微控制器保质期

电器工程 微控制器 寿命
2022-01-02 04:36:25

我们的采购部门要求AT32UC3B1256,供应商有几千个库存。但是,这些托盘的日期代码是 2009 年的。

虽然集成电路的保质期通常不是什么大问题,但 10 年是一个相当大的数字。

我寻找了一些关于保质期的一般信息。例如TI 状态

[...] TI 包装产品的标准保质期为两年,从制造到 TI 或 TI 授权分销商交付。
TI 还提供某些产品的延长保质期 (ESL),从产品制造到由 TI 或 TI 授权分销商交付产品的总保质期最长可达五年 产品保修从实际发货日期开始计算,不是生产日期。

据供应商称,托盘是密封的。对于微控制器,保质期的限制因素是什么?这些零件在组装前可能需要长时间回火吗?

TLDR:我们是否应该担心购买使用了 10 年的微控制器?

4个回答

实际上,我从 TI 找到了一个有趣的文档:长期存储后的组件可靠性)。

我将在这里引用一些有趣的部分:

  • 每年,半导体行业都会将大量设备运送到回收站,除了这些设备在仓库货架上存放两年这一事实之外,没有任何可靠性或质量理由。
  • 结果表明,当前的封装材料(模塑料和引线框架)足够坚固,可以保护有源集成电路数十年,并允许标准回流焊组装超过 15 年。
  • 标准包装材料(袋子、干燥剂和湿度卡)的耐用性为 32 个月,可通过用新鲜材料重新包装延长。
  • 为长期储存而设计的包装材料有效期超过五年。

背景:

  • 日期代码年龄限制的起源没有得到很好的记录,但很可能是潮湿敏感元件的包装材料的限制以及 SnPb 或 Sn 饰面的储存后可焊性导致客户担心导致保质期限制

设备风险:

  • 长时间货架存储后的设备功能和参数性能
    • 没有发现会损害 LTS 设备的电气性能或电路可靠性的故障机制。
  • 长时间暴露在环境大气中可能会氧化引线表面,从而影响组装过程中的焊料润湿。
    • 老化研究表明,NiPdAu 引线完成器件通过 8 年以上的可焊性要求。LTS 器件的实际测试表明,存储 15 年不会影响可焊性。
  • 被归类为 MSL 2 至 6 的器件的环氧树脂基体中吸收的水分可能会在回流焊组装过程中蒸发并使封装破裂。
    • 针对 LTS 的设备包装在用干燥剂和 HIC 密封的特殊金属袋中。
  • 长时间存放的设备可能会腐蚀焊盘或互连金属化
  • 包含非易失性存储器的设备在较长的存储间隔后可能会遇到数据保留问题。

包装材料风险:

  • 管或卷带的静电耗散特性可能会随着时间的推移而退化,从而导致对 LTS 器件的潜在 ESD 损坏
  • 储存袋可能会泄漏,让水分进入,并导致 MSL 出现问题
  • 标签粘合剂可能会失效或墨水标记可能会褪色,从而使批次历史记录或设备识别变得困难

结论:

由可焊性、SEM 视觉、SEM 光谱分析、光学显微镜、MSL 性能、可焊性和解封装/视觉确定的 LTS 器件的保质期大于 15 年。
IC 包装材料的保质期受到通过 MBB 的水分扩散的限制。标准 MBB 可在 32 个月内保持令人满意的水分含量。LTS 袋可控制超过 5 年的水分含量。

条款:

  • 湿度指示卡:(HIC) – 印有对湿度敏感的化学物质(氯化钴)的卡片,在水蒸气存在时会从蓝色变为粉红色。
  • 长期存储:(LTS) – 在不受控制的室内环境中存储设备两年以上。
  • 防潮袋:(MBB) – 采用柔性层压防潮膜制造的储物袋,可限制水蒸汽的传输。

问题是可焊性。

如果未正确存储,引脚上的氧化可能会导致焊接过程出现问题。

尝试订购一些开始,看看效果如何。

您的 EMS 可能有一些技巧来处理上架时间过长的组件。

我不会太担心芯片的功能。

我比较关心的是可焊性——这是相对较短的“保质期”数字背后的主要原因。更积极的助焊剂可能会有所帮助 - 可能有一些推荐的程序供小批量高可靠性人员使用,他们可能对使用 NOS(新旧库存)部件几乎没有选择。在另一个极端,有人告诉我,一家汽车制造商对零件有 6 个月的限制——这反映了 PCB 不可靠的风险与其主导供应商的能力。

此外,如果您不能 100% 确定它们是否存放在低湿度的柜子中,则需要指定的烘烤程序来驱除塑料包装中的水分并防止回流过程中的损坏——手工焊接没有必要。

在我看来,保质期可能会受到谁愿意承担责任来保证 IC 仍然工作而不是 IC 有技术原因“过期”的限制。因此,与其说是技术问题,不如说是法律责任。

我认为这些 IC 很可能会正常工作,因为它们以适当的方式存放在干燥的环境中。

如果这些 IC 的价格远低于“新”IC,并且您的公司愿意接受这些 IC 存在问题的可能性很小,那么这可能是一笔不错的交易。

如果您更喜欢“无风险”和“保证工作”,那么您可能需要使用“新”IC。

你没有提到供应商关于这些 IC 已有 10 年历史的事实,例如,它们是否仍然保证 10 年的使用寿命?