בדיקות הרס לגילוי רכיבים מזוייפים

26 אוגוסט, 2020

הקרנה, חימום, קילוף והמסה. מה הן השיטות הטובות ביותר לביצוע בדיקות הרס המגלות את הרכיבים המזוייפים - לפני שנכנסו אל קווי הייצור האלקטרוניים?

בתמונה למעלה: רכיב מזוייף שהתגלה במבצע של המכס ההולנדי לתפיסת משלוח מסין שכלל מיליון רכיבים מזוייפים

מאת: עופר אלוף (מהנדס בדיקות) ואורן גדאל (מנהל פיתוח עסקי), י.מ. מגן מעבדות בע"מ

חדירת רכיבים אלקטרוניים מזויפים אל שרשרת האספקה פוגעת באמינות ובתיפקוד של מוצרים אלקטרוניים. רכיב מזויף הינו תחליף או עותק לא מורשה אשר סומן מחדש על-מנת להציגו כרכיב מקורי אשר נרכש מהיצרן או ממפיץ מורשה. הדבר כולל רכיבים שהיו בשימוש, עברו תהליך חידוש ונמכרים כחדשים ומקוריים ורכיבים הנמכרים עם סימון שונה מהסימון המקורי.

הם מגיעים ממקורות שונים: חלק הם עודפי ייצור מהשוק ה"אפור" שיוצור על-ידי יצרנים מקוריים (OEM) ונמכרים ללא הסכמתם, חלק הם רכיבים תקולים שנפסלו על-ידי היצרן אבל נמכרים כרכיבים תקינים, וחללק הם רכיבים המיוצרים ומופצים לא רשות תוך הפרת קניין רוחני. הפתרון היעיל והבטוח למניעת שימוש ברכיבים מזוייפים אשר נקנו בשוק החופשי הוא ביצוע בדיקות מעבדה שיתנו ידע מלא על מצב הרכיב. במקרים רבים מבצעים בדיקות על מדגם של רכיבים.

סוגי הבדיקות המדגמיות לבדיקת מקוריות רכיבים:

• בדיקה חזותית חיצונית הכוללת בדיקת הגנות ESD, בדיקת אריזה ומידות, סימון הרכיב, כיוונון הפין המציין (Pin indicator orientation), מצב רגלי הרכיב, בדיקה מדוקדקת של רכיבים בעלי אריזות BGA, ומצב המצע.
• בדיקת אצטון (בדיקה הורסת) מאפשרת לזהות צביעה וסימון מחדש של הרכיב.
• בדיקת מסיסות בחום (בדיקה הורסת) לגילוי סימון מחדש של רכיב או כיסוי נוסף.
• הסרת מעטפת הרכיב (De capsulation) לביצוע אימות ואישרור ה-Die (בדיקה הורסת).
• הקרנת X-Ray לבדיקת חוטי קישור פנימיים ברכיב (wire bonding) , ניתוח מבנה הרכיב, השוואת ממדי ה-Die, וחוסר אחידות במבנה סדרת ייצור.
• בדיקת X-ray Fluorescence, פליטה של מאפיין "משני" או קרני X פלורסנט מחומר שעורר ע"י קרני X באנרגיה גבוהה. מאפשרת אנליזת חומרים ברכיב וידיעת החומרים ממנו הוא עשוי.
• בדיקות אלקטרוניות לרכיב כוללות תאימות פינים (pin assignment), קיבוליות, התנגדות, השראות, ובדיקות זיכרון.
• בדיקות הלחמתיות (Solderability של הרכיב.

בדיקות הרס הורסות את הרכיב ולכן מבוצעות על מספר קטן של רכיבים (עד 3 רכיבים, תלוי בתקן) מכיוון שלאחר ביצוען אין אפשרות להשתמש ברכיבים. בדיקות הרס חשובות מאוד בשרשרת הבדיקות המבוצעות לגילוי רכיבים מזוייפים. בדיקות ההרס הנפוצות הן: בדיקת אצטון (Acetone), בדיקת הלחמה (Solder-ability), בדיקת זיהוי חידוש פני הרכיב (Resurfacing) שהינה בדיקת מסיסות בחום (Heated Solvent Test), בדיקת אימות ואישרור המבלט (Die) שהינה בדיקת De-capsulation.

כיצד מזייפים רכיבים אלקטרוניים

זיוף רכיבים מבוצע בדרך-כלל באמצעות חשיפת הרכיב שעמיד למסיסות. בעבר הזיוף בוצע באמצעות ליטוש פני הרכיב לצורך הסרת הכיתוב, חידוש פני השטח של הרכיב או צביעה בצבע "אספלט" (Blacktop) וסימונו מחדש עם מספר יצרן שונה מהמקור. בדיקת אצטון סטנדרטית חושפת ומראה את הזיוף. כיום יש טכניקה נוספת: מוסר הכיתוב המקורי בעזרת חומצה ולאחר מכן מבוצע כיסוי הרכיב בעזרת ציפוי שחור מבוסס אפוקסי (Epoxy) ואז הדפסת כיתוב חדש. התהליך הזה חסין לבדיקת אצטון פשוטה ולכן פותחה בדיקת המסיסות בחום (Heated Solvent Test) המאפשרת להסיר את הכיסוי של הרכיב החשוד כמזויף.

בדיקת אצטון (Acetone):

בדיקת אצטון הינה בדיקת הרס "עדינה" לזיהוי כיתוב מחדש של הרכיב (Remarking). בדיקת אצטון לרכיב החשוד כמזוייף מתבצעת ע"י טבילת מטוש באצטון ושפשוף המטוש על משטח הרכיב מספר פעמים לפחות באותו כיוון. בדיקה אם בפעולה הנ"ל הוסר הכיתוב מהרכיב או הלוגו לאחר השימוש באצטון. מחיקת הסימון בבדיקה מהווה כישלון של הבדיקה וחשד לזיוף (איור 1). בבדיקה מחפשים סימני צבע שחור על המטוש ולאחר מכן בודקים את הפריט עם הגדלה (מינימום פי 30) כדי לברר האם הוסרה שכבת גימור פני השטח המקורי, ואם יש סימוני לייזר או סימני דיו. מחפשים עדויות של שריטות או סימני חול על-פני השטח. במידה ונצפים שינויים בטקסטורה או בצבע לאחר הסרת השכבה – קיים חשד לזיוף. בודקים האם ישנם סימני כיתוב ישן והאם הסימון של רגל 1 שמר על צורתו המקורית. התוצאות המתקבלות מבדיקת אצטון משוות לתוצאות קודמות.

בדיקת הלחמה (Solder-ability):

בבדיקת ההלחמה (Solder-ability) נבדק שיעור כיסוי הבדיל על רגלי הרכיב (Leads). במצב בו רגלי הרכיב מחומצנות או עם קורוזיה, אחוז הכיסוי של הבדיל קטן (איור 2). הבדיקה מבדילה בין רגלי רכיבים המכילות עופרת וכאלו שלא מכילות עופרת. מערך הבדיקה כולל אמבטיית בדיל ללא עופרת ואמבטיית בדיל עם עופרת.

בהתאם לסוג הרכיב (RoHS, Lead Free, Leaded) טובלים את רגלי הרכיב ב-Flex ואחר-כך באמבטיית הבדיל המתאימה, ובודקים תחת מיקרוסקופ (הגדלה של פי 20 לפחות) את רמת הכיסוי המתקבלת. במצב שבו ציפוי הבדיל ברגלי הרכיב הוא פחות מ-95% ו/או מתגלים סדקים או חורים ברגלי הרכיב – קיים חשד לרכיב מזוייף.

חשיפה באמצעות המסה בחום:

זו בדיקה הורסת המבוצעת על-ידי מסיסות בחום (Heated Solvent Test). מחממים את הרכיב לטמפרטורה של 105°C למשך 45 דקות כאשר חציו של הרכיב (המקום שבו בוצעה בדיקת האצטון) טבול בתוך חומר ממוסס שהותאם לרכיב. לאחר הוצאת הרכיב מהתמיסה משפשפים את משטח הפריט בעזרת מטוש ובוחנים הן את הרכיב והן את המטוש תחת מיקרוסקופ בהגדלה של 10-40. במידה והרכיב מזוייף, ניתן לראות הסרה של שכבת הגימור מפני השטח המקורי של הרכיב, שיירים של סימוני לייזר או סימני דיו ואפילו שריטות או סימני חול על-פני השטח.

חשיפת ה-Die של הרכיב:

בדיקת חשיפת המבלט (Die) היא בדיקה הורסת שנועדה לבדוק את שם היצרן על-גבי המבלט. במהלך הצפייה במיקרוסקופ, נבדקים כיתובים שונים על המבלט, נוכחות של קורוזיה על המבלט, לוגו של יצרן, שנת יצור, מספר רכיב, וכו'. בדיקה זו נקראת De capsulation הסרת אריזת הרכיב וגילוי המבלט, ביצוע אנליזה לפני המבלט וחיפוש סימנים לזיוף או הונאה. הסרת אריזת הרכיב מבוצעת באמצעות הכנסת הרכיב לתנור בטמפרטורה של 650°C למשך 15-20 דקות.

לאחר הוצאת "פירורי" הרכיב מהתנור נדרש לבודד את המבלט ולהסיר שאריות לכלוך עליו בעזרת מתיל פירולידון (Methyl-Pyrrolidone). במידה ומתגלה בעיה בזיהוי הכיתוב על-גבי הרכיב אחרי בחינה במיקרוסקופ נדרש לבחון כיתוב על פני רכיב “GOLD” והשוואת התוצאות המתקבלות לתוצאות שהתקבלו כבר בעבר או תוצאות ידועות.

למידע נוסף: אורן גדאל, 054-5658559, www.magenlab.com

פורסם בקטגוריות: חדשות , רכיבים

פורסם בתגיות: ייצור אלקטרוני , רכיבים מזוייפים , שבבים