Dlaczego ograniczenia dotyczące kodów dat dla komponentów stają się przestarzałe
Kiedy w latach sześćdziesiątych XX wieku wprowadzono kody dat produktów dla półprzewodników, celem było utrzymanie identyfikowalności części na podstawie dat produkcji lub opieczętowania, procesów i zestawień materiałów, a także zapewnienie terminu przydatności wynoszącego od 2 do 3 lat. W tym czasie uważano, że komponenty nie nadawały się do użytku po upłynięciu terminów określonych przez ich kody dat. Jednak obecnie kody dat nie są już wiarygodnym wskaźnikiem jakości i mogą uniemożliwiać wykorzystanie komponentów, które są całkowicie sprawne.
Dzisiejszy przemysł znacznie się zmienił, ponieważ producenci oryginalnych komponentów (OCM) przechodzą na krótsze cykle życia produktów. Zapotrzebowanie ze strony konsumentów napędza popyt na półprzewodniki, ale też jest krótkotrwałe. Niemniej, niektóre branże wymagają dłuższych cykli życia komponentów półprzewodnikowych. Przemysł, w tym sektor medyczny, lotniczy i obronny, wymagają okresów zastosowań mierzonych w dziesięcioleciach. W takich przypadkach, utrzymanie ciągłości dostaw komponentów ma kluczowe znaczenie dla zachowania cykli zastosowań. Ponieważ istotne komponenty mogą zostać wycofane z produkcji, powszechnym rozwiązaniem jest przechowywanie tych komponentów przez dłuższy czas.
W przypadku nowych samochodów, samolotów i sterowników przemysłowych mamy zazwyczaj etap projektowania i kwalifikacji trwający 5 lat, następnie od 5 do 7 lat użytkowania produktów, a na zakończenie od 7 do 10 lat wsparcia posprzedażnego. Podsumowując te okresy można przyjąć, że dostawy komponentów mogą być konieczne przez okres do 20 lat. Jeśli chodzi o zastosowania o wydłużonym okresie użytkowania i w przypadku klientów rozważających ich długoterminowe przechowywanie, należy przede wszystkim zapewnić, żeby produkty utrzymywały odpowiednią jakość i niezawodność. Czy jednak po tak długim czasie części nadal są niezawodne? Czy są dobrej jakości? Jaki jest bezpieczny termin przydatności komponentów półprzewodnikowych?
Pomimo ciągłego stosowania kodów dat przez producentów oryginalnych komponentów jako miary jakości, istnieje coraz więcej dowodów wskazujących, że nie jest to wystarczająco dokładny wskaźnik jakości produktów. Prawie wszystkie komponenty mogą być bezpiecznie stosowane nawet po upływie tej daty. W praktyce, firma Rochester Electronics od 1981 roku z powodzeniem przechowuje komponenty przez dłuższy okres. Firma Rochester stała się znana jako lider w zakresie zapewnienia ciągłego, autoryzowanego i gwarantowanego źródła dostaw półprzewodników przechowywanych przez dziesięciolecia bez obniżania jakości produktu.
Tak zwane „wąsy cynowe”, czyli małe struktury wychodzące z przewodów elementów cynowych, mogą budzić obawy wielu użytkowników końcowych. Te maleńkie struktury mogą mieć rozmiar do 10 milimetrów i powodować elektryczne uszkodzenia komponentów. Chociaż powszechnie uważa się, że ich obecność ma związek z wiekiem komponentów, NASA nie znalazła żadnych dowodów na poparcie tego twierdzenia. Nie zadowalając się jedynie tym przykładem, zespół ds. jakości i niezawodności firmy Rochester Electronics zbadał wpływ długotrwałego przechowywania zarówno na integralność mechaniczną, jak i parametry elektryczne komponentów.
Firma Rochester przeanalizowała szereg komponentów, z których każdy był przechowywany przez okres do 17 lat. Intensywnie pracując w ramach tych dwóch badań, firma Rochester przeprowadziła testy lutowalności, integralności opakowania, jakości połączeń, żywotności elektrycznej i funkcjonalności montażu. Wyniki pokazują, że komponenty nie tylko nie uległy degradacji, ale że nadal można je montować funkcjonalnie, a pod warunkiem właściwego przechowywania zachowują sprawność elektryczną przez wiele lat.
Firma Texas Instruments opublikowała kilka opracowań dotyczących badań niezawodności i jakości komponentów po dłuższych okresach przechowywania. W jednym ze wstępnych badań wykazano, że produkty półprzewodnikowe przechowywane prawidłowo w kontrolowanym środowisku mogą zachować trwałość przez ponad 15 lat. Co więcej, w kolejnym opracowaniu firmy Texas Instruments stwierdzono, że komponenty przechowywane przez okres do 21 lat nie wykazywały żadnych oznak awarii. Należy zauważyć, że badania te dotyczyły komponentów, które były przechowywane w kontrolowanych środowiskach.
Organizacja ECIA (Electronics Components Industry Association, czyli Stowarzyszenie Przemysłu Komponentów Elektronicznych), zrzeszająca wiodących producentów komponentów elektronicznych, ich przedstawicieli oraz autoryzowanych dystrybutorów, skupia się na celu, jakim jest promowanie autoryzowanej sprzedaży komponentów elektronicznych klientowi końcowemu. ECIA zaleca obecnie zniesienie ogólnych ograniczeń dotyczących kodów dat. „Czterdzieści lat temu takie podejście mogło być uzasadnione. Jednakże w okresie ostatnich czterech dziesięcioleci udoskonalania procesów wprowadzone przez producentów komponentów elektronicznych praktycznie wyeliminowały przyczyny awarii związanych ze starzeniem się komponentów.”
W niedawnym zaleceniu dotyczącym polityki z czerwca 2023 r., ECIA sugeruje, aby klienci składali zamówienia w firmach posiadających autoryzacje i certyfikaty gwarantujące wszystkim kupującym, że:
- Wszystkie wymagania dotyczące opakowania, okresu przydatności i przechowywania są zrozumiałe oraz przestrzegane.
- Gwarancje na produkty będą obsługiwane.
- Powiadomienia o zmianach dotyczących produktu, takich jak wycofanie produktu, a także alerty dotyczące jakości i zmian opakowań są rozpowszechniane i przestrzegane.
- Zgłoszenia klientów dotyczące specyficznych problemów z komponentami będą zgłaszane producentom, a podejrzane zapasy zostaną odpowiednio poddane kwarantannie.
- Procesy zarządzania zamówieniami zapewnią odpowiedni przegląd, wycenę i zgodność z określonymi przez klienta ograniczeniami dotyczącymi kodu daty.
ECIA uważa, że „Ogólne ograniczenia dotyczące kodów dat niepotrzebnie opóźniają proces przyjmowania zamówień oraz ich realizacji, co skutkuje opóźnieniami w zakresie obsługi klienta. Ogólne ograniczenia dotyczące kodów dat powodują dalsze starzenie się zapasów w łańcuchu dostaw, zakłócając normalne zużycie na zasadzie FIFO (pierwsze wchodzące, pierwsze wychodzące).
Dla wielu liderów branży bardzo ważna jest kwestia utrzymania źródła dostaw komponentów o długim cyklu życia. Lata skrupulatnych badań i testów wykazały, że długoterminowe przechowywanie jest nie tylko możliwe, ale też stanowi ważną opcję, którą należy wziąć pod uwagę. Opcja ta jest bezpieczna, dostępna, kontrolowana i gotowa. Nabywcy nie muszą się już obawiać „terminów ważności” komponentów. Mogą mieć pewność, że prawidłowo przechowywane komponenty będą nie tylko niezawodne w praktyce, ale zachowają wysoką jakość w terminach znacznie wykraczających poza ich kod daty.
Zapraszamy do przeczytania opracowań, aby dowiedzieć się więcej:
Badanie autorstwa Rochester Electronics: „Wpływ przechowywania długookresowego na właściwości mechaniczne i elektryczne komponentów półprzewodnikowych”
Badanie autorstwa Rochester Electronics: „Wpływ przechowywania długookresowego na lutowalność komponentów półprzewodnikowych”
Badanie autorstwa Texas Instruments: „Wpływ przechowywania długookresowego na właściwości komponentów półprzewodnikowych”
Badanie autorstwa Texas Instruments: „Niezawodność komponentów przechowywanych długookresowo”
Dlaczego sama data przydatności nie stanowi wyznacznika jakości lub niezawodności
