Vida útil del microcontrolador

46

Nuestro departamento de compras solicitó el AT32UC3B1256 y el proveedor tiene algunos miles de almacenamiento. Sin embargo, esas bandejas tienen un código de fecha de 2009.

Si bien la vida útil normalmente no es un gran problema con los circuitos integrados, 10 años es bastante.

Busqué información general sobre la vida útil. Por ejemplo, TI dice :

[...] La vida útil estándar de TI para productos empaquetados es de dos años desde el momento en que se fabricó hasta el momento en que TI o un distribuidor autorizado de TI lo entregan.
TI también ofrece una vida útil prolongada (ESL) de ciertos productos por hasta cinco años de vida útil total desde el momento en que TI es fabricado hasta que es entregado por TI o un distribuidor autorizado de TI La garantía del producto se mide a partir de la fecha de envío real, No es la fecha de fabricación.

Según el proveedor, las bandejas están selladas. ¿Cuál sería el factor limitante para la vida útil con respecto a los microcontroladores? ¿Pueden esas piezas requerir un templado prolongado antes del ensamblaje?

TLDR: ¿Deberíamos preocuparnos por comprar un microcontrolador de 10 años?

Rev1.0
fuente
10
Sé que la humedad es una gran preocupación. A menudo, las bandejas tienen una 'etiqueta' de humedad que cambia de color. Comenzaría preguntando si están presentes y, de ser así, cuál es su estado.
Oldfart
11
El riesgo normal es que la humedad cause problemas durante el reflujo; La técnica para lidiar con esto es hornear en seco los chips a poco más de 100 ° C durante 24 horas.
pjc50
12
Además, dado que es un microcontrolador, puede tener errores que se corrigieron en revisiones posteriores. Por lo tanto, uno probablemente debería probar el código en el chip real (el mismo código de lote / fecha) antes de usarlo para la producción.
Indraneel
44
Solo como último recurso, compre una instalación de retinning que horneará, con ESD manejando su lote, Compras está tratando de ahorrar dinero en una parte de $ 5 que puede terminar costando más
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2
Estas partes están en stock en muchos distribuidores, el costo de reprocesamiento oxidado, problemas de ingreso de mositure con posibles daños por manejo de coplanaraity de plomo, el daño de ESD puede exceder los ahorros de un proveedor de excedentes de venta final. Estas partes tienen un nivel de sensibilidad a la humedad (MSL): 3 (168 horas) No se deben hornear cerca o por encima de los 100 ° C
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Respuestas:

49

En realidad, encontré un documento interesante de TI: fiabilidad de los componentes después del almacenamiento a largo plazo ).

Citaré algunas partes interesantes aquí:

  • Cada año, la industria de semiconductores dirige un volumen significativo de dispositivos a sitios de reciclaje sin confiabilidad o razón de calidad más allá del hecho de que esos dispositivos se almacenaron en un estante de almacén durante dos años.
  • Los resultados muestran que el material de embalaje actual (compuesto de molde y marco de plomo) es lo suficientemente robusto para proteger los circuitos integrados activos durante muchas décadas y permitir el ensamblaje estándar de soldadura por reflujo más allá de 15 años.
  • Los materiales de embalaje estándar (bolsas, desecantes y tarjetas de humedad) son robustos durante un período de almacenamiento de 32 meses que se puede extender reempacando con materiales frescos.
  • Los materiales de embalaje diseñados para el almacenamiento a largo plazo son efectivos durante más de cinco años.

Antecedentes:

  • Los orígenes de las restricciones de edad del código de fecha no están bien documentados, pero es probable que las limitaciones de los materiales de empaque para componentes sensibles a la humedad y la capacidad de soldadura posterior al almacenamiento de los acabados SnPb o Sn contribuyan a las preocupaciones de los clientes que llevaron a las restricciones de la vida útil.

Riesgos del dispositivo:

  • Funcionalidad del dispositivo y rendimiento paramétrico después de períodos prolongados de almacenamiento en estantería
    • No se han identificado mecanismos de falla que pudieran comprometer el desempeño eléctrico o la confiabilidad del circuito de los dispositivos LTS.
  • La exposición a la atmósfera ambiental durante períodos prolongados puede oxidar la superficie del plomo y afectar la humectación de la soldadura durante el montaje.
    • Los estudios de envejecimiento han demostrado que los dispositivos de acabado de plomo NiPdAu superan los requisitos de soldabilidad más allá de 8 años. Las pruebas reales de los dispositivos LTS indican que el almacenamiento durante 15 años no compromete la capacidad de soldadura.
  • La humedad absorbida en la matriz epoxídica de los dispositivos clasificados como MSL 2 a 6 podría vaporizarse durante el ensamblaje de soldadura por reflujo y romper el paquete.
    • Los dispositivos destinados a LTS se empaquetan en bolsas metalizadas especiales que están selladas con desecante y un HIC.
  • Los dispositivos almacenados durante períodos prolongados pueden exhibir corrosión de las almohadillas de unión o metalización de interconexión.
  • Los dispositivos que incorporan memoria no volátil pueden sufrir problemas de retención de datos después de largos intervalos de almacenamiento.

Riesgos del material de embalaje:

  • Las propiedades de disipación estática de los tubos o cintas y carretes pueden degradarse con el tiempo, lo que puede causar daños ESD potenciales a los dispositivos LTS.
  • Las bolsas de almacenamiento pueden tener fugas, permitir la entrada de humedad y causar problemas de MSL
  • Los adhesivos de la etiqueta pueden fallar o la marca de tinta puede desvanecerse, lo que dificulta el historial del lote o la identificación del dispositivo

Conclusión:

La vida útil de los dispositivos LTS según lo determinado por la capacidad de soldadura, SEM visual, análisis espectral SEM, microscopía óptica, rendimiento de MSL, capacidad de soldadura y decapsulación / visual es> 15 años.
La vida útil del material de empaque IC está limitada por la difusión de humedad a través del MBB. Un MBB estándar mantiene niveles de humedad satisfactorios durante 32 meses. Las bolsas LTS controlan los niveles de humedad más allá de 5 años.

Condiciones:

  • Tarjeta indicadora de humedad: (HIC): una tarjeta impresa con un químico sensible a la humedad (cloruro de cobalto) que cambia de azul a rosa en presencia de vapor de agua.
  • Almacenamiento a largo plazo: (LTS): almacenamiento de dispositivos en un entorno interior no controlado durante más de dos años.
  • Bolsa de barrera contra la humedad: (MBB): bolsa de almacenamiento fabricada con una película de barrera de vapor laminada flexible que restringe la transmisión de vapor de agua.
Rev1.0
fuente
32

La preocupación es la capacidad de soldadura.

Si no se almacena correctamente, la oxidación en los pines puede causar problemas en el proceso de soldadura.

Intente ordenar algunos para comenzar y vea cómo va.

Su EMS puede tener algunos trucos para lidiar con los componentes que han estado en el estante durante demasiado tiempo.

Peter Karlsen
fuente
11
Esto puede ser un gran problema. Como algunos datos de annec, tuvimos que retroceder un tiempo para agotar las existencias no móviles. Teníamos una enorme cantidad de arreglos de 10k 1206 res, por lo que fueron diseñados en un nuevo producto. ¿Refluirían las cosas? ¡Qué diablos! Incluso fue difícil reelaborarlos con un flujo agresivo. Terminaron en el salto y tuvimos que comprar otros nuevos.
Cursorkeys
44
Del mismo modo, observe la edad de los propios PCB. El mismo problema si excede la vida útil indicada, especialmente con algunos de los nuevos acabados "verdes", fue divertido ya que EMS no siguió los datos del proveedor de PCB y surgieron problemas de calidad de repente.
madscientist159
26

No me preocuparía demasiado por el funcionamiento de los chips.

Lo que me preocuparía relativamente es la capacidad de soldadura, esa es la razón principal detrás de los números relativamente cortos de "vida útil". Un flujo más agresivo puede ayudar: puede haber algunos procedimientos recomendados utilizados por personas de alto volumen y bajo volumen que pueden tener pocas opciones sobre el uso de piezas NOS (New Old Stock). En el otro extremo, me dijeron que un fabricante de automóviles tiene un límite de 6 meses para las piezas, lo que refleja el riesgo percibido de PCB no confiables frente a su capacidad para dominar a los proveedores.

Además, si no está 100% seguro de que se almacenaron en un gabinete de baja humedad, se requiere un procedimiento de horneado específico para expulsar la humedad de los paquetes de plástico y evitar daños en el proceso de reflujo; no es necesario para la soldadura manual.

Spehro Pefhany
fuente
¿Qué es una parte NOS? Re fabricantes de automóviles: escuché que las tablas de los automóviles deben estar hechas de materiales especiales para resistir los choques y gradientes de temperatura y los ciclos de aceleración (golpes y vibraciones) a largo plazo, lo que puede afectar la capacidad de soldadura y establecer requisitos más estrictos de lo contrario.
Pavel
44
Las piezas nuevas de stock antiguo (NOS) son piezas que se han almacenado durante un tiempo relativamente largo,
Spehro Pefhany
2
Los requisitos automotrices son más estrictos que algunos requisitos comerciales, y cosas como algunos juguetes, pero a menudo menos que los requisitos médicos, de aviación y de espacio. Ver, por ejemplo, IPC J-STD-001 y las normas de inspección relevantes, normas internacionales que han reemplazado las normas internas de propiedad en lugares como la NASA.
Spehro Pefhany
1
En algunos casos, es necesario comprar piezas recicladas que han sido extraídas de PCB no utilizados, PCB usados ​​o PCB del producto que ha sido devuelto durante un período de garantía. En China, por ejemplo, tales piezas están disponibles reempaquetadas en cinta y carrete, y, por supuesto, un proveedor honesto revelará que son de segunda mano (escritas literalmente como 二手).
Spehro Pefhany
18

En mi opinión, la vida útil podría estar más limitada por quien quiera asumir la responsabilidad de garantizar que los CI sigan funcionando en lugar de que haya razones técnicas para que los CI "caduquen". Por lo tanto, es más una responsabilidad legal que una cuestión técnica.

Creo que es muy probable que los circuitos integrados funcionen sin problemas, ya que se almacenaron de manera adecuada, en un ambiente seco.

Si el precio de estos circuitos integrados era considerablemente menor que los "nuevos" y su empresa está dispuesta a aceptar que puede haber una pequeña posibilidad de que haya problemas con estos circuitos integrados, entonces puede ser un buen negocio.

Si prefiere "sin riesgo" y "garantizado para trabajar", entonces es posible que deba usar circuitos integrados "nuevos".

No menciona lo que dice el proveedor sobre el hecho de que estos circuitos integrados tienen 10 años, ¿todavía garantizan 10 años de vida útil, por ejemplo?

Bimpelrekkie
fuente
77
Esto tiene que ver con la capacidad de soldadura, no con la funcionalidad de los circuitos integrados como tales.
Lundin
2
@Lundin Estoy de acuerdo, aunque no mencioné "soldabilidad" como tal, lo veo como incluido en "funcionalidad", si no puede soldarlo, ¿no funciona? Además, si puede soldarlo pero no funciona, todavía no tiene funcionalidad.
Bimpelrekkie
En primer lugar, para el último punto, los revendedores de mi experiencia (a diferencia de los distribuidores) no garantizarán nada más que eso es genuino. Los buenos le permiten realizar la debida diligencia, pero incluso con las muestras es difícil de distinguir, puede tener un carrete o bandeja defectuosos y le han dado 5 muestras de la primera que probablemente comería ese costo. También solicitaría muestras de cada lote si hay más de uno.
crasic el
10

A menos que haya alguna necesidad inmediata, encuentre un mejor distribuidor. No hay razón para comprar 10 códigos de fecha YO de una parte activa . Es más problema de lo que vale.

Dicho esto, los componentes de IC almacenados y cuidados adecuadamente estarán bien montados después de 10 años.

La clave aquí está almacenada correctamente. Con las partes más antiguas que pasan por varias manos, existe una posibilidad real de que alguien la arruine. A menos que tenga un comprobante positivo de su condición y almacenamiento (generalmente certificado del revendedor), es más problemático de lo que vale la pena usarlo en producción.


Parece que está comprando al contado a un revendedor, probablemente un distribuidor no autorizado oficialmente de Microchip que no tendría lotes viejos como este. Si los distribuidores existentes no son suficientes, comuníquese directamente con el microchip y solicite asistencia para obtener QTY 1500 de este dispositivo , son amigables y le proporcionarán un representante para hablar para ayudarlo. ¡Envíelos por correo electrónico!

La mayoría de las otras respuestas se basan en la viabilidad técnica de que estos chips estén bien, lo que para mí no es relevante. Esas pautas se aplican cuando puede garantizar buenas prácticas de almacenamiento desde la primera vez que se vendieron las piezas. No tiene idea de cuántas manos ha pasado o cómo lo almacenaron a menos que el distribuidor esté dispuesto a certificarlo. Me gusta la respuesta de @Bimpelrekkie porque lo enmarca como el problema comercial que es.

Sin eso, esta es una mala idea a menos que esté preparado para la prueba, su CM / EMS puede o no ser capaz de ayudarlo con esto. Es un dolor de cabeza masivo y no vale la pena (IMO) a menos que no te importe o estés desesperado.

Los puntos de humedad se pueden cambiar, los cables se pueden limpiar o mal reemplazar de una manera no obvia, las piezas se pueden volver a enrollar, las serigrafías se vuelven a imprimir y las etiquetas se vuelven a pegar.

Cosas que he visto personalmente que han salido mal en esta situación al usar partes del segundo mercado.

  1. Parte falsificada
  2. Piezas desolladas / re-bandejas / re-enrolladas
  3. Humedad cautiva que conduce a una falla parcial durante el reflujo o pronto durante la operación
  4. Corrosión por plomo debido al mal almacenamiento.
  5. Pasos o revisiones anteriores con problemas sutiles que no calificó en el diseño.

    (¡Siempre lea la errata del chip !, el mejor que encontré hasta ahora fue un IC de memoria con erata que decía "ECC en esta parte de ECC nunca funcionó, corregido en la rev. B", descubierto debido a la alta tasa de corrupción cuando se usa la parte de Rev A debido a la escasez)

Lo que he hecho en esta situación para mitigar cuando simplemente no había manera de evitarlo (parte obsoleta, escasez global, inicio de falta de efectivo)

  1. Siempre obtenga muestras
  2. Lee la erata
  3. Contrato con el distribuidor sobre reembolso garantizado en caso de piezas no utilizables
  4. Dar a un laboratorio de terceros para que lo examine cuidadosamente
  5. Haga que CM / EMS realice pruebas extendidas de capacidad de soldadura y horneado
  6. Decapsular e imagen IC en comparación con el nuevo lote.
  7. Cuidadosamente pruebe los primeros artículos de PCBA usando un lote sospechoso
crasico
fuente