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2022年军用电子元器件可靠性检测服务行业市场竞争格局分析及投资规模环境可行性研究预测

2022军用电子元器件可靠性检测服务行业市场竞争格局分析及投资规模环境可行性研究预测

 

(1)军用电子元器件可靠性检测概述:军用电子元器件是指用于武器装备中的电子元器件,是按国家军用标准(GJB)设计制造的,有质量等级的电子元器件。军工电子行业是国防科技工业的重要组成部分,是国防军工现代化建设的重要工业基础和创新力量,直接对我国综合国力及相关尖端科技的发展发挥着重要作用,为主战装备飞机、卫星、舰船和车辆由机械化向信息化转变提供技术支持和武器装备的配套性支持。我国电子元器件检测工作已经不断深入到我国的航天、航空、船舶、兵器、核工业、电子等国防各个领域。

军用电子元器件检测试验业务包括元器件制造产业的质量一致性检查(第一次筛选,简称“一筛”)、元器件的第二次检测筛选(第二次筛选,简称“二筛”)等。目前大部分一筛业务主要由生产厂家自主完成,各个专业检测机构主要承接二筛业务。军用电子元器件的二次筛选是保证军工武器装备质量和可靠性的重要手段,通常情况下,对军工产品的电子元器件要求全部进行二次筛选。

军用电子元器件产业链分析

 

可靠性检测服务是军用电子元器件产业链中的重要环节,独立的检测机构主要是承接二筛业务,电子元器件制造厂商根据自身经营需要也会将部分内部测试业务对外委托检测。从军用电子元器件产业链来看,发行人主要承接二筛业务,也有少部分的一筛业务(发行人涉及的产业环节为上图红色虚线圈划部分)。

中金企信国际咨询公布的《军用电子元器件可靠性检测服务行业市场发展动态监测及投资战略可行性评估预测报告(2022版)

(2)可靠性对军用电子元器件行业至关重要:电子元器件的质量和其他电子产品一样,主要表现在技术性能、经济性能、安全性和可靠性等四个方面。而对于军用电子元器件而言,可靠性甚至比技术性能指标更为重要,因此高可靠性是军用电子元器件的最重要特性。可靠性又分为固有可靠性和使用可靠性。电子元器件的固有可靠性是指元器件本身具有的可靠性,取决于产品的可靠性设计。在产品的制造过程中,由于人为因素或原材料、工艺条件、设备条件的波动,最终的成品不可能全部达到预期的固有可靠性。使用可靠性是指电子元器件在实际使用过程中表现出的可靠性。军用电子元器件的可靠性测试和筛选试验就是旨在提高使用可靠性,从而提高军用电子元器件的整体可靠性。根据北京航空航天大学可靠性与系统工程学院的报告,军用元器件失效的代价要远高于工业和民用电子元器件。

不同种类元器件失效的代价分析

单位:美元

 

数据统计:中金企信国际咨询

可靠性筛选的目的,是设法在一批元器件中剔除那些由于原材料、设备、工艺等(包括人的因素)方面潜在的不良因素所造成的有缺陷元器件(即早期失效元器件),而把具有一定特性的合格元器件挑选出来。通过筛选剔除早期失效的产品,可以提高批次产品的可靠性水平。在正常情况下,失效率可以降低半个到一个数量级,个别甚至可以降低两个数量级。电子设备能否可靠地工作基础是电子元器件能否可靠地工作,因此不管是军用产品还是民用产品,筛选都是保证可靠性的重要手段。

(3)电子元器件的质量与可靠性军用标准体系:为保证军用电子元器件的质量,我国制定了一系列的元器件标准。在八十年代我国按“七专”(专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡)技术条件建立了我国军用元器件标准的基础,目前根据发展的趋势,“七专”条件逐步向元器件的国家军用标准(GJB)过渡,我国军用标准化组织参照美国军用标准(MIL)体系建立了我国军标GJB体系。

中国国军标和国际规定的元器件的总规范分析

 

我国国军标和国标规定的元器件可靠性标准:

 

军用电子元器件的特殊性主要体现在对元器件质量等级的要求。我国通过参照美国军用标准,结合我国装备信息化的具体要求,建立了我国军用电子元器件的可靠性标准体系,以满足军用电子元器件的高可靠性要求。

中金企信国际咨询公布的《全球及中国军用电子元器件行业市场专项调查研究及投资战略可行性报告(2022版)

(4)军用电子元器件可靠性检测技术更新迭代情况:军用电子元器件可靠性检测的相关检测方法、程序、设备都需不断更新迭代以适应电子元器件制造技术和工艺不断发展提高所带来的新的需求。电子元器件行业为技术密集型行业,技术更新迭代速度较快,如集成电路发展一直遵循摩尔定律,过去40年间是集成电路高速发展的一个时期,集成电路封装形式演进一直向着高密度、高脚位、薄型化、小型化的方向发展,从20世纪80年代的插孔元件时代发展到21世纪的微电子封装时代,形式上已经发生了革命性的变化,随之带来的检测方法、程序、设备等都要不断更新进步以适应新型器件的检测。因此检测方法、程序、检测设备都不是行业经典、稳定、成熟的内容,是不断创新发展的。

A、检测标准的更新迭代情况:由于标准是行业的一般通用性的要求,不涉及具体型号元器件参数和技术指标,因此其更新迭代过程相对较慢,版本更新周期较长,具体情况如下:

 

 

B、军用电子元器件可靠性检测技术的更新迭代情况:电子元器件的飞速发展以及军工可靠性要求的不断提高,要求可靠性检测技术必须跟上电子元器件的技术发展以及下游应用领域的变化,因此军用电子元器件的可靠性检测技术是一个不断迭代的过程。以集成电路为例,测试频率由5MHz发展到现在的200MHz-1.6GHz甚至更高,可检测的集成电路功能引线数量由48通道发展到2048通道甚至更多,品种由中小规模数字、模拟电路发展到千万门级的极大规模复杂集成电路,对可靠性检测技术提出了更高的要求。相应地,可靠性检测由原来的人工测试和单个专用测试设备进行检测,到20世纪70年代,以微型计算机和独立操作系统为软硬件平台的自动测试系统(ATS)开始应用到军用装备检测;20世纪80年代中期开始,ATS采用特定的软件算法和技术,进行仪器分析、测量和激励信号的形成,从而能在硬件显著减少的条件下,极大地提高测试功能;自21世纪开始,电子元器件的频率、功能等特性参数越来越复杂,军工应用领域越来越广泛,对可靠性的要求也越来越高,因此适用集成电路发展的电子显微扫描等新的失效分析技术,针对新型元器件如多芯片组件(MCM)、微电子机械系统(MEMS)等的全自动可靠性检测技术开始出现并逐渐应用于军用电子元器件的可靠性检测中。

(5)军用电子元器件可靠性检测行业发展趋势:

A.第三方军用电子元器件可靠性检测市场空间不断扩大:在国防信息化不断发展、军品装备比测有序推进、第三方检测水平不断提高的共同作用下,我国第三方军用电子元器件检测市场空间不断扩大,主要分析如下:

(1)国防信息化主要体现在武器装备信息化,相比于其他国家,我国装备信息化仍处于加速发展阶段;

(2)为提高装备采购质量,自2014年起,军品装备部门逐步开展了各型实物样机邀请招标比测试验择优选择,而第三方检测作为更加客观的检测机构,能够解决公允性问题,新增的市场将是专业的第三方检测机构特别是已有一定基础的企业快速发展的机遇;

(3)第三方检测机构在专业技术水平、实验室建设、服务质量等方面的提升,预计未来更多军工检测业务会向第三方机构放开。

B.第三方检测机构可参与的军用电子元器件可靠性检测内容将不断增加军品市场准入门槛降低,检验检测服务逐渐受重视。从军工各个子行业开展检验检测的情况来看,航空、航天领域起步较早,可靠性、环境适应性等在该领域应用最多;舰船领域紧随其后,也逐步开展可靠性、环境适应性、电子兼容性检测;其他军工领域开展相关检测业务较晚,但近年来项目陆续增多。2018年国防科工局和中央军委装备发展部联合发布了新版武器装备科研生产许可目录,相比2015年再次大幅降低军品市场准入门槛。后续随着民营企业参与装备研制的增加,会带动第三方检验检测服务内容的增加。

C.军用电子元器件可靠性检测技术精细化发展:随着电子元器件技术的快速发展以及电子元器件种类更新换代的速度不断提高,元器件的质量保证技术也面临着新的挑战。为满足军用电子元器件对高可靠性的要求,军用电子元器件可靠性检测机构需要不断提高检测能力,既满足客户的时效性要求,又要保证检测筛选的质量水平。可靠性检测技术的精细化主要体现在检测机构检测范围与新型元器件种类的匹配性,以及针对新型元器件的失效原理可以进行失效分析。

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