일반적인 부품 Date Code가 사용되지 않는 이유
1960년대에 반도체 Date Code가 도입되었을 때, 제조 또는 봉인된 날짜, 공정, 재료 계산서에 근거하여 부품의 추적 가능성을 유지하고 2~3년의 유통기한(Date Code)을 유지하는 것이 목표였습니다. 역사적으로 부품은 Date Code가 지난후에는 더 이상 사용할 수 없다고 여겨졌습니다. 그러나 Date Code는 더 이상 부품의 품질을 표시하는 신뢰할 만한 지표가 아니며 완벽하게 작동되는 부품 사용을 방해할 수도 있습니다.
오늘날의 산업은 OCM(Original Component Manufacturers)이 제품 수명 주기를 단축함에 따라 크게 변화했습니다. 소비자 애플리케이션은 반도체 수요를 촉진시키지만 수명도 짧습니다. 하지만 일부 산업에서는 더 긴 반도체 부품 수명 주기가 필요합니다. 산업, 의료, 항공우주 및 방위 산업의 경우 수십 년 단위로 측정된 애플리케이션 수명이 필요할 수 있습니다. 이러한 경우 지속적인 부품 공급을 유지하는 것이 애플리케이션 수명 주기를 유지하는 데 매우 중요합니다. 중요한 부품이 단종될 수 있기 때문에 일반적인 해결책은 보통 해당 부품을 장기간 보관하는 것입니다.
신차, 항공기 및 산업용 컨트롤러는 일반적으로 설계 및 인증 단계에서 5년을 소비하고 제품에 5~7년이 추가로 소비되며 최종적으로 7~10년의 애프터마켓 지원이 필요합니다. 이를 종합하면 최대 20년의 부품 공급이 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 수명이 연장된 애플리케이션과 장기 보관 솔루션을 고려하는 고객의 경우, 제품의 품질과 신뢰성을 유지할 수 있다는 확신이 중요합니다. 하지만 시간이 흐른 후에도 부품의 신뢰성이 유지될까요? 품질은요? 반도체 부품의 안전한 유통 기한이란 무엇일까요?
OCM이 품질을 측정하기 위해 Date Code를 계속 사용하고 있음에도 불구하고, 이것이 제품의 정확한 측정이 아님을 알 수 있는 증거가 있습니다. 거의 모든 부품이 해당 날짜 이후에도 사용이 가능하죠. 사실 Rochester Electronics는 1981년 이후로 더 긴 기간 동안 부품을 보관하는 데 성공했습니다. Rochester는 수십 년 동안 제품의 품질이 저하되지 않은 end-of-life (EOL)의 지속적인 공인 및 보장된 공급업체로서, 업계를 선도하는 기업으로 알려져 있습니다.
주석-납 부품에 자라는 작은 구조물인 “Tin Whiskers”가 많은 최종 사용자들의 고민거리가 될 수 있습니다.
이러한 작은 구조물은 최대 10밀리미터까지 자라고 부품에 전기적 손상을 초래할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 일반적으로 부품의 노화와 관련이 있다고 여겨지지만, NASA는 이 주장을 뒷받침할 증거를 찾지 못했습니다. Rochester Electronics의 Quality and Reliability 팀은 이 증거만으로 만족하지 않고 장기 보관이 부품의 기계적 무결성과 전기적 성능에 미치는 영향을 조사했습니다.
Rochester는 최대 17년간 보관한 부품을 분석했습니다. Rochester는 두 가지 연구를 집중적으로 수행하면서 납땜성, 패키지 무결성, 연결 부위 품질, 전기적 실행 가능성 및 조립 기능에 대한 테스트를 수행했습니다. 그 결과 부품의 기능이 저하되지 않았을 뿐만 아니라, 실제로 부품은 여전히 기능적으로 조립될 수 있으며 적절하게 보관하면 수년 동안 전기적으로 작동할 수 있음을 알 수 있었습니다.
Texas Instruments는 오랜 시간 보관한 후 부품의 신뢰성과 품질을 조사하는 백서를 여러 차례 작성했습니다. 한 초기 연구에서는 통제된 환경에서 적절하게 저장된 반도체 제품이 15년 이상 지속될 수 있다고 밝혔습니다. 또한 Texas Instruments의 후속 논문에서는 최대 21년 동안 저장된 부품에 고장 메커니즘의 징후가 없음을 발견했습니다. 이러한 연구는 통제된 환경에 저장된 부품을 기반으로 한다는 점에 주목할 필요가 있습니다.
주요 전자 부품 제조업체, 제조업체 대표 및 공인 유통업체로 구성된 기구인 Electronics Components Industry Association (ECIA)은 최종 고객에게 전자 부품의 공인 판매를 촉진하는 데 초점을 맞추고 있습니다. ECIA는 현재 일반 Date Code제한을 제거하는 것을 권장하고 있습니다. “40년 전에는 이 관점이 어느 정도 진실이었을 수 있습니다. 그러나 전자 부품 제조업체들이 지난 40년간 공정을 개선하면서 부품 노후화 우려와 관련된 고장 메커니즘의 원인이 거의 사라졌습니다."
최근 2023년 6월 정책 권장에서 ECIA는 고객이 모든 구매자에게 다음 사항을 보장할 수 있는 권한과 인증을 보유한 업체에서 제품을 주문할 것을 제안합니다.
- 포장, 유통기한, 보관 요건을 이해하고 인증함.
- 제품 보장을 지원함.
- 제품 리콜, 품질 경고 및 포장 변경을 포함한 제품 변경 안내문을 배포하고 준수함.
- 고객이 겪는 특정 부품 문제에 대한 보고는 제조업체에 보고되고 의심 재고는 적절한 격리 조치가 취해짐.
- 주문 관리 프로세스는 고객이 지정한 Date Code제한 사항에 대한 적절한 검토, 견적 및 준수를 제공함.
ECIA는 "일반 Date Code제한으로 인해 주문 입력 절차가 불필요하게 지연되고 주문 이행 절차가 지연되어 고객에 대한 서비스가 지연되는 문제가 발생합니다. 일반Date Code제한으로 인해 정상적인 FIFO(First-In First-Out) 소비가 중단되어 공급망의 재고가 더욱 노후화됩니다.”라고 생각합니다.
여러 업계 리더들이 긴 수명을 가진 부품을 유지 관리하는 방법에 대한 문제를 다루었습니다. 수년간의 성실한 연구와 테스트를 통해 장기적인 저장이 가능할 뿐만 아니라 중요한 옵션으로 고려되어야 한다는 것이 밝혀졌습니다. 안전하고, 가용성도 있으며, 통제가 잘 되고 준비되어 있죠. 구매자들은 더 이상 부품의 “만료일자”를 두려워할 필요가 없습니다. 적절하게 보관된 부품은 현장에서 신뢰할 수 있을 뿐 아니라, Date Code가 지난 후에도 고품질을 유지합니다.
백서를 읽고 더 알아보세요:
Rochester Electronics 기술 백서: "반도체 부품의 기계적 무결성과
Rochester Electronics 기술 백서:“반도체 부품의 납땜성에 관한 장기 보관의 영향”
