簡単な制御のために、めったに使わない PIC（12F675）で回路の設計を行いました。

主電源の切断後 EEPROM にデータをセーブさせるため、
ダイオードと 100uF のキャパシタにより、マイコン電源のブラウンアウト時間を遅らせています。

回路はこんな感じ。

PICKit3 を使って ICSP での FW 書き込み時に問題が。
1回目は書き込みできるのですが、2回目以降は Verify に失敗･･･。
Erase しても フラッシュROM の内容は変わりません。

なぜでしょうか。
PIC12F675 の電源電圧範囲は 2-5.5 V だから、問題ないはず…。
データシートにもプログラミング時の制約の記載はないし。

答えはデータシートではなく、「Programming Specifications」にありました。

（PIC12F629/675/PIC16F630/676 EEPROM Memory Programming Specification より）
これによると、このチップでは、4.5 V 未満の VDD での FLASH 書き込み・イレースが
保証されていません。
実際、上記回路ではおよそ VDD = 4.3 V になります。

（参考：PICKit 3 Help より）

本当かなと思い、5.0 V 電源で確認すると、確かに書き込みが正常に行われました。

 
というわけで、回路をこのように変更してOKです。