在全球化进程遭遇贸易战的大背景下,国产替换、加速供应链的国产化比重被提到了空前的高度,近期被分析最多的H.W供应链中的“备胎”都是国内自主品牌,这让大家对国产替换也有了空前的信心。然而,提到国产替换,大家还是禁不住会多问几个“能不能”:
国内厂家能不能做?
国产器件能不能做?
国产器件能不能做好?
国产器件能不能持续做好?
国产器件能不能主导技术趋势?
带着这些问题,让我们从用户的视角来看国产器件替代的进程。
1
“适合”是国产替代的第一生存线
“能做”是最底层的要求
在这个层面上,供应商需要做的功课很简单:第一步是提供符合要求的规格书,这个要求就是对标市场上通用的国外品牌,第二步是提供“参数对比报告”,两步走通就说明“能做”。如果再加个餐,让客户了解到你的典型应用案例,那就好像加入了催化剂,推动着客户加速替代的决策。
对替换项目而言,细致而深入的规格书对比报告是一个敲门砖,再加上一份详细的性能对比报告、测试对比数据,这些不仅可以节约客户的初审时间,而且在客户做内部部门之间会审的时候,绝对是一个有力的专业加分项。
“copy不走样”的双刃剑
然而,对于规格书本身而言,通用料基本都以国际大厂的规格书做范本,品牌虽然不同,参数项和典型值基本都无二,可以说是“copy不走样”。“copy不走样”是一种简单而又精准高效的打法,在初入市场时十分实用,在没有精准客户群体的时候,“copy不走样”可以有机会去激活所有的潜在客户。
从另一个维度看,“copy不走样”却又给后续的验证工作带来的很多的后患,首先是“copy”让各家规格书趋同,失去了个性化的特点,让客户从规格书上很难区分性能强弱,如果客户不幸选用了一个价格最优但性能最弱的品牌,而更不幸的是该品牌发生了品质不达标的事故,那这个品类的国产芯们就需要花更多的时间去扭转这个不良记录,这就是所谓一损俱损的怪圈。
“copy不走样”在后续认证的过程中,如果出现样品实测和规格书不符的情况,客户就会反复质疑,为什么实际性能和规格书差距很大。长此以往,信任的小船说翻就翻,想再争取一次送样机会,可能需要为此付出巨大的代价,最重要的是伤害了客户的国产替换情结,也会让其他国产兄弟们遭遇质疑:“你不是百分百满足吗?为啥还出问题?”
对于国产替代,“适合”才是第一生存线。选最新技术的产品还是上一代技术的产品,有经验的客户都知道选“适合”就好。对国产替换来说,上一代技术的产品替代的机会更大,首先,上一代技术从生产到应用都相对成熟,技术门槛相对较低,国产品牌更具价格和服务优势,而技术的成熟导致产品的边际利润递减,国外大厂会把更多的兵力用在新一代技术的研发上,去获取新技术带来的高利润回报。
由此,国外品牌对上一代产品的支持力度会减弱甚至低于一个利润线之后会直接做停产的决定,而对于产品周期较长的行业,这种停产会增加成本,所以替换就是一种刚需,这个时候客户就迫切需要引入新的替代品牌。
另外一个有利的条件是,量产项目的验证周期远比新项目的验证周期短。在这种特定背景下,如何让国产器件的规格书有效对标客户,就是一门学问了。
对于规格书层面的文本准备,我们的建议是:一颗红心,两手准备。
“一颗红心”需要对市场上所有的对标产品,有一个清晰的认知,保证自己有“copy不走样”的能力,有快速切入市场的准入能力。“两手准备”是指核心参数指标copy不走样,关键差异性参数指标深挖不同行业和细分产品的独特应用要求,紧贴客户的应用场景。再次以通用Mosfet 举例,“核心参数”具体是指封装、电压、内阻、管子类型等copy不走样。核心参数上的任何差异都是一票否决,没有任何替代的可能。“关键性能差异参数”就是与功耗、开关性能、抗干扰性能相关的参数。这个层面的参数没有一票否决的概念,“适合”才是唯一王道。
比如应用在GPS信号功能周边的管子,对开关的寄生电容有严格指标;但是如果沿用旧的开关电源平台,开关速度太快反而会出现共通的问题。
2
“合规”到底有哪些规范?
“能做”的层面我们只关注了器件的规格书和基本的性能参数基于copy不走样的行业共识,我们需要从另外一个维度来度量某个供应商能力的可靠性。这个时候,我们就需要问几个问题:国产器件能不能做好?国产器件的可靠性如何?能不能做好?
“能不能做好”层面一个重要的考量维度是“合规”。合规意味着元器件必须通过各种各样的行业标准。以华为为例,华为有可能受到各类标准协会的抵制,拒绝华为继续参加标准的定义。然而对于多数的国内供应商而言,我们还没有制定标准的话语权,还处于被动接受标准的阶段。
电子行业的标准多如牛毛。不同行业的标准,不同国家的标准还交叉引用,一句话无法概括,剪不断理不乱。本文试图从几个维度,粗浅地理解不同层级的规范,为大家梳理一个宏观的概念。
环境类有害物质申报,这类标准规范的主导者是欧盟,普及度比较高的是RoHS、REACH两个标准。RoHS是限定条款,要求指定产品不能包含特定的物质。 REACH是高危物质的声明,要求元器件厂家主动申报。在RoHS和REACH的基础上,又衍生了不同的版本,比如中国RoHS、汽车行业的认证体系、无卤素要求等。RoHS 和REACH 只是标准定义,与之对应的还有不同的认证机构。
SGS 报告是目前最通用的物质承诺报告,汽车行业则采用标准的IMDS 报告进行有害物质申报。在具体的有害物质申报过程中,不同行业的豁免条款,是需要仔细研读的部分。
元器件级别可靠性标准。JEDC (主要针对半导体)、IEC(电气标准协会,针对所有电子元器件产品)和 AEC(汽车行业标准)是使用最广的电子元器件的通用标准。中国的国标基本上就是国际标准的翻译版。
日本在高光时期也有自己的标准JEITA,这类标准偶尔还是会被日本的“拳头产品”(电容,LED)沿用。MIL 是美国军用标准,这类标准一般不会直接出现民用品上,但是如果追本溯源,现在我们沿用的标准,一些底层的定义脱胎于美国军标。
产品应用级别的标准,有TUV, UL, VDE, IEC, 汽车行业各大整车厂的标准等。这类行业类的产品级别标准不直接定义元器件级别的标准,但是这类产品级别标准对元器件有一些特定的要求,从而衍生出元器件级别的标准。比如IEC/UL 对产品的安全等级有要求,这就衍生出了保护元器件(fuse, 安规电容等)的安规标准要求; 又比如产品级别对ESD 有要求,这就衍生出元器件级别的ESD的要求。
各类的标准组合成不同维度的度量尺子,能够大概筛选出目标行业和其对应的准入门槛。按照现行的标准组织架构,标准主要是由头部的供应商和客户组成,每年标准组委会都会讨论是否加严或者放松特定的条款。
以ESD 测试举例,AEC讨论好几轮了,还没定下ESD等级的标准。之前是2KV,在元器件追求极致的小型化大趋势下,半导体供应商要求降低ESD 等级,这个时候就需要用户和供应商一起探讨出合理的标准定义。
国产器件的可靠性如何?
在现实的应用场景里,大家提到元器件可不可靠,主要涉及的还是元器件级别的可靠性试验。对于通用的元器件级别的可靠性实验标准,我们也可以进行不同维度的归类。
元器件级别的可靠性测试,一般分为以下几种:
环境类通用测试。简单的理解是放进各种高低温湿箱里面测试的测试项。这一类试验,每一类标准都会涉及,区别在于测试条件、判据以及抽样标准设定。
比较通用的测试项有高温存储、高温带载(又叫寿命测试)、高低温循环、高低温冲击、高温高湿、盐雾试验、有害气体试验、振动试验等。这类测试项主要考量产品在不同极限环境下的性能。我们平常说的85C、105C、125C等级的产品,就是与环境类测试项相关。
生产制造相关的测试。从客户的生产制造的角度,主要有可焊性测试、端子牢靠度测试、外观检查等标准。从元器件制造的角度来看,不同元器件类别会有不同的测试项,比如半导体元器件有详细的不同族系标准、考查晶圆制造制程、封装制造制程各个关键点。其它的被动元器件也会有切片分析等考量制造能力的测试项目。
电气参数相关的测试项。这一类测试项主要考量元器件的电气参数的冗余能力,比如各种surge 电压的测试、latch-up、储存器的读写能力测试等。
除了上述的测试,还有通用的EMI/ESD测试。这类测试与客户的应用场景项目相匹配,不同的应用场景有不同的应用要求。
3
难以定义的标准
最后,我们需要分享的一点是标准多数情况下是一个行业共识,一般由头部供应商和客户一起商讨出来的。在难以定义的地方,有些标准只给出了一个大概的框架,具体的测试条件和测试判据还需要和客户仔细沟通。
拿通用的高温寿命测试举例,是否加散热、如何额定带载、如何判fail均是可以影响国产器件能否合规的因素。
如果说合规是考量“能不能做好”的硬性指标,客户对国产器件的直观认知则是软性指标。之前国产器件基本上都是默默无闻的“游击队”,宏观层面上国产元器件没有形成统一的用户认知。这种情况下,国产器件供应商可以从行业排名分析、应用实例、盲测报告等各个角度增强用户感知。
国产器件在被动元器件、分立元器件、通用IC器件领域已经具备了一定的竞争实力。之前我们有进行国内国外器件百分百性能对比试验报告。试验结果表明,国产器件的某些性能指标明显优于所谓的大厂器件。
国产器件替换的大平台可以有效地帮助用户打破行业壁垒,实现应用场景共享。这样一个大平台可以起到催化的媒介作用。 一个成功的应用案例,可以被迅速的复制和沿用,不同客户群体之间的复制和沿用会形成一个正反馈,加强了对国产器件的认知度和普及度。
“能不能持续做好”考量的品质的稳定性,不同批次产品的差异性。高效的质量系统和组织架构是它的底层支撑,执行力则体现了最终的结果。在这个层面,不同的行业会进行不同的供应商体系的认证。客户的供应链质量管理人员会对新供应商进行质量体系的合规审查。
ISO是国际通用的质量认证体系。对于国产元器件产业链而言,ISO不应该仅仅是一纸文凭,它的核心是精益生产,持续改进。以汽车行业而言,汽车召回是一个严重的质量事故,整个供应链体系都有可能涉及赔偿。历史不乏有因为质量事故,公司被罚破产的案例。要想进入这些对质量有严格要求的行业,除了硬件的投入,我们还需要软实力的投入。
4
结尾
套用一句网络用语,我们最终的目标是星辰大海。国产器件替代道路的终点也一定是联合开发,在中国的市场上孕育自己的元器件供应链体系。
中国的市场广阔,任何一个细分市场都可以孕育出无穷的机会。我们需要的是一个国产器件替换平台,在这个平台上,每一位的耕耘,最终都会汇聚成平台的加速度,最后让我们一起飞吧。
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原文标题:芯片出口管制?那就换!
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