元器件可靠性与质量等级指南
em等级元器件
em等级元器件EM等级元器件是一种标志着元器件质量和可靠性等级的指标，主要用于评估和选择电子元器件的性能和可靠性。
EM等级是根据元器件在特定环境条件下的可靠性测试结果来确定的，通常分为EM1、EM2、EM3三个等级。
不同的EM等级代表了不同的可靠性要求和应用范围。
EM等级元器件在电子产品的设计和生产中起着至关重要的作用。
不同的EM等级要求元器件在不同的环境条件下具有不同的可靠性和耐久性。
EM等级越高，代表元器件的可靠性要求越高，适用范围也越广。
因此，选择合适的EM等级元器件对于保证电子产品的性能和可靠性至关重要。
EM1等级元器件是最高等级的元器件，要求具有极高的可靠性和耐久性。
这些元器件通常用于对可靠性要求极高的关键应用场景中，如航空航天、国防军工等领域。
EM1等级元器件经过严格的可靠性测试，能够在极端的环境条件下正常工作，具有很高的抗干扰能力和长寿命特性。
EM2等级元器件是中等等级的元器件，要求具有一定的可靠性和耐久性。
这些元器件适用于一般的工业控制、通信设备等领域。
EM2等级元器件可以满足大多数应用场景下的可靠性要求，价格相对较低，是大多数电子产品的常用元器件。
EM3等级元器件是最低等级的元器件，要求较低的可靠性和耐久性。
这些元器件通常用于一些非关键应用场景，如消费类电子产品、家电等。
EM3等级元器件在一般环境条件下能够正常工作，但在极端环境下可能会出现故障。
因此，在选择EM3等级元器件时需要根据实际应用场景来评估其可靠性和耐久性是否满足要求。
选择合适的EM等级元器件需要综合考虑多个因素。
首先，需要明确电子产品的应用场景和可靠性要求，确定所需的EM等级。
其次，需要对不同供应商提供的EM等级元器件进行比较，包括价格、性能、可靠性等方面的比较。
最后，还需要考虑供应商的信誉和售后服务等因素，选择可靠的供应商。
EM等级元器件是评估和选择电子元器件可靠性和耐久性的重要指标。
不同的EM等级代表了不同的可靠性要求和应用范围，选择合适的EM等级元器件对于保证电子产品的性能和可靠性至关重要。
元器件的质量等级
汇总整理张增照
1
为了保证军用元器件的质量，我国制订了一系列的元器件标准。在七十年代末期制订的“七专”7905技术协议和八十年代初期制订的“七专”8406技术条件（以下统称“七专”条件），“七专”技术条件是建立我国军用元器件标准的基础，目前按“七专”条件或其加严条件控制生产的元器件仍是航天等部门使用的主要品种。（注：“七专”指专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡）
下面对组成国家军用元器件标准体系的三种形式：规范、标准和指导性技术文件分别举例作简要的介绍。
1.1
元器件规范主要包括：元器件的总规范（通用规范）和详细规范两个层次。总规范对某一类元器件的质量控制规定了共性的要求，详细规范是对某一类元器件中的一个或一系列型号规定的具体的性能和质量控制要求，总规范必须与详细规范配套使用。元器件的产品规范是元器件生产线认证和元器件鉴定的依据之一，也是使用方选择、采购元器件的主要依据。
1.2
标准是国家军用标准体系中除了规范、指导性技术文件以外的另一种形式。它包括的门类很广，对元器件使用方来说，首先要了解有关试验和测量方法的标准。因为这类标准是规范重要的技术支撑，结合产品规范了解这类标准的内容，一方面有助于更深入地掌握元器件承受各种应力的能力，另一方面对元器件使用方正确制订补充筛选（二次筛选）或失效分析的标准或法规性文件提供了参考依据。
b.标准—主要包括：试验和测量标准、质量保证大纲和生产线认证标准、元器件材料和零件标准、型号命名标准、文字和图形符号标准等；
c.指导性技术文件—主要包括：指导正确选择和使用元器件的指南、用于电子设备可靠性预计的手册、元器件系列型谱等。
根据我国的具体情况，军标分为国家军用标准、行业军用标准、企业军用标准三个级别。
5
电子元器件可靠性
2024年2月1日星期四
选用元器件要考虑的要素
1. 电特性：元器件除了满足装备功能要求之外，要能经受最大施加的电应力 2. 工作温度范围：器件的额定工作温度范围应等于或宽于所要经受的工作温度范围 3. 工艺质量与可制造性：元器件工艺成熟且稳定可控，成品率应高于规定值，封
装应能与设备组装工艺条件相容 4. 稳定性：在温度、湿度、频率、老化等变化的情况下，参数变化在允许的范围内 5. 寿命：工作寿命或贮存寿命应不短于使用它们的设备的预计寿命 6. 环境适应性：应能良好地工作于各种使用环境，特别是如潮热、盐雾、沙尘、
基本结构：固体二氧化锰作为电介质，烧结的钽块作为阳极 优点（与铝电解电容器相比）
温度范围宽：可达-55℃～125℃ 漏电流小：<0.01CV[uA]，可与品质最好的铝电解电容相比 损耗因数低：0.04~0.1，约比铝电解电容好两倍 温度系数低：电容值在工作温度范围内的变化±3～ ± 15％ 有可能反极性使用：在某些工作电压范围内 体积小：可以做成片状电容 寿命长：常常作为军事用途
酸雨、霉菌、辐射、高海拔等特殊环境 7. 失效模式：对元器件的典型失效模式和失效机理应有充分了解 8. 可维修性：应考虑安装、拆卸、更换是否方便以及所需要的工具和熟练等级 9. 可用性：供货商多于1个，供货周期满足设备制造计划进度，能保证元器件失
效时的及时更换要求等 10. 成本：在能同时满足所要求的性能、寿命和环境制约条件下，考虑采用性价比
3 固有噪声 碳膜电阻内部结构不连续性大，是固有噪声最大的电阻 线绕电阻内部为体金属，不连续性很小，是固有噪声最小的电阻 金属膜电阻的固有噪声介于碳膜电阻和线绕电阻之间 固有噪声大的电阻不宜用于微弱信号放大、高增益精密等电路中
元器件可靠性与质量等级指南
附录B元器件可靠性与质量等级指南B1 元器件质量保证有关标准为了保证军用元器件的质量，我国制订了一系列的元器件标准。
七十年代末期制订了“七专”7905技术协议，八十年代初期制订了“七专”8406技术条件（以下统称“七专”条件）。
“七专”技术条件是建立我国军用元器件标准的基础，目前按“七专”条件或其加严条件控制生产的元器件仍是航天等部门使用的主要品种。
（注：“七专”指专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡）。
根据发展的趋势，“七专”条件将逐步向元器件的国家军用标准（GJB）过渡。
因此，以下将主要介绍元器件国家军用标准的有关情况。
从八十年代开始，我国军用标准化组织参照美国军用标准（MIL）体系建立了GJB体系，其中元器件的标准有规范、标准、指导性技术文件三种形式：a．规范—主要包括：元器件的总规范和详细规范，这两种规范统称产品规范；b．标准—主要包括：试验和测量标准、质量保证大纲和生产线认证标准、元器件材料和零件标准、型号命名标准、文字和图形符号标准等；c．指导性技术文件—主要包括：指导正确选择和使用元器件的指南、用于电子设备可靠性预计的手册、元器件系列型谱等。
根据我国的具体情况，军标分为国家军用标准、行业军用标准、企业军用标准三个级别。
下面对组成国家军用元器件标准体系的三种形式：规范、标准和指导性技术文件作简要的介绍。
B1.1 规范元器件规范主要包括：元器件的总规范（通用规范）和详细规范两个层次。
总规范对某一类元器件的质量控制规定了共性的要求，详细规范是对某一类元器件中的一个或一系列型号规定的具体的性能和质量控制要求，总规范必须与详细规范配套使用。
元器件的产品规范是元器件生产线认证和元器件鉴定的依据之一，也是使用方选择、采购元器件的主要依据。
现在我国国防工业主管部门已发布了大量的元器件总规范，但是详细规范还没完全配套，所以往往由器件生产单位制定了详细规范（属于企业军用标准级别）经标准化机构确认后贯彻执行。
国产元器件等级划分
国产元器件等级划分
国产元器件的等级划分通常是根据其质量、性能和可靠性等方面进行的。
在不同国家和不同行业中，可能存在不同的等级划分标准。
以下是一般情况下的一些常见的国产元器件等级划分：
1.一等品：这是最高等级的元器件，具有最好的质量和性能。
通常用于对可靠性要求极高的领域，如军事、航空航天等。
2.二等品：这个等级的元器件质量和性能良好，但可能没有一等品那么高的可靠性。
适用于一些对性能要求较高但可靠性要求相对较低的应用领域。
3.三等品：这个等级的元器件可能在质量和性能上有一些限制，通常用于对性能和可靠性要求相对较低的一些应用领域，如消费类电子产品。
4.工业等级：有时候，元器件可能会按照其适用领域的不同划分为工业等级。
这可能是一个比较广泛的分类，包括工业控制、自动化等应用。
5.消费级：这个等级的元器件通常用于大规模生产的消费类产品，如智能手机、家用电器等。
它们的成本相对较低，但通常会满足普通用户的需求。
6.民用等级：在一些特殊领域，如医疗、交通等，可能会有民用等级的元器件，要求在质量、可靠性和环境适应性方面满足特殊的标准。
需要注意的是，这只是一种可能的分类方式，实际上，不同行业和不同产品的制造商可能会根据自己的需求制定不同的等级划分标准。
在国际贸易中，也可能会有一些国际通用的认证和标准，例如ISO标准等。
元器件自主可控abcde等级定义
元器件自主可控abcde等级定义元器件自主可控ABCDEF等级定义自主可控ABCDEF等级是指元器件产品在设计、研发、生产和运营过程中的自主可控程度。
该等级定义了元器件的自主研发、自主制造、自主控制和自主运营的能力，帮助企业和市场了解和评估元器件的可靠性、可信性和国产化水平。
A级：A级元器件是指具备自主研发设计和生产制造能力的高可信度产品。
此类元器件具有国际领先的技术水平，并具备自主知识产权。
生产制造过程中采用自主可控的核心技术和关键材料，具备高度可靠性和稳定性。
B级：B级元器件是指具备自主研发设计和生产制造能力的可信度较高的产品。
该级别的元器件在技术水平上接近国际领先水平，具备自主知识产权和核心技术，在生产制造过程中采用自主可控的关键技术和材料，能够满足大部分市场需求。
C级：C级元器件是指具备一定自主研发设计和生产制造能力的可信度一般的产品。
此类元器件在技术水平上与国际水平有所差距，可能还依赖部分的关键技术和材料进口，其自主知识产权程度较低。
D级：D级元器件是指具备基本自主研发设计和生产制造能力的产品。
该级别的元器件在技术水平上相对滞后，主要依赖于国外技术和材料，缺乏自主核心技术和知识产权。
E级：E级元器件是指处于起步阶段的自主研发设计和生产制造能力的产品。
这些产品在技术水平上相对较低，技术含量有待提高，依赖于其他厂商的技术支持和合作。
F级：F级元器件是指缺乏自主研发设计和生产制造能力的产品。
此类产品的技术水平较低，主要依赖于进口，无自主控制能力。
以上是元器件自主可控ABCDEF等级定义，通过明确不同等级的自主可控程度，可以帮助企业和市场了解和评估元器件的质量和国产化水平，推动我国元器件产业的发展和提升。
元器件应用等级
元器件应用等级
元器件应用等级是指在电子设备中所使用的各种元器件的等级评定。
以下是一份元器件应用等级的概述，其中不包含任何真实的名字或引用。
1. 一级等级：一级等级的元器件应用于电子设备的基础部分，直接影响设备的性能和可靠性。
这些元器件通常由高性能材料制成，具有良好的热稳定性和电隔离性能。
一级等级元器件的可靠性要求非常高，需要通过严格的质量控制和可靠性测试进行验证。
2. 二级等级：二级等级的元器件应用于电子设备的功能模块，用于实现设备的各种功能和特性。
这些元器件通常具有较高的集成度和较高的工作温度范围，能够适应各种复杂的工作环境。
二级等级元器件的可靠性要求较高，需要满足设备在长时间运行和不同工作条件下的要求。
3. 三级等级：三级等级的元器件应用于电子设备的辅助部分，用于提供设备运行所需的配套功能。
这些元器件通常功能相对简单，主要是为了保护设备或提供辅助功能而设计。
三级等级元器件的可靠性要求相对较低，但仍需要满足设备的基本工作要求。
4. 四级等级：四级等级的元器件应用于电子设备的非关键部分，通常是用于提供额外的功能或增强设备性能的元器件。
这些元器件的可靠性要求相对更低，通常通过普通的质量控制和性能测试来验证。
元器件应用等级的划分是根据元器件在电子设备中的功能和重要性来确定的。
不同级别的元器件具有不同的性能和可靠性要求，这有助于确保电子设备的正常运行和长期稳定性。
在实际的电子设备设计和制造过程中，需要根据不同的需求选择合适的元器件应用等级，以满足设备的设计要求。
元器件质量等级
根据用途，元器件的质量等级可分为：用于元器件生产控制、选择和采购的质量等级和用于电子设备可靠性预计的质量等级两类，两者有所区别，又相互联系。
1 用于元器件生产控制、选择和采购的质量等级元器件的质量等级与其生产过程执行的规范是密不可分的，规范要求质量控制的严格程度，决定了元器件质量等级的高低。
在大多数军工产品中采用国产元器件的质量等级分为： (七专) 7905 、(七专) 8406 、(七专) 840611A (半导体分立器件) 、(七专) 补充技术协议、国军标 (GJB)等五种。
前四种可以认为是四种质量等级，而国军标由于参照采用了美国军用 (MIL) 标准，其质量等级的分类方法比较复杂，器件分为 3~4 个质量保证等级 (简称质量等级)；元件分为有可靠性指标的和无可靠性指标的两类，对于有可靠性指标的元件可分为若干个失效率等级。
国军标元器件的质量等级包括了：器件的质量保证等级和有可靠性指标元件的失效率等级，如表 1 所示。
表 1 国军标元器件质量分级进口元器件的质量分级更为复杂，考虑到较多的是采用美国军用元器件及部分欧洲空间局 (ESA) 元器件，所以简要介绍 MIL 和欧洲空间局空间元器件协调组(ESA/SCC)元器件质量分级的情况。
美军标元器件的质量分级如表 2 所示。
表 2 美军标元器件质量分级从 1994 年 6 月美国宣布对军用标准实行改革以来，表 2 中涉及的美军标中，MIL-M-38510 已并入 MIL-I-38535，而且都已改成性能规范(规范代号的字母改为 MIL-PRF- ，以后的数字不变，如 MIL-PRF-38535C)，内容也有较大的变化，例如采用统计过程控制(SPC)技术后，原来军用规范规定要 100%做的筛选项目，允许减少甚至可以全部免除。
因此，在选择和采购元器件时，必须加以注意。
这里特别要对微电路 (包括：半导体集成电路及混合集成电路) 的质量等级作些说明，其中 B 级与 S 级是微电路的质量保证等级，此外凡符合 MIL-STD- 883 《微电路试验方法和程序》 1.2.1 条规定的微电路，属于质量等级为 883 级的微电路。
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表 B1-2 国军标方法标准及其等效采用的美国军用标准
序号
国军标编号
国军标名称
等效采用的美军标编号
B1.2 标准
标准是国家军用标准体系中除了规范、指导性技术文件以外的另一种形式。它包括的门 类很广，对元器件使用方来说，首先要了解有关试验和测量方法的标准。因为这类标准是规 范重要的技术支撑，结合产品规范了解这类标准的内容，一方面有助于更深入地掌握元器件 承受各种应力的能力，另一方面对元器件使用方正确制订补充筛选（二次筛选）或失效分析 的标准或法规性文件提供了参考依据。
这种表征方式主要用于电容器、电阻器以及继电器等电子元件的可靠性要求及其评价方 面。需要说明的是：由于这些元件以往的规范，均以“有可靠性指标的×××总规范（详细 规范）”定名，而容易产生没有冠以“有可靠性指标的×××”就没有可靠性要求甚至无可靠 性的误解。“有可靠性指标”英文缩写为“ER”（Established Reliability），其基本含义是“确立 （或建立）可靠性”。包括两方面的含义：一是确立可靠性保证要求，二是确立可靠性的量化 值。就“确立可靠性保证要求”的含义而言，是军用电子元器件标准或规范共同的内容，而 “确立可靠性的量化值”则是失效率等级表征可靠性保证要求的元件规范特有的内容。
在很多电子元件的规范或标准中，规定产品的失效率从 10-5/h～10-8/h 分为四个等级。目 前在做产品定级鉴定试验时，一般仅按 10-5/h 这一等级进行，高于这一等级的则按 10-5/h 等级 鉴定试验和维持试验的数据予以确定。无论等级高低，可靠性保证体系方面的要求（指可靠 性保证大纲标准中统一规定，并为产品规范所具体明确的要求）都是同一的。
序号
国军标编号
国军标名称
等效采用的美军标编号
1 GJB 33A-97 2 GJB 597A-96 3 GJB 2438A-95
半导体分立器件总规范 半导体集成电路总规范 混合集成电路总规范
MIL-S-19500H MIL-M-38510G MIL-H-38534C
4 GJB 63B-2001
有可靠性指标的固体电解质钽电容器总规范
MIL-C-39003
5 GJB 65B-99
有可靠性指标的电磁继电器总规范
MIL-R-39016
表 B1-1 中序号 1～3 是器件的总规范，包括了分立器件、半导体集成电路及混合集成电 路，每一类器件只有一个总规范，但是对于同一类的元件，就可以有不止一个总规范，例如 对于电容器这一大类的元件，已发布了 21 个总规范。对于电磁继电器已发布了 3 个总规范。 每个器件或元件的总规范下面又有若干个详细规范配套，所以元器件的产品规范（总规范和 详细规范）的数量在元器件标准体系中占很大的比例。
7
GJB 4027-2000 军用电子元器件破坏性物理分析方法
MIL-STD-750H MIL-STD-202F MIL-STD-883D MIL-STD-1344A 无相应的美军标准 无相应的美军标准 MIL-STD-1580A
附36
表 B1-2 中序号 1～4 是标准化部门等效采用了相应的美军标制定的。这四个标准所列的 试验方法分别适用于半导体分立器件、元件、微电子器件和电连接器的试验，这些方法标准 在半导体分立器件、元件（包括电连接器）、微电路产品规范的鉴定试验、质量一致性检验中 被广泛地引用。
我国于 1979 年发布了国家标准 GB/T 1772-79《电子元器件失效率试验方法》，对有可靠 性指标（ER）的军用元件，规定了失效率等级，该国标是参照采用了美军标 MIL-STD-690B （1968）而制定的，一直沿用到九十年代初期。1996 年发布了国家军用标准 GJB2649-96，该 国军标等效采用了美军标 MIL-STD-690C（1993），今后国军标有可靠性指标的贯标元件将主 要采用 GJB 2649-96。但目前大多数列入合格产品目录（QPL）中有可靠性指标的元件，仍沿 用 GB/T 1772-79 规定的失效率等级，两者的失效率等级代号很易混淆，现将这两个标准失效 率等级的分类及代号同时列于表 B2-1，供比较。
1
GJB 128A-1997 半导体分立器件试验方法
2
GJB 360A-1996 电子及电气元件试验方法
3
GJB 548A-1996 微电子器件试验方法和程序
4
GJB 1217-1991 电连接器试验方法
5
GJB 3157-1998 半导体分立器件失效分析方法和程序
6
GJB 3233-1998 半导体集成电路失效分析程序和方法
B2 可靠性表征方式
军用电子元器件标准和规范中规定的可靠性保证要求有两种表征方式，即失效率等级和 产品保证等级。前者用于大多数（并非全部）电子元件可靠性水平的评定，后者则用来评价 电子器件（包括部分电子元件）的可靠性保证水平。
B2.1 元件的失效率等级
用失效率来评定或表征产品可靠性水平的质量等级，是目前大多数电子元件划分质量等 级的表征方式之一。失效率是表征电子产品可靠性水平的一种量化特征量。
附录 B
保证军用元器件的质量，我国制订了一系列的元器件标准。七十年代末期制订了“七 专”7905 技术协议，八十年代初期制订了“七专”8406 技术条件（以下统称“七专”条件）。 “七专”技术条件是建立我国军用元器件标准的基础，目前按“七专”条件或其加严条件控 制生产的元器件仍是航天等部门使用的主要品种。（注：“七专”指专人、专机、专料、专批、 专检、专技、专卡）。
质量认证包括两方面的内容：对于元器件生产单位质量保证能力的评定：对其所生产的 元器件进行鉴定或考核，合格者列入合格产品目录(QPL)或合格生产厂目录（QML）。
除了原国防科工委授权的军用元器件质量认证机构外，军工行业也可授权具有认证能力 的单位按标准或法规性文件，对元器件生产单位的质量保证能力进行考察，以及对其生产的 产品进行鉴定或考核，合格者列入该军工行业合格产品目录。为了区别于由国家授权的质量 认证，将军工行业授权的质量认证，称为质量认定，由于军工行业是元器件的用户，所以质 量认定也可称为用户认证或第二方认证。
现在我国国防工业主管部门已发布了大量的元器件总规范，但是详细规范还没完全配套， 所以往往由器件生产单位制定了详细规范（属于企业军用标准级别）经标准化机构确认后贯 彻执行。
已发布的军用元器件总规范中，影响较大的总规范及其参照采用的 MIL 标准如表 B1-1 所示。
附35
表 B1-1 国军标总规范及其等效采用的美国军用标准
B3 元器件的质量认证
最早的质量认证是七专线审查，由当时的五所数据中心审查，依据规定，必须经“七专 线”及产品经过审核、批准、公布（七专目录）的产品，才可以打上“G”的标记。
自 90 年代初期开始的军标认证，是依据国家军用标准的认证。其认证机构是由原国防科 工委授权的中国军用电子元器件质量认证委员会，它独立于元器件的生产方和使用方，所以 属于第三方认证。
附37
失效率等级名称
亚五级 五级 六级 七级 八级 九级 十级
表 B2-1 失效率等级
失效率等级代号
GB/T 1772-79
GJB 2649-96
Y
L
W
M
L
P
Q
R
B
S
J
-
S
-
最大失效率 （1/h 或 1/10 次）
3×10-5 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10
B2.2 产品保证等级
MIL-STD-11268《电子设备用元器件、材料与工艺》在界定高可靠性元器件时明确指出， 凡按失效率表征可靠性（ER：Established Reliability）的规范供货的 P 级（10-6/h）及其以上的 元件，和按规定有产品保证等级的规范供货的 B 级及其以上（对于微电路）和 JANTX 级及其 以上（对半导体分立器件）的器件，均属于高可靠性器件，并依据这一界定采购使用需要的 高可靠元器件。
作为另一种表征方式的产品保证等级，则与失效率等级表征方式有较大不同。其一是产 品保证等级没有直观的量化数值，其二是不同产品保证等级有不同的保证要求。采用产品保 证等级表征可靠性水平的产品最典型的是半导体器件，包括集成电路。在 GJB33《半导体器 件总规范》中明确规定产品保证等级为 JP（普军级）、JT（特军级）、JCT（超特军级）、JY(宇 航级)。在某些电子元件的总规范中虽未明确指出产品保证等级，实际上产品保证等级为一级 ——J(军级)；还有的规范明确规定供宇航用，如 GJB599A《耐环境快速分离高密度圆形电子 连接器件总规范》中明确规定供宇航用，即产品保证等级为宇航级。
对于不同的质量保证等级的电子器件或元件，它必定具有与该等级相应的、确定的固有 可靠性水平。至于这些电子器件能否通过长期恒定应力试验来得出相应的失效率数据，从理 论上讲，在不考虑经济、时间等因素的情况下应该是可以得到的，但从实际出发是难以实现 的。何况由于电子器件的复杂程度，它们的失效时间函数不一定完全服从指数分布，而且受 设计、结构、材料、工艺等因素的影响很大，从技术上完全保证试验结果的真实性也有一定 难度。不过目前可以通过用户，了解这些电子器件使用的数量和失效时间，来获取使用失效 率的统计数据也是一种可采用的途径。资料上见到的这类元件、器件的失效率，据分析有两 个来源，一个是生产方的最终检验与试验数据的累积处理结果，另一个是使用方的现场失效 统计分析。
根据发展的趋势， “七专”条件将逐步向元器件的国家军用标准（GJB）过渡。因此， 以下将主要介绍元器件国家军用标准的有关情况。
从八十年代开始，我国军用标准化组织参照美国军用标准（MIL）体系建立了 GJB 体系， 其中元器件的标准有规范、标准、指导性技术文件三种形式：