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華爲供應鏈爲啥牛?原來他們這樣選元件!

2017-08-09

對于整機廠商而言,尤其是規模比較大的終端産品生産廠家(例如華爲),對于選擇電子元器件,都有相應的“選型規範”。原因很簡單,就拿手機來說,一部手機需要上千顆元器件,若一顆料出現問題就會影響整個産線,因此規範似乎不可缺少。


但關于公司的“選型規範”,華爲內部有人這麽說:


我進入華爲時,整個公司都在“規範”運動,什麽都寫規範,人人都寫規範,任職、績效、技術等級都看規範(大公司用KPI來引導,容易搞成“運動”)當時按照器件種類,很多人寫了各種器件選型規範。所以原理圖評審時,聽到最多的就是“規範就是這樣寫的”。

“選型規範”可能存在的問題

首先,寫規範的人是否精專?書寫是否細致?如果出現錯誤那就更是害人了。


其次,規範有時會抑制開發人的思維。什麽都按照規範來,不一定適合實際的設計場景。例如我需要低成本設計,但是規範強調的是高質量,就可能會不適用。

再次,有規範也會導致部分開發人員不思考。例如晶振要求在50MHz以上,放pF級的電容進行電源濾波,而低于50MHz的不用。大家都不想也不知道爲什麽;再例如網口變壓器防護,室內室外,按照各種EMC標准的設計要求,直接照著畫就可以,但很少有人想爲什麽,也不知道測試結果怎樣,等實際碰到困難時就抓瞎。


規範的確在有的時候提高了工作效率和産品質量,但工具越發達,可能人就越退化。

最後,由于發展太快,部分器件的選型不適合寫規範,因爲存在較強的遲滯性。


雖然有缺點,但不可否認規範是一個非常有用的手段,是大量理論分析+經驗積累+實踐數據的精華。當時我看得最多的規範就是《器件選型的降額規範》,這是基于大量試驗和實際案例總結出來東西。


例如:規定選用鋁電解電容的時候,需要考慮穩態的工作電壓低于額定耐壓90%;而钽電容,穩態的降額要求在50%;而陶瓷電容,穩態的降額要求在85%;因爲這裏考慮了一些器件的實效模式、最惡劣環境(高溫、低溫、最大功耗),穩態功率和瞬態功率的差異等因素。

在华为的PDM系统上,器件都有一個优选等级“优选”“非优选”“禁选”“终端专用”等几个类别。工程師可以根據這個優選等級來直觀的感受到器件是否優選。那麽器件的優選等級,是考慮了哪些因素呢?


 
1.可供應性


特別是華爲這樣廠家,有大量發貨的産品。慎選生命周期處于衰落的器件,禁止選用停産的器件。我2005年时曾设计过一個电路,设计的时候就是拷贝别人的电路,结果加工的时候发现器件根本买不着,由于器件停产了,只能在电子市场买翻新的器件。

對于關鍵器件,至少有兩個品牌的型號可以互相替代,有的還要考慮方案級替代。這點很重要,如果是獨家供貨的産品,是需要層層彙報,決策,評估風險的。


 
2.可靠性


散熱:功率器件優先選用RjA熱阻小,Tj結溫更大的封裝型號;處理器選型,在性能滿足的情況下,盡量選擇功耗更小的器件。但是如果是Intel這樣壟斷的器件,你也只有忍受,加散熱器,加風扇。


ESD:所選元器件抗靜電能力至少達到250V。對于特殊的器件如:射頻器件,抗ESD能力至少100V,並要求設計做防靜電措施(注:華爲是嚴格要求,禁止裸手拿板的。我本來也不理解,後來我帶團隊之後,發現兄弟們花大量的時間在維修單板;我們的團隊就非常嚴格要求這一點,看似降低效率,其實還是提高效率的。至少不用總懷疑器件被靜電打壞了)。所選元器件考慮更高的濕敏等級。

安全:使用的材料要求滿足抗靜電、阻燃、防鏽蝕、抗氧化以及安規等要求。


失效率:避免失效率高的器件,例如標貼的撥碼開關。盡量不要選擇裸Die的器件,容易開裂。不要選擇玻璃封裝的器件。大封裝的陶瓷電容不要選擇。


失效模式:需要考虑一些器件的失效模式是,开路还是断路,会造成什么后果,都需要评估。这也是钽电容慎选的一個重要原因。


 
3.可生産性


不選用封裝尺寸小于0402的器件。 盡量選擇表貼器件,只做一次回流焊就完成焊接,不需要進行波峰焊。部分插件器件不可避免選用的話,需要考慮能否采用通孔回流焊的工藝完成焊接,減少焊接的工序和成本。


 
4.環保


由于華爲大量的産品是發往歐洲的,所以環保的要求也比較嚴格。由于歐盟提出無鉛化要求,曾經整個公司的幾乎所有的硬件工程師都在做無鉛化的整改。


 
5.考慮歸一化


例如某産品已經選用了這個器件,並且在大量出貨的時候,往往有時這個器件的選型並不是很適合,也會選擇,因爲不但可以通過數量的增多來重新談成本,還因爲經過了大批量驗證之後可以放心選用。這也是傾向于選用成熟期的器件而慎選導入期和衰落期的原因。


 
6.行業管理


某大類,例如:電源、時鍾、處理器、內存、Flash等等都是有專門的人做整個公司的使用的規劃和協調,提前進行市場調研,分析,編寫規範。他們會參與到新器件的選型上來。


 
7.器件部門


專門有器件部門的同事,會分析器件的失效原因,可靠性分析,拍攝器件的X光,評估器件壽命等等工作。


 
8.成本


如果在上述因素都不是致命的情況下——上述的因素都是浮雲,緊盯第八條。


“選型規範”可能存在的問題

“選型規範”可能存在的問題

“選型規範”可能存在的問題

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