如何识别假冒翻新元器件

可靠铸就经典堵住翻新假冒IC保障设备可靠性EliminatethecounterfeitIC,Assurethereliability（假冒元器件鉴别技术服务白皮书）工业和信息化部电子第五研究所（中国赛宝实验室）可靠性研究分析中心－07应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]2目录1器件翻新假冒的背景……………………………………………………………32翻新假冒已经严重地危害电子装备的可靠性……………………………42.1假冒器件进入装备供应链的现状……………………………………42.2翻新假冒塑封IC的可靠性危害……………………………………………83五所在针对翻新假冒进口塑封IC方面开展的工作……………………………83.1形成鉴别能力并结合DPA检查实施控制…………………………………83.2推广鉴别技术，扩大控制范围……………………………………………94给客户的建议………………………………………………………………104.1修改元器件采购质量控制规范，增加对塑封器件的鉴别要求…………104.2建立翻新假冒数据库并定期进行通报公示………………………………114.3加强与第三方专业技术机构的合作……………………………………11应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]31器件翻新假冒的背景BackgroundofConterfeitIC随着电子信息技术的日新月异地飞速发展，包括塑封集成电路在内的各种电子元器件也在快速地朝小型化、高密度、高可靠性、高功率、高速度方向发展，因此元器件的更新换代的周期也越来越短。这样就造成了整机设备等元器件用户的供应链管理的困难，即原来设计使用的元器件特别是集成电路可能已经不再生产，特别是对元器件用量少品种多可靠性要求高的设备产品厂家而言，由于采购量小而常常不能直接从生产厂商采购，必须通过代理商进行采购，这就给假冒集成电路提供了进入供应链提供了机会。另外一方面，随着节能减排以及循环经济的产业政策的鼓励，且大量的电子电气产品又都已经到了报废期，大量报废或过期的电子产品成就了一个很大的回收再利用产业。数量巨大的通用的使用过的集成电路等元器件通过简单的拆解翻新就又回到了正规的市场，由于利润的驱使导致代理商往往就把回收处理过的所谓翻新过的IC当成原厂产品进行销售，这就是现在市场上大量的假冒翻新器件的主要来源。在我国的某些地区，回收翻新处理这些使用过拆解下来的元器件已经形成产业，甚至有流水作业的翻新生产线，导致越来越多的假冒翻新伪劣的回收器件进入正规的市场销售。目前这种回收翻新的元器件以塑料封装的IC最多，拆解翻新的过程相对简单，只需要将外观结构、规格和功能相似的元器件进行归类、打磨、喷漆、重新标识等简单工艺手段就可以实现几乎可以以假乱真的目的，一般技术人员无法辨析，经销商则将其以正品发售，赚取高额利润。再加上元器件更新换代实在太快，使得对原来元器件的采购困难，最终导致了假冒翻新的器件大量地大行其道地进入市场或军工产品供应链，已经严重地影响到我国装备产品质量与可靠性。我们从几年前的失效分析服务中就发现了这一问题，随着大量塑封器件在高可靠性产品上的广泛使用，这一问题越来越严重，我们发现甚至在某重点工程中所使用的塑封IC假冒翻新率曾一度达到30％以上。应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]4最近一则新闻报道（6月15日路透社）也进一步证实了这一问题的严重性。美国参议院军事委员会主席卡尔·莱文2011年6月14日在新闻发布会上称，这些假冒伪劣电子零件被用在了美国最关键的武器系统中，比如美空军购买的假冒伪劣微处理器被用在了F-15战斗机的飞行操控电脑上，而假冒伪劣微电路则被发现用在了导弹防御局的硬件系统中。而美国商务部的2010年报告称，在五角大楼零件供应链中，几乎40%存在假冒伪劣零件问题，而且情况越来越糟。报告提到的其中一个例子是美方购买的伪劣微电路，这些二手的微电路被重新贴上标签，当作更高档的产品出售给美方。报告还发现，问题零件猖獗的部分原因在于美国政府购买这些零件的方式，“存货清单管理、购买程序等方面都存在薄弱环节，使假冒伪劣电子零件问题加重了。”针对这一问题，美方甚至要求得到中方的批准来深圳调查问题的根源。这里提到的假冒伪劣电子零部件其实就是上面我们所说的假冒翻新的回收器件。由于电子市场的潜在需求和翻新假冒的高额利润，目前元器件翻新假冒已形成产业链，成行成市。就是连美国的F15战斗机上面都发现了来自中国深圳的假冒伪劣翻新器件，可见这一问题的严重程度。我国大量电子设备产品使用的关键塑封集成电路大部分依赖进口，使用品种多且量不大，再加上美国等发达国家的技术封锁，导致我国整机单位在采购所急需的塑封集成电路的时候遇到很多困难。这样就造成了假冒翻新器件进入我国设备系统产品的机会和风险大大增加。2翻新假冒已经严重地危害电子设备的可靠性RiskofCounterfeit2.1假冒器件进入设备供应链的现状五所分析中心在最近几年的为客户提供的大量失效分析服务的过程中，发现很多设备在刚刚交付使用初期，或是在验收鉴定阶段就发生了早期失效，这些失效案例中不少就是使用了假冒翻新的器件。这些器件刚刚使用就发现内部有老化腐蚀、封装分层、芯片开裂等只有经过较长时间使用或翻新过程才有的应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]5损伤特征。显然这些经过多次焊接安装、长期使用、抛磨翻新的器件的可靠性无法保证，常常导致设备或装备的早期失效势为必然。今年1～5月份五所分析中心共开展1109个型号批的进口塑封IC的鉴别，查出翻新假冒的型号批112个批次，涉及航天、航空、通讯、工业电子、家电等众多行业的设备系统的用户。表1是其中两个单位首次对所采购的塑封IC进行假冒鉴别的结果统计数据。可见假冒器件已经大量进入设备的供应链。如果我们没有及时发现或剔除这些假冒器件的使用，必将导致我国设备或装备系统存在极大的风险。表1某些单位首次委托鉴别的翻新假冒数据委托批数翻新假冒批数翻新假冒比例航天某院某厂首次委托40批10批25%某研究所首次委托29批10批34%另外，由于使用假冒器件导致的装备失效的案例也涉及面广比例高，数据触目惊心。下面是其中的几例典型：案例1：航天某院为的部件在交收试验中多次发生塑封IC失效，经失效分析证明该批次IC是拆机件翻新的产品，该批样品翻新前已经使用过，并且翻新前的使用过程已经发生闩锁效应而残存过电的损伤。图1刚使用的IC开封后发现发生闩锁效应而残存过电的损伤应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]6案例2：中电某所为某设备配套部件，在经历短时间的潮热试验后就发生设备中的一个塑封IC失效。经分析证明该塑封IC是翻新产品，该翻新产品以前的使用过程中芯片金属化已经严重腐蚀，在短时间的潮热作用后，很快诱发腐蚀并导致漏电。图2刚刚使用的芯片金属化已经严重腐蚀案例3：某研究所设备配套部件在试验过程中发生两次故障，定位为DSP集成电路功能失效。经失效分析发现，两次失效的DSP均为翻新IC，见图3。翻新对表面进行研磨，导致IC边缘的圆弧状变为棱角状，表面内磨薄后引起定位孔深浅不一。研磨造成芯片表面机械破裂，破裂导致漏电、击穿失效。图3失效IC外观和翻新特征边缘圆弧角变棱角定位孔被磨，色浅不一去应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]7图4翻新引起芯片表面的机械裂纹案例4航天某整机单位的某一产品上使用了国际知名品牌的存储器芯片，几年来在整机老练试验过程，外场使用过程该存储器均故障频发，后经分析确定，该存储器为翻新器件，器件翻新前的使用经历已经有残存缺陷甚至烧毁，翻新过程又引入了机械损伤等恶劣影响，使得该存储器使用失效率极高。后经对该型号存储器的工艺质量检查，大量缺陷问题在未用的翻新器件中发现。此存储器自使用起对该整机单位造成了极大的危害。图5案例4的图片应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]8今年上半年，五所分析中心共承接各客户的塑封IC失效分析近250例，其中由于翻新假冒引起的案例近30例。可见，翻新假冒的塑封IC已经侵入许多行业的电子装备或部件，对我国电子设备产品的可靠性构成了很大的威胁。联想到目前国内各行业对塑封IC的需求，还有很多企业根本就没有进行过类似的鉴别，其产品可靠性的水平令人担忧。2.2翻新假冒塑封IC的可靠性危害（1）低质量级别充当高质量级别，应严酷条件下IC在不能正常工作。（2）翻新塑封IC已经使用过，在以前的使用过程中已经经历焊接对内部界面产生的残存损伤分层，以及使用过程中内部界面的退化，还有环境水气的侵蚀，以及电损伤残存等因素，导致了翻新塑封IC的高不可靠。（3）翻新塑封IC在处理过程引入新的损伤，如从PCBA解焊中对内部界面的损伤，解焊以及引脚重新成型过程对引脚的机械损伤，翻新过程中外表面研磨所产生对芯片表面的机械损伤，引脚焊锡处理过程引入的腐蚀性物质的残留，还有翻新过程中静电放电的潜在损伤等等。总体上说，翻新假冒塑封IC或已经老化，或引入潜在损伤，其可靠性已经不保证，不仅早期失效高，而且随机失效率也高的特点，不能通过筛选去除潜在失效的样品。使用了假冒翻新的器件将导致了很高的系统早期失效率，给设备整机系统的可靠性与安全性带来严重的危害。3五所在针对翻新假冒进口塑封IC方面开展的工作3.1形成鉴别能力并结合DPA检查实施控制2010年下半年，五所分析中心在元器件失效中发现了大量的塑封IC的翻新假冒问题后，立即组织技术力量对翻新假冒的产业现状以及识辨技术进行的调查研究，目前已经形成了较为成熟对翻新假冒塑封IC进行鉴别的技术和方法，包括运用显微分析、SEM/EDS、红外、热分析、化学分析等各种技术手段对从材料、结构和形貌等多角度多层次的分析鉴别能力，并把这些翻新假冒鉴别技应对假冒器件，确保产品可靠性工业和信息化部电子第五研究所:020-87237185中国广州市天河区东莞庄路110号[e-mail]9术能力用于日常的元器件DPA（破坏性物理分析）或质量检查中，在对样品进行DPA检查的同时，增加对翻新假冒的鉴别项目，取得了良好的效果：1）有效剔除翻新假冒的型号批2011年头5个月，共接受DPA委托检查的进口塑封IC共1109型号批，检出翻新假冒112型号批，筛出比例近10%。显然，通过对翻新假冒的鉴别，可有效剔除采购中的翻新假冒进口塑封IC。为装备产品的可靠性保证做出了显著的贡献。2）发现进口塑封IC翻新假冒的比例惊人设备产品制造单位首次委托我中心对进口塑封IC，翻新假冒的比例达3