物料國產化替代
一、引言
近年來，隨著貿易摩擦以及更深層次的原因，產品國產化已經成為諸多企業“不得不”考慮的問題，甚至已經迫在眉睫。即使對于目前尚未被直接影響的企業，也應該未雨綢繆，早做“備胎”。尤其是涉及到國計民生的重點行業（軍工、通信、軌交、電力……等）和企業，更應該居安思危，著手產品的“B計劃”。
二、國產化的困境
電子產品國產化的核心關鍵就是所采用的電子元器件（物料）國產化。然而，電子元器件以及相關的開發工具、軟件、工藝設備都長期被國外壟斷。經過多年的努力，國產元器件在市場上逐漸被采用，但不同廠家同類元器件在性能質量上良莠不齊，很多相對于美、歐、日、韓、臺等成熟大廠的元器件仍然存在相當的差距。或者由于成本（惡性）競爭，假冒偽劣元器件也不在少數。
在產品國產化過程中，替換選用國產電子物料存在一定的難度和可靠性風險。通常會碰到以下問題：
1）是否存在管腳兼容、各項性能指標相當的國產替代料？
2）沒有管腳兼容可直接替換選用的國產替代料，怎么辦？
3）國產元器件數據手冊上的技術規格參數、性能指標看似相同或接近，實際上是否有所差異？
4）器件特性參數、精度、環境影響、兼容性存在差異，如何處理？
5）國產元器件可靠性參數是否給出且滿足要求？廠家有無提供可靠性評估報告？
6）國產替代料是否是行業產品的適用物料？
雖然開展“國產化”產品重構工作存在一定的可靠性風險，但這種風險是不得不承受的風險。從長遠發展的眼光看，這也是國內企業“自主可控”的必由之路。隨著國產元器件的用戶不斷增多，國產元器件門類也在不斷豐富，物料的可靠性和工藝水平也在不斷提高。相信經過5-10年的努力，國內也能成就一批不輸于美歐日韓的國際化電子元器件企業。
三、國產化的路徑
實現“產品國產化”，并確保產品可靠性，關鍵要把握兩個方面，一是國產化物料替代，二是加強可靠性設計。
國產化物料替代通常有兩種主要方式：
1) 直接替換 — 引腳兼容、功能相同、性能相當的國產物料
2) 方案替換 — 引腳不兼容、功能相當、性能相當的國產物料
目前在分立器件（阻、容、感、二極管、三極管）方面，國內已經有了一批具有一定實力的企業。但在模擬器件、功率器件、電源管理器件、高端處理器、FPGA、存儲器等集成電路方面與國外相比仍然存在一定的差距。因此物料國產化替代的首要任務就是要做好替代物料的選型認證工作，包括物料的技術參數規格認證，以及針對部分重要關鍵物料DPA認證，和供應商現場認證。
做好物料替換選型的同時，在設計上還要充分考慮國產替代料的容限、精度、參數漂移、防護能力、環境適應性，通過加大降額、加強防護、最壞情況分析（WCCA）、可靠性預計及分配等設計手段來彌補器件的差異性或缺陷。對于安全性要求高的應用系統，必要時可能需要采取冗余設計和備份機制。
設計完成后還應該進行充分的測試驗證。通常應包括以下兩個層面：
① 針對產品電路單板的硬件白盒測試。從電源、信號的質量、時序等微觀角度評測構成產品的各個單板的設計“健壯性”，并試圖發現和定位設計隱患，為下一輪設計整改優化提供依據以及整改后提升效果的對照。
② 針對整機（樣機）的功能、性能等型式試驗以及可靠性/環境試驗。從宏觀角度評測產品整體對外部環境應力、壽命應力等影響的“可靠性”。
四、結語
鑒于目前現實情況，產品國產化的工作可能難以一蹴而就。因此在開展國產化產品規劃時，就需要確定目標，并在物料國產化率、可靠性風險、產品成本、項目周期之間進行綜合考量，權衡取舍。通過兼容設計和分步迭代實現“自主可控”的目標。
近年來，易瑞來已經與多家重點行業用戶開展項目合作，在保證產品可靠性的同時取得了“國產化”的良好效果。
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