采购必看！电子元器件选型从入门到放弃
2023-10-24 16:59:51 8,268
电子元器件作为电子产品中重要的组成部分，其质量是产品性能指标的决定因素，采购则是决定购买物料的决策者。
对于采购人员来说，每走一步都要小心翼翼，否则采购过程中造成的失误，导致公司项目进度推后甚至酿成重大经济损失，都需要采购者负担起全部责任。
说实话，当一名采购并不容易，需要花更多的时间去学习研究实践。毕竟元器件市场上鱼龙混杂，市场深似海，稍有不慎就可能掉进雷区。电子料采购不仅要配合电子设计工程师完成需求工作，还要懂得选型基本原则，才能在电子元器件选型和替代中更加专业更加出色的完成任务。
今天道哥整理了一些电子元器件的选型经验分享，希望能给大家在进行采购工作时提供一点小小的帮助。
电子元器件采购在电子元器件选型中需要做以下几个工作：
1.了解项目需求：采购员需要与项目管理人员沟通，了解项目的关键参数、特性、工作环境等，从而确定所需元器件的性能范围、使用条件、可靠性水平等。
2.查阅官方资料：采购员需要针对所需元器件品牌和型号，查阅相关的官方资料，如数据手册、规格书等，以了解元器件的基本参数、电性能、机械尺寸、工作温度、环境要求等。
3.与供应商联系：采购员还需要与一些可靠的元器件供应商联系，向他们询问所需元器件的型号、价格、交货期等信息，并对比各家供应商的服务和价格，以选择合适的供应商。
4.进行样品测试：在选择元器件之前，采购员需要对所选元器件进行技术测试，如功耗、稳定性、抗干扰能力等，以评估元器件是否符合需求。
5.评估元器件可靠性：采购员还需要考虑元器件的可靠性和寿命，以便保证元器件在设备中的长期使用安全可靠。
6.确认采购：在确认所选元器件符合需求的情况下，采购员需要向供应商下采购订单，并与供应商协商好价格、交货期等细节，以确保能够按时按质完成采购任务。
a）普遍性原则：所选的元器件要是被广泛使用验证过的，尽量少使用冷门、偏门芯片，减少开发风险。
b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，降低成本。
c）采购方便原则：尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。
d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件。
e）可替代原则：尽量选择pintopin兼容芯片品牌比较多的元器件。
f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件。
g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚。
超大规模芯片：功耗接近极限值（特别是大功率的CPU、FPGA、DSP等）
时钟输出电路：在整个电路中频率最高，且要驱动几乎所有数字电路模块
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：元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、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，考虑采用性价比高的元器件。
失效机理：元器件的失效原因，即是为什么失效的？元器件的使用者即使不能了解失效机理，也应该了解失效模式。
失效模式分布：如果元器件有多种失效模式，则各种失效模式发生的概率是进行失效分析的前提。
生产线认证：产品只能在认证合格的专用生产线上生产。
可靠性检验：产品进行并通过了一系列的性能和可靠性试验，100%筛选和质量一致性检验。
工艺控制水平：产品的生产过程得到了严格的控制，成品率高。
标准化程度：产品的生产和检验符合国际、国家或行业通用规范及详细规范要求。
1.优先选用标准的、通用的、系列化的元器件，慎重选用新品种和非标准器件，最大限度地压缩元器件的品种规格和承制单位的数量。
3.优先选用器件制造技术成熟的产品，选用能长期、连续、稳定、大批量供货且成品率高的定点供货单位。
4.优先选用能提供完善的工艺控制数据、可靠性应用指南或使用规范的厂家产品。
5.在质量等级相当的前提下，优先选用集成度高的器件，少选用分立器件。
质量等级与可靠性水平：失效率、寿命（MTTF）、抗静电强度、抗辐照水平等
可靠性试验数据：加速与现场，环境与寿命，近期及以往，所采用的试验方法与数据处理方法
质量一致性数据：批次间，晶圆间，芯片间，平均值、方差、分布
工艺稳定性数据：统计工艺控制（SPC）数据，批量生产情况
采用的工艺和材料：最好能提供关键工艺和材料的主要参数指标
使用手册与操作规范：典型应用电路、可靠性防护方法等
最小线条：0.35、0.25、0.18、0.13μm
衬底材料：Si>SOI>SiGe>GaAs>SiC
互连材料：Cu>Al（国外先进工艺）Al>Cu（国内现有工艺）
电路形式：数/模分离>数/模合一RF/BB分离>RF/BB合一
成品率（有时称为质量）：出厂或老化筛选中在批量器件发现的合格器件数。
一般而言，器件的质量与成品率越高，可靠性越好；但质量与成品率相同的器件，可靠性并非完全相同。
工艺准确度和工艺稳定性是决定产品成品率和可靠性的重要因素，可用统计工艺控制（SPC，StaTIsTIcalProcessControl）数据来定量表征。
ppm（partspermillion）：每一百万个产品中不合格品的数量，适合于批量大、质量稳定、成品率高的产品表征。
不合格品的产生主要来自元器件制造工艺不可避免地存在着的偏移和离散，工艺参数的分布通常满足正态分布。
有引脚元件：寄生电感1nH/mm/引脚（越短越好），寄生电容4pF/引脚
无引脚元件：寄生电感0.5nH/端口，寄生电容0.3pF/端口
电容器的寄生电感还与电容器的封装形式有关。管脚宽长比越大，寄生电感越小。
引线极短：降低了分布电感和电容，提高了抗干扰能力和电路速度
材料不匹配性增加：某些陶瓷基材的SMT元件（如某些电阻器、电容器、无引线芯片载体LCC）与PCB基板环氧玻璃的热膨胀系数不匹配，引发热应力失效
较易污染：SMT元件与PCB板之间不易清洁，易驻留焊剂的污染物，需采用特殊的处理方法
表面贴装对可靠性是利远大于弊，目前已占了90％的比例
优点：成本低（约为陶瓷封装的55％），重量轻（约为陶瓷封装的1/2），管脚数多，高频寄生效应弱，便于自动化生产。
缺点：气密性差，吸潮，不易散热，易老化，对静电敏感。
优点：气密性好，散热能力强（热导率高），高频绝缘性能好，承受功率大，布线密度高。
优点：气密性好，散热能力强，具有电磁屏蔽能力，可靠性高。
塑料封装所采用环氧树脂材料本身具有吸潮性，湿气容易在其表面吸附。
水汽会引起塑封材料自身的蠕变，如入侵到芯片内部，则会导致腐蚀以及表面沾污。
塑料管壳与金属引线框架、半导体芯片等材料的热膨胀系数的差异要大得多(与陶瓷及金属管壳相比)→温度变化时会在材料界面产生相当大的机械应力→界面处产生缝隙→导致气密性劣化水汽在缝隙处聚集→温度上升时迅速汽化而膨胀→界面应力进一步加大→有可能使塑封体爆裂（“爆米花”效应）
PCB再流焊时温度可在5～40s内上升到205～250℃，上升梯度达到1～2℃/s，容易产生上述效应。
塑封材料的玻璃化转换温度为130～160℃，超过此温度后塑封材料会软化，对气密性也有不利影响。
商用塑封器件的温度范围一般为0～70℃、-40~+85℃、－40～+125℃，难以达到军用温度范围-55~+125℃。
1．防止供应商可能会以小的计量单位报价，从而降低你对价格的敏感度。
2．报价单上小数点的精确位数应该根据采购量来决定。
3．在分析、审核报价单的时候，尽可能用你最常用或最熟悉的货币单位来分析。（如果人民币升值，我们进口东西应该用什么报价？用外币；如果人民币贬值，我们进口东西应该用什么报价？本币）
4．从报价单位和方式角度上看，要尽可能用对我们最有利的方式报价。
5．拆分的报价要特别注意化整为零的报价策略和方式。（所谓化整为零，就是在拆分的各部分报价中都有小数点进位。供应商在这个地方多弄一点，那个地方多弄一点，整体就高出来了。这也是在细分成很多项的“配套产品报价单”上容易出现的问题。）
6．要按照采购方的成本结构来进行报价。（采购大批量产品时，报价单的格式应该按照采购的要求去做，也就是要求供应商要按照我们统一的报价方式和报价格式来报价，包括成本计算的方法都要统一按照我们的要求，这是非常重要的。这样有利于你分析供应商报价和成本。）
7.要特别注意供应商在解释报价的时候，会尽可能提升你对价值的认识，而让你自然而然地接受他的价格。
8．采购也要善于哭穷，如果你总在供应商面前感谢关注采购从业者微信公众号摆出财大气粗的样子，肯定很难拿到更优惠的价格。
9．在需要供应商报价的时候，你要学会隐藏自己的采购目的，把握好采购的需求。如果你提前跟供应商说了你的需求，然后再要求供应商报价，他的报价也许就会很离谱。也就是说你很难或根本砍不到你想要的价位了。
10．要分析供应商原材料的来源，并且完善采购成本模型的非正常因素的成本影响。这样有利于我们分析供应商真实的成本。
11．要注意供应商利用正公差报价算成本，负公差生产的问题。也就是说，有时供应商在算采购成本的时候全部都是按照正公差给你算，但实际上做产品时全部都是用负公差生产的。应该定期评估模具的状态。
12．要分析供应商的建议是否存在陷阱。供应商的建议有价值，但是有可能蕴藏对我们不利的阴谋，我们一定要辨别出供应商的“好意”。
13．报价单中应该规定原材料供应商的品牌，更换应该经过采购认证。这样既可以避免供应商“以次充好”，也可以控制成本，保证质量。
14．原材料审核不应该放松，尤其是拆分报价。通常供应商把“水分”加在原材料上，采购也容易接受，并且很多采购在供应商的原材料成本分析这方面投入的资源很少，花的时间也少，尤其是原材料价格的变化很大的材料，供应商往往乘机提高价格。供应商报价中的原材料不能动，是错误的观点。
15．供应商通常会把采购最熟悉成本的部分或者市场最透明的部分报低，感谢关注采购从业者微信公众号让我们认为供应商的报价实在、便宜，取得采购对供应商报价的信任；而把采购最不熟悉的部分或者市场不透明的部分报高。
16．要注意报价单当中的弹性项目。供应商报价时常隐藏很多弹性计算费用的项目，这种报价策略，供应商经常可以成功地在后续获得丰厚的利润。采购如果稍微不注意，就要付出不必要的成本代价。最好能减少弹性计算费用的项目。
17．要特别注意容器残留（杂质）导致的成本损失。除了气体有容器残留问题，其实不断回收的胶水，也有类似问题。
18．要注意生产产品产生的边角料的处理，它所产生的价值，也应该作为供应商利润的一部分进行评估，或者抵冲成本。
19．要全方位审核追踪采购产品可能发生的税收变化。（税金经常会被重复计算。）
20．报价单分析和成本分析要结合到供应商工厂去分析。很多采购管理者认为采购到供应商工厂里去，很浪费时间，而且还有差旅成本。最重要的是采购到供应商工厂去，会更容易被供应商“搞定”。感谢关注采购从业者微信公众号这种观点使公司的很多采购人员没办法做的更专业。因为他们根本就不知道他采购的产品是怎么生产出来的，更不用说清楚供应商提供产品的成本了。
21．要特别注意供应商偷工减料的问题。你给供应商多少钱他都能做出你想要的货，靠的就是偷工减料。价格低不等于成本就低，保质保量是很重要的，所以我们应该不断地追踪和分析采购产品质和量上的变化。
22．像塑胶件、铸造件等的生产，应该特别控制新旧材料的比率。我们甚至可以考虑，突击审查供应商的诚信。看看供应商是不是按照采购规定的技术标准去生产的。
应该注意分析，产成品无法核算成本或者核算材料耗用的项目。
24．为了了解供应商成本的学习曲线与规模效应,应该分多阶段报价。越是劳动密集型的产品，后续成本下降的空间就越大；越是在大批量生产阶段，成本很可能会呈学习曲线下降, 学习曲线甚至持续很久。另外规模效应也很可能是成本发生变化的重要因素。通过分析学习曲线与规模效应追踪与分析,可以自动削减采购成本。
25．通常报价单中20%的项目时常占到80%的成本, 30%的项目占到15%的成本, 50%的项目只占5%的成本。所以我们要重点分析占总成本比重最大的项目。
26．整数项目,供应商很可能是大致估算的，很粗糙，应该关注。另外，诸如销售费用很可能有规模效应,分摊成本时需要与采购量挂钩。
27．要注意供应商使用心理感应报价法,表现为两种形式：第一种形式是供应商制造出一种报价是被计算出来的感觉；第二种形式是供应商把价格报在低于我们某个心理价位上,这样采购比较容易信任和接受。感谢关注采购从业者微信公众号
28．供应提供的所谓的证明,很可能是二手的资料和信息，不要因为证明而停止分析供应商的成本，除非你真的确信没有问题。
29．要尽可能的分析费用的分配率，而不是费用的加减乘除。因为分配率相对容易与行业、供应商之间进行比较。前面提到过供应商经常在原材料上做文章,事实上各个项目的费用,包括直接工资、制造费用、管理费用、财务费用也是大有文章。
30．逻辑错误是我们需要特别注意的问题，尤其是项目复杂的报价。供应商经常故意犯这样的错误。
31．应该评估采购量和模具的经济性。
32．应该评估供应商所开模具与其他供应商的匹配性。
33．报价单的杠杆点应该重点分析，而且要斤斤计较。
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