Wie Kunden von DC/DC-Leistungsmodulen mit dem globalen Halbleitermangel umgehen können

Illustration von Stromleitungen mit Fragezeichen in der Mitte
Die Halbleiter-Lieferkette stellt Kunden vor unterschiedliche Herausforderungen, die von ihrem Volumen, ihrer Kaufkraft und ihren spezifischen Anforderungen abhängen. Um Kunden bei der Bewältigung dieser Herausforderungen zu unterstützen, hält RECOM einen ausreichenden Vorrat an diesen Produkten, einschließlich DC/DC-Leistungsmodulen, zur sofortigen Lieferung bereit.

Wie die Halbleiterindustrie abhängig vom Einkaufsvolumen funktioniert

RECOMs RPX-, RPY- und RPL-Produkte
Abb. 1: Produkte aus den RECOM-Familien RPL, RPX und RPY sind ab sofort lieferbar, um den weitverbreiteten Mangel an Leistungs-DC/DC-Modulen zu beheben
Wie in einem vorherigen Blogartikel beschrieben, sind viele Kunden von DC/DC-Wandlern mit Lieferengpässen konfrontiert. Die Lieferkette für Halbleiterkomponenten funktioniert für Kunden mit hohen und niedrigen Stückzahlen aufgrund ihrer unterschiedlichen Anforderungen, ihrer Kaufkraft und ihrer Beziehungen zu Lieferanten unterschiedlich.

Es gibt eine Reihe von Unterschieden zwischen Groß- und Kleinserienkunden, unter anderem beim Einkaufsvolumen und der Verhandlungsmacht, bei der Priorisierung von Liefermengen sowie bei den Vorlaufzeiten für Komponenten.

Beschaffungsvolumen und Verhandlungsmacht

Großabnehmer erteilen Lieferanten in der Regel große Aufträge und können aufgrund ihres hohen Einkaufsvolumens bessere Preise und Konditionen aushandeln. Ihre Kaufkraft ermöglicht ihnen eine Vorzugsbehandlung, den Zugang zu begrenzten oder exklusiven Produkten sowie günstigere Vertragsbedingungen. Im Gegensatz dazu müssen Kunden mit geringem Volumen kleinere Mengen über Händler beziehen, was ihren Verhandlungsspielraum einschränkt und häufig zu höheren Preisen sowie geringerer Flexibilität bei den Vertragsbedingungen führt.

Vorrang bei der Zuteilung von Lieferungen

In Zeiten von Komponentenengpässen oder hoher Nachfrage bevorzugen Zulieferer häufig Direktkunden mit hohen Stückzahlen. Ziel ist es, langfristige Geschäftsbeziehungen zu sichern und stabile Umsätze zu erzielen. Infolgedessen kann es bei Kunden mit geringem Volumen zu Verzögerungen bei der Beschaffung kritischer Komponenten oder zu Zuteilungsbeschränkungen kommen, wenn das Angebot begrenzt ist.

Lieferzeiten und Verfügbarkeit

Großkunden haben in der Regel Vorrang bei der Auftragsabwicklung und beim Erhalt von Lieferungen. Zulieferer sind bestrebt, die Anforderungen ihrer wichtigsten Kunden zeitnah zu erfüllen. Folglich profitieren Großabnehmer häufig von kürzeren Vorlaufzeiten und einer höheren Bauteilverfügbarkeit als Kleinabnehmer, die mit längeren Vorlaufzeiten und begrenzten Beständen konfrontiert sein können.

Wie können kleinere Abnehmer Engpässe bei DC/DC-Leistungsmodulen bewältigen?

Wenn DC/DC-Leistungsmodule knapp sind, haben Abnehmer mit geringeren Stückzahlen in der Regel drei Optionen: alternative Bezugsquellen nutzen, das Stromversorgungsdesign überarbeiten oder mit einem Hersteller zusammenarbeiten, der Lagerbestände vorhält.

Option eins: Alternative Quellen finden

In Zeiten der Knappheit, wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt, könnten DC/DC-Kunden versucht sein, schwer verfügbare Produkte über nicht autorisierte Händler zu beziehen, die online tätig sind. Käufer aufgepasst: In solchen Fällen steigt das Risiko erheblich, Bauteile minderer Qualität oder sogar gefälschte Geräte zu erwerben. Teilweise handelt es sich bei gefälschten Produkten um leere Verpackungen, Bauteile mit falschem Chip oder um Gehäuse ohne Bonddrähte. Diese sind nicht funktionsfähig und relativ leicht zu erkennen, doch es gibt auch subtilere Manipulationen, bei denen funktionsfähige Bauteile gezielt verändert werden. Beispiele hierfür sind neue Produktcodes, RoHS-Kennzeichnungen auf nicht konformen Produkten, Hochleistungskennzeichnungen auf Produkten mit geringer Leistung oder Bezeichnungen für Industrie- oder Automobilqualität auf Produkten für den Handel. Solche Bauteile können anfängliche Tests bestehen, später jedoch im Feld ausfallen.

Die Verwendung gefälschter Komponenten kann schwerwiegende Folgen haben, darunter Fehlfunktionen von Geräten, Sicherheitsrisiken und Rufschädigung. Käufer mit geringen Stückzahlen sind besonders anfällig, da sie häufig nicht über die Ressourcen verfügen, um umfassende Qualitätskontrollen und Prüfprozesse durchzuführen.

Option zwei: Design ändern

Eine weitere Alternative könnte darin bestehen, das Design zu überarbeiten, um das Leistungsmodul zu ersetzen und auf eine eigene diskrete Lösung umzusteigen. Dieser Ansatz birgt jedoch eine Reihe von Risiken. Erstens ist die Entwicklungs- und Validierungszeit in der Regel länger. Die Stückliste ist bei einem diskreten Design deutlich komplexer als bei einem einzelnen Leistungsmodul. Eine diskrete Lösung umfasst zahlreiche Komponenten von verschiedenen Lieferanten, von denen jede in der aktuellen Marktsituation ebenfalls von Engpässen betroffen sein kann.

Für jede dieser Komponenten muss ein Pufferlager angelegt werden. Zudem müssen begrenzte technische Ressourcen abgezweigt werden, um mehrere Zweitquellen zu identifizieren und zu qualifizieren sowie Probleme in der Lieferkette zu lösen.

Option drei: Die RECOM-Lösung

Wie kann RECOM angesichts dieser Marktdynamik helfen? Mit 100.000 Kunden weltweit führt unser Gesamtvolumen dazu, dass RECOM bei seinen Lieferanten als Großabnehmer eingestuft wird. Unsere Kaufkraft ermöglicht es uns, aktive und passive Komponenten direkt von Lieferanten zu beziehen und von den genannten Vorteilen zu profitieren. Zudem können wir Pufferbestände für die in unseren Leistungsmodulen eingesetzten Komponenten aufbauen.

Wir haben unsere Kaufkraft genutzt, um den Bestand an schwer erhältlichen Leistungsmodulen in den gängigsten Konfigurationen deutlich zu erhöhen. Das Ergebnis ist eine verbesserte Verfügbarkeit und kürzere Vorlaufzeiten im Vergleich zu gleichwertigen Modulen anderer Anbieter.

RECOM bietet DC/DC-Leistungsmodule der Familien RPL, RPX und RPY zur sofortigen Lieferung an. Es handelt sich um Abwärtswandler mit integrierten Induktivitäten in kompakten oberflächenmontierten Gehäusen. Die Geräte sind vollständig gegen Dauerkurzschlüsse, Ausgangsüberstrom und Übertemperatur geschützt. Dank ihrer hohen Strombelastbarkeit und geringen Baugröße eignen sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Bildgebungssysteme, verteilte Stromversorgungsarchitekturen, tragbare Telekommunikationsgeräte und industrielle Anwendungen.

Die RPX-Familie bietet Leistungsbereiche von 5W bis 20W mit Ausgangsströmen von 0,5A bis 4A. Der RPX-1.0 verfügt beispielsweise über einen Eingangsbereich von 4VDC bis 36VDC, sodass 5V, 12V oder 24V Versorgungsspannungen verwendet werden können. Die Ausgangsspannung kann mit zwei Widerständen von 0,8VDC bis 30VDC eingestellt werden. Der Ausgangsstrom beträgt bis zu 1A und ist vollständig gegen Dauerkurzschlüsse, Ausgangsüberstrom und Übertemperatur geschützt.

Die RPL-Familie von 15W-Wandlern verwendet ein kompaktes, 3mm x 3mm x 1,45mm großes, thermisch verbessertes LGA-Gehäuse. Der RPL-3.0 verfügt beispielsweise über einen Eingangsbereich von 4VDC bis 18VDC, sodass 5V und 12V Versorgungsschienen genutzt werden können. Die Ausgangsspannung kann von 0,8VDC bis 5,2VDC eingestellt werden. Der Ausgangsstrom beträgt bis zu 3A.

Der RPY-1.5Q ist ein 7,5W AEC-Q100-qualifizierter Konstantstromquellen-Buck-Regler mit integrierter Induktivität für den Betrieb von Hochleistungs-LEDs. Ein kompletter LED-Treiber kann in einem kompakten, 3mm x 5mm x 1,6mm großen, thermisch verbesserten QFN-Gehäuse mit einem maximalen Ausgangsstrom von bis zu 1500mA realisiert werden, der über einen externen Messwiderstand eingestellt wird. Der Eingangsspannungsbereich reicht von 4VDC bis 36VDC, sodass 5V, 12V oder 24V Versorgungsspannungen verwendet werden können. Der Ausgang ist vollständig gegen Dauerkurzschlüsse, Eingangsunterspannung, Ausgangsüberstrom und Übertemperatur geschützt. Eine Fehleranzeige signalisiert eine thermische Abschaltung oder einen LED-Unterbrechungs-/Kurzschlusszustand.

Zu den Anwendungen im Automobil- und Industriebereich zählen dimmbare LED-Beleuchtung, sichtbare oder IR-LED-Beleuchtung für Drohnen und Roboterkamerasysteme sowie präzise Hochstrom-CC-Quellen für Test- und Messzwecke.

Fazit

Während Großabnehmer von Vorteilen wie günstigeren Preisen, Vorzugsbehandlung und maßgeschneiderten Lösungen profitieren, sehen sich Kunden mit geringen Stückzahlen mit Herausforderungen wie längeren Lieferzeiten, begrenzter Verfügbarkeit und weniger günstigen Vertragsbedingungen konfrontiert. Anstatt auf unattraktive Ausweichlösungen zurückzugreifen, bietet RECOM eine praxisnahe Lösung mit sofortiger Lieferung von DC/DC-Leistungsmodulen mit geringer Leistung für eine Vielzahl industrieller Anwendungen.
Anwendungen
  Serie
1 RECOM | RPL-3.0 Series | DC/DC, SMD (pinless), 15 W, Single Output
Fokus
  • Wide input range (4 - 18V)
  • Low profile 1.45mm
  • Small footprint 3x3mm
  • Adjustable output 0.8 to 5.2V
2 RECOM | RPL-3.0-EVM-1 Series | DC/DC, 15 W, Single Output
Fokus
  • Evaluation platform for RPL-3.0 Buck Regulator Module
  • Thermal design considerations included
  • EMI Class A filter
  • Easy evaluation of output voltage selection, control, power good and sensing functions
3 RECOM | RPY-1.5Q Series | DC/DC, SMD (pinless), 7.5 W, Single Output
Fokus
  • AEC-Q100 qualified constant current power module with integrated shielded inductor
  • 36VDC input voltage buck regulator
  • 1.5A output current with 0-100% PWM dimming
  • SCP, OCP, OTP, and UVLO protection
4 RECOM | RPY-1.5Q-EVM-1 Series | DC/DC, 7.5 W, Single Output
Fokus
  • Evaluation platform for RPY-1.5Q step-down LED Driver Module
  • Thermal design considerations included
  • CISPR25 Class 5 EMI filter
  • Easy evaluation of output current selection, PWM dimming and fault indication functions