Lutowanie starych komponentów – jaki jest limit wieku?

Paul Austen, Senior Project Engineer w Electronic Controls Design Inc. pisze: - Nie znam standardu IPC, który sugerowałby, że wiek komponentu jest powodem, aby go nie używać. ‘Matka wszystkich norm’ dotycząca montażu elektronicznego, IPC/EIA J-STD-001 ‘Wymagania dotyczące lutowanych zespołów elektrycznych i elektronicznych’, wydaje się nie poruszać tego tematu.

Faktyczne pytanie brzmi jednak: dlaczego klienci mają takie wymagania? Zazwyczaj wiek elementu może mieć wpływ na jego lutowalność. Jeśli to jest powód, trzeba stwierdzić, że właściwe przechowywanie w szafie z atmosferą o niskiej wilgotności może pomóc zachować zdolność lutowania komponentów przez wiele lat. Jednakże klient może mieć inne powody, takie jak zalecenia dotyczące średniego czasu do awarii określone przez producenta komponentu.

Również Tod Cummins, dyrektor ds. jakości z Delta Group Electronics Inc. wskazuje na kluczową rolę klientów OEM: - Okres trwałości komponentów jest tak naprawdę wymaganiem ze strony OEM, który powinien określić je na podstawie dwóch elementów:

• specyficzne cechy komponentu, która z biegiem czasu mogą ulec zmianie (np. wewnętrzne platerowane styki ulegają zmatowieniu, smar w ruchomych częściach wysycha itp.).
• lutowność – czy wykończenie/powłoka zewnętrzna elementu utrzymuje wymaganą lutowność w celu wsparcia produkcji. W takim przypadku niezależnie od wieku elementu, można przeprowadzić prosty test lutowalności, aby sprawdzić, czy wykończenie jest nadal akceptowalne.

Tego typu wymagania umowne tak naprawdę stawiają firmy w negatywnej sytuacji, ponieważ komponenty z czasem stają się przestarzałe i wpadają w kategorię wycofywanych produktów. W dalszej kolejności powoduje to, że albo łańcuch dostaw zostaje przerwany, albo firmy same łamią zasady umowne, albo też ponoszą dodatkowe koszty, związane ze szczególnych statusem komponentu. Nie chcę przez to powiedzieć, że nie powinno się określać okresu trwałości komponentów, ale powinno to zależeć od producenta OEM.

Istnieją też szczegółowe normy, określające sposób testowania przydatności do użycia starszych komponentów, o czym mówi Carlos Bouras, dyrektor generalny Nordson SELECT: - Norma IPC J-STD-002C ‘Testy lutowności komponentów, wyprowadzeń, końcówek, zacisków i przewodów’ dotyczy testów lutowności, które należy stosować do oceny lutowalności komponentów przed montażem. Natomiast norma IPC J-STD-003C ‘Testy lutowności płytek drukowanych’, dotyczy lutowalności samych płytek PCB.

Montaż produktu wycofywanego z bieżącej produkcji, często wymaga użycia starszych komponentów, które zwykle nie są już produkowane. W takim przypadku należy ocenić łańcuch dostaw komponentów, aby upewnić się co do daty produkcji, warunków przechowywania, opakowania wysyłkowego itp., ponieważ w niektórych przypadkach starsze komponenty pochodzą z ‘szarej strefy’, gdzie trafiają ze względu na małą wielkość partii lub po prostu ograniczoną dostępność u producenta.

Zgodnie z ogólnymi zaleceniami, próbka starszych komponentów powinna zostać poddana testowi lutowalności, z których najczęstszym jest test równowagi zwilżania przy zerowej sile (zero force wetting balance test). Jeśli próbki pomyślnie przejdą ten test, oznacza to, że nadają do montażu na PCB. Jeśli jednak wynik testu jest negatywny, wyprowadzenia komponentów należy ponownie ocynować przed montażem, aby uniknąć kosztownych przeróbek i napraw po lutowaniu’.

Amit Bahl, dyrektor ds. sprzedaży i marketingu z Sierra Circuits podaje natomiast kilka konkretnych terminów przydatności:

• Elementy aktywne, w tym półprzewodniki, oscylatory i diody itp., mogą być akceptowane, jeśli mają mniej niż 2 lata. Muszą przejść test lutowalności (J-STD-002A i J-STD-003b), jeśli mają od 2 do 5 lat. Jeśli mają więcej niż 5 lat, nie można ich używać, chyba że są zatwierdzone w trybie specjalnych uzgodnień.
• Elementy pasywne, w tym rezystory i kondensatory (z wyjątkiem aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych), mogą być używane przez okres do 5 lat, pod warunkiem braku śladów korozji. Jeśli aluminiowe kondensatory elektrolityczne (mokre) są starsze niż 1 rok od daty ich produkcji, w pierwszym rzędzie należy sięgnąć do zapisów zaleceń producenta.
• Elementy mechaniczne można używać przez okres do 5 lat, pod warunkiem że nie ma śladów korozji.
• Pozostałe kategorie, takie jak złącza czy transformatory, można użytkować do 5 lat pod warunkiem braku śladów korozji.
• Podobnie, zmontowane już układy PCB mogą być używane do 5 lat, pod warunkiem że nie ma śladów korozji.

Zapraszamy na TEK.day Gdańsk, 26 września 2024. Zapisz się już dziś!