检查对长期存储的半导体元器件进行传统可焊性测试的兼容性

尽管越来越多的行业意识到“半导体元器件的日期代码限制”缺乏事实依据,但一些用户和合同制造商仍然对超过年限的产品实施限制。
先前的研究发现,元器件并不会因为长期储存而导致性能退化。为此,罗彻斯特电子开展了一项新的研究,评估表面贴装技术(SMT)的元器件在长时间存储后的可焊性和电路板封装性能。
罗彻斯特电子之前发布的白皮书表明,众多类型的半导体元器件在长期储存后仍然适合使用。本文比较了经过长期储存的表面贴装元器件的可焊性测试结果和PCB组装性能。目的是了解哪种测试方法能有效表明连接成功。研究表明,把长期储存后的元器件装在电路板上进行可焊性测试,结果与其他可焊性测试方法有明显不同。
可焊性测试在三个测试站点独立进行,包括锡浴/浸锡和外观和表面贴装过程模拟方法。这些元器件的贴装由三家合作代工厂和罗彻斯特电子分别进行。完成的电路板被提交到外部实验室进行横切和扫描电子显微镜成像分析。电气测试是在表面贴装元器件上进行的,独立于电路板贴装而选择的元器件。
这项研究的结果表明了一个令人惊讶的事实:传统的可焊性测试方法可能无法准确反应经长期存储后的元器件在电路板上的性能。这种差异可能是由于可焊性测试方法是为成品元器件开发的。正如本文所示,直接将器件安装到适用的PCB上的方法体现了对元器件使用条件的更准确的模拟。
对于已经面临产品可用性和供应链连续性挑战的长寿命系统制造商来说,每个组件都至关重要。在进货检验时使用传统的可焊性测试方法作为筛选可能会对有限的可用器件数量造成额外的、不必要的限制。因此,会使用长期存储器件的用户在制定检验程序时应仔细考虑过度拒绝功能完好且可焊接的器件的风险。
罗彻斯特电子针对长期存储的研究长达四年多,涉及数十种产品类型和四个不同年代生产的元器件。研究方法包括电气测试、无损X射线检测、可焊性测试、封装解构分析、PCB组装、横截面、SEM成像和目视检查。
到目前为止,没有数据显示长期存储会导致产品功能或可用性退化。因此,这些结果强化了业界普遍的理解,即没有证据支持日期代码限制。