块、整机统筹开展,难以全面验证元器件的性能。

2、参数体系不完整

我国电子元器件生产起步晚,早期主要以仿制进口电子元器件为主。受各种客观条件与进口电子元器件知识产权保护的限制,仿制元器件无法保证设计、材料、工艺与进口元器件完全一致,且由于参数体系不完整、性能指标测试覆盖不全,测试合格的元器件仍然可能存在未被激发的缺陷。

3、工艺设计有问题

为了满足小型化需求,国内航空航天装备选择了部分进口表贴电子元器件。由于管壳工艺差异等原因,对应的国产化替代元器件可能存在封装无法完全兼容的问

题。而且,考虑到研制进度与技术风险,整机单位多选用原位替代的国产化方案,且应用验证试验多为性能、工艺与环境适应性验证,难以暴露因管脚或工艺不匹配导致的问题。如某国产A/D转换器,管脚间距与进口产品存在微小差异,封装不完全兼容,在长期使用后很容易就会出现脱焊。

三、国产一体化解决方案

因为深刻的认识到了元器件国产化替代的重要性,为了更好的应对国际复杂形势,本着元器件自主可控的原则,融融网元器件平台向客户提供产品元器件国产兼容产品替代方案,实现供应链的多元化解决方案。通过进口元器件的国产兼容产品方案以及优选统型两方面的服务。实现元器件级自主可控,助力国家产业升级,保障国家电子产业持续健康发展。

方案内容如下:

方案包含产品用进口元器件的国产兼容产品方案以及优选统型两方面主要内容。

基于数据库支撑,通过对产品元器件清单的梳理,针对所包含的进口元器件,对其进行国产兼容产品推荐,优选国内主流厂家元器件,提高产品国产化率。

针对产品所包含的暂无国产兼容产品的进口元器件,基于优选与统型的相关要求进行推荐,优选国外主流厂家元器件,通过统型压缩元器件品种,进一步提高国产化率并降低使用非主流元器件而保障困难带来的风险。