由于市場需求不斷增加以及產能持續(xù)受限,,導致互連組件,、被動組件與機電組件(IP&E)的供應短缺。這種情況很可能持續(xù)數年,,因為供貨商擔心因特網泡沫化周期重演,,因而推遲了對于更多制造產能的投資。雖然許多人可能認為供應短缺是制造或采購的問題,,事實上,,站在最佳位置的設計人員也能幫忙找到長期解決方案。
編按:在各種電子設計中最普遍的組件——互連,、被動與機電(IP&E)組件,,目前正歴經前所未有的供應短缺。這種短缺較其他市況的區(qū)別就在于廣大的市場基礎都迫切需要IP&E組件,。AspenCore Media特別報導團隊將深入剖析IP&E組件市場:哪些終端市場在爭搶這些組件?為什么產能無法擴增?目前的價格趨勢?還有,,我們是如何走到這一步的?
目前的IP&E組件短缺狀況引發(fā)重大關切。諸如多層陶瓷電容器(MLCC),、芯片電阻器等常見的組件需求均已大幅超過產量,,造成供貨周期拉到40到60周,。這已足以讓制造商可能擁有的正常庫存儲備耗盡,并導致產線停擺以及隨之而來的營收損失,,甚至影響市場占有率,。因此,這些短缺情況成為全公司關切的問題,,而不僅僅是制造或采購部門的顧慮,。
針對一項設計規(guī)劃典型的物料列表(BOM)和組件規(guī)格控制,可望為這些組件找到插入式(drop-in)替代方案,,但在當前市場情況下,,可能不足以協助買到所需的組件。畢竟,,其他公司也有類似的選擇,,因此某種替代方案的市場競爭激烈的程度可能不亞于爭搶首選組件。
制造業(yè)需要替代方案,,用于取代無法取得組件,,但它并不是千篇一律的簡單替代品,而是使用不同的組件類型或參數值,。找到這一類替代方案并進行驗證,最好是由設計團隊來完成,。
例如,,考慮為MLCC尋找替代方案。MLCC由于尺寸小,、成本低且等效串聯電阻(ESR)低,,而開始變得普及。但這類組件的交付周期將近一年,,而且預計其短缺情況至少要到2020年之后才會開始緩解,,因此為MLCC確保一款替代方案至關重要。
電容器技術對于像偏置電壓等因素的響應不同,,這是在選擇替代方案時需要考慮的幾個因素之一,。(來源:Murata)
如果微幅的電路板重新設計是一種可行的選擇,而且電容又不那么重要(例如旁路應用),,在較不普及的更大可用封裝尺寸中就可以僅使用一個更好的電容,。另一種替代方案則是并聯使用兩個較低值的電容器,以取得所需的電容,。
但在許多情況下,,調整印刷電路板(PCB)而為尺寸更大的替代方案保留空間,并不一定可行,。在這種情況下,,另一種替代方案可能是使用不同的電容器技術類型以取代MLCC,,例如鉭或鋁聚合物。在這些情況下,,開發(fā)人員在選擇替代方案時,,除了尺寸和電容之外,還需要深入挖掘并探索電壓額定值,、ESR,、諧振頻率和漏電流等參數。
在供應短缺中求生存
某種特定尺寸的鉭或鋁聚合物電容器可能達到比MLCC更好的電容,,因此,,單個聚合物電容器可以取代兩個并聯使用的MLCC組件,這可能因而減少組件數量并提高可靠性,。
進行這樣的評估必須對于電容器類型有深入的了解,,但許工程師缺少這樣的認識。所幸芯片電容器和電阻器或其他IP&E組件的制造商們都非常清楚供應短缺可能給客戶造成的挑戰(zhàn),。
所以,,他們開始提供各種協助。例如,,在MLCC市場,,松下(Panasonic)建立了一個“如何在MLCC短缺下求生存”(How to Survive the MLCC Shortage)的指南,比較并對比MLCC組件與其固體聚合物鋁系列組件的屬性,。同樣地,,Kemet也制作了一份白皮書——“MLCC短缺:當你找不到需要的電容器時”(MLCC Shortage: When You Can’t Find the Cap You Need)。
業(yè)界貿易組織也提供了建議,。歐洲被動組件研究所(EPCI)詳細介紹了在鉭和MLCC電容器類型之間變換使用的“緊急救援”指南,。
關于可能替代供應短缺組件的另一個信息來源是電子產品經銷商。大多數的主要經銷商都有工程人員協助客戶解決各類設計挑戰(zhàn),,包括確定組件供應短缺時的替代方案,。
為短缺組件確定和驗證替代方案的最佳時機是在生產庫存耗盡之前,而且要越早越好,。這個時間需要采購和設計之間的合作和溝通,,并在設計完成時將BOM發(fā)送給組件買家。
在預期到可能的組件供應短缺之前預先做好準備,,將有助于確保生產能夠在極少或毫無中斷的情況下持續(xù)進行,。這也意味著設計人員將有時間為某個問題設計解決方案,而無需急于做出決策,,以避免或盡可能減輕制造停擺,。