Haltbarkeit des Mikrocontrollers

Unsere Einkaufsabteilung hat den AT32UC3B1256 angefordert und der Lieferant hat einige Tausend auf Lager. Diese Fächer haben jedoch einen Datumscode aus dem Jahr 2009.

Während die Haltbarkeit bei integrierten Schaltkreisen normalerweise kein großes Problem darstellt, sind 10 Jahre eine ziemliche Zahl.

Ich habe nach allgemeinen Informationen zur Haltbarkeit gesucht. Zum Beispiel sagt TI :

[...] Die Standardhaltbarkeit von TI für verpackte Produkte beträgt zwei Jahre von der Herstellung bis zur Auslieferung durch TI oder einen von TI autorisierten Händler.
TI bietet für bestimmte Produkte eine verlängerte Haltbarkeit (ESL) von bis zu fünf Jahren Haltbarkeit von der Herstellung bis zur Lieferung durch TI oder einen von TI autorisierten Händler. Die Produktgarantie wird ab dem tatsächlichen Versanddatum gemessen. nicht das Herstellungsdatum.

Nach Angaben des Lieferanten sind die Tabletts versiegelt. Was wäre der begrenzende Faktor für die Haltbarkeit von Mikrocontrollern? Dürfen diese Teile vor dem Zusammenbau lange angelassen werden?

TLDR: Sollten wir uns Gedanken über den Kauf eines 10 Jahre alten Mikrocontrollers machen?

Tatsächlich habe ich ein interessantes Dokument von TI gefunden: Komponentenzuverlässigkeit nach Langzeitlagerung .

Ich werde hier nur einige interessante Teile zitieren:

• Jedes Jahr leitet die Halbleiterindustrie eine beträchtliche Menge von Geräten an Recyclingstandorte weiter, ohne dass dies eine verlässliche oder qualitative Begründung dafür darstellt, dass diese Geräte zwei Jahre lang in einem Lagerregal gelagert wurden.
• Die Ergebnisse zeigen, dass das derzeitige Verpackungsmaterial (Formmasse und Leadframe) robust genug ist, um die aktiven integrierten Schaltkreise für viele Jahrzehnte zu schützen und eine standardmäßige Reflow-Lötmontage über 15 Jahre hinaus zu ermöglichen.
• Standardverpackungsmaterialien (Beutel, Trockenmittel und Feuchtigkeitskarten) sind für eine Lagerdauer von 32 Monaten robust und können durch erneutes Verpacken mit frischen Materialien verlängert werden.
• Verpackungsmaterialien, die für eine Langzeitlagerung ausgelegt sind, sind länger als fünf Jahre wirksam.

Hintergrund:

• Die Ursprünge der Altersbeschränkungen für Datumscodes sind nicht gut dokumentiert, aber es ist wahrscheinlich, dass Einschränkungen des Verpackungsmaterials für feuchtigkeitsempfindliche Komponenten und die Lötbarkeit von SnPb- oder Sn-Oberflächen nach der Lagerung zu den Bedenken der Kunden beigetragen haben, die zu den Haltbarkeitsbeschränkungen geführt haben

Geräterisiken:

• Gerätefunktionalität und parametrische Leistung nach längeren Lagerzeiten
  • Es wurden keine Fehlermechanismen identifiziert, die die elektrische Leistung oder die Schaltungszuverlässigkeit von LTS-Geräten beeinträchtigen könnten.
• Längerer Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre kann die Oberfläche des Bleis oxidieren und die Lotbenetzung während des Zusammenbaus beeinträchtigen.
  • Alterungsstudien haben gezeigt, dass NiPdAu-Blei-Finish-Geräte die Anforderungen an die Lötbarkeit über 8 Jahre hinaus erfüllen. Tatsächliche Tests von LTS-Geräten zeigen, dass eine Lagerung von 15 Jahren die Lötbarkeit nicht beeinträchtigt.
• Feuchtigkeit, die in der Epoxidmatrix von Geräten der Kategorie MSL 2 bis 6 absorbiert wird, kann beim Aufschmelzlöten verdampfen und das Gehäuse beschädigen.
  • Geräte, die für LTS bestimmt sind, werden in speziellen metallisierten Beuteln verpackt, die mit Trockenmittel und einem HIC versiegelt sind.
• Geräte, die längere Zeit gelagert werden, können Korrosion an Bondpads oder Verbindungsmetallisierung aufweisen
• Geräte mit nichtflüchtigem Speicher können nach langen Speicherintervallen Probleme mit der Datenaufbewahrung haben.

Verpackungsmaterialrisiken:

• Die statisch dissipativen Eigenschaften von Rohren oder Bändern und Rollen können sich im Laufe der Zeit verschlechtern, was zu einer möglichen ESD-Beschädigung der LTS-Geräte führen kann
• Aufbewahrungsbeutel können auslaufen, Feuchtigkeit eindringen lassen und Probleme für MSL verursachen
• Etikettenklebstoffe könnten versagen oder die Tintenmarkierung könnte verblassen, was die Chargenhistorie oder die Geräteidentifikation erschwert

Fazit:

Die Haltbarkeit von LTS-Bauteilen, bestimmt durch Lötbarkeit, REM-Sichtbarkeit, REM-Spektralanalyse, optische Mikroskopie, MSL-Leistung, Lötbarkeit und Entkapselung / Sichtbarkeit, beträgt> 15 Jahre.
Die Haltbarkeit des IC-Verpackungsmaterials wird durch die Feuchtigkeitsdiffusion durch den MBB begrenzt. Ein Standard-MBB hält 32 Monate lang einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt aufrecht. LTS-Beutel kontrollieren den Feuchtigkeitsgehalt über 5 Jahre hinaus.

Bedingungen:

• Feuchtigkeitsanzeigekarte: (HIC) - Eine Karte, die mit einer feuchtigkeitsempfindlichen Chemikalie (Kobaltchlorid) bedruckt ist, die sich in Gegenwart von Wasserdampf von blau zu rosa ändert.
• Langzeitlagerung: (LTS) - Lagerung von Geräten in einem unkontrollierten Innenraum für mehr als zwei Jahre.
• Feuchtigkeitssperrbeutel: (MBB) - Aufbewahrungsbeutel, hergestellt mit einer flexiblen laminierten Dampfsperrfolie, die die Übertragung von Wasserdampf einschränkt.

Das Problem ist die Lötbarkeit.

Bei falscher Lagerung kann Oxidation der Stifte zu Problemen beim Lötprozess führen.

Bestellen Sie zunächst ein paar Exemplare und sehen Sie, wie es geht.

Möglicherweise hat Ihr EMS einige Tricks, um mit Komponenten umzugehen, die zu lange im Regal waren.

Ich würde mir keine Sorgen machen, ob die Chips funktionieren.

Was mich relativ beunruhigt, ist die Lötbarkeit - das ist der Hauptgrund für die relativ kurzen „Haltbarkeitszahlen“. Ein aggressiveres Flussmittel kann helfen - es gibt möglicherweise einige empfohlene Verfahren, die von hochrelevanten Leuten mit geringem Volumen angewendet werden, die möglicherweise keine andere Wahl haben, als NOS-Teile (New Old Stock) zu verwenden. Das andere Extrem ist, dass einem Autohersteller eine Beschränkung von 6 Monaten für Teile auferlegt wurde, was das wahrgenommene Risiko unzuverlässiger Leiterplatten im Vergleich zu ihrer Fähigkeit, Lieferanten zu dominieren, widerspiegelt.

Wenn Sie nicht zu 100% sicher sind, dass sie in einem Schrank mit niedriger Luftfeuchtigkeit aufbewahrt wurden, müssen Sie ein bestimmtes Backverfahren durchführen, um die Kunststoffverpackungen vor Feuchtigkeit zu schützen und Schäden beim Reflow-Prozess zu vermeiden. Dies ist beim Löten von Hand nicht erforderlich.

Meiner Meinung nach könnte die Haltbarkeit durch diejenigen eingeschränkt sein, die die Verantwortung dafür übernehmen möchten, dass die ICs weiterhin funktionieren, anstatt dass es technische Gründe für das "Auslaufen" der ICs gibt. Also eher eine rechtliche Verantwortung als ein technisches Problem.

Ich halte es für sehr wahrscheinlich, dass die ICs problemlos funktionieren, da sie ordnungsgemäß in trockener Umgebung gelagert wurden.

Wenn der Preis für diese ICs erheblich unter dem Preis für "neue" lag und Ihr Unternehmen bereit ist zu akzeptieren, dass möglicherweise nur geringe Probleme mit diesen ICs auftreten, kann dies ein gutes Geschäft sein.

Wenn Sie "kein Risiko" und "garantiert funktionieren" bevorzugen, müssen Sie möglicherweise "neue" ICs verwenden.

Sie erwähnen nicht, was der Lieferant über die Tatsache angibt, dass diese ICs 10 Jahre alt sind. Gewähren sie beispielsweise noch eine Lebensdauer von 10 Jahren?

Finden Sie einen besseren Händler, es sei denn, es besteht ein unmittelbarer Bedarf. Es gibt keinen Grund, 10 YO-Datumscodes eines aktiven Teils zu kaufen . Es ist mehr Mühe als es wert ist.

Wenn die IC-Komponenten ordnungsgemäß gelagert und gepflegt werden, ist die Montage nach 10 Jahren in Ordnung.

Der Schlüssel ist hier richtig gespeichert. Bei älteren Teilen, die mehrere Hände durchlaufen, besteht die reale Möglichkeit, dass jemand Fehler gemacht hat. Sofern Sie keinen positiven Nachweis über den Zustand und die Lagerung haben (normalerweise ein Zertifikat des Wiederverkäufers), ist dies für die Produktion schwieriger als es sich lohnt.

Es sieht so aus, als würden Sie einen Kassakauf von einem Wiederverkäufer tätigen, der wahrscheinlich kein offizieller Distributor von Microchip ist und der keine alten Lose wie diese führen würde. Wenn die vorhandenen Distributoren nicht ausreichen, wenden Sie sich direkt an microchip und bitten Sie um Unterstützung bei der Beschaffung der Menge 1500 dieses Geräts . Sie sind freundlich und bieten Ihnen einen Ansprechpartner, der Ihnen dabei hilft. Mailen Sie sie!

Die meisten anderen Antworten basieren auf der technischen Machbarkeit dieser Chips, die für mich nicht relevant ist. Diese Richtlinien gelten, wenn Sie eine gute Lagerpraxis garantieren können, die bis zu dem Zeitpunkt zurückreicht, als die Teile zum ersten Mal verkauft wurden. Sie haben keine Ahnung, wie viele Hände es durchlaufen hat oder wie es aufbewahrt wurde, es sei denn, der Händler ist bereit, dies zu bestätigen. Ich mag @Bimpelrekkie Antwort, weil er es als die kommerzielle Ausgabe gestaltet, die es ist.

Ist dies nicht der Fall, ist dies eine schlechte Idee, es sei denn, Sie sind zu einem Test bereit. Möglicherweise kann Ihr CM / EMS Ihnen dabei helfen oder nicht. Es ist ein massiver Kopfschmerz und es lohnt sich nicht (IMO), es sei denn, es ist Ihnen egal oder Sie sind verzweifelt.

Feuchtigkeitspunkte können geändert werden, Leitungen können auf nicht offensichtliche Weise gereinigt oder schlecht nachgebildet werden, Teile können neu gewickelt, Siebdrucke neu gedruckt und Etiketten können neu aufgeklebt werden.

Dinge, die ich persönlich gesehen habe und die in dieser Situation bei der Verwendung von Zweitmarktteilen schief gelaufen sind.

1. Gefälschtes Teil
2. Entlötete / umgelötete / umgelötete Teile
3. Gefangene Feuchtigkeit, die zum Versagen des Teils während des Reflow oder bald während des Betriebs führt
4. Bleikorrosion durch schlechte Lagerung.

5. Altes Steppen oder Überarbeiten mit subtilen Problemen, die Sie im Design nicht qualifiziert haben.

   (Immer die Chip-Errata lesen!) Das Beste, was ich bisher gefunden habe, war ein Speicher-IC mit Erata, der lautete: "ECC auf diesem ECC-Teil hat nie funktioniert, behoben in Rev. B." Mangel)

Was ich in dieser Situation getan habe, um zu entschärfen, als es einfach keinen Ausweg gab (veralteter Teil, globaler Engpass, Startup mit Geldmangel)

1. Immer Proben holen
2. Lesen Sie die Erata
3. Vertrag mit dem Händler über garantierte Rückerstattung bei nicht verwendbaren Teilen
4. Geben Sie es einem Labor von Drittanbietern, um es sorgfältig zu untersuchen
5. Lassen Sie CM / EMS erweiterte Ausheiz- und Lötfähigkeitstests durchführen
6. IC entkapseln und im Vergleich zur neuen Charge abbilden.
7. Testen Sie die ersten PCBA-Artikel sorgfältig unter Verwendung einer verdächtigen Charge