BOMへの代替品およびAVLの指定

データシート上のいくつかの数値だけで完全に説明できる汎用受動部品については代替品を開放し、それらの数値では挙動を捉えきれないあらゆるIC、コネクタ、水晶発振子、およびその他の部品については型番を固定すること。そうした判断をBOMに1行ずつ記録し、承認済みベンダーリスト（AVL）欄と代替ルールを設けて、PCB実装パートナーが推測せずに済むようにする。AVL外のものはすべて文書化された承認プロセスを経ること。なぜなら、誰も承認していない代替品は購買判断ではなく、設計変更だからである。

最初に代替案を指定するのはなぜですか？

なぜなら、部品が欠品したその瞬間こそが、代替品を何にするか決めるには最悪のタイミングだからです。ジョブをキッティングしていて、最初の調達先で 10 kΩ 0402 抵抗が在庫切れになった場合、BOM 行に「仕様を満たす任意のメーカー可」と書かれていれば、バイヤーはエンジニアからの返信を待たずに同等品を調達できます。MPN が 1 つ書かれているだけで何のルールもない行だと、タイムゾーンをまたいでメールのやりとりをしている間、ビルドはずっと待ち状態になってしまいます。

代替品は、ラインの見積り方法にも影響します。3つの承認済みソースを持つラインであれば、在庫のあるものに対して見積もりを出すことができます。MPN が1つだけのラインでは、価格と納期が1社の在庫に縛られてしまい、高品種・少量生産の作業では、単一ソースしかないことが、数百個しか使わないのにリール1巻分を購入しなければならない状況を招く場合があります。

あまり明白でない理由もあります。あなたのAVLは、すでにどの部品を認定済みかを示しています。どの部品が、熱処理試験やEMCプリスキャンに合格した基板上に載っていたのか、こちらでは分かりませんし、BOMからそれを判断することもできません。セカンドソースの部品があなたのバリデーションを通過しているなら、それを書き留めてください。そうでない場合、どれほど仕様上は同等に見えたとしても、その部品を承認済み代替品としてBOMに記載すべきではありません。

どの部分は開いても安全で、どの部分は施錠したままにしておくべきでしょうか？

部品は、それに関して重要なことがすべて、どの信頼できるメーカーの同等品でも満たせるような短いパラメトリック記述に収まるときには「オープン」にしなさい。 要約仕様では捉えきれない挙動──たとえばループ安定性、ファームウェアへの依存、相手側インターフェース、あるいは安全認証など──を伴う場合には「ロック」しなさい。

チップ抵抗器は最も単純なケースです。抵抗値、公差、定格電力、TCR、およびサイズを指定すれば、汎用の厚膜抵抗器を完全に表すことができます。例外として、電流検出用抵抗器、サージ・パルス対応品、高電圧用の分圧器、精密薄膜ネットワークなどがあり、これらでは抵抗値と同じくらい構造が重要になります。

MLCC は見た目こそ同じくらいシンプルで、実際ほとんどそうなのですが、2 つの点で人を悩ませます。 1 つ目は、DC バイアス下での容量低下が、同じ定格の部品であってもメーカー間で異なることです。そのため、あるメーカーの 10 µF X5R 0603 は、別のメーカーのものと比べて、同じレール電圧でも有効容量が明らかに小さい場合があります。バルクのデカップリング用途では、それが問題になることはあまりありませんが、レギュレータの出力コンデンサ、フィルタ、タイミング回路では、C0G を指定するか、部品を固定（メーカー／型番を厳密に指定）すべきです。 2 つ目は、同じケースサイズでもメーカーによって部品の厚みが異なることで、これはシールド缶の内側やスペースの厳しい筐体内では重要になります。

ポリマー、タンタル、およびアルミ電解コンデンサは、レギュレータの出力に接続される場合、ロックするか、少なくとも AVL（承認部品表）で制限するべきです。ESR はループの安定性に影響し、同じ静電容量と耐電圧を持つ 2 つの部品でも、その点で非常に異なる動作をする可能性があります。

私たちは常にパワーインダクタを固定して選定していました。飽和電流、コア材質、シールドの有無はすべて効率と放射ノイズに影響しますが、それらはインダクタンス値だけからは分かりません。フェライトビーズも同様で、100MHzで同じインピーダンスを持つ2つのビーズでも、他の周波数帯域全体にわたるインピーダンスカーブは大きく異なる場合があります。

IC は「ピンコンパチブル」と称されるものも含めて、依然として固定化されています。同一のピン配置を持つ 2 つの LDO であっても、セラミック出力コンデンサ使用時の安定性、イネーブルしきい値、起動動作が異なる場合があります。マイコンや FPGA にはファームウェア上の依存関係があります。水晶発振子は、負荷容量、ESR、駆動レベルを回路に合わせてやらなければならず、オシレータは立ち上がり時間や出力特性が異なることがあります。コネクタは、特定のケーブルまたは対向コネクタと噛み合う必要があります。ヒューズ、フォトカプラ、Y コンデンサ、バリスタなど、アイソレーションまたは保護経路に入る部品は、多くの場合、安全認証機関の認定に紐づけられており、それらを置き換えると認証が無効になる可能性があります。

スモールシグナルの行は、もう一度見直す価値があります。SOT-23 パッケージの汎用スイッチングダイオードはコモディティ部品のように聞こえますが、そのパッケージでのピン割り当ては統一されていません。「同等品」などと書くのではなく、実際に確認した代替品を列挙してください。

BOM では、代替品および AVL をどのように記載すべきですか？

品目ごとに1行ずつ保持し、代替品と代替ルールにはそれぞれ専用の列を用意してください。フリーテキストのメモ欄に埋もれた代替品は見落とされやすく、とくにメモを無視してしまう購買システムにBOMをインポートする場合に問題となります。

うまく機能するレイアウトは次のとおりです。

3 つのルールコードは、ほぼすべての行をカバーします。LOCKED は、あなたが書面で変更を承認しない限り、記載されている MPN のみ使用できることを意味します。AVL ONLY は、メーカー欄に記載されている任意の MPN を使用でき、それ以外は使用できないことを意味します。SPEC OK は、同じケースサイズで、Description および Critical parameters 欄のすべてのパラメータを満たす、認可された調達先からの任意の部品を使用できることを意味します。

SPEC OK は、記述が完全である場合にのみ機能します。「10k」だけでは、照合できる情報が何もありません。「RES 10K 1% 1/16W 0402 thick film」に TCR の上限値を加えれば、どんな候補部品に対しても明確な合否判定を行うことができます。その記述を自信を持って書けないのであれば、その行はおそらく SPEC OK にすべきではありません。

AVL の変更は BOM の変更として扱います。承認済み代替品の追加または削除は新しい BOM リビジョンを発行するきっかけとすべきであり、どの AVL が有効だったかがビルド記録に示されるようにします。大規模なチームでは、PLM システムで AVL を管理し、それを BOM にエクスポートすることが多く、一方で小規模なチームは通常、AVL を直接 BOM 内で管理します。どちらの方法も、ビルドに使用するファイルが最新のリストを保持している限り有効です。

実装しない部品（DNP）は、ルール欄か専用の欄に明示的に記載してください。未実装の位置にあるルール欄が空白だと、不必要な購買上の問い合わせが発生しがちです。

代替承認は、あなたのCMとどのように行うべきですか？

BOMルールで既にカバーされていない内容については、その部品を発注する前に書面での承認が必要です。 当社の基本方針はシンプルです：お客様の承認なしに代替品を使用することは一切ありません。

通常、このプロセスは次のようになります。

BOMレビューの際、または不足、製造中止予告、あるいは発注数量に合わないパッケージングの最小ロットが原因で、その行が指摘されることがあります。

ご確認のため、提案部品とそのデータシートをお送りします。承認前に、貴社のエンジニアが、電気的パラメータ、パッケージおよびフットプリント、MSL とリフロー定格、RoHS 状況について、元の部品と比較検討してください。

エンジニアは、その部品を承認するか、却下するか、または「今回のロットのみ」や「恒久的に承認」などの条件付きで承認します。

この決定は、ジョブとBOMリビジョンに対して記録されます。恒久的な承認は、次回のリビジョン時にAVLへ追加して、同じ問題が再び発生しないようにする必要があります。

代替部品のロットおよび日付コードは当社のSmart MESに記録されているため、それを使用して製造された基板は後から特定することができます。

電気的同等性について、あなたの側で承認者を一人挙げてください。バイヤーは価格や調達先を承認することはできますが、バイヤーだけでレギュレータ出力の異なるコンデンサを承認すべきではありません。誰が承認の責任者なのかが明確でないと、依頼は受信箱に滞留し、スケジュールに悪影響が出ます。

「このビルドのみ」の承認と「恒久的な」承認は分けておきましょう。品不足を乗り切るための一度きりの逸脱は妥当な判断です。それがいつの間にか標準部品として静かに定着してしまうと、BOM（部品表）は検証済みの内容からどんどん乖離していってしまいます。

実務において AVL の所有者が誰であるかは、サービスモデルによって異なります。ターンキー業務では私たちはデフォルトでは正規代理店から購入してください. 代わりにお客様が指定するルートからの購入をご依頼された場合、それら部品の品質に関する責任はそのルート側に帰属します。委託生産品貴社のチームが部品を購入するため、キットを出荷する前に購買チームがAVLを適用します。貴社のバイヤーが、当社に送付するBOMと同じ版のAVLに基づいて作業していることを必ず確認してください。当社は受け取った部品で組み立てを行うだけであり、そちら側で代替品が承認されているかどうかを知る手段はありません。

オープンBOMにはどのようなリスクがありますか？

オープンなBOMでは、その週に部品を購入する人に設計上の判断が委ねられてしまいます。0402サイズのプルアップ抵抗であればそれでも問題ありません。しかし、基板がビルドごとに同じように動作するかどうかを左右する部品については、それでは許容できません。

最も一般的な問題は、単一のビルド内でのばらつきです。必要数量を満たすために、SPEC OK ラインが 2 社のメーカーからの部品で充填されると、一部の基板には一方の MLCC が、残りの基板には別の MLCC が実装されることになります。ほとんどのポジションでは、誰もそれに気づくことはありません。しかし、フィルタ用やタイミング用コンデンサの場合、現場には 2 つの異なる集団が存在することになり、ロット記録がなければそれらを区別する簡単な方法はありません。

それは組立だけでなく機能にも影響を及ぼします。パッケージの高さが変わると、シールドの下やコネクタの横での部品の収まり方が変わる可能性があります。ダイオードやタンタルコンデンサの極性表示はメーカーによって異なるため、部品の外観が変わると 3D AOI 検査プログラムを更新する必要がある場合があります。MSL レベルが変わると、フロアライフの取り扱いも変わります。これらはいずれも管理が難しいわけではありませんが、どの変更も実装前に把握しておく必要があり、実装中に発覚するようなことがあってはなりません。

そして認証の問題があります。製品が安全認証機関に登録されている場合、その登録にはしばしば特定の部品が記載されています。Y コンデンサやヒューズを「同等品」に交換すると、登録内容と実際に出荷する製品とが食い違ってしまうことがあります。

最後に、「同等品であれば何でもよい」は「出所を問わない」という意味であってはなりません。MPN（メーカー型番）を開放するかどうかは一つの判断であり、供給チャネルを開放するかどうかは別の判断であり、そこで偽物のリスクが生じます。SPEC OK のルールは、文書で別途明記しない限り、常に正規の調達先からの入手を前提とすべきです。

逆の失敗もまた現実に起こります。すべての受動部品に対して1つのMPNが割り当てられた、完全にロックされたBOMは脆弱です。最初の不足が発生するまでは機能しますが、その時点であらゆる行が承認申請になってしまいます。

BOMを生産用としてリリースする前に、次のチェックを行うことをお勧めします。

すべての行には、DNP 位置を含め、ルールコードがあります。

すべての SPEC OK 行には、候補部品を検証するのに十分な完全な説明が含まれています。

AVL のすべての代替案は、実際にあなたの検証を経ています。

すべてのIC、クリスタル、コネクタ、および安全部品は、その完全なMPNおよびサフィックスとともにロックされています。

代替申請には、指名された承認者が1名登録されています。

AVLのリビジョンはBOMのリビジョンと一致しています。

よくある質問

同じ生産ラインで、認可済みメーカー2社の製品を混在させて扱うことはできますか。
デフォルトでは、はい、両方が AVL に載っているか、そのラインが SPEC OK であれば問題ありません。ビルド内で一貫性が必要な場合、たとえば同一ロット内でフィルター特性を均一に保ちたいときは、ルール欄に「ビルドごとの単一メーカー」を追加し、その数量がその条件で調達可能かどうかを見積もり段階で当社のエンジニアリングチームに確認してください。

承認された代替品には、新たな初回製作品が必要ですか。
代替品によってパッケージ高さ、ボディ外形、または極性マークが変更される場合、それを最初に使用するビルドで初品検査を行うことを推奨します。実装プログラムや検査設定の更新が必要になる可能性があり、ロット全体にわたってではなく、数枚の基板で配置およびはんだ接合部を確認しておくほうが望ましいです。

AVLは陳腐化計画と同じものですか？
いいえ。AVL は、今日すでに認定済みのものを一覧にしたものです。陳腐化対策計画は、ライフサイクル状況、最終購入期限、およびロックされた部品のうち認定済みのセカンドソースが存在しないものを先回りして把握するものです。ライフサイクル後期にあるロックされた単一供給元の IC は注視すべきラインであり、いったんディスコンになってしまえば、どのような BOM ルールも助けにはなりません。

試作段階と量産段階のBOMでは異なるルールを適用すべきでしょうか。
試作段階のBOMでは、汎用の受動部品については、時間を節約するためにある程度ゆるく設定しても妥当です。ただし、初回試作から信頼性評価や認証試験に使用する部品はすべて固定してください。もし試作基板があるコンデンサで試験に合格し、本番品が別のコンデンサで出荷されると、試験結果はもはや別製品についてのものになってしまいます。

SPEC OK ラインには、異なるケースサイズを充填できますか？
いいえ。フットプリントはレイアウトによって固定されているため、ケースサイズも仕様の一部となります。異なるケースサイズの部品は代替品として扱われ、他の代替品と同様に、たとえ電気的な値が一致していてもあなたの承認が必要です。

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