受益半導體行業高景氣，電子元器件國產替代空間巨大
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摘要 : 目前，我國電子元器件領域的市場空間在迅速增長。此外，隨著國際形勢不斷變化，各國科技發展競爭日趨激烈，電子元器件正在成為大國博弈的焦點。而國內電子元器件的工業基礎相對薄弱，國內電子設備企業使用的核心器件和高端通用芯片長期需要依賴進口。
目前，我國電子元器件領域的市場空間在迅速增長。此外，隨著國際形勢不斷變化，各國科技發展競爭日趨激烈，電子元器件正在成為大國博弈的焦點。而國內電子元器件的工業基礎相對薄弱，國內電子設備企業使用的核心器件和高端通用芯片長期需要依賴進口。在智能化、網聯化高速發展的當代，迫切需要盡早掌握高端芯片、新型電子元器件等產品的核心技術，替代國外進口產品，國內半導體產業崛起刻不容緩。什么是國產化替代？為什么要進行國產化替代？如何進行國產化替代？相信很多人都有這樣的疑問，下面來詳細解說。
現狀分析來看，進口電子元器件會產生哪些問題?電子元器件是航空航天等高端裝備的基本單元，所以，電子元器件的可靠性是保證航空航天裝備可靠性的基礎。目前國內還有很多航空航天裝備采用的是進口電子元器件。這些進口的元器件的使用主要有以下顧慮。
研制生產沒有保障
目前，電子元器件更新換代周期越來越短。以集成電路為例，按照摩爾定律，每18個月其尺寸縮小一半，而集成度提升一倍。由于元器件的升級換代速度越來越快，以及國外廠商合并重組等原因導致的元器件停產，就給很多已服役和仍在生產的航空航天等高端裝備的維護和生產帶來了很大的困難。
另外，以美國為首的西方國家形成聯盟，長期對我國實行嚴格的出口限制政策。以美國為例，制定了嚴格的政策和相關措施限制高新技術及產品出口。美國商務部制定了商品管制清單(Commerce Control List， CCL)，嚴禁將清單內的電子元器件出口到相關國家和地區。這種電子元器件的禁運政策也給我國高性能的航空航天裝備的研制和生產造成了較大影響。
信息安全存在隱患
由于西方國家的技術先進性和國家間利益沖突，進口電子元器件可能會在設計、制造、封裝、測試等環節被人為植入后門，如IP核可能被嵌入后門、掩膜制版及高端封裝也可植入后門。這些后門可竊取我國裝備的數據甚至摧毀設備，并可能進一步通過網絡傳播病毒和木馬，嚴重影響我國的信息安全。比如，2008年，美國國家安全局的一臺發電機控制系統受到攻擊后造成物理損壞。2010年，德國發現首個專門針對工業控制系統芯片的破壞性病毒?？梢?，在國防和信息安全建設中如果不能實現電子元器件的自主可控，則會始終處于受制于人、被動挨打的局面。
裝備質量冒有風險
由于各種客觀因素，航空航天裝備使用了部分工業級元器件，這些工業級元器件大多通過代理商購買，無法獲取相關的質量證明文件，個別已停產元器件甚至是翻新件。同時，部分大規模集成電路國內也無相應的測試手段。因此，部分進口電子元器件的性能參數、可靠性水平等往往只能隨設備進行測試，無法預先開展檢測和篩選工作，導致在設備使用過程中可能存在參數異常、早期失效等情況。進口電子元器件存在的質量風險已嚴重影響了航空航天裝備的研制、生產、以及使用。
影響元器件國產化替代的有哪些因素？由于航空航天裝備使用進口電子元器件的保障困難，在安全隱患、質量風險等方面的諸多問題，因此，大力推進進口電子元器件的國產化替代，已經成為一項構筑國家信息安全、保衛國家獨立外交能力的緊迫而艱巨的任務。雖然，我國已在元器件國產化替代方面加大投入并取得了很大進展，但是由于各單位在元器件國產化替代方面執行力度不一，元器件國產化替代仍存在一些問題。
缺乏系統指導性文件
由于頂層管理文件不完善，目前國內尚無指導性文件規范國產新研電子元器件的研制、生產、鑒定和應用驗證等工作，無法對元器件國產化替代工作進行有效的控制和監督。同時，部分裝備研制單位雖然自行制定了單位內部的元器件國產化替代制度，但由于設計、工藝、加工等因素，國產化替代驗證只能結合實際的模塊、整機統籌開展，難以全面驗證元器件的性能。
參數體系有待完善
我國電子元器件生產起步晚，早期主要以仿制進口電子元器件為主。受各種客觀條件和進口電子元器件知識產權保護的限制，仿制元器件無法保證設計、材料、工藝與進口元器件完全一致，且由于參數體系不完整、性能指標測試覆蓋不全，測試合格的元器件仍然可能存在未被激發的缺陷。
工藝設計不全面
為了滿足小型化需求，國內航空航天裝備選擇了部分進口表貼電子元器件。由于管殼工藝差異等原因，對應的國產化替代元器件可能存在封裝無法完全兼容的問題。而且，考慮到研制進度和技術風險，整機單位多選用原位替代的國產化方案，且應用驗證試驗多為性能、工藝和環境適應性驗證，難以暴露因管腳或工藝不匹配導致的問題。如某國產A/D轉換器，管腳間距與進口產品存在微小差異，封裝不完全兼容，在長期使用后很容易就會出現脫焊。
電子元器件迎來發展良機 推進國產化替代進程
我國電子元器件生產起步晚，早期主要以仿制進口電子元器件為主。受各種客觀條件和進口電子元器件知識產權保護的限制，仿制元器件無法保證設計、材料、工藝與進口元器件完全一致，且由于參數體系不完整、性能指標測試覆蓋不全，測試合格的元器件仍然可能存在未被激發的缺陷。為了促進我國電子元器件的發展，國家有關部門制定了一些管理辦法，采取了一些措施，旨在推動我國電子元器件的自主發展，促使我國電子設備企業實現自主和可控。
電子材料和元器件國產化替代的重要性已毋庸多言，為了更好的應對國際復雜形勢，實現電子元器件自主可控，上下齊心、內外兼修是推進電子元器件國產化替代進程的關鍵。一方面，國家政策為市場創造良好的外部條件，提供政策扶持和資金注入，秉承著科學的發展思路，加大政策引導力度，迅速推進國產芯片在黨政市場上的應用，促進國產化替代進程。另一方面，電子元器件研發和生產制造企業、從業人員應當保持信心、抓住機遇、加強信息交流，不斷創新，營造良好的業態環境，助力國家產業升級，保障國家電子產業持續健康發展。
總結:為了促進國產元器件的原本質量及可靠性保證技術水平的提高，要重視國產元器件的可靠性保證技術，加強設計師的責任心，從元器件的選用和使用方面著手，提高元器件的可靠性保證技術水平，并總結經驗、分析數據，從而確保國產元器件可靠性保證技術水平的提升。工信部印發的《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》發布到2021年中國預計40%手機用戶將切換到5G手機，5G手機需求大開出貨量2021年預期翻倍。國產化替代任重而道遠，這其中還有許多未攻克的技術難關與物料國產化問題有待解決。
