工程师对元器件选型这件事一定不陌生,那是否遇到过 BOM 上所有元器件本身没问题,但最后因为一个器件供货问题而导致整个项目拖延?又或者不知道实现同一功能的器件有哪些,区别是什么?在评估元器件时,不同的工程师和设计人员关心的角度往往有所不同。有的人可能关心器件是否满足严格公差,其他人可能更在意成本。但毫无疑问的是,所有工程师都需要低风险的元器件。那什么是“低风险”元器件呢?作为硬件工程师,我认为主要有三个方面: 
第一、    可用性
第二、    性价比
第三、    稳定性


下面我就以一个实际的例子来阐述这三个观点。公司最近新设了一个智能尿检棒的健康类医疗电子项目,并且大体的电路方案已经选定,现在正在评估上个项目已经熟悉的 STM32F103RBT6 这颗 MCU 是否同样适用于这个新项目,如果可以,那将节省可观的研发时间和开发成本。

 

可用性


元器件的可用性体现在是否满足功能 / 性能需要,是否是合适的封装,它的成熟度、焊接调试的难度、技术支持、资料、配套的环境等,都是需要考虑的问题。这些信息都可以从可靠网站的器件参数规格以及数据手册 datasheet 中获取。 如果放在以前,仅仅搜索规格书的话我强烈推荐 Google,不过自从 Google 退出中国之后,国内好用的元器件规格书查询网站就不多了,基本上所有的问题都是数据库少,很多器件都查不到。在这种情况下只能矮子中挑高个,最近经常用的一个元器件查询网站是 datasheet5 (www.datasheet5.com)。其实以前我也用过,只感觉一般,不过最近偶然查询时发现它改版了,普通的改版也不至于让我推荐,改版后一个重要的特点就是这个网站的垂直延展性让人惊叹,基本满足让一个硬件工程师对一个项目采用的元器件的风险有着大局观的把控,以我上面提到的 STM32F103RBT6  MCU 为例,来见证下新版 datasheet5 有多神奇。

 


新版 datasheet5 首页

 

首先进入 datasheet5 主页搜索这颗元器件,搜索结果中会呈现匹配你输入型号的所有结果,因为我们已经知道了具体型号,所以可以快速找到精确匹配。点击打开之后可以看到 STM32F103RBT6 这颗器件的规格书下载,这和其它同类型的网站没什么区别,不过 datasheet5 也将这颗器件中主要的一些参数直接展示在了网页上,无需下载规格书就可以很直观地看到元器件的参数,非常友好。



STM32F103RBT6 参数详情

 

但你以为仅仅是这样吗?接下来才是见证奇迹的时刻。作为硬件工程师,我选择这颗器件无非是上个项目使用过了,有画过这个器件的原理图符号跟封装,有研发经验,可以节省大量的研发时间以及规避未知风险,但大多数工程师都会面临第一次使用这颗器件的窘境。而 datasheet5 提供了器件 2D\3D ECAD 模型的免费下载,我看了下,基本上覆盖了所有主流 EDA 工具,这就大大地节省了时间成本,免去画封装库这种“体力活”,让工程师专注于产品创新。最关键的一点是这些模型是经过大量实际验证的,这就让你避免出现低级的错误,我相信新人封装引脚画反是常有的事。还有一点很是关键,这是免费提供的。这让我想起前不久在某宝上几十块钱买的封装库,莫名的心酸,恨没早点发现新版 datasheet5。

 


STM32F103RBT6 封装图

 

性价比


上面提到的“可用性”可能已经让你满足了,但如果你想在职场走得更高更远,这还不够。作为硬件工程师,虽然不需要自己进入元器件采购环节,但价格对最后产品是否有市场竞争力,设计能否进入量产是很重要的。所以如果能找到元器件价格趋势,以及市场价格分析,能够更好地对器件选型做出决定,这也就是这个网站第二个“可怕”之处,它把这颗元器件过去的价格走势标得清清楚楚,而且还把正在售卖这颗器件的分销商以及售卖的价格都理得明明白白。选择都帮你做好了,你还要想啥?只能说采购太轻松,太幸福了。

 


元器件价格对比

 


元器件价格走势图

 

稳定性


再好的设计,如果元器件买不到或者供货出现了延误,项目也就给耽误了。那就需要我们在选器型的时候一定要看清楚供货渠道是否稳定,这点也可以从库存走势和分销商的数量上看出一些端倪。 新版 datasheet5 简直是“一条龙”服务,它把这个元器件市场总库存以及各个分销商有多少库存都给你列得明明白白。

 


元器件库存清单

 

当然,再稳定的货源,也可能出现“天有不测风云”的时候,比如说这次全球的疫情,一下子让半导体原厂进入半瘫痪状态,所以能够找到可替代型号也对供货的稳定性是一种保障,这时候一定要有“备胎”,尽量选择能够找到 3F(外形、尺寸和功能)都相同的替代型号的器件,确保万无一失。

 

元器件替代料推荐

 

这里,我要强烈安利一下 datasheet5 的替代料对比功能,当前料和替代料的对比可以实现 60 多项参数的在线对比,可以全参数对比,也可以只对差异参数对比,一目了然。 

 


当前料和替代料对比


在这个对比中,可以看到“是否含铅”,“是否 RoHS”认证等,而这些环境认证也被归类到长期供货的风险中,因为没有通过认证的器件有可能在未来被强制淘汰掉,对我们长期稳定供货造成影响。 

 

我们看到选型时需要考虑的因素很多,而 datasheet5 把这些因素用一个简单的图标总结:“生命周期状态”和“风险等级”,在风险等级中从设计,产品和长期给大家以参考,就是从可用性、性价比和稳定性三个方面快速帮助工程师找到风险级别低的元件。 

 


风险等级低的替代料

 

所以,最后也无需我多言,就如你们所看到的,对于硬件工程师乃至采购来说,新版 datasheet5 简直就是一个神器啊!