Por:
John O'Boyle, Gerente de Negocios Senior, Unidad de Negocios Militar y Aeroespacial
01 de octubre 2012
Resumen: La obsolescencia de todo tipo de componentes electrónicos, incluyendo los circuitos integrados (ICs), es un problema grave para muchos OEM en las comunidades militares y aeroespaciales. El tutorial se describe cómo la industria del IC ha ofrecido varios enfoques para abordar la ruptura de Mil / Aero OEM. Sin embargo, cuando todas las opciones son evaluadas, sólo hay una solución de mitigación que funciona de verdad-la Mitigación de obsolescencia (OM) programa de Maxim.
Una versión similar de este artículo apareció en EE Times , 29 de agosto de 2012.
En este tutorial se explica algo de la historia de la obsolescencia IC, lo que ayudará a arrojar luz sobre la causa raíz del problema impactando Mil / Aero OEM. La historia también describirá las consecuencias no deseadas de Mil / Aero clientes cuando pasó de tradicionales piezas de alta fiabilidad mil a commercial-off-the-shelf (COTS) partes.
El artículo también describe cómo la industria de la IC ha ofrecido varios enfoques para tratar el trastorno por mil / aero OEM. Sin embargo, cuando todas las opciones son evaluadas, sólo hay una solución de mitigación que funciona de verdad-la Mitigación de obsolescencia (OM) programa de Maxim.Una solución inusual y creativa, OM es un esfuerzo de colaboración entre la máxima y un individuo OEM .
Inicialmente Mil / Aero clientes de negocios hay detrás de la IC
Si se reflexiona sobre la industria militar y aeroespacial y su uso de los circuitos integrados, se descubre que las comunidades militares y aeroespaciales predominantes eran los clientes de semiconductores en los años 1950 y 1960 (los primeros años de la industria). A continuación, en los últimos años la demanda pasó de aplicaciones de IC Mil / Aero para informática y las telecomunicaciones donde el uso se incrementó durante los años 1970 y 1980. Más tarde, las aplicaciones informáticas y de telecomunicaciones fueron suplantados por una demanda aún mayor de la electrónica de consumo, cuando se convirtió verdaderamente integrados de consumo masivo a finales de siglo.
Los CI temprana eran propensos a los fallos debidos a una variedad de causas incluyendo defectos de obleas (por ejemplo, las inclusiones en la red cristalina), las imperfecciones de la máscara, errores de diseño, las variaciones del proceso, y problemas similares. Dado que las aplicaciones militares y aeroespaciales requiere alta confiabilidad, el gobierno de EE.UU., a través del Departamento de Defensa y otros, desarrollaron métodos y técnicas detalladas para asegurar la fiabilidad del diseño de la propia IC, a través de las de fabricación de obleas procesos, los pasos de montaje de la pieza final, y terminando con la prueba física (eléctrica, ambiental y estructural) del dispositivo.
Estos procedimientos de fabricación y de prueba se detallan en las normas militares (ETS y PRFS, pronunciado "perforaciones"). Estas especificaciones muy detalladas y exhaustivas y procedimientos cubierta diseño IC y diseño, incluso a las especificaciones para el espesor del metal, la cobertura del metal en las vías entre las capas, y la cobertura de metal sobre los contactos en la región de silicio activo en sí mismo. Especificaciones adicionales definido fab pasos de calidad de proceso y diversos aspectos de las pruebas para un entorno determinado fin. El resultado final de todas estas especificaciones era una serie EE.UU. Departamento de Defensa de las definiciones de los pasos para producir y probar los dispositivos más fiable posible. Así se señala en los documentos de todos conocidas, como la MIL-STD-883, MIL-PRF-38535, y muchos más. La mayoría de los ingenieros y fabricantes de IC está familiarizado con estos protocolos de ensayo y reconocer que "mil piezas de especificaciones" toma más tiempo para hacer las pruebas ya que está muy involucrado y consume mucho tiempo.
Al igual que con todas las cosas técnicas, de finales de 1980 y principios de 1990 había mejorado la fiabilidad IC dramáticamente a medida que los procesos de fabricación y controles de calidad evolucionado (Ley de Moore en el trabajo). Por otra parte, como se señaló anteriormente, el mercado de circuitos integrados pasado de un enfoque en la militar a las computadoras y las telecomunicaciones, y luego, más recientemente, a un enfoque en productos electrónicos de consumo. Con el énfasis actual en la industria del IC de comunicaciones personales y productos electrónicos orientados al consumidor, Mil / Aero clientes OEM fueron capaces de obtener dispositivos más complejos. Mientras tanto, la industria del IC experimentado evolución mucho más rápida de los productos y acorta su ciclo . El resultado final, por supuesto, fue el desplazamiento de los mayores circuitos integrados de los dispositivos más nuevos. En resumen, mientras los CSI se avanza, ellos también se estaban obsoletos en número cada vez mayor ya un ritmo más rápido de lo esperado quizás por nadie.
Al ver sólo el rápido avance en el rendimiento y la concomitante disminución de los precios de estos nuevos "comercial" dispositivos orientados a la comunidad militar anhelaba el mejor desempeño (y menor costo) de estos circuitos integrados.Estos dispositivos comerciales ofrecen más funciones / prestaciones por micrómetro cuadrado de silicio que los tradicionales de especificaciones MIL-partes. Por otra parte, los precios de los circuitos integrados nueva era notablemente inferior. La mayor fiabilidad de la nueva generación de circuitos integrados, derivada de los procesos de fabricación mejorado mucho, llevan a muchos a postular que el uso de dispositivos COTS debe ser seriamente considerada. Más rendimiento y en un nivel de costo un verdadero ganar-ganar!
Por supuesto, esto pesa en contra de la formal (probada y verdadera) de que un certificado mil spec parte ofrecería la deseada fiabilidad a largo plazo.
En esta situación dinámica dio un paso al famoso almirante Perry que efectivamente defendido, y encargó fundamentalmente, que los programas financiados por el gobierno utilice piezas de COTS. La justificación del gobierno fue menor costo con un mayor rendimiento de las tecnologías más avanzadas y la fiabilidad ha mejorado mucho. Así Oficinas de Programas comenzó a pedir piezas COTS como los medios para lograr llamada almirante Perry por "contención del gasto" para las aplicaciones militares cada vez más costosos.
El traslado a las partes COTS demostrado tener éxito en muchas aplicaciones. Rendimiento mejorado, los costos bajaron, y las últimas tecnologías se convirtió en la corriente principal. Partes COTS fueron dominando al otro lado de la mayoría de las adquisiciones y el ahorro de dinero para la mayoría de los programas. ¿Y dónde COTS no eran viables, las más costosas, llenos de especificaciones MIL-partes racionalmente podría aún ser utilizados.
Pero el tiempo inexorablemente su marcha. A medida que nuevos programas militares y aeroespaciales se han iniciado muchos OEM estaban ansiosos por utilizar partes COTS. Además, algunos de los primeros programas basados en COTS se extendieron más allá del horizonte de vida útil originalmente proyectada. Un problema no deseado e inesperado surgido. Muchos de los nuevos sistemas basados en COTS había sido originalmente diseñado con las anteriores especificaciones MIL-partes que se espera que estén disponibles para el largo plazo. En la actualidad, las partes COTS tener vidas infinitas que son sustancialmente más cortas que las tradicionales de especificaciones MIL-partes. Muchos fabricantes descubierto que una parte COTS que diseñaron había convertido en obsoletas mucho antes de programa en el que las partes se desplegaron llegado a su fin de vida ( Figura 1 ).
Figura 1. El ciclo de vida de un IC en una aplicación de consumo es mucho más corta que para un IC en un diseño mil / aerodinámica. En el mismo período de tiempo que la IC en una aplicación de consumo se espera que sea revisado frecuentemente y generar ingresos con cada revisión, mientras que el diseño mil / aero generadores de ingresos basados en el largo plazo, la aplicación original de IC.
Una consecuencia inesperada de piezas obsoletos COTS
Una disminución de la demanda de suministro estable y siempre crea problemas. Como partes de bajo precio COTS se convirtió en obsoleto, MIL / aero OEMs y fabricantes contratistas (FC) codificado por las partes restantes. A veces se encuentran en los estantes de los circuitos de distribución o con los proveedores dedicados a las partes obsoletas como Rochester Electronics. Otros fabricantes de equipos originales se volvió hacia el "mercado gris" para las piezas. En realidad, antes de COTS que no había mucho de un mercado IC gris. Después del traslado a las partes COTS, un mercado gris generalizado desarrollado para abastecer las partes más antiguas obsoletas a los desafortunados CM y la búsqueda de fabricantes de equipos originales una parte crítica necesaria para completar una generación.
Otra consecuencia no deseada de la obsolescencia de los COTS partes es el aumento de las piezas falsificadas. De un artículo reciente ¹:
- Más del 50% de las piezas falsificadas son obsoletos, lo cual es una razón clave por la falsificación.
- De las piezas falsificadas, 25% son circuitos integrados analógicos. Las razones para esto son bien conocidos: los ASP altos de la parte válida, la larga vida de los dispositivos originales combinadas con su atractivo para el mercado de ancho, y dispositivos analógicos son mucho más fáciles de copiar que los dispositivos digitales altamente complejos.
La industria del IC Responde
Con obsolescencia IC un hecho de la vida en la moderna basada en COTS mundo, ¿cómo pueden los fabricantes de CI, su CMS, y mil / OEM aero gestión de la oferta y la demanda de hoy en día? Hay varias cosas que un proveedor de IC y mil / aero OEM puede hacer. Vamos a considerar tres posibilidades.
Última Hora-Compra (LTB)
Cuando un fabricante IC anuncia un LTB de las partes designadas, el cliente mil / Aero puede hacer una compra de volumen final. A veces es el único recurso de la OEM, especialmente en el corto plazo, para obtener las restantes partes cruciales para una aplicación.
Hay "pros y contras" para el OEM mil / Aero. En el lado positivo, el comprador OEM puede almacenar las piezas necesarias para el resto de la vida esperada del programa (con suerte). Por otra parte, el comprador sabe que estas piezas vienen directamente del fabricante y son "el artículo genuino," no falso.
Esto es, sin embargo, una inversión costosa y arriesgada. El capital financiero tiene que estar comprometido por adelantado para la adquisición de todos los dispositivos disponibles, pero no hay garantía de que finalmente todos serán necesarios. Además, todas las partes tienen un código de fecha única (la fecha en que las partes se ensamblan en los paquetes). En los próximos años los fabricantes OEM va a utilizar piezas con códigos de fecha de la fecha de LTB que podrían pasar años de edad a medida que pasa el tiempo. Por otra parte, soldabilidad y la intrusión de la humedad / contaminación habrá problemas reales y un resultado directo de los esmerados procesos de almacenamiento.
El mercado gris
En algunos casos, un OEM mil / aero no puede adquirir las piezas necesarias suficiente en la adquisición LTB, lo que les obligará a mirar hacia el mercado gris. Sin embargo, esto nunca es una buena idea. Los riesgos son demasiado altos. Sin embargo, algunas empresas se utiliza esta opción. ¿Qué esperan?
Cuando se compra en el mercado gris, un OEM mil / aero debe verificar la autenticidad parte, asegurándose de que no hay una cadena ininterrumpida de posesión de las partes para verificar la autenticidad. De lo contrario existe la posibilidad de que las partes son falsificados. Esto puede ocurrir incluso cuando un Certificado de Conformidad (CoC) se proporciona.AOC son bastante fáciles de copiar, y ha habido casos en que se utiliza una copia de un CoC válido para pasar varios lotes de piezas dudosas.
Un nuevo diseño
Si los primos / CM no puede obtener las piezas de repuesto originales, se verán obligados a rediseñar y volver a calificar su tablero. Añadido a esto será una demora en la entrega del producto terminado para el cliente final.
Obsolescencia de Mitigación (OM)-la Alternativa Maxim
Está claro que ninguna de las tres alternativas es una solución ideal, bienvenido. Hay, sin embargo, una cuarta alternativa para las piezas de Maxim. Maxim ofrece un programa especial de colaboración entre mil de Maxim / grupo aero y el cliente militar y aeroespacial. Un punto clave aquí es que Maxim todavía hay que hacer las obleas. Evidentemente, este programa no funciona si la fabricación de obleas ha cesado.
El programa de OM soporta virtualmente cualquier pieza de plástico Maxim, con plomo o sin plomo, en cualquier paquete de plástico. Incluye dispositivos comerciales, industriales, automotrices y médicos. No se incluyen los dispositivos militares herméticos puesto que ya tienen su propia iniciativa de larga duración.
El proceso de OM es muy sencillo. Maxim mensajes con avisos de obsolescencia GIDEP (pronunciado "chico-dep"), que son recogidos por diferentes materiales de la cadena de suministro de empresas de soluciones como el ILS y publicada a sus suscriptores. Cuando un cliente se identifica que una parte Maxim necesario en su lista de materiales (BOM) va obsoleto (LTB), entonces debe comunicarse con el mil Maxim / grupo aero antes de la parte (s) ya no se fabrican. Maxim no puede iniciar este intercambio. Mil / aero Maxim grupo no sabe que mil / clientes aero ha comprado la parte LTB dado porque la mayoría de los mil / envíos aero ir a través de la distribución. En su lugar, Maxim debe confiar en el cliente para iniciar la discusión sobre la parte LTB.
Los mil / clientes trabajan con aero Maxim para definir tanto la vida del cliente total del programa en años y la demanda esperada CI total. Maxim calcula el número total de las obleas necesarios para apoyar esa demanda total y luego aumenta a anticipar la pérdida de rendimiento, las ampliaciones del programa, y similares problemas imprevistos.
El cliente hace un pedido de demanda para el primer año, que se define como el volumen total acordado dividido por el número de años. Una vez que la primera orden es recibida por la fábrica, las obleas se dejan de lado. Mientras que un cliente no está obligado a adquirir un determinado volumen en cualquier año después del primer año, la cantidad de orden mínima (MOQ) es de 500 piezas en cualquier año posterior, cuando las piezas están ordenadas. No hay cuotas de almacenamiento y el cliente puede cancelar en cualquier momento. Los aumentos de precios en línea con los aumentos de precios futuros para otros paquetes como y flujos de montaje.
Resumen
Obsolescencia de un IC en una aplicación militar o espacial, es sin duda una interrupción, pero no tiene por qué provocar una carrera para almacenar las piezas o la búsqueda del mercado gris. En lugar del programa de Maxim OM puede dejar de lado las obleas para apoyar la demanda futura. El programa es compatible con cualquier pieza de plástico Maxim, con plomo o sin plomo, en cualquier paquete de plástico. Incluye comercial, industrial, automotriz, e incluso dispositivos médicos. El código de fecha en el dispositivo será la fecha cuando la matriz se incluye en el paquete. El programa Maxim OM no se detiene una parte se convierta en obsoleto, pero sin duda ayuda a los clientes trabajar a través del proceso de obsolescencia para la interrupción de los programas en curso se mitiga.
Referencia
- Frostholm, Bob, " Analog ASICs eliminar la amenaza de fichas falsificadas , " Electronic Design , 09 de julio de 2012.
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