由于市場(chǎng)需求不斷增加以及產(chǎn)能持續(xù)受限,，導(dǎo)致互連組件,、被動(dòng)組件與機(jī)電組件(IP&E)的供應(yīng)短缺。這種情況很可能持續(xù)數(shù)年,，因?yàn)楣┴浬虛?dān)心因特網(wǎng)泡沫化周期重演,，因而推遲了對(duì)于更多制造產(chǎn)能的投資。雖然許多人可能認(rèn)為供應(yīng)短缺是制造或采購(gòu)的問(wèn)題,，事實(shí)上,，站在最佳位置的設(shè)計(jì)人員也能幫忙找到長(zhǎng)期解決方案。
編按：在各種電子設(shè)計(jì)中最普遍的組件——互連,、被動(dòng)與機(jī)電(IP&E)組件,，目前正歴經(jīng)前所未有的供應(yīng)短缺。這種短缺較其他市況的區(qū)別就在于廣大的市場(chǎng)基礎(chǔ)都迫切需要IP&E組件,。AspenCore Media特別報(bào)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)將深入剖析IP&E組件市場(chǎng)：哪些終端市場(chǎng)在爭(zhēng)搶這些組件?為什么產(chǎn)能無(wú)法擴(kuò)增?目前的價(jià)格趨勢(shì)?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(guān)切。諸如多層陶瓷電容器(MLCC),、芯片電阻器等常見(jiàn)的組件需求均已大幅超過(guò)產(chǎn)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(kù)存儲(chǔ)備耗盡,，并導(dǎo)致產(chǎn)線停擺以及隨之而來(lái)的營(yíng)收損失,，甚至影響市場(chǎng)占有率。因此,，這些短缺情況成為全公司關(guān)切的問(wèn)題,，而不僅僅是制造或采購(gòu)部門(mén)的顧慮。
針對(duì)一項(xiàng)設(shè)計(jì)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(dāng)前市場(chǎng)情況下,，可能不足以協(xié)助買(mǎi)到所需的組件。畢竟,，其他公司也有類(lèi)似的選擇,，因此某種替代方案的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的程度可能不亞于爭(zhēng)搶首選組件。
制造業(yè)需要替代方案,，用于取代無(wú)法取得組件,，但它并不是千篇一律的簡(jiǎn)單替代品，而是使用不同的組件類(lèi)型或參數(shù)值,。找到這一類(lèi)替代方案并進(jìn)行驗(yàn)證,，最好是由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來(lái)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(lián)電阻(ESR)低,，而開(kāi)始變得普及,。但這類(lèi)組件的交付周期將近一年，而且預(yù)計(jì)其短缺情況至少要到2020年之后才會(huì)開(kāi)始緩解,，因此為MLCC確保一款替代方案至關(guān)重要,。
電容器技術(shù)對(duì)于像偏置電壓等因素的響應(yīng)不同，這是在選擇替代方案時(shí)需要考慮的幾個(gè)因素之一,。(來(lái)源：Murata)
如果微幅的電路板重新設(shè)計(jì)是一種可行的選擇,，而且電容又不那么重要(例如旁路應(yīng)用)，在較不普及的更大可用封裝尺寸中就可以?xún)H使用一個(gè)更好的電容,。另一種替代方案則是并聯(lián)使用兩個(gè)較低值的電容器,，以取得所需的電容。
但在許多情況下,，調(diào)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(shù)類(lèi)型以取代MLCC，例如鉭或鋁聚合物,。在這些情況下,，開(kāi)發(fā)人員在選擇替代方案時(shí)，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(shù),。
在供應(yīng)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(dá)到比MLCC更好的電容,，因此,，單個(gè)聚合物電容器可以取代兩個(gè)并聯(lián)使用的MLCC組件，這可能因而減少組件數(shù)量并提高可靠性,。
進(jìn)行這樣的評(píng)估必須對(duì)于電容器類(lèi)型有深入的了解,，但許工程師缺少這樣的認(rèn)識(shí)。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(yīng)短缺可能給客戶造成的挑戰(zhàn),。
所以,，他們開(kāi)始提供各種協(xié)助。例如,，在MLCC市場(chǎng),，松下(Panasonic)建立了一個(gè)“如何在MLCC短缺下求生存”(How to Survive the MLCC Shortage)的指南，比較并對(duì)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(shū)——“MLCC短缺：當(dāng)你找不到需要的電容器時(shí)”(MLCC Shortage: When You Can’t Find the Cap You Need)。
業(yè)界貿(mào)易組織也提供了建議,。歐洲被動(dòng)組件研究所(EPCI)詳細(xì)介紹了在鉭和MLCC電容器類(lèi)型之間變換使用的“緊急救援”指南,。
關(guān)于可能替代供應(yīng)短缺組件的另一個(gè)信息來(lái)源是電子產(chǎn)品經(jīng)銷(xiāo)商。大多數(shù)的主要經(jīng)銷(xiāo)商都有工程人員協(xié)助客戶解決各類(lèi)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),，包括確定組件供應(yīng)短缺時(shí)的替代方案,。
為短缺組件確定和驗(yàn)證替代方案的最佳時(shí)機(jī)是在生產(chǎn)庫(kù)存耗盡之前，而且要越早越好,。這個(gè)時(shí)間需要采購(gòu)和設(shè)計(jì)之間的合作和溝通,，并在設(shè)計(jì)完成時(shí)將BOM發(fā)送給組件買(mǎi)家。
在預(yù)期到可能的組件供應(yīng)短缺之前預(yù)先做好準(zhǔn)備,，將有助于確保生產(chǎn)能夠在極少或毫無(wú)中斷的情況下持續(xù)進(jìn)行,。這也意味著設(shè)計(jì)人員將有時(shí)間為某個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)解決方案，而無(wú)需急于做出決策,，以避免或盡可能減輕制造停擺,。