图书简介:
第1章 绪论 1
1.1 航空电子元器件发展历程 1
1.2 ECMP简介及ECMP的发展历程 5
1.3 波音、空客对ECMP标准的应用 6
1.4 实施ECMP的意义 8
1.5 ECMP概况 12
1.5.1 过程方法的应用 13
1.5.2 ECMP要求 14
1.6 ECMP要求与设备全寿命周期的关系 24
1.7 ECMP与质量管理体系的关系 25
1.8 ECMP认证基本要求 26
第2章 电子元器件选择 27
2.1 电子元器件选择的目的 27
2.2 电子元器件选择的要求 28
2.2.1 通用要求 28
2.2.2 应用条件 29
2.2.3 可用性和耐久性 29
2.2.4 额外性能 34
2.2.5 电子元器件标识 34
2.3 电子元器件选择程序 35
2.3.1 明确使用需求 35
2.3.2 选择电子元器件 36
2.3.3 评审电子元器件清单 36
2.4 电子元器件优选目录管理 37
2.4.1 建立优选目录 37
2.4.2 维护优选目录 39
2.5 电子元器件选择风险 39
2.5.1 持续保障能力风险 39
2.5.2 假冒伪劣风险 40
2.5.3 技术变更风险 41
2.5.4 选型失误风险 41
2.6 电子元器件管理体系认证基本要求 42
2.7 电子元器件选择常见问题 43
第3章 电子元器件应用 44
3.1 通用要求 45
3.2 EMC分析与验证 45
3.2.1 EMC分析与验证的目的 46
3.2.2 EMC分析与验证的要求 46
3.2.3 EMC分析与验证的方法 46
3.3 降额及应力分析 46
3.3.1 降额及应力分析的目的 46
3.3.2 降额及应力分析的要求 47
3.3.3 降额及应力分析的方法 47
3.4 热分析 48
3.4.1 热分析的目的 48
3.4.2 热分析的要求 48
3.4.3 热分析的方法 48
3.5 机械应力分析 52
3.5.1 机械应力分析目的 53
3.5.2 机械应力分析要求 53
3.5.3 机械应力分析方法 53
3.6 测试、可测试性和可维护性 53
3.6.1 测试、可测试性和可维护性管理的目的 53
3.6.2 测试、可测试性和可维护性相关要求 54
3.6.3 测试、可测试性和可维护性相关方法 54
3.7 航空电子辐射环境验证 54
3.7.1 航空电子辐射环境验证的目的 54
3.7.2 航空电子辐射环境验证的要求 55
3.7.3 航空电子辐射环境验证程序 56
3.8 无铅焊接管理 56
3.9 规避假冒和回收电子元器件 56
3.9.1 规避假冒和回收电子元器件的目的 57
3.9.2 规避假冒和回收电子元器件的要求 57
3.9.3 对航空电子OEM的最低要求 59
3.9.4 规避假冒和回收电子元器件的程序 60
3.9.5 假冒电子元器件的定义、可能来源和常用判别方法 63
3.10 湿敏与腐蚀 63
3.10.1 湿敏与腐蚀管理的目的 63
3.10.2 湿敏与腐蚀管理的要求 64
3.10.3 湿敏与腐蚀管理的方法 64
3.11 其他与客户相关的应用要求 65
3.12 电子元器件管理体系认证基本要求 65
3.13 电子元器件应用中的常见问题 68
3.13.1 如何开展半导体器件降额? 68
3.13.2 购买电子元器件时如何开展防假冒工作? 71
第4章 电子元器件鉴定要求和方法 74
4.1 鉴定管理的目的、要求和程序 74
4.1.1 鉴定管理的目的 74
4.1.2 鉴定管理的要求 75
4.1.3 鉴定管理过程 76
4.2 典型电子元器件最低鉴定要求 79
4.2.1 气密封微电路和分立二极管或晶体管的最低鉴定要求 81
4.2.2 非气密COTS、封装微电路和分立二极管或晶体管的最低鉴定要求 87
4.2.3 晶体振荡器的最低鉴定要求 91
4.2.4 电阻的最低鉴定要求 92
4.2.5 电容器的最低鉴定要求 94
4.2.6 磁性电子元器件的最低鉴定要求 95
4.2.7 连接器件的最低鉴定要求 96
4.3 电子元器件原始制造商质量管理体系要求 98
4.4 电子元器件原始制造商制造过程管理能力要求 99
4.5 鉴定方式和鉴定要求 100
4.5.1 电子元器件制造商技术鉴定数据的验证 101
4.5.2 电子元器件运行经历 105
4.5.3 相似性 107
4.5.4 附加验证 108
4.5.5 不符合资质的供应商的电子元器件的鉴定要求 110
4.6 经销商过程管理要求 111
4.6.1 电子元器件防假冒管理要求 112
4.6.2 电子元器件供应商选择要求 112
4.7 分包商质量和过程管理要求 114
4.8 鉴定管理程序 114
4.9 电子元器件鉴定常见问题 116
第5章 元器件持续质量保证及其方法 118
5.1 持续质量保证的目的、基本要求和方法 118
5.1.1 目的 118
5.1.2 基本要求和方法 118
5.2 元器件持续质量保证要求 121
5.2.1 一般质量保证要求 121
5.2.2 元器件持续质量保证 126
5.3 OEM内部持续监控要求 131
5.3.1 OEM内部持续监控 132
5.3.2 元器件设计和制造过程变更监控 135
5.4 电子元器件管理体系认证基本要求 137
5.5 元器件持续质量保证和方法常见问题 138
第6章 元器件可信性要求和保证 140
6.1 可信性保证的内容和目的 141
6.1.1 可信性的内容 141
6.1.2 可信性管理的原则 142
6.1.3 可信性管理的作用 143
6.2 断档管理 143
6.2.1 断档管理计划 144
6.2.2 断档风险评估 144
6.2.3 断档管理方法 146
6.2.4 断档解决方案 148
6.2.5 断档数据与测量管理 152
6.3 可靠性 153
6.3.1 可靠性预计 154
6.3.2 元器件寿命 156
6.3.3 元器件环境应力 157
6.3.4 可靠性评审 157
6.3.5 90nm及以下工艺节点半导体器件的可靠性、损耗和寿命问题 158
6.4 可维护性 158
6.4.1 可维护性定义 158
6.4.2 可维护性程序 159
6.5 保障性 160
6.6 电子元器件管理体系认证基本要求 160
6.7 元器件可信性常见问题 161
6.7.1 断档管理计划需要包含哪些内容? 161
6.7.2 IEC 62239-1:2018标准为什么定位于90nm工艺节点? 162
第7章 电子元器件与设备制造的兼容性要求和保证 164
7.1 兼容性保证的目的、要求和程序 165
7.1.1 兼容性保证的目的 165
7.1.2 兼容性保证的要求和程序 165
7.2 电子元器件的运输、操作和贮存要求和管理 168
7.2.1 电子元器件的运输要求和管理 168
7.2.2 电子元器件的操作要求和管理 170
7.2.3 电子元器件的贮存要求和管理 170
7.3 电子元器件ESD防护和管理 175
7.3.1 静电的概念、产生的原理及危害 175
7.3.2 电子元器件ESD防护原理 177
7.3.3 设备制造过程电子元器件的ESD防护要求 178
7.4 无铅焊接管理 187
7.4.1 有铅焊接和无铅焊接 187
7.4.2 混装的缺点 188
7.4.3 无铅焊接管理的要求 188
7.5 潮湿敏感器件的管控 204
7.5.1 潮湿敏感器件的损伤机理 204
7.5.2 器件的潮湿敏感度等级 205
7.5.3 干燥包装要求 208
7.5.4 潮湿敏感器件的烘干要求 211
7.5.5 潮湿敏感器件的使用要求 216
7.5.6 印制板组件返工要求 218
7.6 电子元器件管理体系认证基本要求 219
7.7 电子元器件与设备制造的兼容性常见问题 219
7.7.1 电子元器件与设备制造的兼容性不好会导致什么后果? 219
7.7.2 电子元器件与设备制造的兼容性应该在什么时候考虑? 220
7.7.3 电子元器件焊接过程仅使用有铅焊料,还需要进行无铅管理吗? 220
7.7.4 潮湿敏感器件使用隔潮袋包装时,完全抽真空会有什么不良后果? 220
7.7.5 在静电防护方面,能否举一个电子元器件与设备制造兼容性优化改进的
示例? 221
第8章 电子元器件数据系统管理要求 224
8.1.1 建立数据系统的目的 225
8.1.2 建立数据系统的要求 225
8.1.3 建立数据系统的步骤 228
8.2 数据手册和主要参数要求 229
8.3 应用分析测试数据要求 231
8.4 鉴定数据管理要求 234
8.5 质量保证数据管理要求 236
8.6 设备制造和装配数据管理要求 239
8.7 客户拒收数据管理要求 242
8.8 使用数据管理要求 244
8.9 电子元器件管理体系认证基本要求 247
8.10 电子元器件数据系统管理常见问题 247
8.10.1 建立电子元器件数据系统的目的与核心要求是什么? 247
8.10.2 构建电子元器件数据系统的关键实施步骤有哪些? 248
8.10.3 电子元器件数据系统的核心数据类别与要求有哪些? 248
8.10.4 如何规范管理电子元器件数据系统? 249
第9章 设备技术状态(构型)管理 251
9.1 技术状态(构型)控制管理目的、要求和程序 252
9.1.1 技术状态(构型)管理目的和要求 252
9.1.2 技术状态(构型)控制管理程序 253
9.2 技术状态(构型)管理最低要求 255
9.3 对电子元器件的技术状态(构型)管控—PPAP 256
9.4 设备电子元器件变更管理要求 257
9.4.1 建立变更管理程序 257
9.4.2 变更必要性和技术可行性分析 260
9.4.3 选择新的电子元器件 260
9.4.4 设备变更文件 261
9.5 设备电子元器件替代管理要求 262
9.5.1 建立替代管理程序 262
9.5.2 替代必要性和技术可行性分析 263
9.5.3 选择替代来源 264
9.5.4 指导文件 264
9.6 电子元器件管理体系认证基本要求 265
9.7 设备技术状态(构型)管理常见问题 265
9.7.1 电子元器件替代管理过程要点有哪些? 265
9.7.2 电子元器件替代管理核心要素有哪些? 266
9.7.3 电子元器件替代管理实施过程中的常见问题有哪些? 268
第10章 ECMP要求及体系建设 269
10.1 ECMP目的 270
10.2 ECMP组织 270
10.3 ECMP实施 272
10.3.1 ECMP符合情况 272
10.3.2 ECMP目标 273
10.3.3 ECMP体系责任人分包活动 273
10.4 ECMP验收 273
10.5 ECMP维持 274
10.5.1 证书维持 274
10.5.2 证书的更换 274
10.5.3 认证资格的暂停或恢复、撤销、注销和扩大或缩小认证范围 274
10.6 ECMP体系建设实施要点 275
10.7 ECMP管理要求和保证常见问题 292
10.7.1 ECMP国际版认证有哪些类型的证书,认证流程是怎样的? 292
10.7.2 ECMP体系建设和认证实施有哪些流程? 292
10.7.3 拥有ECMP有哪些好处? 296
附录1 英文缩写对照表汇总(按字母排序) 297
附录2 参考文献 302
展开
序 言
C919大型客机的成功研制和投入商用,标志着我国具备按照国际通行适航标准研制大型客机的能力,是我国民用航空发展的重要里程碑。在C919大型客机的研制过程中,无论是飞行控制系统、通信导航系统,还是发动机控制系统等,都离不开高性能、高可靠的电子元器件。可以说,没有高质量的航空电子元器件,就没有安全可靠的商用飞机。
航空电子元器件的特殊性在于其应用场景的极端严苛和安全性要求的极高标准,无论是高海拔、强震动、宽温域的使用环境,还是长寿命、高可靠、抗干扰的性能要求,都对航空电子元器件的选用和质量稳定性提出了更高要求。然而,民用航空电子元器件一般采购量不大,且技术门槛高、认证周期长、管理要求严,航空电子设备制造企业在选用和采购元器件时往往面临诸多困难。
电子元器件管理计划(ECMP)是国际航空领域针对民用航空电子设备全生命周期使用电子元器件提出的系统性过程管控要求,旨在确保电子元器件的选择和使用全过程能够满足航空电子设备应用要求。ECMP的核心价值在于其系统性和全面性,它针对元器件的选型、应用、鉴定、持续质量保证、可信性等八个过程要素提出细化管控内容,确保每一个过程都符合民用航空电子设备的要求。通过开展ECMP过程管控,可有效保证电子元器件选择和应用的正确性,从而提高民用飞机电子设备的安全性和可靠性。然而,ECMP的实施并非易事。它要求航空电子设备制造企业具备完善的质量管理体系、严格的过程控制能力以及高效的供应链协同能力。
《航空电子元器件管理计划(ECMP)体系建设与实践(管理篇)》系统阐述了民用航空电子元器件管理的核心理念、方法和实践,为企业提供了一套全面、实用、可操作的指导方案。该书以ECMP为核心,详细介绍了民用航空电子设备过程管理的元器件通用要求、ECMP体系建设及认证要求等内容。该书的姊妹篇《航空电子元器件管理计划(ECMP)体系建设与实践(应用篇)》一书介绍了企业ECMP标准体系的架构,重点解读了民用航空电子元器件相关标准规范,包括通用规范、测试方法标准等。通过这一系列图书的出版,能够为民用航空电子设备制造企业提供有力支持,科学管理和规范应用元器件,帮助更多优秀元器件企业进入商用航空领域,提升我国民用航空制造业整体水平。
在航空电子领域,电子元器件的管理是确保飞行安全和设备可靠性的核心环节。随着技术的发展和行业标准的不断演进,IEC 62239-1定义了制定电子元器件管理计划(ECMP)的要求,ECMP体系成为航空电子过程管理的重要组成部分。本书详细介绍了ECMP体系过程管理的通用要求,以及如何实施这些要求以保障电子元器件的质量和性能。本书旨在为航空电子行业的工程师、项目经理和质量控制专家提供实用的参考,帮助他们理解和实施ECMP体系,以提高产品的质量和可靠性。
本书围绕航空电子元器件管理计划的主要工作展开,全书共10章,其架构如图1所示,对各章内容的编排如下。
图1 全书架构
第1章绪论。概括介绍了航空电子元器件管理计划的概念与作用、发展历程,重点阐述了ECMP体系的八大技术要求和管理要求以及在航空设备全寿命周期的应用。
第2章介绍电子元器件选择要求。说明了在ECMP体系管理下电子元器件选择的目的、应用条件、可用性和耐久性、额外性能、标识等要求,优选目录管理,以及电子元器件选择的风险管理。
第3章介绍电子元器件应用要求。包括EMC,降额及应力分析,机械应力分析,测试、可测试性和维修性,航空电子辐射环境,无铅焊接管理,假冒和回收电子元器件的避免、湿敏与腐蚀,以及其他与客户相关的应用要求等问题的具体分析。
第4章介绍电子元器件鉴定要求和方法。详细阐述了航空电子领域典型电子元器件的最低鉴定要求和鉴定方式,以及经销商和分包商假冒风险控制要求,并给出了航空电子元器件鉴定方法程序文件示例。
第5章介绍电子元器件持续质量保证和方法。包括一般质量保证要求、OEM的内部持续监控以及对电子元器件设计和制造过程变更的监控等。
第6章介绍电子元器件可信性要求和保证。关注电子元器件的可用性、可靠性、可维护性和保障性,保障电子元器件在长期使用中的稳定性。
第7章介绍电子元器件与设备制造的兼容性要求和保证。阐述如何进行电子元器件运输操作和贮存管理、ESD防护、无铅焊接管理、潮湿敏感器件管理,为电子元器件与设备制造过程的兼容性提供保障。
第8章介绍电子元器件数据系统管理要求。包括电子元器件性能数据手册、应用分析测试、鉴定、质保、装配和使用等数据的详细管理要求,以保证器件数据备查和质量数据溯源。
第9章介绍设备技术状态(构型)管理。讨论了设备技术状态(构型)管理的目的、要求和程序、最低要求、电子元器件变更和替代管理要求。
第10章介绍ECMP管理要求及体系建设,总结了ECMP管理目的、组织、实施、验收、维持、体系建设实施要点等内容,并对ECMP国际证书的类别、ECMP体系建设实施的流程以及获得ECMP认证的益处等读者关注的问题进行了介绍。
本书作者长期从事航空、航天、车船等领域电子元器件质量与可靠性技术研究,承担过国家级、省部级、企业级等多项相关项目和研究课题,在电子元器件的质量控制、标准应用、数据系统建设、鉴定试验技术、体系建设和体系认证方面有丰富的经验,积累了大量素材和基础数据,为本书的编写奠定了基础。本书共分10章,各章执笔分别是:第1章支越、王晓、钱芮、林锦涛、张腾飞;第2章王春辉、翁丰壕、林锦涛、钱芮;第3章王春辉、翁丰壕、林锦涛、王晓;第4章蔡戬、王晓、林锦涛、钱芮;第5章蔡戬、李晗颖、翁丰壕、王晓;第6章李海柱、李晗颖、王晓、张腾飞;第7章何小琦、林锦涛、翁丰壕、李晗颖;第8章何小琦、钱芮、李晗颖、张腾飞;第9章李海柱、林锦涛、张腾飞、翁丰壕;第10章支越、李海柱、张腾飞、李晗颖、林锦涛。支越、何小琦、王春辉、蔡戬、李海柱负责本书策划、组织编写和组织审稿工作,全书由林锦涛和李海柱统稿定稿。
在本书策划和编写过程中,得到了作者单位许多同事的大力支持和帮助,恩云飞研究员2003年对ECMP方向的前瞻性指导为今天本书的编写奠定了基础,胡湘洪研究员对本书的组织编写工作给予了大力支持。
本书编制和审稿过程中,还得到中国商飞公司、上海飞机设计研究院、中航民机机载系统工程中心等航空领域相关单位的大力支持和指导。在此表示由衷感谢。
本书内容跨度较大,在编写过程中,参阅了前辈和同行编写、提供的大量相关文献资料,并引用了部分内容,在此表示衷心感谢。
由于本书编写时间紧迫,成书略显仓促,编者水平所限,错漏之处难免,敬请广大读者批评指正。
作 者
2025年8月
展开