Die Datumscode-Beschränkungen der Komponenten könnten bald obsolet werden
Als in den 1960er Jahren Datumscodes für Halbleiter eingeführt wurden, dienten sie vor allem der Rückverfolgbarkeit. Die Teile wurden anhand der Herstellungs- oder Siegeldaten, Prozesse und Stücklisten zurückverfolgt und hatten eine Haltbarkeit („Sell-by“-Datum) von zwei bis drei Jahren. Früher herrschte die Überzeugung, dass die Komponenten nach Ablauf der angegebenen Datumscodes unbrauchbar sind. Datumscodes werden jedoch heute nicht mehr als zuverlässiges Indiz für die Qualität von Komponenten betrachtet und verhindern die Verwendung noch einwandfrei funktionierender Komponenten.
Die Industrie hat sich heute grundlegend verändert und viele Originalkomponentenhersteller (OCMs) gehen zu kürzeren Produktlebenszyklen über. Anwendungen der Konsumgüterindustrie steigern die Nachfrage nach Halbleitern, haben aber eine kurze Lebensdauer. Es gibt jedoch viele Branchen, die Halbleiter mit längeren Lebenszyklen benötigen. In der Industrie, Medizin, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung bemisst sich die Lebensdauer oft in Jahrzehnten. In diesen Fällen ist die Weiterführung der Versorgung mit Komponenten und die Verlängerung des Lebenszyklus von entscheidender Bedeutung. Wenn unverzichtbare Komponenten nicht mehr hergestellt werden, besteht eine gängige Lösung darin, diese Komponenten über einen längeren Zeitraum zu lagern.
Neue Fahrzeuge, Flugzeuge und Industriesteuerungen haben in der Regel eine Entwicklungs- und Qualifizierungsphase von fünf Jahren, eine Produktionsphase von weiteren fünf bis sieben Jahren und benötigen sieben bis zehn Jahre Aftermarket-Support. Insgesamt müssen die Komponenten bis zu zwanzig Jahren geliefert werden. Wenn die Kunden eine Langzeitspeicherlösung der Komponenten planen, müssen sie darauf vertrauen können, dass die Qualität der Produkte und ihre Zuverlässigkeit erhalten bleiben. Doch sind die Teile nach so langer Zeit wirklich noch zuverlässig? Hat ihre Qualität gelitten? Was ist eine sichere Haltbarkeitsdauer für Halbleiterkomponenten?
Obwohl OCMs die Qualität weiterhin am Datumscode messen, deuten immer mehr Beweise darauf hin, dass er kein genaues Indiz für die Qualität der Komponenten ist. Fast alle Komponenten können auch über die Datumscodes hinaus verwendet werden. Rochester Electronics lagert seit 1981 erfolgreich Komponenten über längere Zeiträume. Rochester hat sich als führende, autorisierte und garantierte Bezugsquelle von EOL- und Alt-Halbleitern ohne Beeinträchtigungen über Jahrzehnte hinweg einen Namen gemacht.
Vielen Endbenutzer bereiten „Tin Whiskers“ Sorgen, kleine Strukturen, die an Zinnanschlüssen der Komponenten wachsen können. Bekanntlich können diese winzigen Strukturen bis zu 10 Millimeter groß werden und zu elektrischen Schäden an den Komponenten führen. Obwohl allgemein angenommen wird, dass Whiskers mit dem Alter der Komponenten zusammenhängen, hat die NASA keine Beweise für diese Behauptung gefunden. Das Qualitäts- und Zuverlässigkeitsteam von Rochester Electronics gab sich damit jedoch nicht zufrieden und untersuchte die Auswirkungen der Langzeitlagerung auf die mechanische Integrität und die elektrische Leistung der Komponenten.
Rochester analysierte eine Reihe von Komponenten, die jeweils bis zu 17 Jahre gelagert worden waren. Rochester führte im Rahmen von zwei intensiven Studien Prüfungen der Lötbarkeit, Gehäuseintegrität, Verbindungsqualität, elektrischen Lebensfähigkeit und der Montagefunktionen durch. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Komponenten nicht nur nicht verschlechtern, sondern dass sie weiterhin montiert werden können und die Elektrik bei ordnungsgemäßer Lagerung über viele Jahre hinweg funktionsfähig ist.
Texas Instruments hat mehrere White Papers zur Untersuchung der Zuverlässigkeit und Qualität von Komponenten nach längerer Lagerung veröffentlicht. Eine erste Studie ergab, dass Halbleiterprodukte, die ordnungsgemäß in kontrollierten Umgebungen gelagert werden, mehr als 15 Jahre haltbar sind. Darüber hinaus wurde in einem späteren Artikel von Texas Instruments festgestellt, dass Komponenten, die bis zu 21 Jahre lang gelagert worden waren, keine Anzeichen von Fehlermechanismen aufwiesen. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Studien Komponenten untersuchten, die in kontrollierten Umgebungen gelagert wurden.
Die Electronics Components Industry Association (ECIA), ein Zusammenschluss von führenden Herstellern elektronischer Komponenten, Vertretern und autorisierten Händlern zur Förderung des autorisierten Verkaufs elektronischer Komponenten, empfiehlt jetzt ein Ende der allgemeinen Beschränkungen durch Datumscodes. „Vor vierzig Jahren mag an dieser Auffassung etwas Wahres gewesen sein. Doch durch die Prozessverbesserungen der Hersteller elektronischer Komponenten in den letzten vier Jahrzehnten konnten Fehler im Zusammenhang mit dem Alter der Komponenten nahezu beseitigt werden.“
In der neuesten Empfehlung vom Juni 2023 empfiehlt die ECIA den Kunden, bei Unternehmen zu bestellen, die folgende Genehmigungen und Zertifizierungen vorweisen können:
- Einhaltung aller Anforderungen an Verpackung, Haltbarkeit und Lagerung.
- Produktgarantien.
- Verteilung und Einhaltung von Produktänderungsmitteilungen, einschließlich Produktrückrufen, Qualitätswarnungen und Verpackungsänderungen.
- Bearbeitung der Meldungen spezifischer Komponentenprobleme der Kunden an den Hersteller, der verdächtige Bestände unter Quarantäne stellt.
- Die Verwaltungsprozesse der Bestellungen ermöglichen eine angemessene Prüfung, Angebotserstellung und Einhaltung der vom Kunden angegebenen Datumscode-Beschränkungen.
Die ECIA ist der Ansicht, dass „allgemeine Datumscode-Beschränkungen den Eingangs- und Erfüllungsprozess der Bestellung verzögern und zur Verzögerungen bei den Lieferfristen führen. Aufgrund der allgemeinen Beschränkungen durch den Datumscode veralten die Lagerbestände in der Lieferkette, weil sie den normalen FIFO-Verbrauch (First-In First-Out) stören.“
Mehrere Branchenführer haben sich mit der Frage einer Bezugsquelle langlebiger Komponenten befasst. Jahrelange sorgfältige Forschungen und Prüfungen haben gezeigt, dass eine Langzeitlagerung nicht nur möglich, sondern auch eine wichtige, empfehlenswerte Option ist. Die Lagerung ist sicher und die Komponenten sind verfügbar, kontrolliert und bereit. Die Einkäufer müssen sich nicht mehr vor „Ablaufdaten“ fürchten. Sie können sich darauf verlassen, dass ordnungsgemäß gelagerte Komponenten nicht nur zuverlässig sind, sondern auch noch lange nach Ablauf ihres Datumscodes eine hohe Qualität haben.
Mehr erfahren Sie in diesen Whitepapers:
Technisches Whitepaper von Rochester Electronics: „Die Auswirkungen der Langzeitlagerung auf die mechanische Integrität und die elektrische Leistung“
Technisches Whitepaper von Rochester Electronics: „Die Auswirkungen der Langzeitlagerung auf die Lötbarkeit von Halbleiterkomponenten“
Technisches Whitepaper von Texas Instruments: „Beurteilung der Langzeitlagerung von Halbleiterkomponenten“
Technisches Whitepaper von Texas Instruments: „Zuverlässigkeit von Komponenten nach der Langzeitlagerung“
