0 引言
器件变更管理是研发制造型企业器件可靠性管理中至关重要的一环。新技术、新工艺、新革新在器件设计、生产和检测中推陈出新，如摩尔定律：集成电路的晶体管数目每18个月增加一倍；可见器件的变化是频繁的，这些变化，会或多或少地影响企业产品的功能、性能，如采样时间、最高工作频率、PCB布板、噪声干扰，等等。对于批量生产的产品，合理的器件变更管理将延续产品的质量和可靠性。
如何适应上游厂家的变化，跟进器件的变更，笔者根据在通信行业、机电行业多年的实践经验，以及可靠性设计的基础理论，介绍了器件变更通知、器件变更实施的途径。
1 厂家的器件变更通知介绍
1.1 器件变更通知的分类
器件变更通知通常分为两种：PCN和EOL。
(1)PCN(Product/Process Changes notice)，是生产厂家器件/流程、工艺等的变更通知；有些是通过器件版本升级体现的，有些则通过生产编号(serial ID)或日期代码(date code)加以区分；
(2)EOL(End oflife notice)，即器件停产通知。
1.2 器件变更的种类：
器件的变更种类主要分为以下四类：
(1)器件外部尺寸及容差变更；
(2)器件的视觉外观变更，包括形状、颜色、标记和表面加工工艺变更；
(3)影响器件的功能变更，包括电气、结构、温度和性能特性变更；
(4)流程、工艺变更，包括人、流程、方法、制造设备、原材料、检测设备、生产环境的组合变更。
在这些变更中，(1)有些变更，是前后完全兼容的，如变更标示，无需验证，只需通知相关部门，如进检；(2)有些变更，只影响硬件设计，如DC/DC转换器外围电路变更；(3)有些变更，同时影响硬件和软件，如FPGA，DSP，CPU，以及一些Bug修正；(4)有些变更，将要更新系统设计方案，如网络处理器停产；(5)有些变更，将影响装配工艺，如BGA封装的变化，等等。
1.3 器件变更通知的发布时间
器件变更通知的时间，各个行业不同。
以集成电路为例，根据JESD46C标准，厂家需要至少在新器件切换日期（第一次发货日期）前90天，通知变更器件过去两年内有过合作协议或有供货合同的客户。
1.4 器件变更通知的主要内容
器件变更通知的内容有很多，以下是需要重点关注的：
(1)变更原因：如降低成本、提高成品率、降低功耗等；
(2)变更内容：对于判断是否需要验证新器件，如何验证新器件，对自身产品的影响等都是很重要的；
(3)变更的器件型号或系列：根据器件型号或系列可以对应到公司内的相应物料号及使用产品，以便确定企业内的影响范围及需要验证的产品；
(4)预期影响，如功能、性能、外观等：厂家会根据自己的验证结论，提出预期的影响；使用者可以参考这一预期，结合自身的产品设计特点，全面考虑变更所产生的影响。例如，高速DDR2SDRAM器件内部布线、线宽的变化会影响到数据的上升、下降时间，当PCB布线设计冗余不足时，新器件的建立(setup time)、保持时间(hold time)将可能不再满足，这时数据采样会出现零星误码，所以PCB布板时要保证足够的冗余，不能在临界点进行，以满足后期器件的时序调整；
(5)老物料的停产时间(Last buy time LTB\Last ship time)：无法在切换时间之前完成产品验证、变更和替代的，LTB时间将决定备货量的多少(占用资金)；
(6)新器件的切换时间(Proposed First Ship Date for change)：决定新器件的可采购时间；
(7)样品提供的有效时间：样品是替代验证的必要条件，样品提供的时间是决定替代验证周期的重要因素之一；
(8)推荐替代：对于EOL器件，通常厂家会推荐替代器件，并告知不同点；而PCN则是新版本替代老版本器件。
1.5 器件变更通知获得的渠道
(1)采购渠道：上游厂家主动通知客户；下单采购时，代理商被动告知；
(2)官网上定制、查询：如BrOAdcom，TI等一些较为正规的厂家，可以在其官网上定制器件变更通知邮件；对于一些不涉及公司机密的变更，如减小存储芯片尺寸等，可在官网上直接查询，如Samsung；
(3)器件服务性网站：购买器件服务性公司的网络服务，如Partminer，也会获得器件变更通知。
对于不同种类的器件，变更的频率大不相同，如手机的Flash，通常每半年变更一次，以减小芯片尺寸，以降低成本；但是Intel早期的8/16位MCU，却经历了二、三十个春秋。
2 器件变更的实施途径
器件变更的实施主要有以下两种途径：一是添加Second source；二是设计变更ECN(Engineering Change notice)。
2.1 添加Second source
Second source是指在同一物料号码下，在公司范围内兼容原器件(frst source)的新器件。
Second sourCe途径实施器件变更，是用新器件替代老器件，通常只是器件的新版本替代老版本。
(1)通过Second source来实施器件变更：关键是产品中新器件必需兼容老器件，也就是说，新器件的功能、性能等将大于、等于老器件，新老器件可以混库；
(2)器件验证将贯穿所有使用此物料号的产品，只有所有使用此物料号的产品都接受了变更，才可以将新器件作为”Second source”添加在该物料号下；
(3)在验证过程中，不同产品间存在关联关系。
通过Second source验证流程实施器件变更，新老器件可以混库，没有库存处理的问题，从产品的BOM端是看不到变化的；验证的结果是在同一物料号下添加新器件。
2.2 设计变更ECN(Engineering Change notice)
新器件无法完全替代老器件时，产品设计需要更改，如IC的pin脚定义不同，这时，新器件要发放新物料号，通过ECN来改变BOM内的物料号，以实施器件的变更。
(1)器件验证将只影响需要引入此变更器件的产品，各产品可独立地进行验证和切换，不存在产品之间的关联关系；
(2)验证的结果是产品BOM中的物料号由老物料号变更为新物料号，有产品BOM版本的升级；
(3)设计变更ECN流程需考虑消耗老库存，人为地建立老物料与新物料的切换关系，控制切换时间点。
这两种实施方法构成公司中器件变更实施的矩阵结构，如图1所示。
图1 器件变更实施的矩阵结构
不同的实施途径，所产生的影响通常不同。通常，尽量走Second source，以减小对供应链的影响，如库存、订单变更等。
2.3 涉及软件的器件变更实施
对于一些包含软件的器件变更，如FPGA，DSP，CPU，MCU，Flash，网络处理器(NP)等，器件变更考虑的因素更多，需要综合考量。
涉及软件的器件变更实施途径的选择流程如图2所示。
图2 涉及软件的器件变更实施途径选择流程
这里对其中三个关键判定点解释如下：
(1)现有软件是否兼容新器件：如果不兼容新器件，必须针对新器件开发新软件，以适应新器件的需求；
(2)新软件是否兼容老器件：如果新软件不能兼容老器件，新、老器件将使用不同的软件，需要为新器件发放新的物料号，通过设计变更ECN的同时更换BOM内物料号和软件，不同器件将对应不同的软件；
(3)软件是否装载在本芯片内：对于FPGA，DSP，CPU，MCU，NP大多是外置程序载体，会外挂flash；但是有些器件是内置程序的，例如CPLD。
a.内置程序的器件变更比较好处理，新器件、新软件将同时更新，可视为一体；
b.外置程序的器件变更，新器件需要分配新的物料号，以避免新器件使用老软件，造成异常。
走Second source，新老器件在同一物料号下（器件混库），BOM没有版本变化，在老器件维修时，很难控制器件与程序（外置载体内）同时切换，新器件将会与外置载体内的老软件不兼容；新老器件的切换时间点也需要人工调控，容易产生异常。
为新器件分配新的编码，BOM将更换物料号，如同更换不同的器件，可以通过设计变更流程加以控制，保证新器件始终对应新软件，避免了问题的出现。
3 总结
器件变更的种类多种多样，影响着公司各个阶段的产品，牵涉面广泛，合理有效地分析变更通知，选择最佳的实施途径，将会降低器件变更对产品所带来的影响，同时保证和延续产品的可生产性、质量和可靠性。
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本文标题：器件变更管理
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