Kemiske test og dekapulation for Counterfeit Detection

Hvor kemisk og destruktiv test Sit i inspektionsprocessen

AS6171-standarden for afsløring af forfalskning organiserer testmetoder fra mindst til mest invasive. Visuel inspektion og X- ray er ikke-destruktive og anvendes først. Elektriske og parametriske test følger, hvor risikoen berettiger det. Kemiske analyser og dekapisolering er den sidste fase: dyrere, og i tilfælde af dekapisolering, destruktiv. De anvendes, når tidligere metoder ikke har givet et afgørende resultat, eller når anvendelsesrisikoen er høj nok til at kræve kontrol på forskellige niveauer uanset tidligere resultater.

Denne rækkefølge er bevidst og økonomisk rationel. Ikke alle kræver halshugning. Beslutningen om at foretage destruktive test er en risiko-proportionel en: jo højere konsekvenserne af en savnet forfalskning i ansøgningen, jo længere ned inspektion sekvens det er værd at gå.

Ikke-destruktive kemiske metoder

Før en komponent åbnes, kan der anvendes flere kemiske analyseteknikker på anordningens ydre og dens ledninger. Disse er ikke-destruktive og giver nyttige oplysninger om materiale ægthed uden at forbruge den del.

X- ray Fluorescens (XRF) XRF er den mest udbredte ikke-destruktive kemiske teknik i indgående inspektion. Det dirigerer røntgenstråler på overfladen af komponenten og måler fluorescerende røntgenstråler udsendt af de tilstedeværende elementer. Resultatet er en elementær komposition profil af overflade finish og termineringsmaterialer. XRF bruges rutinemæssigt til at verificere RoHS overholdelse (detektere bly i angiveligt lead-free terminations eller vice versa) og til at identificere overflade finish svig. En komponent med tinbly-termineringer, der sælges som lead-free, eller med en plating sammensætning, der er uforenelig med producentens specifikation, vil blive identificeret på dette tidspunkt. XRF er hurtig, kræver ingen prøveforberedelse, og kan anvendes på hele partiet uden ødelæggende konsekvenser.

Fourier Transform infrarød spektroskopi (FTIR) FTIR analyserer organiske materialers molekylære sammensætning ved at måle, hvordan prøven absorberer infrarødt lys. Anvendes til komponentinspektion, bruges det til at karakterisere den mug compound (epoxy harpiks, der danner pakhuset) og die vedhæfte lim. En falsk komponent, der er samlet af mismatchede materialer eller omformes i en anden epoxyforbindelse, kan vise en anden FTIR-signatur end en ægte del. FTIR anvendes også til at detektere sort topping: det ekstra epoxylag, der anvendes til at remarkere, har en anden kemisk sammensætning end den oprindelige mug-forbindelse og giver et klart spektralresultat.

Scanning Electron Microscopy med Energy Dispersive X- ray Spectroscopy (SEM- EDS) SEM giver høj opløsning overflade billeddannelse på det mikroskopiske niveau. EDS, der anvendes i forbindelse med SEM, identificerer den elementære sammensætning af specifikke punkter på overfladen. Sammen bruges de til at undersøge blyfinish morfologi, loddemikrostruktur og overfladeforurening i detaljer, som optisk mikroskopi ikke kan løse. På en intakt komponent kan SEM- EDS afsløre tegn på re- fortinning, abraderede eller genpåførte markeringer og uoverensstemmelser i overfladebehandlingen.

Decapsulation: Åbning af pakken

Decapsulation er processen med at fjerne IC-pakken til at udsætte silicium dør inde. Når terningen er udsat, kan den undersøges visuelt under et mikroskop og sammenlignes med kendte-god die reference billeder til at kontrollere ægtheden.

Kemisk decapsulation bruger salpetersyre, svovlsyre eller en blanding af begge til at opløse epoxymug-forbindelsen uden at beskadige matrix eller trådbånd. Syren reagerer med den organiske epoxy og fjerner lag for lag, indtil den eksponeres. Processen kræver kontrollerede forhold, passende sikkerhedsudstyr og håndtering af uddannet laboratoriepersonale. Det er standardmetoden for plastindkapslet udstyr (de fleste kommercielle interoperabilitetskomponenter).

Mekanisk dæmpning anvender præcisionsformaling eller formaling til at fjerne emballagematerialet. Det anvendes til keramiske emballager og til anordninger, hvor kemisk dekapsation ville angribe die overflade eller bindingsledninger. Mekaniske metoder kræver mere præcision end kemisk nedbrydning og anvendes mindre hyppigt.

Når pakningen er åbnet, undersøges terningen for følgende:

Die-markeringer og partikoder Autentiske termer er forsynet med lasermærkede identifikatorer: et delnummer, fabrikationspartikode, datokode og i nogle tilfælde en støberiidentifikator. Disse markeringer anvendes på waferniveau og adskiller sig fra pakmærkningerne på ydersiden. En forfalskning fra en anden dør vil vise markeringer, der ikke stemmer overens med den hævdede del. En død uden mærkning eller med mærker, der ikke svarer til fabrikantens kendte format for den pågældende produktfamilie, er en stærk indikator for svig.

Die størrelse og geometri Hver halvleder produkt har en karakteristisk die størrelse bestemmes af det kredsløb, det gennemfører, og den proces node det blev fremstillet på. En erfaren analytiker, der undersøger en dekapsuleret anordning, kan sammenligne dimensioner og layout geometri med referencedata for den hævdede del. Et produkt med lavere specifikationer, der er placeret i en pakke med højere specifikationer, vil typisk have en synligt anderledes størrelse og layout.

Die overflade tilstand En genanvendt terning, der er fjernet fra en brugt komponent og ompakket viser karakteristisk overfladenedbrydning: bånd tråd stubbe, hvor de oprindelige forbindelser blev brudt, overfladeforurening, og oxidation. Disse er synlige under forstørrelse og er ikke til stede på en ægte ubrugt terning.

Auger Electron Spectroscopy: Surface Elemental Analysis

Auger Electron Spectroscopy (AES) giver elementær analyse på selve overfladen af et materiale, med dybdeopløsning i nanometriområdet. Anvendes til dekapilerede matricer, AES kan analysere metallisation lag (aluminium eller kobber forbinder synlige på die overflade) og kontrollere, at deres sammensætning er i overensstemmelse med den påståede fabrikationsproces. Det anvendes i specialundersøgelser, hvor der er tale om overfladekemi i selve terningen, typisk i højstakes forsvar og rumfart, hvor mistanken er, at en ægte terning er blevet udsat for postfabrikation modifikation.

Hvornår til Kommissionen Kemisk og Destruktiv Test

Ikke alle indkøb kræver halshugning. Beslutningen bør stå i et rimeligt forhold til anvendelsesrisikoen, tilgangskildens konfidensniveau og resultaterne af tidligere inspektionsfaser.

Kemiske test (XRF, FTIR) er passende som et rutinemæssigt lag for køb med højere risiko, hvor der er bekymring med hensyn til materialesammensætning: RoHS- kritiske anvendelser, krav til tin- lead-processen eller partier, hvor pakkebetingelsen rejser spørgsmål om mærkning.

Det er berettiget at foretage dekapering, hvis tidligere test har påvist uregelmæssigheder, men ikke har givet en afgørende afgørelse, hvis ansøgningen er sikkerhedskritisk og diæterisk kontrol som en politisk sag, eller hvis specifikke oplysninger om kendte forfalskningstyper for det pågældende delnummer tyder på svig på diæterniveau er den sandsynlige risiko.

Et laboratorium, der rutinemæssigt dekapsulerer alle partier som et første skridt, anvender destruktive metoder uforholdsmæssigt. Et laboratorium, der aldrig dekapsulerer, er ikke udstyret til at fange de mest sofistikerede forfalskninger. Den rigtige tilgang er en struktureret sekvens, der eskalerer til destruktive metoder, når risikoen eller resultaterne berettiger det.

Hvad en kemisk eller destruktiv testrapport bør omfatte

En kompetent testrapport for kemisk analyse eller dekapsation bør angive den anvendte metode og de betingelser, hvorunder den blev anvendt, de referencedata, der blev anvendt til sammenligning (Known-good die images, manufacturing specifications eller publicerede procesparametre), de specifikke resultater, herunder fotografisk dokumentation af overfladen, markeringer og eventuelle afvigelser, der er iagttaget, prøvestørrelsen er testet, og en klar afkrydsning eller fejlbestemmelse pr. prøve og pr. parti.

Fotografisk dokumentation af den dekapsulerede terning er ikke valgfri. Det er beviset på, at afgørelsen er baseret på, hvad der faktisk blev observeret, ikke en påstand. Før decapulering iværksættes, skal laboratoriet anmode om en stikprøverapport fra en tilsvarende undersøgelse. En rapport uden fotografier er ikke en troværdig bestemmelse.

Hvordan Maketronics anvendes Destruktiv Test

For så vidt angår højrisikokrav Maketronics Assurance kan foretage kemisk analyse og, hvis risikoprofilen berettiger det, dekapsation gennem kvalificerede inspektionslaboratorier. Vi bestemmer det passende niveau af test baseret på komponenttypen, den kendte falske risiko for den del, og resultaterne af tidligere inspektionstrin. Resultaterne dokumenteres, før der gives en anbefaling om overførsel.

Sourcing en komponent fra sekundære kanaler, hvor die- niveau ægthed betyder noget? Tal med Maketronics team om, hvad Maketronics Assurance dækker, og hvornår destruktiv analyse er det rigtige skridt.