Kehidupan rak mikrokontroler

46

Departemen pembelian kami meminta AT32UC3B1256 dan pemasok memiliki beberapa ribu penyimpanan. Namun, baki tersebut memiliki kode tanggal mulai 2009.

Sementara umur simpan biasanya tidak banyak masalah dengan sirkuit terintegrasi, 10 tahun cukup banyak.

Saya mencari beberapa informasi umum mengenai umur simpan. Misalnya negara TI :

[...] Masa simpan standar TI untuk produk dalam kemasan adalah dua tahun sejak diproduksi hingga dikirim oleh TI atau distributor resmi TI.
TI juga menawarkan masa simpan yang lebih lama (ESL) dari produk-produk tertentu hingga lima tahun dari total umur simpan sejak diproduksi hingga pengirimannya oleh TI atau distributor resmi TI. Garansi produk diukur dari tanggal pengiriman aktual, bukan tanggal pembuatan.

Menurut pemasok, baki disegel. Apa yang akan menjadi faktor pembatas untuk umur simpan sehubungan dengan mikrokontroler? Mungkin bagian-bagian itu membutuhkan penempaan lama sebelum perakitan?

TLDR: Haruskah kita khawatir tentang membeli mikrokontroler 10 tahun?

Rev1.0
sumber
10
Saya tahu kelembaban adalah kekhawatiran besar. Seringkali baki memiliki label 'kelembaban' yang berubah warna. Saya akan mulai dengan menanyakan apakah mereka hadir dan jika demikian bagaimana status mereka.
Oldfart
11
Risiko normal adalah kelembaban yang menyebabkan masalah selama reflow; teknik untuk menangani ini adalah dengan mengeringkan memanggang chip di atas 100C selama 24 jam.
pjc50
12
Juga, karena ini adalah mikrokontroler, mungkin ada bug yang diperbaiki di revisi nanti. Jadi orang mungkin harus menguji kode pada chip yang sebenarnya (kode batch / tanggal yang sama) sebelum menggunakannya untuk produksi.
Indraneel
4
resor terakhir saja, berbelanja untuk fasilitas retinning yang akan dipanggang, dengan ESD menangani batch Anda, Purchasing mencoba menghemat uang untuk bagian $ 5 yang mungkin berakhir dengan biaya lebih banyak
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2
Ini adalah bagian dalam stok di banyak distributor, biaya pemrosesan ulang teroksidasi, masalah masuknya mositure dengan kemungkinan coplanaraity timbal yang menangani kerusakan, kerusakan ESD dapat melebihi penghematan dari pemasok surplus penjualan akhir. Bagian-bagian ini memiliki Tingkat Sensitivitas Kelembaban (MSL): 3 (168 Jam) Mereka tidak boleh dipanggang dekat atau di atas 100'C
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Jawaban:

49

Sebenarnya, saya menemukan dokumen yang menarik dari TI: Keandalan Komponen Setelah Penyimpanan Jangka Panjang ).

Saya hanya akan mengutip beberapa bagian menarik di sini:

  • Setiap tahun industri semikonduktor merutekan sejumlah besar perangkat ke lokasi daur ulang tanpa alasan keandalan atau kualitas di luar fakta bahwa perangkat tersebut disimpan di rak gudang selama dua tahun.
  • Hasil menunjukkan bahwa bahan kemasan saat ini (senyawa cetakan dan rangka timah) cukup kuat untuk melindungi sirkuit terintegrasi aktif selama beberapa dekade dan memungkinkan perakitan patri reflow standar melebihi 15 tahun.
  • Bahan kemasan standar (tas, pengering, dan kartu kelembaban) kuat untuk periode penyimpanan 32 bulan yang dapat diperpanjang dengan mengemas ulang dengan bahan-bahan segar.
  • Bahan kemasan yang dirancang untuk penyimpanan jangka panjang efektif selama lebih dari lima tahun.

Latar Belakang:

  • Asal usul batasan usia kode tanggal tidak terdokumentasi dengan baik, tetapi ada kemungkinan bahwa pembatasan bahan pengemasan untuk komponen sensitif kelembaban dan penyolderan pasca penyimpanan pada SnPb atau selesai Sn berkontribusi terhadap kekhawatiran pelanggan yang menyebabkan pembatasan umur simpan.

Risiko perangkat:

  • Fungsionalitas perangkat dan kinerja parametrik setelah periode penyimpanan rak yang lama
    • Tidak ada mekanisme kegagalan yang diidentifikasi yang akan membahayakan kinerja kelistrikan atau keandalan rangkaian perangkat LTS.
  • Eksposur ke atmosfer sekitar untuk waktu yang lama dapat mengoksidasi permukaan timah yang mempengaruhi pembasahan patri selama perakitan.
    • Studi penuaan telah menunjukkan bahwa perangkat timah finish NiPdAu lulus persyaratan solderability lebih dari 8 tahun. Pengujian sebenarnya terhadap perangkat LTS menunjukkan bahwa penyimpanan selama 15 tahun tidak mengganggu kemampuan solder.
  • Kelembaban yang terserap dalam matriks epoksi perangkat yang dikategorikan sebagai MSL 2 hingga 6 dapat menguap selama perakitan solder reflow dan meretakkan paket.
    • Perangkat yang ditargetkan untuk LTS dikemas dalam kantong logam khusus yang ditutup dengan desiccant dan HIC.
  • Perangkat yang disimpan dalam waktu lama dapat menunjukkan korosi pada bantalan ikatan atau metalisasi interkoneksi
  • Perangkat yang menggunakan memori non-volatile dapat mengalami masalah penyimpanan data setelah interval penyimpanan yang lama.

Risiko bahan kemasan:

  • Sifat disipatif statis dari tabung atau pita dan reel dapat menurun seiring waktu yang mengakibatkan potensi kerusakan ESD pada perangkat LTS
  • Tas penyimpanan mungkin bocor, membiarkan uap masuk, dan menyebabkan masalah bagi MSL
  • Perekat label mungkin gagal atau tanda tinta dapat memudar sehingga membuat banyak riwayat atau identifikasi perangkat menjadi sulit

Kesimpulan:

Umur simpan perangkat LTS yang ditentukan oleh kemampuan solder, SEM visual, analisis spektral SEM, mikroskop optik, kinerja MSL, solderability, dan dekapsulasi / visual adalah> 15 tahun.
Masa simpan bahan pengemasan IC dibatasi oleh difusi kelembaban melalui MBB. MBB standar mempertahankan tingkat kelembaban yang memuaskan selama 32 bulan. Tas LTS mengontrol tingkat kelembaban di atas 5 tahun.

Ketentuan:

  • Kartu Indikator Kelembaban: (HIC) - Kartu yang dicetak dengan bahan kimia yang sensitif terhadap kelembaban (kobalt klorida) yang berubah dari biru menjadi merah muda dengan adanya uap air.
  • Penyimpanan Jangka Panjang: (LTS) - Penyimpanan perangkat di lingkungan dalam ruangan yang tidak terkontrol selama lebih dari dua tahun.
  • Moisture Barrier Bag: (MBB) - Tas penyimpanan yang diproduksi dengan film penghalang uap laminasi fleksibel yang membatasi transmisi uap air.
Rev1.0
sumber
32

Kekhawatirannya adalah kemampuan solder.

Jika tidak disimpan dengan benar, oksidasi pada pin dapat menyebabkan masalah dalam proses solder.

Cobalah memesan beberapa untuk memulai dan lihat bagaimana hasilnya.

EMS Anda mungkin memiliki beberapa trik untuk menangani komponen yang sudah terlalu lama ada di rak.

Peter Karlsen
sumber
11
Ini bisa menjadi masalah besar. Seperti beberapa data-anek, kami sempat mendorong untuk menggunakan stok yang tidak bergerak. Kami memiliki sejumlah besar array 10k 1206 res, jadi mereka dirancang menjadi produk baru. Apakah hal-hal akan berubah? Akankah mereka melakukannya! Bahkan sulit untuk mengolahnya dengan fluks yang agresif. Mereka berakhir di lompatan dan kami harus membeli yang baru.
Cursorkeys
4
Demikian pula usia menonton PCB itu sendiri. Masalah yang sama jika Anda melebihi umur simpan yang dinyatakan terutama dengan beberapa yang baru selesai "hijau" - yang menyenangkan karena EMS tidak mengikuti data vendor PCB dan masalah kualitas tiba-tiba muncul.
madscientist159
26

Saya tidak akan terlalu khawatir tentang fungsi chip.

Apa yang saya akan relatif prihatin adalah solderability - itulah alasan utama di balik angka "umur simpan" yang relatif singkat. Fluks yang lebih agresif dapat membantu - mungkin ada beberapa prosedur yang direkomendasikan digunakan oleh orang-orang bervolume tinggi dengan volume rendah yang mungkin memiliki sedikit pilihan tentang menggunakan bagian NOS (New Old Stock). Pada ekstrem yang lain, saya diberitahu bahwa seorang pembuat mobil memiliki batas suku cadang selama 6 bulan - yang mencerminkan risiko yang dirasakan dari PCB yang tidak dapat diandalkan vs kemampuan mereka untuk mendominasi pemasok.

Juga, jika Anda tidak yakin 100% disimpan dalam kabinet dengan kelembaban rendah, prosedur pemanggangan yang spesifik diperlukan untuk mengusir uap air dari kemasan plastik dan mencegah kerusakan pada proses reflow - tidak perlu untuk menyolder tangan.

Spehro Pefhany
sumber
Apa yang dimaksud dengan bagian NOS? Pembuat mobil ulang: Saya mendengar bahwa papan di mobil perlu dibuat dari bahan khusus untuk menahan guncangan suhu dan gradien dan siklus akselerasi (benjolan dan getaran) jangka panjang, yang dapat memengaruhi solderability dan menempatkan persyaratan yang lebih ketat.
Pavel
4
Bagian stok lama baru (NOS) adalah bagian yang telah disimpan untuk waktu yang relatif lama,
Spehro Pefhany
2
Persyaratan otomotif lebih ketat daripada beberapa persyaratan komersial, dan hal-hal seperti beberapa mainan, tetapi sering kurang dari persyaratan medis, penerbangan dan ruang. Lihat, misalnya, IPC J-STD-001 dan standar inspeksi yang relevan, standar internasional yang telah menggantikan standar kepemilikan internal di tempat-tempat seperti NASA.
Spehro Pefhany
1
Dalam beberapa kasus, perlu untuk membeli komponen daur ulang yang telah ditarik dari PCB yang tidak digunakan, PCB bekas atau PCB dari produk yang telah dikembalikan selama masa garansi. Di Cina, misalnya, bagian-bagian seperti itu tersedia dikemas ulang dalam pita dan gulungan, dan tentu saja pemasok yang jujur ​​akan mengungkapkan bahwa mereka adalah barang bekas (ditulis secara harfiah sebagai 二手).
Spehro Pefhany
18

Menurut pendapat saya masa simpan mungkin lebih terbatas oleh siapa pun yang ingin mengambil tanggung jawab untuk menjamin bahwa IC masih berfungsi daripada bahwa ada alasan teknis bagi IC untuk "kedaluwarsa". Jadi lebih merupakan tanggung jawab hukum daripada masalah teknis.

Saya pikir sangat mungkin bahwa IC hanya akan bekerja tanpa masalah karena mereka disimpan dengan cara yang tepat, di lingkungan yang kering.

Jika harga IC ini jauh lebih rendah dari yang "baru" dan perusahaan Anda bersedia menerima bahwa ada kemungkinan kecil bahwa ada masalah dengan IC ini maka itu bisa menjadi kesepakatan yang bagus.

Jika Anda lebih suka "tanpa risiko" dan "dijamin bekerja" maka Anda mungkin perlu menggunakan IC "baru".

Anda tidak menyebutkan apa yang dinyatakan oleh pemasok tentang fakta bahwa IC ini berumur 10 tahun, apakah mereka masih menjamin 10 tahun masa hidup misalnya?

Bimpelrekkie
sumber
7
Ini ada hubungannya dengan solderability, bukan dengan fungsi IC seperti itu.
Lundin
2
@Lundin Saya setuju, meskipun saya tidak menyebutkan "kemampuan solder" karena saya melihatnya dimasukkan dalam "fungsionalitas", jika Anda tidak dapat menyoldernya, itu tidak berfungsi dengan benar? Juga jika Anda dapat menyoldernya tetapi tidak berfungsi, Anda masih tidak memiliki fungsionalitas.
Bimpelrekkie
Temukan, untuk poin terakhir, pada pengecer pengalaman saya (tidak seperti distributor) tidak akan menjamin apa pun di luar yang asli. Yang bagus memungkinkan Anda untuk melakukan due dilligence, tetapi bahkan dengan sampel sulit untuk mengatakan, Anda dapat memiliki satu gulungan atau nampan yang buruk dan mereka telah memberi Anda 5 sampel dari pertama Anda mungkin akan memakan biaya itu. Saya juga akan meminta sampel setiap lot jika ada lebih dari satu.
crasic
10

Kecuali ada kebutuhan mendesak, Temukan distributor yang lebih baik. Tidak ada alasan untuk membeli 10 kode tanggal YO dari bagian aktif . Itu lebih banyak masalah daripada nilainya.

Yang sedang berkata, disimpan dan dirawat dengan baik untuk komponen IC akan baik untuk dipasang setelah 10 tahun.

Kunci di sini disimpan dengan benar. Dengan bagian yang lebih tua yang melewati beberapa tangan, ada kemungkinan nyata seseorang mengacau. Kecuali jika Anda memiliki bukti positif tentang kondisi dan penyimpanannya (biasanya sertifikat dari pengecer), ini lebih merepotkan daripada layak digunakan untuk produksi.


Sepertinya Anda melakukan pembelian langsung dari penjual ulang, kemungkinan bukan distributor resmi Microchip yang tidak akan memiliki banyak barang lama seperti ini. Jika distributor yang ada tidak mencukupi, Hubungi microchip secara langsung dan minta bantuan sumber QTY 1500 dari perangkat ini , mereka ramah dan akan memberi Anda perwakilan untuk diajak bicara yang akan membantu. Email mereka!

Sebagian besar jawaban lain didasarkan pada kelayakan teknis dari chip ini OK, yang bagi saya tidak relevan. Pedoman tersebut berlaku saat Anda dapat menjamin praktik penyimpanan yang baik akan kembali ke saat bagian pertama kali dijual. Anda tidak tahu berapa banyak tangan yang telah dilaluinya atau bagaimana mereka menyimpannya kecuali distributor bersedia untuk menyatakan itu. Saya suka jawaban @Bimpelrekkie karena dia membingkainya sebagai masalah komersial.

Jika tidak ada, ini adalah ide yang buruk kecuali Anda siap untuk menguji, CM / EMS Anda mungkin atau mungkin tidak dapat membantu Anda dalam hal ini. Ini adalah sakit kepala besar dan tidak layak (IMO) kecuali Anda tidak peduli atau putus asa.

Titik-titik kelembaban dapat diubah, timah dapat dibersihkan atau tidak diganti dengan cara yang tidak jelas, bagian-bagian dapat digulung ulang, silkscreens dicetak ulang, dan label dipasang kembali.

Hal-hal yang secara pribadi saya lihat telah salah dalam situasi ini ketika menggunakan bagian pasar kedua.

  1. Bagian Palsu
  2. Bagian yang telah di-desoldered / re-tray / reel
  3. Captive Moisture menyebabkan kegagalan bagian selama reflow atau segera selama operasi
  4. Korosi timbal karena penyimpanan yang buruk.
  5. Loncatan lama atau revisi dengan masalah-masalah halus yang Anda tidak memenuhi syarat dalam desain.

    (Selalu Baca Chip Errata !, yang terbaik yang saya temukan sejauh ini adalah IC memori dengan erata yang bertuliskan "ECC pada bagian ECC ini tidak pernah berfungsi, diperbaiki dalam rev B.", ditemukan karena tingkat korupsi yang tinggi ketika menggunakan Rev A sebagian karena untuk kekurangan)

Apa yang telah saya lakukan dalam situasi ini untuk mengurangi ketika tidak ada jalan lain (Bagian usang, kekurangan global, startup yang kekurangan uang)

  1. Selalu Dapatkan Sampel
  2. Baca erata
  3. Kontrak dengan distributor untuk pengembalian uang yang dijamin jika ada bagian yang tidak dapat digunakan
  4. Berikan ke lab pihak ke-3 untuk memeriksa dengan cermat
  5. Mintalah CM / EMS melakukan tes kemampuan pemanggang dan solder yang diperpanjang
  6. Dekapsulasi dan gambar IC dibandingkan dengan lot baru.
  7. Hati-hati menguji artikel PCBA pertama menggunakan lot yang dicurigai
kasar
sumber