¿Por qué las piezas MAX, AD, LT (entre otras) son tan caras?

Tengo curiosidad por saber por qué las piezas de algunos fabricantes de circuitos integrados como Maxim, Analog Devices y Linear Tech son tan caras. Sé que son de mucha más calidad (mejores características eléctricas, etc), pero para algunas partes todavía no tiene sentido. Por ejemplo:

Controladores SD Flash Media (no idénticos, pero para hacer lo mismo)
Maxim MAX14502 : $21,69 Mouser
Microchip USB2244 : $2,18 Mouser

Transceptor RS-232 (no es idéntico pin a pin, pero hace lo mismo)
Maxim MAX3232 : $5.92
TI MAX3232 : $1.91
ST ST3232 : $1.06

Acelerómetro. Este podría ser un ejemplo extremo. Son un poco diferentes, pero ambos son acelerómetros digitales de 3 ejes con la misma sensibilidad.
Dispositivos analógicos ADXL362 : $9,73 (!?)
Freescale MMA8653FC : $1,09

Y hay toneladas de más ejemplos.

Intentaré enmarcar las preguntas para que esto no se convierta en una discusión. Como ingeniero de diseño, ¿por qué querría seleccionar una pieza que es de 5 a 10 veces más cara? ¿Cuáles podrían ser algunas razones técnicas?

Obviamente, hay mercados que requieren componentes de muy alta calidad, pero ¿es tan grande la demanda de componentes caros y de calidad? ¿Cómo pueden competir los fabricantes de chips caros con otros que pueden hacerlo mucho más barato?

Una lista de "Proveedores aprobados".
No revisé la lista completa, pero un MAX14502 está al final de su vida útil e incluso pequeñas cantidades del MAX3232 son mucho más baratas directamente de Maxim. Esto realmente equivale a cómo determina Mouser su precio y qué descuentos tienen los fabricantes entre el MOQ y un millón de piezas.
En el caso de AD y LT, es porque pueden. Vale la pena el dinero extra para comprar piezas que usted sabe que cumplirán o mejorarán las especificaciones publicadas. Por ejemplo, nunca ensamblé un circuito controlador LT SMPS según su diseño y NO funcionó perfectamente la primera vez y cumplió (por ejemplo) con su especificación de corriente de reposo. No se puede decir lo mismo de otros fabricantes...
El precio publicado por Mouser no es el que paga todo el mundo. Como ingeniero de diseño, puede ser frustrante tener que tener varias reuniones para establecer precios reales. Los precios pueden ser muy flexibles para el silicio, incluso para clientes que compran tan solo 1000 piezas. A menudo, 2 clientes que compran el mismo volumen de dispositivos pueden pagar precios muy diferentes. Puede usar un proveedor donde tenga un contacto que sepa que le dará un precio decente de inmediato.

Respuestas (5)

Divulgación: actualmente trabajo para uno de los fabricantes mencionados, completé una pasantía con un segundo y conozco a los empleados actuales y anteriores de un tercero. No puedo revelar detalles, pero puedo dar algunas razones generales por las que los circuitos integrados tienen costos y precios variables. Tampoco puedo hablar sobre los circuitos integrados específicos mencionados; incluso si supiera por qué la versión de mi empresa tiene el precio que tiene y podría revelar esa información, no podría saber por qué otras empresas tienen un precio diferente.

Hay muchas razones, tanto técnicas como no técnicas, por las que el precio del IC de un fabricante puede ser significativamente más alto que el de otro. A continuación se presentan algunos de los más importantes. Algunos o todos estos pueden ser ciertos para un caso particular, y los fabricantes pueden estar en diferentes posiciones de precios para diferentes tipos de IC (por ejemplo, amplificadores operacionales, ADC, reguladores de voltaje, etc.).

Razones técnicas

Fabricación/Montaje

Cada fabricante tiene un proceso de fabricación diferente (en realidad, muchos procesos), y el proceso utilizado por un fabricante puede tener un mejor rendimiento para una aplicación en particular o el proceso puede ser más costoso (lo que, por supuesto, aumenta el costo y el precio del IC final) .

Sin embargo, incluso con procesos y circuitos idénticos, los materiales utilizados en el ensamblaje del circuito integrado pueden variar en rendimiento y costo. Por ejemplo, un compuesto de molde de mayor calidad reduce la tensión en el troquel y, por lo tanto, mejora el rendimiento frente a la temperatura... a un mayor costo de fabricación. Para reducir aún más la tensión en el troquel , se puede añadir una capa de poliimida . Otra elección de material que puede afectar el rendimiento y el costo es el material de unión del cable.-- por ejemplo, es más fácil cumplir o superar los estándares de calificación (por ejemplo, ciclo temporal) con alambre de oro, pero el oro es más caro que el cobre. El costo adicional de materiales de mayor calidad puede ser importante para aplicaciones que requieren una vida útil prolongada, cambios bruscos de temperatura, etc., pero sería un gasto innecesario para aplicaciones a corto plazo con poca variación de temperatura.

Prueba

La prueba de producción también tiene un gran efecto en el costo y la calidad generales. Prácticamente todos los circuitos integrados requieren algún tipo de ajuste (por ejemplo , recorte con láser) para al menos una referencia de voltaje de banda prohibida interna u oscilador, y posiblemente para reducción de compensación, corrección de ganancia, etc. Agregar recortes y/o bits de recorte adicionales puede mejorar el rendimiento del IC recortado a costa de un mayor tiempo de prueba (que se incrementa costo de la prueba). Trim también puede requerir la adición de memoria no volátil, lo que puede requerir pruebas de retención de datos adicionales que también aumentan el tiempo de prueba. El proceso de fabricación puede incluso dictar si el recorte se realiza en la sonda de la oblea o en la prueba final (es decir, después de empaquetar la matriz); La sonda de oblea generalmente tiene un mayor rendimiento (por lo que es más barata) y permite que el fabricante deseche el troquel defectuoso antes de gastar dinero en empaquetarlo, lo que por supuesto reduce el costo total de la prueba.

Además, si bien se prueba cada IC (al menos para la continuidad ), la cobertura general de la prueba puede variar. Algunas aplicaciones, como la defensa, la automoción o la medicina, requieren un DPPM muy bajo o 0, lo que requiere que el fabricante pruebe completamente todos los parámetros eléctricos (posiblemente sobretemperatura, lo que aumenta significativamente el costo de la prueba). Otras aplicaciones no requieren un DPPM tan bajo y el fabricante puede optar por no probar en producción ciertos parámetros eléctricos que demostraron un alto C pag k durante la caracterización, especialmente si esos parámetros tienen un tiempo de prueba prolongado o requieren equipos de prueba más costosos. Omitir estas pruebas puede resultar en una reducción significativa de costos y precios con un riesgo muy bajo pero distinto de cero (debido a la alta C pag k ) de pasar un troquel que no cumple con las especificaciones, lo que puede valer la pena para los clientes en aplicaciones menos críticas.

Razones no técnicas

Un factor no técnico que afecta el precio es qué fabricante fue el primero en comercializar. Este fabricante tiene un monopolio temporal o casi un monopolio y puede exigir un precio más alto. Este fabricante puede dedicar menos tiempo a optimizar su producción a un menor costo para ser el primero en el mercado. Los fabricantes que ingresan al mercado más tarde tienden a optimizar el costo para socavar al fabricante que fue el primero en el mercado, ya que un cliente no cambiará a un fabricante diferente por un IC idéntico o casi idéntico al mismo precio. El fabricante que fue el primero en comercializar aún puede exigir un precio más alto si ha establecido ganancias de diseño con grandes clientes que no desean calificar el IC de un nuevo fabricante, incluso si el nuevo IC se ofrece a un precio más bajo.

Además, las relaciones previas de un fabricante con los principales clientes y la reputación percibida pueden permitirle cobrar un precio más alto. Los principales clientes pueden estar dispuestos a pagar más si tienen una relación establecida con los equipos de soporte de un fabricante y/o si los clientes han tenido problemas de calidad con un fabricante diferente en el pasado.

En breve

En última instancia, el precio de un fabricante depende del mercado al que se dirige: algunos clientes tienen un volumen relativamente bajo pero tienen necesidades de calidad muy alta y están dispuestos a pagar por ello (por ejemplo, militar, automotriz y médico), mientras que otros clientes tienen volúmenes mucho más altos y cada centavo cuenta. Los circuitos integrados fabricados para aplicaciones críticas dependen de márgenes más altos para compensar un volumen relativamente bajo, utilizan materiales de mejor calidad, tienen una cobertura de prueba más extensa, etc. Los circuitos integrados fabricados para aplicaciones menos críticas pero de mayor volumen optimizan el costo para ofrecer circuitos integrados de menor precio que compensan los márgenes más bajos con volúmenes mucho más altos.

Tienes que tener cuidado cuando dices "ellos hacen lo mismo". Cierto, la misma función básica puede estar allí, pero diferentes usos miden la calidad de diferentes maneras.

Por ejemplo, el amplificador operacional LM324 es muy barato y el LT1014 de aproximadamente la misma antigüedad cuesta 10 veces más. Ambos son amplificadores operacionales y ambos "harán lo mismo", pero el voltaje de compensación del LM324, por ejemplo, es de decenas de milivoltios, mientras que el LT1014 se mide en microvoltios. Si estoy amplificando la señal de un sensor piezoeléctrico para saber cuándo se sacude una caja, usaré el 324. Si necesito amplificar un termopar, usaré el 1014.

Eché un vistazo a las hojas de datos del acelerómetro y el analógico especifica cosas que el Xtrinsic no especifica, como la linealidad y la especificación del eje cruzado. Si esas cosas son importantes en mi aplicación, puedo simplemente comprar la parte analógica o llamar a Xtrinsic e intentar rastrear la información. Y luego no tengo la seguridad de que no cambiará en un lote posterior, porque no es una propiedad que garanticen.

P. ¿Por qué elegiría una pieza 10 veces más cara?
R. Estoy construyendo según especificaciones militares, para aviones/espacio/submarinos/lo que sea, y necesito piezas que garanticen que funcionen en condiciones extremas.

Esas otras partes PODRÍAN hacer el trabajo, pero la órbita de Júpiter está muy lejos [Satélite], o las vidas de las personas están en juego [sistemas de emergencia submarinos].

[Editar] Una empresa que garantiza ese tipo de rendimiento está haciendo una gran cantidad de control de calidad verificando más muestras por lote. Incluso pueden probar CADA chip. Si una hoja de especificaciones da una calificación de [digamos] 100 voltios, la parte real probablemente se prueba a 120 voltios.
Ese tipo de prueba de control de calidad aumenta mucho el costo de un componente.

Además, si está haciendo cosas de pequeño volumen y alto margen, realmente no le importa el costo de la arena. Con mucho gusto diseñaré en piezas AD/LT simplemente porque SÉ que harán lo que dice la hoja de datos con una probabilidad muy baja de errores inesperados. Entonces, ¿qué pasa si esa arena me cuesta diez veces más que otra cosa? Mi tiempo persiguiendo problemas vale más que el costo de la arena que probablemente no los tendrá.

Hay un par de razones: la primera es que estas empresas ofrecen varias piezas que cumplen con estándares muy estrictos que son obligatorios en ciertas industrias. En algunos casos, puede ver esto en la hoja de datos o en el sitio web.

La segunda razón es que estas empresas tienden a cumplir siempre con las especificaciones de la hoja de datos. Esto es algo que no podría importarle menos en productos de baja tecnología, pero en algunos casos especiales usted basa toda su precisión y/o confiabilidad en estas especificaciones. por lo que desea saber que puede confiar en el proveedor.

La tercera razón es que estas empresas son "boutique" entre las empresas de circuitos integrados. Ofrecen productos de la más alta calidad y el mejor soporte que pueda desear. Solía ​​trabajar para una gran empresa que trabajaba mucho con piezas ADI y teníamos una muy buena relación de trabajo con ellos, que era muy diferente de las relaciones que teníamos con diferentes fabricantes de piezas (que es poca o ninguna).

¡La última razón es principalmente porque pueden! Tienden a fabricar piezas destinadas a industrias como la médica, militar, aeroespacial y otras... Por lo general, estas empresas fabrican productos muy caros, por lo que no les importa pagar $ 10 por un amplificador operacional de buena calidad porque el resto del sistema podría llegar a varios cientos de miles o más.

El precio es negociable y arbitrario. Si solicita de 1 a 10 de descuento por año como ingeniero, es posible que el precio no sea un problema para usted.

Si está ordenando un volumen bajo, < 10,000 por año, el precio será un problema y deberá seleccionar las mejores opciones de precios de los principales distribuidores. También trabajando en estrecha colaboración con los representantes de ventas regionales para garantizar que obtenga buenos precios. diferentes empresas tienen políticas diferentes y es posible que deba pasar por adquisiciones y tratar con proveedores aprobados.

Si está trabajando en proyectos de gran volumen > 100 000 por año, tendrá a todos y cada uno de los representantes de ventas de todos los fabricantes de semiconductores llamando a su puerta semanalmente, tratando de que sus piezas se diseñen lo antes posible. En estas situaciones, el precio que paga es el precio que su gente de compras puede negociar. No se parece en nada a los precios de bajo volumen que se ven en digikey/farnell/mouser, etc.

Entonces, la diferencia en el precio que está viendo para piezas similares es arbitraria. Dicho esto, los buenos amplificadores operacionales de Ti, los dispositivos analógicos y lineales cuestan más que los amplificadores operacionales promedio de otros fabricantes. Pero obtienes lo que pagas allí...

Todo se reduce a cuántas piezas está comprando... cuantas más unidades compre, mejores negociaciones tendrá sobre el precio y mejor soporte obtendrá de los ingenieros de aplicaciones de campo (FAE).

Habiendo trabajado en consultorías para clientes pequeños, grandes clientes y trabajado en cantidades de producción de volumen medio, he visto que el rango de soporte de los fabricantes varía mucho.