ชีวิตหลัง RoHS: การนำทางสิ้นสุดของข้อยกเว้นสำหรับ BGA ที่มีสารตะกั่ว

[ARTICLE]

พื้นฐานด้านกฎระเบียบได้เปลี่ยนแปลงไปเป็นเวลาหลายปีแล้ว, โดยการเชื่อมบัดกรีที่มีตะกั่วในบรรจุภัณฑ์ ball grid array (BGA) ได้รับเวลากำหนดโดยการยกเว้นใน RoHS ซึ่งอธิบายว่ามีความท้าทายด้านเทคนิคอย่างมากในการเปลี่ยนคุณสมบัติของชิ้นส่วนที่มีความน่าเชื่อถือสูงเป็นทางเลือกไร้ตะกั่ว เวลานี้กำลังจะหมดลง การยกเว้นที่อนุญาตให้ใช้การเชื่อมบัดกรีทองและตะกั่วใน BGAs สำหรับการใช้งานเฉพาะจะหมดอายุในตลาดหลักๆ ทำให้ทีมฮาร์ดแวร์ต้องเปลี่ยนไปใช้การเปลี่ยนไปใช้ไร้ตะกั่ว ซึ่งไม่ใช่เรื่องไกลตัว กำหนดเวลาถูกบีบ และผลกระทบยังลึกซึ้งเกินกว่าจะเป็นเพียงการเช็คกล่องความสอดคล้อง

ความท้าทายด้านเทคนิคถูกเสริมด้วยความซับซ้อนด้านปฏิบัติการ ซัพพลายเชนต้องเปลี่ยนตามแบบการออกแบบอย่างพร้อมเพรียง Procedures ในการดัดแปลงและซ่อมแซมต้องการโปรไฟล์อุณหภูมิใหม่และการอบรมพนักงาน เวลาทดสอบการรับรองมีการขยายออกไป เนื่องจากข้อมูลความน่าเชื่อถือของการประกอบที่มีตะกั่วไม่สามารถโอนย้ายได้ง่าย สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีรอบการรับรองหลายปีในอุตสาหกรรมการบิน การแพทย์ หรือยานยนต์ ความกดดันนั้นรุนแรง การล่าช้าในการเริ่มเปลี่ยนผ่านสามารถลามไปยังการพลาดโอกาสการรับรองและการเข้าถึงตลาด

ที่ Bester PCBA เราได้แนะแนวทีมงานผ่านกระบวนการเปลี่ยนผ่านนี้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และรูปแบบก็เป็นไปในแนวเดียวกัน ความสำเร็จขึ้นอยู่กับความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับความแตกต่างของวัสดุ ตามด้วยแผนงานอย่างเป็นระบบที่ว่าด้วยการออกแบบ การจัดหา การผลิต และการรับรองในลำดับที่ไปพร้อมกัน ทีมงานที่มองว่านี่เป็นเพียงการแทนที่เล็กน้อยจะเผชิญกับการออกแบบใหม่ที่มีค่าใช้จ่ายสูงและการเปิดตัวล่าช้า ส่วนทีมงานที่มองว่านี่เป็นโปรแกรมวิศวกรรมความน่าเชื่อถือแบบเต็มรูปแบบจะสามารถนำทางผ่านช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ด้วยความเสี่ยงที่ควบคุมได้

ที่ Bester PCBA เราได้ชี้แนะแนวทางให้กับทีมต่าง ๆ ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตลอดเวลา และรูปแบบนี้เป็นไปในแนวเดียวกัน ความสำเร็จขึ้นอยู่กับความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับความแตกต่างทางวัสดุ ตามด้วยแผนงานอย่างเป็นระบบที่ครอบคลุมด้านการออกแบบ การจัดหา การผลิต และการยืนยันในเวลาเดียวกัน ทีมที่มองว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นเพียงการแทนที่เล็กน้อยจะต้องเผชิญกับการออกแบบใหม่ที่มีค่าใช้จ่ายสูงและความล่าช้าในการเปิดตัว ในทางกลับกัน ทีมที่มองว่ามันเป็นโปรแกรมวิศวกรรมความน่าเชื่อถือในระดับเต็มจะสามารถนำทางผ่านการเปลี่ยนแปลงนี้ด้วยความเสี่ยงที่ควบคุมได้

หน้าต่างยกเว้นกำลังปิดลงแล้ว

แนวทาง RoHS เดิมห้ามใช้ตะกั่วในอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ แต่ได้จัดสรรการยกเว้นเฉพาะสำหรับการใช้งานที่มีความเสี่ยงด้านเทคนิคสำหรับทางเลือกไร้ตะกั่ว การเชื่อมบัดกรีที่มีตะกั่วใน BGAs และที่มีความน่าเชื่อถือสูงเป็นกลุ่มเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ในโครงสร้างพื้นฐานด้านโทรคมนาคม, อุปกรณ์การแพทย์, และการควบคุมอุตสาหกรรม ซึ่งความสมบูรณ์ของจุดเชื่อมบัดกรีเป็นเรื่องสำคัญ การยกเว้นยอมรับว่าสลายสารผสมเพื่อไร้ตะกั่วไม่มีข้อมูลสนามหลายสิบปีเหมือนที่ตะกั่วและทองมี

การยกเว้นเหล่านี้กำลังจะหมดอายุแล้ว สหภาพยุโรปได้กำหนดวันหมดอายุที่ชัดเจน พร้อมไทม์ไลน์การบังคับใช้ที่แทบไม่มีเวลาสำหรับบริษัทที่ยังออกแบบด้วยชิ้นส่วนที่มีตะกั่ว ตัวอย่างเช่น การยกเว้น 7(c)-I หมดอายุในปี 2021 สำหรับหลายหมวดหมู่ ตลาดอื่น ๆ เช่น จีน ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ กำลังดำเนินตามแนวทางเดียวกัน แม้ว่ากำหนดเวลาแตกต่างกันแต่เจตนาคือการเข้มงวดกฎระเบียบทั่วโลก และคำอธิบายเชิงเทคนิคสำหรับการใช้ตะกั่วต่อเนื่องกำลังถูกประณีต

ผลโดยตรงคือเส้นตายที่ชัดเจน ผลิตภัณฑ์ที่วางตลาดหลังจากหมดอายุของการยกเว้นต้องเป็นผลิตภัณฑ์ไร้ตะกั่ว หรือเผชิญกับข้อจำกัดในการเข้าถึงตลาด โทษปรับ และการปฏิเสธจากซัพพลายเชน สำหรับทีมฮาร์ดแวร์ ผลิตภัณฑ์ใด ๆ ที่กำลังพัฒนาต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนผ่านนี้ เวลากำลังเดิน

ทำไมส่วนประกอบโลหะผสมจึงไม่ใช่รายละเอียดรอง

เมื่อเผชิญกับเส้นตายนี้ สัญชาตญาณคือการเปลี่ยนผ่านเป็นการเปลี่ยนวัสดุง่ายๆ: เปลี่ยน BGA ที่มีตะกั่วเป็นแบบไม่มีตะกั่ว ปรับแต่งโปรไฟล์ reflow แล้วดำเนินการต่อ สัญชาตญาณนี้ได้ก่อให้เกิดความล้มเหลวที่ป้องกันได้ในผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในสนาม ความแตกต่างระหว่างอีูเทกติกส์ที่มีตะกั่วและโลหะผสม SAC ที่ไม่มีตะกั่วไม่ได้เป็นแค่หมายเหตุในแผ่นข้อมูล มันคือการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีที่ข้อต่อบัดกรีก่อตัว ตอบสนองต่อแรงกดดัน และเสื่อมสภาพตามเวลา

อัลลอยไร้ตะกั่ว — โดยทั่วไปประกอบด้วยทองคำ เงิน และทองแดง (SAC) — มีความแข็งแรงมากขึ้น เปราะมากขึ้น และต้องการอุณหภูมิการหลอมที่สูงขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดความเครียดทางความร้อนเพิ่มเติมต่อแผงวงจร บรรจุภัณฑ์ชิ้นส่วน และวัสดุรอบข้าง สารประกอบ intermetallic ที่ก่อตัวขึ้นในจุดเชื่อมบัดกรี-แผ่นฟิล์มเติบโตเร็วขึ้นและแสดงลักษณะการแตกร้าวที่เปราะกว่ามาก นี่ไม่ใช่กรณีขอบเขต แต่เป็นพฤติกรรมหลักที่กำหนดว่าสายเชื่อมบัดกรีจะอยู่รอดในสิบปีในสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงหรือจะล้มเหลวในสาม

ผลกระทบต่อซัพพลายเชนก็เช่นเดียวกัน ผู้ผลิตชิ้นส่วนกำลังละทิ้ง BGAs ที่มีตะกั่วไปเรื่อยๆ เนื่องจากความต้องการเปลี่ยน แนะนำสินค้าคงคลังให้เปลี่ยนไป ผู้จัดจำหน่ายกำลังบริหารสินค้าคงคลัง ทำให้เวลาการส่งมอบชิ้นส่วนที่มีตะกั่วคาดเดาไม่ได้ การรอจนถึงวินาทีสุดท้ายเสี่ยงที่จะพบว่าส่วนประกอบที่คุณชอบไม่มีแล้วในรุ่นไร้ตะกั่ว ซึ่งบังคับให้มีการออกแบบใหม่โดยไม่ทันคาดหวัง ภายใต้แรงกดดันจากเวลาที่สุด

ระยะเวลาการตรวจสอบความถูกต้องนำไปสู่ข้อจำกัดสุดท้าย การทดสอบสินค้าโดยใช้ตะกั่วซ่อนสามารถไม่รับประกันความน่าเชื่อถือเท่ากับความน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องมีการทดสอบใหม่ การทดสอบอายุเร่งปฏิกิริยา การทดสอบความร้อนในรอบ และโปรโตคอลการสั่นสะเทือนจะต้องทำซ้ำ เนื่องจากรูปแบบความล้มเหลวไม่เหมือนกัน สำหรับอุตสาหกรรมที่มีการรับรองคุณภาพอย่างเข้มงวด เวลานี้อาจหมายถึงการทำงานเพิ่มเติมอีกหกถึงสิบสองเดือน สำหรับทีมที่ล่าช้า การปะทะกันระหว่างเส้นเวลานี้กับเส้นตายตลาดกลายเป็นวิกฤต

วิทยาศาสตร์วัสดุของการเชื่อมบัดกรีไร้ตะกั่ว

ช่องว่างด้านประสิทธิภาพเริ่มต้นจากโลหะผสมเอง ยูเท็กซ์ของดีเทค (63/37) ซึ่งเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ ละลายที่ 183°C และสร้างข้อต่อที่เหนียวแน่น เทโลบ์-ฟรีโลหะผสม SAC เช่น SAC305 ละลายที่ประมาณ 217°C ความแตกต่าง 34 องศานี้ทำให้อุณหภูมิสูงสุดของการรีฟลว์เข้าสู่ช่วง 240-250°C ซึ่งส่งผลต่อความเครียดทางความร้อนในวัสดุทุกชิ้นในประกอบ

อุณหภูมิที่สูงขึ้นเหล่านี้จะทำลายพื้นผิว PCB ซึ่งเพรมานต์แบบมาตรฐาน FR-4 ขยายตัวมากขึ้น เสี่ยงต่อการเสียรูปและการแยกชั้น โดยเฉพาะในแผงวงจรที่มีองค์ประกอบหนาแน่นหรือชั้นทองแดงหนา ตัวบรรจุภัณฑ์ขององค์ประกอบเองก็ประสบกับความเครียดที่สูงขึ้น ซับพลายมอดิ้งและวัสดุแปะชิปต่างๆ ต้องรับมือกับอุณหภูมิที่อาจไม่เคยออกแบบให้รับได้

อุณหภูมิรีฟลว์และความเครียดทางกลที่สูงขึ้น

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อกลไกทางกล ความแตกต่างของการขยายตัวของความร้อนระหว่างกล่อง BGA ลูกบาศก์ ข้อต่อโลหะ และแผ่น PCB จะชัดเจนมากขึ้น ความเครียดที่เคยจัดการได้ด้วยการรีฟลว์ตะกั่วสามารถสร้างแรงพอที่จะแตกร้าวข้อต่อโลหะหรือทำให้ส่วนประกอบเสียรูป เรียงบีจีเอขนาดใหญ่เป็นกลุ่มที่เปราะที่สุด เพราะแถวด้านนอกของลูกบาศก์โลหะสัมผัสกับความเครียดทางกลสูงสุดในระหว่างรอบความร้อนในอุณหภูมิ

สิ่งนี้จำกัดการเลือกวัสดุบอร์ด การใช้แผ่นนำความร้อนสูงในมิลลิเมตรแต่ละชั้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรับมือกับภาระความร้อน การปรับปรุงพื้นผิวก็ต้องพิจารณาใหม่ เนื่องจากตัวเลือกทั่วไปเช่น OSP อาจมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันภายใต้โปรไฟล์ไม่มีตะกั่ว ทองเคลือบโดยใช้นิกเกิลโดยไม่ต้องผ่านไฟ (ENIG) ยังคงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้ แต่ความหนาของมันต้องการควบคุมอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอินเทอมเทเรกลิสที่เปราะบาง ขอบเขตความร้อนที่เคยรู้สึกสบายในการดำเนินงานด้วยตะกั่ว ตอนนี้ลดลง นักออกแบบต้องคำนึงถึงพื้นที่ว่างที่ลดลงระหว่างจุดสูงสุดของการรีฟลว์และอุณหภูมิสูงสุดที่ส่วนประกอบที่อ่อนไหว เช่น ตัวคูณสัญญาณหรือคอนเนคเตอร์

การก่อตัวของสารประกอบโลหะผสมและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

สารประกอบโลหะผสม (IMCs) ก่อตัวขึ้นที่บริเวณจุดเชื่อมต่อข้อตะกั่วกับทองแดงในระหว่างการรีฟลว์ สร้างพันธะโลหะวิทยาที่ทำให้ข้อต่อเป็นที่น่าเชื่อถือ สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่การปรากฏของมัน แต่เป็นองค์ประกอบ อัตราการเติบโต และพฤติกรรมในระยะยาว โลหะผสมตะกั่วไม่มีตะกั่วสร้าง IMCs ที่แตกต่างกันจากโลหะผสมตะกั่ว และความแตกต่างเหล่านี้สำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ในข้อต่อแบบตะกั่ว, IMC ที่สำคัญคือเฟสที่ค่อนข้างเหนียว. ในข้อต่อ SAC ปราศจากตะกั่ว, IMC หลักเหมือนกัน แต่การเจริญเติบโตของมันเร่งขึ้นด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้นและไม่มีตะกั่ว ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งการเจริญเติบโต. เรายังสามารถพัฒนา IMC ชนิดที่เปราะกว่าได้อีก โดยเฉพาะในช่วงอายุความร้อนสูงหรือรอบการรีฟลว์หลายรอบ.

การสวิงเทอร์โมคายลิ่งเร่งการเจริญเติบโตของ IMC การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแต่ละครั้งจะทำให้ชั้นของโลหะผสมเติบโตหนาขึ้น ทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่จุดเชื่อมต่อข้อต่อโลหะผสมบนแผงในแต่ละรอบ ความล้มเหลวนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมแบบตะกั่ว สามารถทำให้ข้อต่อโลหะผสมที่ไม่มีตะกั่วมีอายุการใช้งานทางความร้อนน้อยลงในสภาพแวดล้อมอันรุนแรง สำหรับสินค้าที่ต้องมีอายุการใช้งานในสนาม 15 หรือ 20 ปี การเปลี่ยนแปลงนี้ควรได้รับการเข้าใจและรับรอง

ความเป็นจริงในการดัดแปลงและซ่อมแซมเปลี่ยนแปลงไป

การแก้ไขงานในสถานที่ ซึ่งอุณหภูมิสูงขึ้นกลายเป็นความจริงที่ชัดเจน การถอด BGA ที่มีตะกั่วสามารถทำได้โดยใช้จุดสูงสุดประมาณ 220-230°C การทำงานซ้ำโดยไม่มีตะกั่วต้องการจุดสูงสุดประมาณ 260°C ขึ้นไปเพื่อรีฟลว์ SAC ให้สมบูรณ์ ซึ่งอุณหภูมิพิเศษนี้อาจเสี่ยงต่อความเสียหายในวัสดุของบอร์ดและชิ้นส่วนข้างเคียงหลายชิ้น.

ความเสี่ยงของความเสียหายบอร์ดพุ่งสูงขึ้น การแยกชั้นและการยกแผ่นปิดขั้วต่อกลายเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากแรงยึดเกาะของชั้นทองแดงบนแผ่นหมดแรงเมื่อได้รับการสัมผัสกับความร้อนสูงเป็นเวลานาน เมื่อแผ่นยกขึ้น บอร์ดมักเป็นขยะ เว้นแต่การซ่อมแซมด้วยสายพันธมิตรจำนวนมากจะรับได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่หายากในงานความน่าเชื่อถือสูง

ทักษะของผู้ปฏิบัติงานและอุปกรณ์ตอนนี้สำคัญยิ่งขึ้น ช่องว่างของความผิดพลาดเหลือน้อยมาก การทำความร้อนเกินขนาดทำให้เกิดความเสียหาย ในขณะที่การไม่ให้ความร้อนเพียงพอทำให้เกิดจุดเย็น การฝึกอบรมนักซ่อมงานซ้ำในกระบวนการที่มีตะกั่วต้องได้รับการอบรมใหม่ และอุปกรณ์เก่าอาจขาดความสามารถในการให้ความร้อนที่แม่นยำและเชื่อถือได้ การบริการในสนามยังเพิ่มระดับความซับซ้อน การผสมผสานระหว่างโลหะผสมที่มีตะกั่วและไม่มีตะกั่วย่อไม่แนะนำ ซึ่งหมายถึงทีมบริการอาจต้องเก็บสินค้าชุดเก่าและดำเนินการซ่อมซ้ำเต็มรูปแบบโดยไม่ใช้ตะกั่วบนบอร์ดที่ไม่ได้ออกแบบให้รับกับมัน ทั้งสองตัวเลือกนี้ไม่ง่าย

สร้างแผนการเปลี่ยนผ่านที่มั่นคง

การเปลี่ยนผ่านสู่ BGAs ที่ไม่มีตะกั่วเป็นโปรแกรมข้ามสายงานที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบ ห่วงโซ่อุปทาน การผลิต และการตรวจสอบความถูกต้อง ความสำเร็จต้องการความเข้มงวดเช่นเดียวกับการแนะนำผลิตภัณฑ์ใหม่

การออกแบบและการคัดเลือกส่วนประกอบ

การทบทวนการออกแบบต้องเริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ความต่างของความร้อนสูงสุด สามารถบอร์ดทนความร้อนสูงกว่าหรือไม่? การจำลองความร้อนสามารถระบุพื้นที่เสี่ยง แต่ถ้าสแต็คอัปปัจจุบันไม่เพียงพออาจจำเป็นต้องออกแบบใหม่ด้วยลากิไนต์ที่มี Tg สูงขึ้น การคัดเลือกส่วนประกอบควรให้ความสำคัญกับชิ้นส่วนที่มีสายตาโดดเด่นในสายผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีตะกั่วและข้อมูลความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ไม่ใช่ BGAs ที่ไม่มีตะกั่วทั้งหมดเท่ากัน สิ่งสุดท้ายคือการยืนยันว่าการ finition ของแผ่นบอร์ดและโลหะผสมลูกบอล BGA ต้องเป็นไปตามการทดสอบ ไม่ใช่สมมติฐาน

การประสานงานห่วงโซ่อุปทานและกลยุทธ์สินค้าคงคลัง

มีส่วนร่วมกับซัพพลายเออร์แต่เนิ่นๆ พวกเขาต้องการมองเห็นเส้นเวลาในการเปลี่ยนแปลงของคุณเพื่อจัดการสินค้าคงคลังและการผลิต คำสัญญาในการจัดหาเกี่ยวกับส่วนประกอบที่ไม่มีตะกั่วอาจแตกต่างกันไป และการรักษาสัญญาการจัดหานั้นสำคัญมากเพื่อป้องกันการขาดแคลนในนาทีสุดท้าย การแหล่งสินค้าสองแหล่งซับซ้อนขึ้น เนื่องจากอาจจำเป็นต้องทำการรับรองใหม่ให้กับซัพพลายเออร์ทั้งสองที่มีข้อเสนอเป็นไม่มีตะกั่ว เวลาสินค้าคงคลังเป็นการสมดุลระหว่างการสั่งซื้อชิ้นส่วนที่มีตะกั่วเป็นสุดท้าย—เสี่ยงต่อสต็อกล้าสมัย—และสั่งซื้อในปริมาณน้อยเกินไป ซึ่งอาจเสี่ยงต่อการหยุดสายผลิต

การรับรองกระบวนการผลิต

การพัฒนารูปแบบ Reflow เป็นงานแรก รูปแบบจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมกับโลหะผสม SAC เฉพาะและมวลความร้อนของบอร์ด โดยใช้เทอร์โมคัปเปิลบนการประกอบจริงเพื่อยืนยันอุณหภูมิที่ตำแหน่งสำคัญ เกณฑ์การตรวจสอบก็ต้องเปลี่ยน ระบบการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์และระบบการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) ต้องถูกปรับเทียบใหม่ เนื่องจากลักษณะที่มองเห็นได้ของการเชื่อมต่อที่ไม่มีตะกั่วแตกต่างจากแบบที่มีตะกั่ว การสร้างตัวอย่างรอบแรก พร้อมการวิเคราะห์ทางกายภาพเชิงทำลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้ เพื่อปรับแต่งกระบวนการก่อนที่จะผลิตจำนวนมาก

ทดสอบการรับรองที่คุณไม่สามารถเลื่อนออกไปได้

ข้อมูลการรับรองที่มีอยู่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีตะกั่วไม่สามารถนำไปใช้กับเวอร์ชันไม่มีตะกั่วได้ คุณสมบัติของวัสดุ โหมดความล้มเหลว และกลไกการเสื่อมสภาพ ล้วนแตกต่างกันไป การทดสอบความน่าเชื่อถือจะต้องทำซ้ำ

การทดสอบที่จำเป็นขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่การทดสอบด้วยความร้อนสลับเป็นเรื่องแทบง่ายที่สุด ตามแนวทางเช่น IPC-9701 การประกอบจะต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นร้อยหรือพันรอบ ตามที่เลือกไว้เพื่อให้เป็นตัวแทนของสภาพแวดล้อมในสนาม การทดสอบด้วยการสั่นสะเทือนและช็อกทางกลเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่เคลื่อนไหว เนื่องจากลักษณะที่เปราะของการเชื่อมต่อแบบไม่มีตะกั่วทำให้ตอบสนองแตกต่างต่อความเครียดทางกล การทดสอบอายุการใช้งานอย่างเร่งด่วนสูง (HALT) ก็สามารถใช้เพื่อค้นหาจุดอ่อนใหม่ในดีไซน์ได้อย่างรวดเร็ว

สำหรับผลิตภัณฑ์ในด้านการแพทย์ อวกาศ หรือยานยนต์ กระบวนการตรวจสอบและการรับรองนี้อาจใช้เวลาถึงหนึ่งปีหรือมากกว่านั้น การเริ่มกระบวนการนี้หลังจากมีประกาศเส้นตายจะไม่มีพื้นที่ให้สำหรับความล้มเหลวหรือการออกแบบใหม่ การเลื่อนขั้นตอนการตรวจสอบ เนื่องจากผลงานดูเหมือนจะใช้งานได้ เป็นการเสี่ยงต่อความน่าเชื่อถือในสนามและตลาด

การจัดการผลิตภัณฑ์รุ่นเก่าและสินค้าคละคลุ้งในคลัง

ผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในสนามเสนอโจทย์ที่ไม่เหมือนใคร การให้บริการระบบที่ใช้ BGAs ที่มีตะกั่วต้องวางแผนสำหรับชิ้นส่วนสำรอง เมื่อชิ้นส่วนที่มีตะกั่วไม่ผลิตอีกต่อไป คุณจะต้องพึ่งพาสต็อกที่คำนวณอย่างรอบคอบหรือรับรองกระบวนการรียูสท์แบบไม่มีตะกั่วที่มีความเสี่ยงสำหรับแผ่นบอร์ดอายุการใช้งานเดิม

ในโรงงานผลิตและศูนย์บริการ การแยกสินค้าคงคลังอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันความสับสนของชิ้นส่วนที่มีตะกั่วและไม่มีตะกั่ว ชิ้นส่วนที่ไม่ตรงกันอาจสร้างการประกอบที่มีพฤติกรรมและความน่าเชื่อถือที่ไม่สามารถทำนายได้ ต้องมีการติดป้ายชัดเจนและควบคุมกระบวนการเพื่อรักษาการติดตามต้นกำเนิด

ในที่สุด การเลิกใช้ต้องประสานงานกับวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ใกล้สิ้นสุดอายุการใช้งาน การซื้อครั้งสุดท้ายของส่วนประกอบที่มีตะกั่วอาจเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผล แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ยังมีอายุเหลืออีกหลายปี การเปลี่ยนผ่านเป็นสิ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ การล่าช้าจะเพียงแต่ทำให้เส้นเวลาสั้นลงและเพิ่มความเสี่ยง

การสิ้นสุดของข้อยกเว้น RoHS สำหรับ BGAs ที่มีตะกั่วไม่ได้เป็นแค่การอัปเดตข้อบังคับเล็กน้อย แต่มันเป็นกลไกที่บังคับให้เปิดเผยจุดอ่อนในด้านการออกแบบ ความสามารถในการรองรับของซัพพลายเชน และการควบคุมกระบวนการ ทีมที่เริ่มต้นล่วงหน้า, เรียกการเปลี่ยนแปลงนี้ว่าเป็นโปรแกรมวิศวกรรมความน่าเชื่อถือ, และตรวจสอบสมมติฐานของตนด้วยข้อมูลที่เป็นข้อเท็จจริง จะสามารถนำทางการเปลี่ยนแปลงได้ ส่วนทีมที่รอจะพบว่าตนเองกำลังตอบสนอง, ตัดสินใจภายใต้แรงกดดันโดยมีข้อมูลไม่ครบถ้วน กำหนดเวลาได้วางไว้แล้ว ตัวเลือกคือจะใช้มันอย่างไร