火眼金睛之X射線檢測識別假冒元器件

新冠疫情已造成供應(yīng)鏈中斷和元器件短缺，中斷了原材料和大量電子元器件的許多供應(yīng)渠道，使制造商只能生產(chǎn)半成品或閑置產(chǎn)能。配給制迫使制造商在自由市場上購買元器件，因此增加了購買到假冒元器件、過期元器件、混合批次元器件、處理不當(dāng)元器件、回收元器件及有缺陷元器件的風(fēng)險，風(fēng)險從向可靠供貨源購買元器件時的典型0.5%~1.5%，增加到在自由市場購買元器件時的5%~10%。電子行業(yè)因假冒元器件而導(dǎo)致的損失每年估計超過50億美元，高額利潤更讓造假者們趨之若鶩。假冒元器件通常為回收元器件，克?。ǚ轮疲⒊可a(chǎn)和不符合規(guī)格、有缺陷的元器件以及被篡改描述信息的元器件，這類元器件會產(chǎn)生嚴(yán)重的隱患，芯片內(nèi)被篡改的信息可能會破壞整個系統(tǒng)的功能，會造成整機產(chǎn)品的早期失效，或?qū)Ξa(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性造成負(fù)面影響。X射線無損檢測技術(shù)因其具有強大的“透視”能力，可以幫助OEM（原始設(shè)備制造商）識別假冒元器件，下面介紹10種可識別的假冒元器件類型。10種可識別的假冒元器件類型01外觀一樣，內(nèi)部不同

兩個器件外觀上可能看起來完全一樣，有相同的端子、相同的標(biāo)記，但里面卻完全不同。X射線能夠“看到”一個器件內(nèi)部卻不會破壞器件。下圖中兩張3D效果圖顯示了同一批次的兩個器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同。02好的、壞的、丑的

必須100％檢查所有器件，才能確定每一個器件都是正品。造假者通常將正品和贗品混在一個包裝或一個批次中，以逃避檢測。你能看出下圖中哪一個是假貨嗎？03與正品對比

檢查偽造品的一個好辦法是將待查元器件與標(biāo)準(zhǔn)的正品元器件進行比較。從下圖可以看出，同一個批次中的兩個部件外觀看起來不一樣。為了準(zhǔn)確比較，需要檢查批號、日期代碼、部件號、制造商地址、外部標(biāo)記和設(shè)備的結(jié)構(gòu)。

04引腳不匹配

從一個部件的引線框架和引線鍵合圖的布局能夠了解該部件的很多信息。當(dāng)將引線鍵合圖疊加到X射線圖像時，注意檢查它們是否有所不同。從下圖可以看出VPP和VDD引腳的差異。05引線鍵合缺失

如果從X射線圖像中看到引線鍵合缺失，表明這可能是一個假冒品，需要進一步分析來確認(rèn)。但是請注意，鋁線鍵合在X射線圖像中不會顯示，這可能導(dǎo)致錯誤判斷。06可疑內(nèi)部缺陷

對一個部件進行全面檢查可以驗證其機械完整性。例如，從下圖可以看到封裝內(nèi)部的引線鍵合球和回路。不過僅根據(jù)這一點并不能判定該器件是假冒品，但是這至少應(yīng)引起警覺。07外部缺陷

若一個部件有外部缺陷，說明該部件沒有得到正確的處理。下圖顯示出一個球柵陣列（BGA）部件的焊球被損壞了。如果部件沒有包裝在原始制造商提供的托盤、封裝管或卷帶中，便很容易造成這類損壞。即使其它測試判定這樣的部件是正品，包裝不當(dāng)也可能使其被誤認(rèn)為贗品。08BGA氣泡過多也有人將元器件從舊板子中取出，清理干凈，然后作為新品賣出，嚴(yán)格地說這也許并不是假冒行為。雖然元器件是真貨，但這個處理過程可能使最終產(chǎn)品不合標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)造假者從板子上拔出球柵陣列（BGA）器件后，需要重新上球。重新上球的過程很重要。器件和新焊球間的金屬界面已經(jīng)不像最初那樣干凈了（將第一個焊球上到器件最初的焊盤上時）。因此，翻新的BGA器件表面經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)氣泡過多。在下圖中可以看到裸器件中有大量氣泡，這表明該器件曾被拔出并且重新上球。09引腳彎曲

如下圖所示，用不正確的方式存儲元器件會導(dǎo)致引腳彎曲。X射線可以檢測托盤內(nèi)的元器件，因此在檢查元器件真?zhèn)螘r無需將其從包裝中取出。所用托盤有時候是尺寸錯了，有時候是材料不對。在這些情況下，造假者不是用合適的材料來處理ESD，而是用成本較低的材料來替代。成本較低的替代材料可能損壞部件。10裸片貼裝氣泡過多

電子元器件制造商投入了大量資金來保證售出產(chǎn)品的一致性。如果同一批次的一些元器件內(nèi)部有異常的芯片貼裝氣泡，如下圖所示，那么這些元器件和整個批次的質(zhì)量便值得懷疑。這有可能是存儲元器件的溫度和濕度不適宜造成的。X射線無損檢測技術(shù)X射線檢測的工作原理主要是利用X射線的穿透作用，X射線波長短、能量大，照射到物質(zhì)上時，物質(zhì)只能吸收一小部分，但大部分X射線的能量通過物質(zhì)原子的間隙，表現(xiàn)出很強的滲透能力。類似于我們在醫(yī)院拍胸片。X射線無損檢測方案根據(jù)客戶對檢測精度、速度、自動化程度等方面的需求，主要分為兩類：一類是檢測精度要求高，檢測速度要求低，人工識別，檢測內(nèi)容涉及檢查焊縫、重要零部件缺陷、實驗室分析、集成電路板焊點檢測等領(lǐng)域；另一類是在生產(chǎn)線上在線檢測工件，檢測速度（效率）要求高，能通過計算機自動標(biāo)定缺陷位置或自動剔除不合格產(chǎn)品。在工廠生產(chǎn)自動化程度越來越高的情況下，配合自動生產(chǎn)線檢測工件，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。X射線無損檢測技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于汽車、科學(xué)研究、增材制造、智能手機等工業(yè)領(lǐng)域，可應(yīng)用于檢測鋰電池SMT焊接、IC封裝、IGBT半導(dǎo)體、LED燈條背光源氣泡占空比等，以及BGA芯片檢測、壓鑄件疏松焊