Использование ЭКБ с истекшим сроком хранения

Реклама. АО «ТЕСТПРИБОР», ИНН 7733627211
erid: F7NfYUJCUneLrXFULimE

Изготовление и ввод в эксплуатацию специализированного промышленного оборудования может занимать значительные периоды времени. В таких случаях возникает проблема использования электронной компонентной базы (ЭКБ), снятой с производства на этапе проектирования изделия. Это значительно осложняет дальнейшую эксплуатацию, воспроизводство, модернизацию и обслуживание такой техники.

Нередко разработчики и изготовители аппаратуры считают, что ЭКБ, произведённая до 2016 года и хранившаяся в упаковке изготовителя, соответствует необходимому уровню надёжности и долговечности. Однако ни поставщик, ни производитель не могут быть уверены в этом, поскольку не знают, при каких условиях хранились эти изделия.

В 2006 году вступила в силу директива, ограничивающая содержание вредных веществ RoHS, и с этого момента требования к хранению компонентов резко ужесточились. Слои никеля или никелевых сплавов, ранее применявшиеся в качестве диффузионного барьера, были исключены для сокращения стоимости изделий. Кроме того, поверхности из чистого олова оказывают дополнительное негативное воздействие на элементы компонентной базы из-за образования нитевых наростов (так называемых «усов олова») и развития «оловянной чумы», в результате которой металл превращается в порошок.

Количество транзисторов в информационных системах с каждым годом растёт, а плотность кристаллов интегральных микросхем увеличивается. Постоянное сокращение дистанции между ними негативно сказывается на состоянии микросхем, что отрицательно влияет на их долгосрочную стабильность.

Один из путей решения данной проблемы — проведение тщательного входного и параметрического контроля электронной компонентной базы, а также исследований по оценке возможности продления показателей сохраняемости изделий. Например, согласно ГОСТ Р 59312–2021, срок хранения ЭКБ иностранного производства (ИП) от даты изготовления до даты монтажа в составе радиоэлектронной аппаратуры ракетно­космической техники (РЭА РКТ) не должен превышать семи лет. Если изделие хранилось дольше этого срока, оно подлежит перепроверке в расширенном объёме по согласованию с главным конструктором РЭА РКТ и ИЦ. Если результат проверки положительный, срок хранения продлевают до 10 лет.

При использовании ЭКБ с истекшим сроком особое внимание необходимо уделить ряду дефектов, возникающих при неправильном хранении, среди которых: окисление и диффузия (рисунок 1), образование «оловянных усов» (рисунок 2), эффект попкорна — растрескивание микросхем при пайке (рисунок 3).

Ускоренные испытания изделий ЭКБ на сохраняемость

Для оценки качества элементов с учётом даты изготовления выполняют ускоренные испытания на сохраняемость, которые проходят в определённой последовательности.

1. Проведение расчётной оценки сохраняемости ЭКБ — определение значений интенсивностей отказов ЭКБ ИП для заданных условий.
2. Проведение расчётно-экспериментальной оценки сохраняемости ЭКБ — уточнение значений интенсивностей отказов ЭКБ при хранении для заданных условий хранения по результатам испытаний на сохраняемость. Испытания проводят в соответствии с положениями ГОСТ РВ 0020–57.414–2020, РД В 319.01.15–98 при повышенных значениях показателей относительной влажности и температуры.
3. Определение вероятности невозникновения отказа за время хранения ЭКБ ИП в заданных условиях и при заданном значении гамма­процентного срока сохраняемости ЭКБ с учётом предъявляемых требований по сохраняемости и даты изготовления ЭКБ.

Текст и фото предоставлены ИЛ ЭКБ АО «ТЕСТПРИБОР»

АО «ТЕСТПРИБОР»

test-expert.ru
tp@test-expert.ru
8 (495) 657-87-37
125480, Москва, ул. Планерная, д. 7а.