레거시 보드 설계를위한 장기 지원에 대한 질문

이 질문은 Electrical Engineering StackExchange 채팅에 대한 토론에서 요약됩니다.
장기적인 가치를 가진 토론을하기 위해 여기에 재현됩니다.

제품 수명 이 길거나 ( 30 년 초과 ) 제품 설계 경험이있는 사람은 일반적으로 제품 수명주기
내에서 주요 부품의 폐기 / 중지 가능성을 염두에두고 설계합니까?

구체적으로, 특정 IC에 대한 핀 호환 등가물이 더 이상 만들어지지 않으면 어떻게 계획되어 있습니까? 모든 반도체 제조업체가 평생 패키지로 알림을 구매하는 것은 아니며 일부 제조업체는 간단히 접고 사라집니다.

여기서 고객은 인벤토리에 1 억 개 이상의 PCB가 있고 30 년 동안 2 백만 개가 넘는 장치가 배포 된 제품에 대해 설명 합니다. 보드에 사용 된 몇 가지 핵심 부품은 더 이상 존재하지 않으며 거의 ​​동등한 부품이 모두 SMT입니다. 원래 보드의 모든 IC는 DIP 및 소켓입니다. 해당 IC 중 일부는 사용되지 않는 아날로그 연속 신호 처리 부품이며 나머지는 디지털 로직이므로 복잡성에 따라 등가물, ASIC 또는 MCU로 쉽게 대체됩니다.

수리 작업 흐름 (산업용 제품, 20 년에서 30 년의 서비스 품질 보증)이 있으며 생산 작업 흐름 (반복 주문, 연간 수천 개의 보드)이 있습니다.

최종 고객의 구매 부서가 기본 PCB 변경을 "새로운 제품"으로 간주하므로 경쟁 업체의 평가 및 계약-이는 고객에게 새로운 입찰 프로세스와 잠재적 인 연간 사업 손실이 10x 백만에 달할 것입니다.

고객 현장 장치의 현재 수리는 모두 현장에서 수동 재 작업을 통해 이루어지며 장치를 작업장으로 가져갈 수 없습니다. 보드 교체는 이루어 지지만 "신규"교체 보드 는 PCB 레이아웃에서 교체되는 보드와 완전히 동일해야합니다 . 최종 고객은 어떠한 변경도받지 않습니다.

최종 고객의 구매 팀에 의해 아직 검증되지 않았지만 제안 된 제안은 동일한 크기의 작은 PCB로 핀이있는 DIP IC를 메인 보드의 DIP 소켓에 꽂는 것입니다. 이는 현장 작업의 위험과 시간을 줄이기위한 것입니다.

다시 질문으로 돌아가십시오. 이러한 제품 수명주기 및 관련 과제를 계획 할 때 실용적인 EE 경험은 무엇입니까? " 다음 번 "에 대한 훌륭한 아이디어 도 환영합니다.

나는 30 년의 제품 수명을 필요로하는 어떤 일도하지 않았지만, 반도체 제조 장비에 들어간 제품을 연구했으며 10 년 이상의 지원이 필요했습니다.

적어도 그러한 경우에 우리의 고객은 때때로 약간의 재 설계가 가장 비용 효율적이고 신뢰할 수있는 솔루션이라는 것을 깨달을 수있을 정도로 제정신이었습니다.

모든 반도체 제조업체가 평생 패키지로 알림을 구매하는 것은 아닙니다

모든 평판이 좋은 반도체 제조업체는 부품 번호별로 알림을 제공합니다. 이 작업을 수행하지 않는 제조업체가있는 경우 엄격한 지원 요구 사항이있는 프로젝트는 물론 프로젝트를 위해 구매하지 않습니다.

평판이 좋은 제조업체는 부품 / 패키지가 더 이상 사용되지 않는 경우에만 알리지 않고 품질에 영향을 줄 수있는 제품의 변경 사항 (ISO 9000 의미) 을 알려 줍니다. 예를 들어, 리드 마감 처리가 주석 리드에서 무광택 주석으로 변경되고 있는지 알려줍니다. 장치 패키징 프로세스가 한 공장에서 다른 공장으로 이동 중인지 여부를 알려줍니다.

일부 제조업체는 단순히 접고 사라집니다.

이 과정이나 도움이 될 수 없습니다. 그리고 다른 유사한 위험이 있습니다.

David는 공장 화재로 예고없이 제품이 노후화되는 사례를 언급했습니다. 또 다른 최근의 사례에서, (대형으로 잘 알려진) 팹리스 반도체 회사는 파운드리 공급 업체가 구형 (더 이상 수익성이 높은) 제조 라인을 폐쇄하기로 결정했기 때문에 여러 라인의 제품을 폐기해야했습니다. 적어도이 경우에는 사전 통지를하고 평생 구매를 허용 할 수 있었지만 제품은 $ 0.05 트랜지스터가 아니고 $ 20-$ 200 IC가 복잡하여 평생 구매에 필요한 투자를 상상할 수 있습니다.

기타 위험-규제

조심해야 할 또 하나의 것은 환경 규제의 행진입니다. 유럽 ​​RoHS 지침 및 유사한 법률이 제품에 적용되지 않을 수 있지만 공급망에 영향을 미칩니다. 예를 들어, RoHS는 많은 성숙 제품을 재 설계하여 많은 성숙 구성 요소의 판매량을 줄였으며, 이는 특정 부품이 수익성을 상실하게되면서 일부 쓸모없는 결과를 초래했습니다.

몇 년 안에 새로운 버전의 RoHS가 예상됩니다. 따라서 새로운 규칙과 관련하여 시장이 정착함에 따라 새로운 구식의 물결을 기대할 수 있습니다.

기타 위험-시장 환경 변화

30 년 전에 제품을 설계하고 2N2904 및 74LS04와 같은 다중 소스 구성 요소를 사용하여 제품을 설계했다면 오늘날에도 이러한 모든 부품을 얻을 수있을 것입니다.

그러나 지난 몇 년간의 추세는 다중 소스 구성 요소와는 거리가 있습니다. 제조업체에서 복제되는 신제품은 거의 없습니다. 그리고 30 년 전에 사용 가능한 것과 비슷한 복잡성 수준을 가진 부품들-16 진 논리 게이트, 개별 트랜지스터 등. 선형 전력 조정기와 같은 "단순한"장치조차 이제는 아무도 다른 회사의 설계를 복제하려고 시도 할 정도로 복잡하지 않습니다. 바로 그거죠.

마이크로 프로세서 또는 프로그래머블 로직 장치에서 설계하려는 경우 단일 소스 구성 요소 만 사용하면 장기 지원에 대한 모든 위험이 수반됩니다.

또한 위에서 언급 한 일화에서 지적했듯이 팹리스 반도체 회사의 부상은 칩 공급 업체가 실제로 자체 제조 리소스를 제어하지 못할 수도 있기 때문에 위험을 증가시킵니다.

전략

나에게 그것은 당신의 영업 팀이이 고객에 대해 더 힘들어 져야하는 것처럼 들린다 (물론 엔지니어들은 항상 이것을 말한다).

한 가지 방법은 문제를 해결하는 방법을 알려주지 만,이 수준의 지원을 유지하기 위해 제품 수명의 나머지 기간 동안 매년 제품 가격이 XX % 씩 증가 할 것입니다. 이러한 구식 제품을 평생 구매할 수는 있지만 요구 사항에 대한 엔지니어링 평가, 재고 부품 관리 기술자 등의 비용을 지불해야하며,이를 지원하려면 해당 제품의 수익이 필요합니다.

또 다른 방법은 리 텐더 프로세스에서 허세를 부르는 것입니다. --- 이러한 평생 요구 사항을 현실적으로 지원할 수있는 많은 경쟁자와 그에 따라 가격을 책정 할 수있는 경쟁자가있을 수는 없습니다. 또한 팀은이 특정 응용 프로그램 및 고객의 세부 요구 사항에 대한 경험이 있으므로 프로젝트 입찰에있어 이점을 제공합니다. 아시다시피, 판매 가격이 상당히 높은 계약으로 리 텐더에서 나올 수 있습니다.

30 년 동안 구성 요소 폐기를 처리하는 것은 어려운 작업입니다. 10 년조차도 가장 단순한 제품 외에는 놀랍습니다.

간단히 말해, 공급 업체와 제조업체는 30 년 동안 신뢰할 수 없습니다. 앞서 언급했듯이, 그들은 예고없이 칩 제작을 중단하거나 단순히 존재를 중단합니다. 약 6 년 전 한 공장에서 화재를 일으킨 한 제조업체가있었습니다. 그들은 칩을 재 구축하고 다시 만들기 시작하지 않고 단순히 그곳에서 만들어진 모든 칩을 폐기했습니다.

모든 사람의 최선의 의도에도 불구하고 부품을 사용할 수 없게됩니다.

PCB respin이 허용되지 않는 경우 신뢰할 수있는 유일한 솔루션은 모든 부품을 30 년 동안 공급하는 것 입니다. 일부 부품의 유효 기간이 제한되어 있기 때문에 이것은 소리보다 복잡합니다. 부품은 온도 및 습도 조절 식 보관에 장기간 보관해야하지만 일부 부품은 여전히 ​​30 년 동안 지속되지 않습니다. 구성 요소를 30 년 이상 보관하려면 이상적인 저장 조건을 결정하기 위해 제조업체의 상담이 필요합니다. 부품을 올바르게 보관하고 납땜하는 방법에 대한 문서를 보관해야합니다. 예를 들어 조립 전에 베이크가 필요한 경우 해당 지침을 저장해야합니다.

재조정이 허용되는 경우 이상적인 솔루션은 모든 설계 데이터를 보관하고 추가 문서를 작성하여 4 년에서 10 년마다 재 설계를 용이하게하는 것입니다. 제 생각에는 이것이 최선의 해결책입니다 (재조정이 허용된다고 가정). 새로운 기술과 새로운 제조 공정을 수용 할 수 있도록 시간이 지남에 따라 제품이 진화 할 수 있습니다. 이는 제품 비용을 낮추거나 새로운 버전의 새로운 기능을 제공합니다.

자동차 산업에서 무고는 저주입니다. 대부분의 공급 업체는 10 년 이상을 지원하지 않습니다 (상업 / 산업계에게는 미친 소리 일 수 있습니다). 우리는 소량으로 10 년 이상 서비스를 사용하는 몇 가지 디자인을 보유하고 있습니다. 작은 구성 요소라도 설계 및 검증에 수백만 달러가 소요되는 재 설계가 발생할 수 있습니다. 기술이 더 이상 사용되지 않으면 훨씬 더 어려워집니다. 예 : 쓸모없는 마이크로 컨트롤러가있는 세라믹 기판.

로체스터 일렉트로닉스 (Rochester Electronics)와 같이 오래된 부품을 취급하고 당나귀 년이 지난 부품을 재 제조 할 수있는 회사도 있습니다. Tekmos도 그 중 하나입니다 (Frescale을 더 많이 처리).