06.08.2019

Выявление контрафактной продукции в области микроэлектроники

Гребенщиков Павел Игоревич
Начальник ИЛ ЭКБ
АО «ТЕСТПРИБОР»

Проблема контрафакта затрагивают все сферы жизнедеятельности такие как продукты питания, парфюмерия, медикаменты. По данным журнала Business Week поддельный продукт составляет не мене 7% от внешней мировой торговли. Микроэлектронная промышленность так же не осталась в стороне, при этом объем контрафактной продукции растет с каждым годом.

Реальные масштабы контрафактной электроники трудно оценить. Для производителя электронного оборудования сложно определить контрафактную продукцию среди тысяч продуктов, использованных для сборки системы. В некоторых случаях подделка может быть введена несколькими этапами ранее в цепочке поставок и является частью модуля или сборки, продаваемой авторитетной компанией. Большинство производителей не имеют ресурсов для отслеживания фактического происхождения каждой части продукта. Иногда изделия могут действительно работать, по крайней мере, при выполнении некоторых функций в течение короткого периода времени.

По некоторым оценкам, законные компании - производители электроники ежегодно теряют около 100 миллиардов долларов из-за подделок. Эта цифра учитывает только прибыль, которую мошенники уводят от производителей; без учета дополнительных расходов на ремонт и техническое обслуживание, вызванных неисправными поддельными деталями, а также затрат на выявление и обнаружение таких компонентов.

Микросхема становится привлекательной целью для производителей контрафакта только в том случае, если рыночный спрос на нее очень высок. Такое происходит, например, когда производитель прекращает производство определенного типа микросхем, что вынуждает любого, кто хочет использовать эту микросхему, покупать через дистрибьютора, у которого все еще есть запас. Таким образом, со временем микросхема становится дефицитной, стоимость ее увеличивается и, соответственно, возрастает вероятность подделки этой микросхемы недобросовестными производителями.

Виды конрафактной продукции

Основные виды конрафактных изделий:

  • повторно используемые изделия, перемаркированные;
  • клонированные;
  • микросхемы с замененным кристаллом.

80% от контрафактных изделий составляют изделия повторно используемые. Данные изделия уже использовались в снаряжении, оборудовании или электронных устройствах. Отходы электроники собираются и продаются в развивающиеся страны или в другие учреждения. Вышедшие из строя устройства разбираются на запасные части, компоненты извлекаются из печатных плат при очень высокой температуре, а затем продаются на рынке как новые. С помощью специального оборудования, демонтированные компоненты приводятся к торговому виду - стирается старая надпись, создается матовая поверхность, наносится новая надпись, подобная той которая была, чистятся и создаются «не паянные выводы», и т.д. Так же компоненты перемаркируются с целью исправить год производства микросхемы, уровень качества и т.д.

Клонированные компоненты производятся неавторизованными производителями без наличия законных прав на производство кристалла. Само по себе клонирование - это процесс копирования дизайна мошенниками, главным образом для уменьшения больших затрат на разработку компонента.

Фальсификация может происходить на уровне кристалла, когда производитель контрафакта устанавливает в микросхему кристалл, который по характеристикам хуже оригинального. Так же может быть установлен чип со срытой функциональностью («аппаратный троян»), в ходе чего секретная информация от чипа может быть отправлена потенциальному противнику. Это может представлять реальную угрозу, если чипы используются на предприятиях военно-промышленного комплекса или в военной технике.

Методы обнаружения подделок

Основные методы обнаружения поддельных компонентов можно разделить на физические и электрические. Физические методы включают в себя идентификацию, контроль маркировки, контроль массогабаритных параметров, рентгенологическое обследование, контроль герметичности, сканирующая акустическая микроскопия. К электрическим методам относят параметрический контроль, функциональный контроль, электротермотренировку.

Очень важно на этапе входного контроля проводить проверку сопроводительной документации, детально оценить внешний вид и массо-габаритные параметры, так же провести проверку однородности партии. Уже на этапе входного контроля выявляются следующие несоответствия по маркировке такие как:

  • Некорректная маркировка (например, неверный код даты, орфографические ошибки, просвечивающая старая маркировка);
  • Низкое качество маркировки;
  • Маркировка смывается после воздействия растворителей.

Пример задвоенной маркировки

Пример перемаркировки

Рис 1 - Пример задвоенной маркировки

Рис 2 - Пример перемаркировки

Так же для контроля маркировки используют акустический микроскоп. В методах акустической микроскопии используются упругие механические колебания, обеспечивающие распространение волн в твердой среде.

Скрытые дефекты внутри компонентов выявляют рентгенографическим оборудованием.

Рентгенографический контроль

Рис 3 – Рентгенографический контроль

Рентгенографический контроль определяет наличие кристалла, постоянный размер/форма кристалла, целостность внутренних соединений, точное расположение кристалла и разводки.

Использование физических методов контроля вместе с электрическими дает большой шанс выявить контрафактные изделия. Так, например, одним из способов определения однородности партии, помимо проверки дата кодов, является контроль электрических параметров по ужесточенным нормам.

Комплексный набор испытаний должен включать в себя такие этапы, как проверка физических размеров, проверка постоянства всех маркировок, рентгеновские и электрические испытания. Электрические параметры должны проверяться на граничных температурах.

Важный этап отбраковки поддельных компонентов – проведение электротермотренировки. Метод электротермотренировки (ЭТТ) основан на том, что изделия электронной техники, в том числе микросхемы, имеют тенденцию к отказам в ранней стадии (Рис 4) работы из-за наличия в поставляемой партии контрафактных изделий, скрытых дефектов, что и обуславливает реализацию механизмов отказов с низкой энергией активации. Электротермотренировка позволяет выявить внутренние и поверхностные дефекты компонентов, дефекты металлизации. Данный вид контроля позволяет отсеять компоненты коммерческого качества, помеченные как военные, а так же отсеять компоненты, которые ранее длительно эксплуатировались и повторно проданы как новые.

Отказы электронных компонентов в течение жизненного цикла

Рис 4 - отказы электронных компонентов в течение жизненного цикла

Для выявления несоответствий кристалла и внутренних соединений так же используется разрушающий физический анализ (РФА). РФА проводится на выборке и является разрушающим методом. В процессе РФА происходит декапсуляция образца и оценка внутреннего состояния компонента.

Вид микросхемы со вскрытым корпусом

Рис 5 – Вид микросхемы со вскрытым корпусом

Вывод

Первоочередной задачей, направленной на уменьшение вероятности приобретения контрафактной продукции – выбор надежного поставщика. Необходимо приложить максимальные усилия для закупки у основного изготовителя или официального дилера и с максимально возможной документацией.

Каждая партия должна проходить 100% входной контроль, включая идентификацию, контроль внешнего вида, массогабаритных параметров, а так же проверку электрических параметров.

Для выявления поддельных компонентов рекомендуется использовать комплексный набор испытаний, который может включать в себя такие этапы, как проверка физических размеров, проверка постоянства всех маркировок, рентгеновские и электрические испытания.

АО «ТЕСТПРИБОР» располагает необходимым оборудованием и высококвалифицированным персоналом для проведения работ по выявлению контрафактной продукции. Вся продукция, поставляемая АО «ТЕСТПРИБОР», проходит 100% входной контроль на базе собственной аккредитованной испытательной лаборатории.

www.test-expert.ru