Vybráno pro vás
 
Hiearchie článků
 
Celosvětový nedostatek pasivních součástek - rozbor, vysvětlení situace
Tento článek popisuje situaci na trhu pasivních elektronických součástek, zejména kondenzátorů, v roce 2018 a dříve.
Článek se opírá o informace přímo od výrobců a distributorů. U některých informací/tvrzení nemůže být uveden zdroj, protože informace nejsou veřejně dostupné a jedná se o informace označené jako "důvěrné".




Navrhujete zařízení pro sebe nebo zákazníka? Měli byste zbystřit a během návrhu přemýšlet i nad použitými součástkami, kromě nutných parametrů, tak i jejich dostupností a to i z dlouhodobého hlediska.

Během návrhu zařízení je u firem běžné, že do dokumentace píší i přesný typ použitých součástek a také alternativy pro případ, kdy by součástka nebyla dostupná. V posledních měsících se už neuvádí jedna či dvě alternativy. Některé firmy uvádí i 5 alternativních typů, důležitá je i alternativa napříč výrobci komponentů.

Na výstavě Electronica 2018 v Mnichově jsem vedl několik zajímavých diskuzí s distributory a výrobci a napříč spektrem se shodují v jednom. Produkce pasivních součástek se zvýšila o desítky procent, investují se stovky milionů dolarů, ale trh má stále málo. Příčin je hned několik - nové trendy a nedostatek vzácných kovů.



Mezi nové trendy patří zejména IoT a elektromobilita. Elektromobily obsahují tisíce součástek a počet vyrobených elektromobilů se stále zvyšuje (elektromobil obsahuje od 10 000 do 12 000 kondenzátorů). Popularita IoT zařízení stoupá strmě vzhůru a ač můžete v zařízení najít mnohem méně pasivních součástek než v elektromobilu nebo telefonu (iPhone X obsahuje 1000 kondenzátorů, běžný telefon kolem 600), celkový počet vyrobených zařízení je mnohonásobně vyšší.

Problém je, jak jsem už zmínil, i s chybějícím materiálem - zejména niklové elektrody a titaničitanem barnatým[wiki (Barium titanate)]

První problémy s dodávkami MLCC kondenzátorů se datuje na rok 2017, kdy podobný jev zaznamenaly i tantalové kondenzátory. Dodávky rezistorů zaznamenali stejné chování jako kondenzátory na začátku roku 2018.

Možnosti výroby MLCC kondenzátorů končí na neskutečně vysoké poptávce (i přes stále se zvyšující se cenu), materiál pro rezistory dodává pouze pět výrobců na celém světě a tantalové kondenzátory jsou po čase nezájmu (kvůli zvýšenému zájmu kondenzátorů založených např. na polymeru) zase zapotřebí. Bohužel, výrobní kapacita byla přesunuta a tak vzniká nedostatek tantalových kondenzátorů.

Vyhlídky na zlepšení ale nejsou nijak růžové. Výrobní kapacita je zamluvená na dva roky dopředu a někteří výrobci se dokonce uchýlili k tomu, že dodávají pouze těm zákazníkům, se kterými spolupracovali v roce 2017 a dodají jim maximálně takové množství, které odebrali v roce 2017.

V roce 2000 byla produkce MLCC kondenzátorů na 100 miliónech kusů za kvartál, v posledním kvartálu roku 2017 se produkce zvýšila na neuvěřitelných 900 miliónů kusů. A stále je to málo...



S nedostatkem kondenzátorů se nezvyšuje jenom cena, ale také dodací lhůta (lead-time). V lednu 2012 byla průměrná dodací lhůta 12 týdnů, což byla obvyklá doba až do ledna 2017, kdy se začala pomalu prodlužovat. V květnu 2018 je průměrná délka dodání 22 týdnů.
Pro maloodběratele je nyní dodací lhůta klidně i 40 týdnů. Při nynější výrobní kapacitě a vzrůstající poptávce můžeme čekat i 60 týdnů.

Podívejme se například na jedničku na světovém trhu firmu Murata. Se svým podílem 40 % v oblasti výroby kondenzátorů, vyprodukuje každý rok na bilion keramických kondenzátorů (všechny typy).
Murata investuje do nové výrobní linky na 350 miliónů USD. Nová výrobní linka by měla zajistit zvýšení produkce (jenom) o 20% a měla být dokončená v roce 2019.

A o jaké velikosti MLCC kondenzátorů je největší zájem? Velkému zájmu se těší velikost 0201 (meziroční růst o cca 5%) a 01005 (mezi roční růst o cca 2,5%), tedy velmi miniaturní kondenzátory. Naopak na oblibě klesá typ 0402 a 0603 (meziroční pokles o cca 5% pro oba typy).

Zájem o tyto miniaturní typy je zřejmý - velikost finálního produktu. Zájem na tom ale mají i samotní výrobci, kdy z jednoho waferu můžete dosáhnout výtěžnosti až 110 000 ks (pro 0201) nebo pouhých 27 000 pro typ 0402. Rozdíl je markantní.

Přední hráči se na tento trend snaží reagovat - staví nové závody, upravují výrobní linky, zvyšují produkci na stávajících linkách a také zvyšují ceny.

Ale on je to problém velkých odběratelů! Nebo ne?

Mrkneme se do několika e-shopů, zda a jaké množství kondenzátorů mají.
Pro příklad vybereme keramický MLCC kondenzátor 10uF ve velikosti 0805 na napětí 16V, materiál vybereme běžně používaný X5R nebo X7R. A chceme koupit řekněme 50 ks.



Mají... jeden typ. Snad vám nezáleží na ESR a další parametrech.

Že 16V nepotřebujete? Dobře, mrkneme se na 6.3V. Třeba pro zařízení, které je napájeno 5V nebo 3.3V.



Tady je to lepší. Když si připlatíme, máme na výběr dva typy.

Taky můžeme poskádat (skoro) 10uF z 4.7uF.



Super, taky dva typy. Ten druhý je sice třikrát dražší, ale když potřebuješ, tak koupíš.

Zkontrolujeme i jiné distributory.




Tady to už vypadá dobře, všechno skladem... ehm... jenom ta cena.

a další?



Nic :-(

A dál?



Ale tady to vypadá nadějně (bez rozdílu napětí)... skladem!

Po rozkliknutí "skladem" zjistíte, že jediný dostupný je kondenzátor Hitano 10uF/10V. To by šlo, sice ... no ... Hitano ... ale je.

Ale proč kupovat v Evropě, když máme Čínu? Tedy ebay, aliexpress.

To máte dozajista pravdu. Pokud věříte parametrům, kteří prodejci píší, pak to není problém, ...
Jen tak mimochodem, četli jste tento dokument (Uppermidwest_VendorExpo_SMTAI-Upper-Midwest-Presentation-06-09-11.pdf)? Jak se recyklují součástky? Všechny součástky? I kondenzátory?
Možná si říkáte, že je to jenom kampaň a účelovka mainstreamových výrobců, kteří chtějí zlikvidovat ty malé výrobce.

Nedávno jsem se setkal se situací, kdy se na jeden nejmenovaný projekt objednaly součástky. Kondenzátory nebyly na evrospkém trhu k dostání a tak se objednaly od čínského distributora.
Po osazení a zjištění, že deska za nefunguje, se začal hledat problém. Nalezen byl, jak už asi čekáte, ve zmíněných kondenzátorech. Ač byla cívka opatřena logem kvalitního výrobce, sériovým číslem a vším ostatním, co normální cívky obsahují, každý kondenzátor byl úplně jiný... tedy jiný... barvu měly stejnou, ale lišily se kapacitou. Napětí raději už nikdo neměřil.
Pro budoucí výrobu je připraveno pět ekvivalentů, které jsou, zatím, dostupné na evropském, americkém nebo japonském trhu.

To je k nynější situaci asi všechno, co bych mohl dodat. Pokud máte nějaké nápady nebo další informace, které mohu zveřejnit, napiště mi e-mail na info[zavinac]chiptron.cz.

Za skvělou spolupráci a užitečné informace, odkazy, děkuji distributorům elektronických součástek www.soselectronic.cz a cz.farnell.com

Zdroje:
1.) https://www.murata.com/about/company/mid-term%20direction%202018
2.) https://www.murata.com/~/media/webrenewal/about/company/report/2017/muratareport.ashx?la=en
3.) https://asia.nikkei.com/Business/Companies/Murata-to-invest-354m-in-new-plant-as-iPhones-drive-parts-demand
4.) https://www.ttiinc.com/content/ttiinc/en/resources/marketeye/categories/passives/me-zogbi-20180302.html
5.) https://www.ttiinc.com/content/ttiinc/en/resources/marketeye/categories/passives/me-zogbi-20180711.html
Upozornění
Administrátor těchto stránek ani autor článků neručí za správnost a funkčnost zde uvedených materiálů.
Administrátor těchto stránek se zříká jakékoli odpovědnosti za případné ublížení na zdraví či poškození nebo zničení majetku v důsledku elektrického proudu, chybnosti schémat nebo i teoretické výuky. Je zakázané používat zařízení, která jsou v rozporu s právními předpisy ČR či EU.
Předkládané informace a zapojení jsou zveřejněny bez ohledu na případné patenty třetích osob. Nároky na odškodnění na základě změn, chyb nebo vynechání jsou zásadně vyloučeny. Všechny registrované nebo jiné obchodní známky zde použité jsou majetkem jejich vlastníků. Uvedením nejsou zpochybněna z toho vyplývající vlastnická práva.
Nezodpovídáme za pravost předkládaných materiálů třetími osobami a jejich původ.