在全球化進程遭遇貿易戰的大背景下,國產替換、加速供應鏈的國產化比重被提到了空前的高度,近期被分析最多的H.W供應鏈中的“備胎”都是國內自主品牌,這讓大家對國產替換也有了空前的信心。然而,提到國產替換,大家還是禁不住會多問幾個“能不能”:
國內廠家能不能做?
國產器件能不能做?
國產器件能不能做好?
國產器件能不能持續做好?
國產器件能不能主導技術趨勢?
帶著這些問題,讓我們從用戶的視角來看國產器件替代的進程。
1
“適合”是國產替代的第一生存線
“能做”是最底層的要求
在這個層面上,供應商需要做的功課很簡單:第一步是提供符合要求的規格書,這個要求就是對標市場上通用的國外品牌,第二步是提供“參數對比報告”,兩步走通就說明“能做”。如果再加個餐,讓客戶了解到你的典型應用案例,那就好像加入了催化劑,推動著客戶加速替代的決策。
對替換項目而言,細致而深入的規格書對比報告是一個敲門磚,再加上一份詳細的性能對比報告、測試對比數據,這些不僅可以節約客戶的初審時間,而且在客戶做內部部門之間會審的時候,絕對是一個有力的專業加分項。
“copy不走樣”的雙刃劍
然而,對于規格書本身而言,通用料基本都以國際大廠的規格書做范本,品牌雖然不同,參數項和典型值基本都無二,可以說是“copy不走樣”。“copy不走樣”是一種簡單而又精準高效的打法,在初入市場時十分實用,在沒有精準客戶群體的時候,“copy不走樣”可以有機會去激活所有的潛在客戶。
從另一個維度看,“copy不走樣”卻又給后續的驗證工作帶來的很多的后患,首先是“copy”讓各家規格書趨同,失去了個性化的特點,讓客戶從規格書上很難區分性能強弱,如果客戶不幸選用了一個價格最優但性能最弱的品牌,而更不幸的是該品牌發生了品質不達標的事故,那這個品類的國產芯們就需要花更多的時間去扭轉這個不良記錄,這就是所謂一損俱損的怪圈。
“copy不走樣”在后續認證的過程中,如果出現樣品實測和規格書不符的情況,客戶就會反復質疑,為什么實際性能和規格書差距很大。長此以往,信任的小船說翻就翻,想再爭取一次送樣機會,可能需要為此付出巨大的代價,最重要的是傷害了客戶的國產替換情結,也會讓其他國產兄弟們遭遇質疑:“你不是百分百滿足嗎?為啥還出問題?”
對于國產替代,“適合”才是第一生存線。選最新技術的產品還是上一代技術的產品,有經驗的客戶都知道選“適合”就好。對國產替換來說,上一代技術的產品替代的機會更大,首先,上一代技術從生產到應用都相對成熟,技術門檻相對較低,國產品牌更具價格和服務優勢,而技術的成熟導致產品的邊際利潤遞減,國外大廠會把更多的兵力用在新一代技術的研發上,去獲取新技術帶來的高利潤回報。
由此,國外品牌對上一代產品的支持力度會減弱甚至低于一個利潤線之后會直接做停產的決定,而對于產品周期較長的行業,這種停產會增加成本,所以替換就是一種剛需,這個時候客戶就迫切需要引入新的替代品牌。
另外一個有利的條件是,量產項目的驗證周期遠比新項目的驗證周期短。在這種特定背景下,如何讓國產器件的規格書有效對標客戶,就是一門學問了。
對于規格書層面的文本準備,我們的建議是:一顆紅心,兩手準備。
“一顆紅心”需要對市場上所有的對標產品,有一個清晰的認知,保證自己有“copy不走樣”的能力,有快速切入市場的準入能力。“兩手準備”是指核心參數指標copy不走樣,關鍵差異性參數指標深挖不同行業和細分產品的獨特應用要求,緊貼客戶的應用場景。再次以通用Mosfet 舉例,“核心參數”具體是指封裝、電壓、內阻、管子類型等copy不走樣。核心參數上的任何差異都是一票否決,沒有任何替代的可能。“關鍵性能差異參數”就是與功耗、開關性能、抗干擾性能相關的參數。這個層面的參數沒有一票否決的概念,“適合”才是唯一王道。
比如應用在GPS信號功能周邊的管子,對開關的寄生電容有嚴格指標;但是如果沿用舊的開關電源平臺,開關速度太快反而會出現共通的問題。
2
“合規”到底有哪些規范?
“能做”的層面我們只關注了器件的規格書和基本的性能參數基于copy不走樣的行業共識,我們需要從另外一個維度來度量某個供應商能力的可靠性。這個時候,我們就需要問幾個問題:國產器件能不能做好?國產器件的可靠性如何?能不能做好?
“能不能做好”層面一個重要的考量維度是“合規”。合規意味著元器件必須通過各種各樣的行業標準。以華為為例,華為有可能受到各類標準協會的抵制,拒絕華為繼續參加標準的定義。然而對于多數的國內供應商而言,我們還沒有制定標準的話語權,還處于被動接受標準的階段。
電子行業的標準多如牛毛。不同行業的標準,不同國家的標準還交叉引用,一句話無法概括,剪不斷理不亂。本文試圖從幾個維度,粗淺地理解不同層級的規范,為大家梳理一個宏觀的概念。
環境類有害物質申報,這類標準規范的主導者是歐盟,普及度比較高的是RoHS、REACH兩個標準。RoHS是限定條款,要求指定產品不能包含特定的物質。 REACH是高危物質的聲明,要求元器件廠家主動申報。在RoHS和REACH的基礎上,又衍生了不同的版本,比如中國RoHS、汽車行業的認證體系、無鹵素要求等。RoHS 和REACH 只是標準定義,與之對應的還有不同的認證機構。
SGS 報告是目前最通用的物質承諾報告,汽車行業則采用標準的IMDS 報告進行有害物質申報。在具體的有害物質申報過程中,不同行業的豁免條款,是需要仔細研讀的部分。
元器件級別可靠性標準。JEDC (主要針對半導體)、IEC(電氣標準協會,針對所有電子元器件產品)和 AEC(汽車行業標準)是使用最廣的電子元器件的通用標準。中國的國標基本上就是國際標準的翻譯版。
日本在高光時期也有自己的標準JEITA,這類標準偶爾還是會被日本的“拳頭產品”(電容,LED)沿用。MIL 是美國軍用標準,這類標準一般不會直接出現民用品上,但是如果追本溯源,現在我們沿用的標準,一些底層的定義脫胎于美國軍標。
產品應用級別的標準,有TUV, UL, VDE, IEC, 汽車行業各大整車廠的標準等。這類行業類的產品級別標準不直接定義元器件級別的標準,但是這類產品級別標準對元器件有一些特定的要求,從而衍生出元器件級別的標準。比如IEC/UL 對產品的安全等級有要求,這就衍生出了保護元器件(fuse, 安規電容等)的安規標準要求; 又比如產品級別對ESD 有要求,這就衍生出元器件級別的ESD的要求。
各類的標準組合成不同維度的度量尺子,能夠大概篩選出目標行業和其對應的準入門檻。按照現行的標準組織架構,標準主要是由頭部的供應商和客戶組成,每年標準組委會都會討論是否加嚴或者放松特定的條款。
以ESD 測試舉例,AEC討論好幾輪了,還沒定下ESD等級的標準。之前是2KV,在元器件追求極致的小型化大趨勢下,半導體供應商要求降低ESD 等級,這個時候就需要用戶和供應商一起探討出合理的標準定義。
國產器件的可靠性如何?
在現實的應用場景里,大家提到元器件可不可靠,主要涉及的還是元器件級別的可靠性試驗。對于通用的元器件級別的可靠性實驗標準,我們也可以進行不同維度的歸類。
元器件級別的可靠性測試,一般分為以下幾種:
環境類通用測試。簡單的理解是放進各種高低溫濕箱里面測試的測試項。這一類試驗,每一類標準都會涉及,區別在于測試條件、判據以及抽樣標準設定。
比較通用的測試項有高溫存儲、高溫帶載(又叫壽命測試)、高低溫循環、高低溫沖擊、高溫高濕、鹽霧試驗、有害氣體試驗、振動試驗等。這類測試項主要考量產品在不同極限環境下的性能。我們平常說的85C、105C、125C等級的產品,就是與環境類測試項相關。
生產制造相關的測試。從客戶的生產制造的角度,主要有可焊性測試、端子牢靠度測試、外觀檢查等標準。從元器件制造的角度來看,不同元器件類別會有不同的測試項,比如半導體元器件有詳細的不同族系標準、考查晶圓制造制程、封裝制造制程各個關鍵點。其它的被動元器件也會有切片分析等考量制造能力的測試項目。
電氣參數相關的測試項。這一類測試項主要考量元器件的電氣參數的冗余能力,比如各種surge 電壓的測試、latch-up、儲存器的讀寫能力測試等。
除了上述的測試,還有通用的EMI/ESD測試。這類測試與客戶的應用場景項目相匹配,不同的應用場景有不同的應用要求。
3
難以定義的標準
最后,我們需要分享的一點是標準多數情況下是一個行業共識,一般由頭部供應商和客戶一起商討出來的。在難以定義的地方,有些標準只給出了一個大概的框架,具體的測試條件和測試判據還需要和客戶仔細溝通。
拿通用的高溫壽命測試舉例,是否加散熱、如何額定帶載、如何判fail均是可以影響國產器件能否合規的因素。
如果說合規是考量“能不能做好”的硬性指標,客戶對國產器件的直觀認知則是軟性指標。之前國產器件基本上都是默默無聞的“游擊隊”,宏觀層面上國產元器件沒有形成統一的用戶認知。這種情況下,國產器件供應商可以從行業排名分析、應用實例、盲測報告等各個角度增強用戶感知。
國產器件在被動元器件、分立元器件、通用IC器件領域已經具備了一定的競爭實力。之前我們有進行國內國外器件百分百性能對比試驗報告。試驗結果表明,國產器件的某些性能指標明顯優于所謂的大廠器件。
國產器件替換的大平臺可以有效地幫助用戶打破行業壁壘,實現應用場景共享。這樣一個大平臺可以起到催化的媒介作用。 一個成功的應用案例,可以被迅速的復制和沿用,不同客戶群體之間的復制和沿用會形成一個正反饋,加強了對國產器件的認知度和普及度。
“能不能持續做好”考量的品質的穩定性,不同批次產品的差異性。高效的質量系統和組織架構是它的底層支撐,執行力則體現了最終的結果。在這個層面,不同的行業會進行不同的供應商體系的認證。客戶的供應鏈質量管理人員會對新供應商進行質量體系的合規審查。
ISO是國際通用的質量認證體系。對于國產元器件產業鏈而言,ISO不應該僅僅是一紙文憑,它的核心是精益生產,持續改進。以汽車行業而言,汽車召回是一個嚴重的質量事故,整個供應鏈體系都有可能涉及賠償。歷史不乏有因為質量事故,公司被罰破產的案例。要想進入這些對質量有嚴格要求的行業,除了硬件的投入,我們還需要軟實力的投入。
4
結尾
套用一句網絡用語,我們最終的目標是星辰大海。國產器件替代道路的終點也一定是聯合開發,在中國的市場上孕育自己的元器件供應鏈體系。
中國的市場廣闊,任何一個細分市場都可以孕育出無窮的機會。我們需要的是一個國產器件替換平臺,在這個平臺上,每一位的耕耘,最終都會匯聚成平臺的加速度,最后讓我們一起飛吧。
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