Metody wykrywania podrobionych komponentów

Temat podrabianych komponentów pojawia się coraz częściej, co jest zapewne naturalną konsekwencją niedoborów w łańcuchu dostaw. Taki też temat pojawił się na popularnym blogu circuitnet.com i jako pierwszy wypowiedział się Edithel Marietti z Northop Grumman, który na początek proponuje kilka prostych, wizualnych testów. I tak, należałoby zacząć od poszukiwań:

• Niekompletnych logotypów, zwłaszcza tych, które można łatwo usunąć
• Różnych czcionek liter
• Nieprawidłowych kodów zakładu produkcyjnego
• Dodatkowych oznaczeń na korpusie elementu
• Niewłaściwego materiału lub koloru
• Zmatowiałych lub utlenionych wyprowadzeń komponentów
• Niewłaściwych opakowań (taśma i rolka versus komponenty pakowane luzem)

To oczywiście najprostsze metody, które mogą znaleźć zastosowanie wobec komponentów ‘podejrzanych na pierwszy rzut oka’. Mark Northrup z Elektronika IEC idzie już znacznie dalej: ‘Wielu moich klientów pyta mnie o strategię testowania łagodzenia ryzyka podrabianych komponentów. Zazwyczaj przywołanych jest kilka branżowych metod testowania, takich jak IDEA, CCAP, QTSL, SAE AS6081/6171 wraz z metodami testowymi DLA. Każda z nich obejmuje listę obowiązkowych testów wraz ze sprzętem wymaganym do zapewnienia zgodności. […].‘

Wymienione wyżej metody zawierają takie elementy jak - ponownie – zewnętrzna kontrola wizualna, odporność na rozpuszczalniki (RTS), kontrola radiologiczna (prześwietlenie X-Ray), XRF, kontrola wewnętrzna po usunięciu wieczka obudowy i dekapsulacji układu, kontrola oznakowania, powierzchni, SEM/EDX, CSAM, hermetyczności czy też testowanie elektryczne.

Zdaniem Mark’a Northrup’a, planując konkretną procedurę sprawdzania legalności komponentów, nie należy ograniczać się jedynie do inspekcji promieniami rentgenowskimi, która przykładowo może wykryć różnice w ramkach ołowianych wewnątrz układu. Zaleca on uważny przegląd wymienionych powyżej metodologii i zastosowanie mieszanych metod testowania, bowiem żadna pojedyncza  metoda nie jest idealna. Dlatego, chcąc minimalizować ryzyko, należałoby czerpać z różnych doświadczeń, z drugiej strony mając na uwadze poziom kosztów takich procedur.

Również Bill Cardoso, CEO specjalizującego się w urządzeniach rentgenowskich Creative Electron, wskazuje na wielość metod wykrywania podróbek: ‘Istnieje kilka efektywnych technik inspekcji, które należałoby wdrożyć, aby skutecznie wykrywać podrabiane komponenty. Nie zamierzam zajmować się w tym momencie kwalifikacjami dostawców i audytami, a więc czynnościami, które należy zrobić przed zakupem komponentów od kogokolwiek. Z perspektywy samej inspekcji, dostępnych jest kilka technik, które można wdrożyć:

• Sprawdź etykiety z kodami kreskowymi i ogólną integralność wszystkich materiałów wysyłkowych, w tym woreczków ESD. Zdarzają się podrabiane woreczki ESD, a nawet fałszywe papierowe wskaźniki wilgotności.
• Kontrola wzrokowa elementów: za pomocą dobrego mikroskopu można sprawdzić jakość znakowania i integralność wyprowadzeń.
• Odporność na rozpuszczalniki: czarny wierzch elementów musi być odporny na działanie powszechnie stosowanych w przemyśle rozpuszczalników, takich jak aceton  

Jednak to inspekcja rentgenowska stanowi najpotężniejsze nieniszczące narzędzie do wyszukiwania podrobionych komponentów w Twoim arsenale. Prześwietlenie pozwoli Ci sprawdzić:

• Jednolitość partii: upewnij się, że wszystkie elementy wyglądają tak samo.
• Porównanie arkuszy danych: na podstawie wyprowadzeń komponentu oceń, czy pasują do wewnętrznego schematu połączeń badanego elementu.
• Sprawdź, czy elementy nie mają żadnych wad wewnętrznych, które mogą wynikać z niewłaściwego obchodzenia się z komponentem lub jego niewłaściwego przechowywania.
• Złota próbka: jeśli masz pewny wzornik komponentu, można porównać go z nową partią i sprawdzić pod kątem występowania anomalii.
• Wady zewnętrzne: szukaj wad na poziomie obudowy (na przykład odzyskane BGA, z nieprawidłowo rozmieszczonymi kulkami).
• Nadmierne ubytki samej matrycy mogą wskazywać na rozwarstwienie komponentu.

Aby umożliwić prawidłową kontrolę komponentów umieszczonych w rolkach i tackach, aparat rentgenowski powinien spełniać trzy parametry:

• Rozdzielczość: Szukając aparatu rentgenowskiego do wykrywania fałszerstw (a nie do analizy awarii) należy pamiętać, iż musi on być w stanie rozpoznać drobne elementy wewnątrz obudowy komponentu. Należy wybrać urządzenie o rozdzielczości w zakresie od 1 do 5 um.
• Pole widzenia musi być wystarczająco duże, aby w razie potrzeby uchwycić cały element.  Rekomendowane są urządzenia posiadające co najmniej 4-calowe pole widzenia.
• Automatyzacja zarówno oprogramowania, jak i samego sprzętu wydaje się być koniecznością. Niejednokrotnie należy przeprowadzić 100-procentową kontrolę rentgenowską komponentów w rolkach i tacach, więc aby operator nie musiał ręcznie sprawdzać każdej próbki i zapisywać obrazu każdego komponentu, automatyzacja sprzętu jest niezbędna. Potrzebna jest również automatyzacja oprogramowania, aby algorytmy mogły szybko porównać wszystkie uzyskane obrazy i wskazać potencjalne problemy.

W razie potrzeby można również zastosować inne techniki, w tym dekapsulację, XRF, testy elektryczne i inne analizy materiałów'.

Zdarzają się tak kuriozalne przypadki, jak niewłaściwy rozmiar obudowy (górny obrazek), ale także podróbki, które mogą być wykrye tylko za pomocą rentgena (na dolnym obrazku przedstawiono komponenty z brakującymi lub pozrywanymi połączeniami wire bond).

Żródło: © 'Counterfeit Integrated Circuits: A Rising Threat in the Global Semiconductor Supply Chain'