有关对传统电路板设计的长期支持的问题

这个问题是从有关电气工程StackExchange聊天的讨论中总结出来的。
本文转载于此，希望引起长期的讨论

对于具有较长（> 30年）生命周期产品设计经验的人员，您会提出以下问题：您通常在设计时
是否考虑到产品生命周期内关键部件的过时/停产？

具体来说，如果不再生产与特定IC引脚兼容的等效器件，该如何计划？并非每个半导体制造商都按包提供终生购买通知，有些制造商只是折叠起来而消失。

这里的上下文是一种产品，我的客户的库存中有超过10万个PCB，并且在30年中部署了超过200万个设备。板上使用的几个关键部件已不复存在，几乎所有的等效部件都是SMT。原始板上的所有IC均为DIP并已插入插座。某些涉及的IC是过时的模拟连续时间信号处理部件，其余的是数字逻辑，因此根据复杂性很容易用等效物，ASIC或MCU替代。

有一个维修工作流（工业产品，20到30年的可维修性保证），还有一个生产工作流（重复订单，每年成千上万的电路板）。

在这种情况下，重新选择板子虽然是一个理想的建议，但不是一种选择，因为最终客户的采购部门会将PCB的基础更改视为“新产品”，因此需要对竞争厂商进行评估并重新协商合同-这将触发新的招标程序，并可能给我的客户给竞争对手带来10百万价值的年度业务损失。

当前客户现场设备的维修都是通过在现场进行人工返修完成的，不允许将设备带回车间。确实可以进行电路板的更换，但是“新”更换电路板的PCB布局必须与要更换的电路板完全相同，因为最终客户不会接受任何更改。

尽管尚待最终客户的购买团队验证，但正在考虑的建议是用相同大小的小PCB用引脚替换DIP IC，并将其插入主板的DIP插座中。目的是减少现场工作的风险和时间。

因此，回到问题所在：在规划此类产品生命周期和相关挑战时，有哪些实际的EE经验？也欢迎“ 下一次 ”的好主意。

我没有从事任何需要30年产品寿命的工作，但是我从事的产品用于半导体制造设备，需要10多年的支持。

至少在这些情况下，我们的客户非常明智，以至于有时进行略微的重新设计是最具成本效益和最可靠的解决方案。

并非每个半导体制造商都按包提供终生购买通知

每个著名的半导体制造商都将按零件编号发出通知。如果那里有没有这样做的制造商，那么我不会从他们那里购买任何项目，更不用说有严格支持要求的了。

著名的制造商不仅会通知零件/包装是否已过时，还会通知产品可能影响质量的任何更改（从ISO 9000角度而言）。例如，他们通知铅涂层是否从锡铅变为雾锡。他们通知设备包装过程是否正从一个工厂转移到另一个工厂。

一些制造商只是折叠起来而消失

这或课程是无能为力的。还有其他类似的风险。

David提到了一起工厂大火导致产品过时而无需通知的情况。在我所知的另一个最近的案例中，一家（大型且知名度很高的）无晶圆厂半导体公司被迫淘汰了几条产品线，因为他们的代工厂商决定关闭一条旧的（不再有足够利润的）生产线。至少在这种情况下，他们能够提前发出通知并允许终身购买……但他们的产品不是0.05美元的晶体管，它们是复杂的20美元至200美元的IC，因此您可以想象某些终身购买所需的投资。

其他风险-监管

需要注意的另一件事是环境法规的发展。欧洲RoHS指令和类似法律可能不适用于您的产品，但会影响您的供应链。例如，RoHS迫使许多成熟产品进行重新设计，从而降低了许多成熟组件的销售量，这可能会导致某些过时的情况，因为特定零件变得无利可图。

预计将在几年内推出新版本的RoHS。因此，随着市场逐渐适应新规则，您可以期待过时的浪潮。

其他风险-改变了市场格局

如果您在30年前设计了产品，并且完全使用2N2904和74LS04等多源组件设计了产品，那么您很可能今天仍然可以得到所有这些部件。

但是最近几年的趋势已经远离多源组件。跨制造商复制的新产品很少。而且其部件的复杂度与30年前的水平相似-十六进制逻辑门，单个晶体管等。即使是像线性功率调节器这样的“简单”设备，现在也已经足够复杂，以至于没人能复制另一家公司的设计究竟。

如果要在微处理器或可编程逻辑设备中进行设计，则只需要使用单源组件，这将带来长期支持的所有风险。

另外，正如我上面的轶事所指出的那样，无晶圆厂半导体公司的兴起也增加了风险，因为这意味着您的芯片供应商实际上可能无法控制自己的制造资源。

战略

在我看来，您的销售团队似乎需要与该客户打交道（当然，工程师总是会这样说）。

一种选择是告诉他们您可以按照自己的方式解决问题，但是要保持这种支持水平，在产品寿命的剩余时间内，产品价格每年将增加XX％。您可以终生购买这些过时的产品，但是需要对需求进行工程评估，由技术人员来管理库存零件等，并且您需要从这些产品中获得收入来支持这些产品。

另一个是在重新招标过程中虚张声势-那里没有太多的竞争者可以切实支持这些终生要求，并且可以相应地定价。最重要的是，您的团队在此特定应用程序和客户的详细要求方面都有经验，在投标项目时会为您带来优势。谁知道，您可能会以更高的销售价格签订合同而重新招标。

处理组件过时30年是一项艰巨的任务。即使是最简单的产品，甚至10年对于任何事物来说都是惊人的。

简而言之，供应商和制造商在30年内都不可靠。如前所述，他们将停止制造芯片而不会另行通知，或者干脆不再存在。大约6年前，有一家制造商的一家较老的工厂着火了。他们没有重建并重新制造这些芯片，而是简单地废弃了在那里制造的所有芯片。

尽管每个人都有最好的意图，但仍有部分零件不可用。

如果不允许PCB重新旋转，则唯一可靠的解决方案是为所有零件提供30年供货。这比听起来要复杂，因为某些零件的保质期有限。零件需要长期保存在温度和湿度受控的存储器中，即使这样，某些零件仍不能使用30年。存储组件超过30年将需要制造商的咨询，以确定理想的存储条件。有关如何正确存储和焊接零件的文档将需要存档。例如，如果在组装前需要烘烤，则需要保存这些说明。

如果允许重新旋转，则理想的解决方案是存档所有设计数据并编写其他文档，以方便每4至10年进行重新设计。我认为这是最好的解决方案（假设允许重新旋转）。它允许产品随着时间的推移而发展，以适应新技术和新制造工艺。这将降低产品成本或为新版本提供新功能。

在汽车工业中，无礼是一个诅咒。大多数供应商不提供超过10年的支持服务（对于商业/工业界来说可能听起来很疯狂）。我们有几种小规模服务使用超过10年的设计。即使是很小的组件也可能触发重新设计，这将花费数百万美元来设计和验证。如果技术过时，那就更难了。例如：带有陈旧微控制器的陶瓷基板。

像Rochester Electronics这样的公司可以处理旧零件，甚至可以重新制造驴岁的零件。Tekmos也是其中之一（他们处理Frescale的更多）。