Zamiany części PCB, które mogą obniżyć koszt BOM

Gdy wprowadzasz produkt do produkcji na dużą skalę, największym czynnikiem kosztowym staje się wykaz materiałów (BOM). Jest to szczególnie prawdziwe, gdy patrzymy na produkty z wieloma układami scalonymi, dużymi procesorami i niektórymi specjalistycznymi układami, takimi jak czujniki czy FPGA. Kiedy dużym czynnikiem sukcesu produktu jest konkurencyjność cenowa, pomocne jest wiedzieć, gdzie można obniżyć koszty bez wpływu na wydajność lub doświadczenie użytkownika produktu.

Jeśli koszt BOM jest tak ważnym czynnikiem, muszą istnieć pewne zamiany części, które mogą pomóc obniżyć całkowity koszt BOM. W tym artykule przyjrzymy się niektórym możliwościom obniżenia kosztów części, o których mogłeś nie pomyśleć. Często można je wprowadzić bez większych zmian w funkcjonalności lub niezawodności obwodu. A w niektórych przypadkach mogą one pomóc obniżyć koszt montażu.

Duże procesory

Te części zasługują (i otrzymują) na najwięcej uwagi, ponieważ moc obliczeniowa jest dużym czynnikiem umożliwiającym wiele funkcji produktu. Duże procesory mogą również nieść za sobą duże koszty w BOM, nawet jeśli umiarkowanie drogie procesory są pod względem kosztów drugie tylko za dużymi elementami mechanicznymi i złączami. Pewne mikrokontrolery, MPU i FPGA są kandydatami do zamiany części, która obniży koszty nowego produktu.

Celem tych zamian jest nie eliminowanie funkcji ważnych dla końcowego produktu. Niektóre strategie dla tego typu zamiany na tańsze części obejmują:

• Użycie mniejszego opakowania części w tej samej serii numerów części
• Użycie części z innymi ocenami temperatury
• Użycie części w alternatywnym opakowaniu

Duże procesory mogą być dostępne w tańszych opakowaniach, takich jak QFP.

Mimo że te części są najważniejsze w większości projektów, mają one najmniejszą liczbę możliwych zamienników w ramach linii produktów danego dostawcy. Procesory nie są również wymienne między dostawcami, więc łatwo jest zostać uwięzionym przez blokadę, jeśli nie zidentyfikujesz odpowiednich alternatyw wcześnie.

Powszechne ASIC

Idea „powszechnego” ASIC odnosi się do szerokiego zestawu ASIC, które zapewniają podobne funkcje w różnych dostawcach. Na przykład, istnieje wiele kategorii układów scalonych, które zapewniają standaryzowane funkcje i są wymienne z komponentami innych dostawców:

• Układy scalone bramek logicznych
• Układy scalone analogowe/wzmacniacze
• Układy scalone interfejsów (przesuwniki poziomów, multipleksery, przełączniki itp.)
• Czujniki (temperatury, ciśnienia itp.)
• Układy scalone mieszane (ADC i DAC)
• Regulatory liniowe
• Różne części: oscylatory, generatory PWM, referencje napięcia itp.

Niektóre z tych części mogą być zamiennikami pin-po-pinie między różnymi dostawcami, więc będzie mnóstwo okazji do poszukiwania różnych części. Nawet jeśli części nie są kompatybilne pin-po-pinie, mogą istnieć możliwości znalezienia funkcjonalnie równoważnych części, które nie wymagają dużych zmian w układzie PCB, więc nadal można uzyskać redukcję kosztów części, która szybko skaluje się przy dużych wolumenach.

Elementy pasywne

Większość części w PCBA to komponenty pasywne, które mogą występować w dowolnej liczbie rozmiarów, tolerancji i opakowań. Chociaż elementy pasywne są prostymi częściami, ich wymiana niesie pewne ryzyko, które przedstawiłem w poniższej tabeli.

Jasne jest, że poziom ryzyka znacznie różni się w zależności od rodzaju części, którą możesz rozważyć do wymiany. Czasami najczęstszą wymianą jest wymiana tolerancji, z wysokiej precyzji na niską precyzję, i jest to zwykle robione dla kondensatorów i rezystorów. Niektóre elementy pasywne, zwłaszcza diody, nie powinny być wymieniane tylko ze względu na cenę, ponieważ mogą pełnić jakieś inne bardzo ważne zadanie, jak na przykład prostowanie w obwodzie zasilania impulsowego.

Których części nie należy zamieniać

Jeśli twoim jedynym celem jest redukcja kosztów, ale nie chcesz tracić na niezawodności, to istnieją pewne części, które prawdopodobnie najlepiej jest zostawić bez zmian. Powodem jest to, że potencjalne ryzyko niezawodności może przeważyć oszczędności kosztów wynikające ze zmiany części, lub te części mogą wymagać zbyt wielu dodatkowych testów, aby kwalifikować się przed skalowaniem. Dotyczy to dwóch głównych obszarów: komponentów indukcyjnych (szczególnie transformatorów) i złączy.

Niektóre transformatory są specjalnie wybierane i integrowane z obwodem na podstawie tego, jak oddziałują z innymi komponentami, aby zapewnić niskie EMI, niskie obciążenie termiczne i niezawodne działanie. Jest to zdecydowanie przypadek w przypadku przetwornic DC/DC o dużej mocy; często nie ma odpowiedniego zamiennika dla transformatora, który nie wymagałby również zmiany czegoś innego w obwodzie i dalszego kwalifikowania tych zmian w teście.

W przypadku złącz istnieje wiele specyfikacji do rozważenia, co obejmuje formę. W rzeczywistości, tańsza część może wymagać większego złącza, co może być nieakceptowalne w twoim projekcie. Forma ma również zastosowanie w elementach magnetycznych, zarówno dla dławików, jak i transformatorów; po prostu nie zawsze istnieją bezpośrednie zamienniki, które mają tę samą formę, specyfikacje i niższy koszt.

W miarę jak na rynek elektroniczny trafia więcej pojemności i zapasów, Octopart będzie tutaj, aby przynosić Ci najnowsze rozwój. Kiedykolwiek potrzebujesz znaleźć komponenty do swojego BOM, użyj zaawansowanych funkcji wyszukiwania i filtracji oraz narzędzia BOM, aby zlokalizować odpowiednie części i źródła oraz zaplanować zamówienia komponentów. Znajdziesz również sugerowane alternatywy na stronach komponentów Octopart oraz aktualne dane o cenach dystrybutorów, zapasach części i specyfikacjach części.

Bądź na bieżąco z naszymi najnowszymi artykułami, zapisując się do naszego newslettera.