MCU、被动元件货难寻,这份替代清单请查收

MCU、被动元件货难寻,这份替代清单请查收

​纵览当前的终端市场, “宅经济”被引爆,服务器、笔记本电脑、网络基础设施和远程健康医疗等需求不断攀升。与此同时,汽车、5G、物联网等行业快速恢复,重新进入发展快车道。在这样的大背景下,各行各业便有了一个共同的难题:元器件缺货。

面对供需失衡,我们的生产和创新还要继续,不能对元器件缺货这事儿坐以待毙。

MCU和被动元件的供应现状

此轮元器件缺货大潮中,表现更为明显的是MCU和被动元件,按照一些从业者的描述,它们属于“奇缺”的状态。

于MCU而言,从公开信息来看,现在各大原厂的供货周期都在延长,而原本的供货周期都卡在16周以上,和此前艾睿电子与大家分享的《2021 Q1市场趋势报告》相吻合。

 

艾睿电子:MCU 2021年Q1供应预测

 

MCU缺货给下游产业造成了严重影响,尤其是汽车产业。车载MCU是实现汽车控制功能的芯片,动力控制系统、车身控制系统和安全控制系统等都围绕其搭建。当MCU出现短缺后,大众、丰田、福特等全球知名车企纷纷宣布减产,一些车企更是只能以关闭部分工厂来应对。虽然不能说所有车厂的产能调整都是因为MCU缺货造成的,但它确实是汽车产业链当前要解决的最棘手的问题。

让我们将目光聚焦到被动元件的供应,情况同样不妙,艾睿电子《2021 Q1市场趋势报告》中,钽电容和MLCC的交期超过16周,最高上看到30周,让工程师和采购朋友们倍感压力。

艾睿电子:被动元件2021年Q1供应预测

 

被动元件被称为“电子之米”,是电子电路系统的基石。很多从业者将被动元件缺货的原因归于5G潜能释放,仅MLCC一项,单台5G手机的用量就比4G手机高30%。虽然用量上浮比例不同,但5G时代电阻和电感的需求同样处于激增状态。

 

替代清单和方法请查收

需求在暴涨,产能跟不上,缺芯之痛何解?

其实,媒体报道和趋势报告是谈整个元器件品类的大趋势,比如预测MCU在接下来一个季度的交期,并不代表所有的MCU都如此。因此,我们不能被报道和报告束缚手脚,还是要于细节处寻找可用的“替代料”。

一般情况下,大部分人做MCU选型采用 “通用性原则”,即尽量使用被市场广泛使用和验证过的MCU,越是热门的MCU越能够保证研发和生产的稳定性。实际上,除了“通用性原则”,元器件采购还有“采购方便原则”和“可持续性原则”,特殊时期买得到才是硬道理。

当然,我们不能毫无原则地去选择替代用的MCU,需要遵循一定的规则,其中最重要的就是可兼容性,这一点ST(意法半导体)的主流MCU便做的很好。我们在ST官网看到这样一句话,“STM32F0、STM32G0、STM32F1、STM32F3和STM32G4 MCU系列之间能够高度兼容,并且可最大程度代码重用”。当然,最现实的办法是在同系列中找到可选项,跨系列替换风险会相对高一些,比如从STM32F0系列到STM32G0系列。

当你的产品生产或研发采用的是ST主流MCU中的STM32G0系列时,下面这份清单或许能帮上忙。

 

STM32G0系列MCU

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如果你的产品为追求超低功耗而选择了STM32L4系列时,可以尝试一下以下几款产品。

STM32L4系列MCU

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同理,高性能STM32也会有一些有库存的料号。

STM32H7系列MCU

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在MCU极度缺货的情况下,圈内也开始出现“复古”潮流,一些经典的32位MCU再次迎来机会,以ST经典MCU为例。

STR7系列MCU

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此外,大家可以将考察范围放宽,除了8位和32位,16位MCU也值得大家去挖掘价值。可以看到,arrow.cn上很多来自Microchip的16位MCU都有稳定的供货资源。

Microchip 16位MCU

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在这里,需要特别提醒大家的是,如果我们选择一款当前有库存的MCU做新品研发这样风险并不高,但如果我们是做批量生产替代,还是要求有技术调试能力,以应对RCC和中断矢量表等一些微小的差异。

同时,大家在寻找同系列兼容替代产品时,还应该考虑到厂商定义的差异性。举个例子,大家在用的是恩智浦旗下的MCU,需要找当前产品的替代,那么你不能着眼于大系列,比如LPC800,而是应该深入到LPC800系列下的子系列,比如LPC84x系列。因为LPC800下面各个小系列都有很明显的差异性特征,包括内核频率、存储器、接口和封装。

图片来源于恩智浦官网

 

然后我们看一下被动元件的情况,这个大分类里面涵盖太多的小分类,我们就以钽电容和MLCC为例来说明一下。

钽电容作为四大核心电容产品(陶瓷电容/铝电解电容/钽电容/薄膜电容)之一,在我们选购的时候,关键参数大致有容值、容差、耐压值、封装尺寸和工作温度这几项。虽然大环境是缺货,但还是有一些固体钽电容在稳定供应。

固体钽电容

 

目前arrow.cn上稳定供应的固体钽电容并不少,液体钽电容和钽聚合物电容的情况同样如此,包括主流产品和新品。电容的种类太丰富,我们在此不强调替换的概念,大家可以按需选择。

钽聚合物电容部分产品供应截图

 

接下来,我们围绕MLCC来和大家探讨另一种选择方向——关注新品,在arrow.cn上也很好实现,大家只需要在选购的时候选择“新产品”这个标签就可以看到该产品类别下的新品了。

 

在arrow.cn上的MLCC产品类别下选择了“新产品”标签后,相信大家会有一种采购压力释放的感觉,因为众多MLCC新品都有不错的库存状态,在此情况下,将产品中采购不到的MLCC更新换代也不失为一种好办法。

TDK部分MLCC新品库存展示

 

元器件采购新法则

在全球电子元器件缺货大潮中,诞生了很多新的供应生态。原厂在晶圆代工方面属于价高者得,而晶圆代工厂自身并没有对成熟工艺扩产的计划,这在短期内算是死结。而当需求者直接面对原厂时,主流器件的供货更多是服务于成熟项目和大项目,这便导致很多主流器件短期内很难大规模流入市场。

因此,2021年上马的创新项目便处于劣势,一些小批量产品生产同样没有竞争力,这是元器件采购新法则。在这样的大背景下,相对冷门的产品,以及经典产品便成为很好的“替代器件”,能够保证产品生产和研发。而大部分成熟项目对新品元器件的响应是相对滞后的,这同样是需要重视的采购机会。