Bekämpfung gefälschter Bauteile: Ein Feldhandbuch zur Wareneingangskontrolle

Die globale Lieferkette ist kein sauberer, gut beleuchteter Lagerraum; sie ist ein Nebel des Krieges. Wenn autorisierte Händler wie Digi-Key, Mouser oder Arrow ausverkauft sind, werden Beschaffungsteams in die „Grauzone“ unabhängiger Händler gezwungen. Hier ändern sich die Spielregeln. Im autorisierten Kanal ist eine Teilenummer eine Garantie. Auf dem Händlermarkt ist sie lediglich ein Vorschlag.

Das Risiko besteht nicht nur darin, dass das Teil nicht funktioniert. Die wirkliche Gefahr ist, dass es funktioniert gerade genug um einen grundlegenden Funktionstest zu bestehen, nur um sechs Monate später in einem medizinischen Beatmungsgerät oder einem Avionikfach auszufallen. Folglich geht es bei der Wareneingangsprüfung nicht um Verifikation – sondern um Disqualifikation. Sie müssen davon ausgehen, dass jede Rolle, jedes Fach und jeder Streifen aus abgeschnittenem Band schuldig ist, bis er eine Reihe forensischer Analysen übersteht.

Dies gilt sogar für Teile, die vom Kunden geliefert werden. Es gibt ein gefährliches Missverständnis bei „Konsignations-“ oder kundengestellten Materialien: Weil der Kunde sie gekauft hat, müssen sie sicher sein. Falsch. Kunden sind oft verzweifelter und weniger erfahren als professionelle Einkäufer. Wenn ein Kunde Ihnen eine Tüte Chips gibt, die er in einem Forum gefunden hat, behandeln Sie diese Teile mit derselben Skepsis wie eine zufällige Charge aus Shenzhen.

Die Papierarbeit-Halluzination

Dokumentation ist die erste Verteidigungslinie, aber auch die durchlässigste. Ein Konformitätszertifikat (CoC) von einem Händler ist oft rechtlich und technisch wertlos. Wenn dieses Papierstück keine lückenlose Nachverfolgung bis zum Originalhersteller (OCM) aufweist, ist es nur eine Fotokopie eines Versprechens.

Lesen Sie die Unterlagen nicht nur; sezieren Sie sie. Fälscher sind hervorragend darin, Logos zu kopieren, versagen aber bei der Datenkonsistenz. Prüfen Sie die Schriftart auf dem Etikett. Hersteller wie Texas Instruments oder Analog Devices verwenden spezifische, proprietäre Schriftarten und Abstände für ihre Chargencodes. Wenn die Schriftart wie Standard Arial oder Times New Roman aussieht oder der Zeichenabstand ungleichmäßig ist, ist das Etikett eine Fälschung.

Scannen Sie den Barcode. Der 2D DataMatrix- oder 1D-Barcode muss exakt mit dem menschenlesbaren Text übereinstimmen. Wir finden oft „faule“ Fälschungen, bei denen das Etikett „Lot 2245“ liest, der gescannte Barcode jedoch „Lot 1809“ zeigt – der Fälscher hat einfach einen Barcode von einem älteren Etikett kopiert. Vergleichen Sie auch die Datumsangaben. Wenn das Etikett behauptet, das Teil wurde 2022 hergestellt, der Hersteller jedoch 2019 eine End-of-Life (EOL)-Mitteilung für diesen Gehäusetyp herausgegeben hat, ist das Teil ein Phantom. Es dürfte nicht existieren.

Oberflächenspannung: Visuelle & sensorische Inspektion

Bevor Sie ein Teil unter das Mikroskop legen, benutzen Sie Ihre Nase. Öffnen Sie die Feuchtigkeitsbarriere-Tüte (MBB) und riechen Sie den Inhalt. Frisch hergestellte Elektronik hat einen neutralen, leicht plastischen Geruch. Teile, die „gewaschen“ wurden – von Elektroschrottplatinen entfernt und mit Industriesolventen gereinigt – tragen oft einen scharfen chemischen Geruch oder den Geruch von abgestandenem Ozon und Verbrennung.

Prüfen Sie die Feuchtigkeitsanzeigekarte (HIC). Wenn der 10% Punkt rosa ist, ist das Trockenmittel tot. Dies ist ein häufiger Fehler auf dem Händlermarkt, der zu Verstößen gegen die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe (MSL) führt. Wenn Sie diese „nassen“ Teile ohne Backen gemäß J-STD-033 verlöten, dehnt sich die Feuchtigkeit im Gehäuse zu Dampf aus und sprengt den Chip – der „Popcorn“-Effekt.

Unter einem leistungsstarken digitalen Mikroskop (wie einem Keyence VHX oder ähnlichen System) erzählt die Bauteiloberfläche die wahre Geschichte. Achten Sie auf „Zeugenmarken“. Authentische Teile verlassen die Fabrik mit makellosen Anschlussdrähten. Herausgezogene Teile – solche, die von alten Platinen ausgelötet wurden – zeigen mikroskopische Kratzer an den Anschlussdrähten vom ursprünglichen Sockel oder Einsetzgerät. Achten Sie auch auf Nachverzinnung. Wenn die Lötbeschichtung ungleichmäßig, dick oder blasig aussieht, wurde sie wahrscheinlich von Hand getaucht, um alte Oxidation zu überdecken.

Dann gibt es das Problem des „New Old Stock“. Käufer fragen oft, ob ein Teil mit einem Datums-Code von vor fünf Jahren sicher ist. Die Antwort: vielleicht. Der Siliziumchip verrottet nicht, aber die Abschlussbeschichtung schon. Oxidation an den Anschlussdrähten kann das Teil unlötschweißbar machen, was zu kalten Lötstellen führt. Wenn der Datums-Code älter als 24 Monate ist, ist eine Lötbarkeitstestung Pflicht.

Lösungsmittel und Wut: Der Nachmarkierungstest

Visuelle Inspektion ist nutzlos gegen „Blacktopping“, die gebräuchlichste moderne Fälschungstechnik. Betrüger nehmen einen billigen, minderwertigen Chip (oder ein völlig anderes Bauteil mit gleicher Pinanzahl), schleifen die ursprünglichen Markierungen ab und beschichten die Oberseite mit einem schwarzen Epoxidharz. Dann lasern sie eine neue, teure Teilenummer auf diese frische Oberfläche. Für das bloße Auge und sogar unter einem Standardmikroskop sieht es perfekt aus.

Man muss die Oberfläche zerstören, um die Wahrheit zu sehen.

Der Lösungsmittelbeständigkeitstest entlarvt diese Täuschung. Der Standardtest verwendet eine Mischung mit Aceton oder einem speziellen Mittel wie Dynasolve 750. Tauchen Sie ein Wattestäbchen in das Lösungsmittel und reiben Sie die Oberseite des Bauteils mit Druck ab. Authentisches Epoxid-Formmaterial wird unter hoher Hitze und Druck ausgehärtet; es ist gegen diese Lösungsmittel unempfindlich.

Wenn die obere Oberfläche anfängt sich aufzulösen, klebrig wird oder abgewischt werden kann, um eine andere Textur zu zeigen, ist das Bauteil „blacktopped“. Wir haben Fälle gesehen, in denen eine „Consumer Grade“-Temperaturangabe abgewischt wurde und darunter ein „Industrial Grade“-Bauteil zum Vorschein kam – oder umgekehrt. In einem Fall mit STM32-Mikrocontrollern wurde das Wattestäbchen sofort schwarz und zeigte eine blanke Oberfläche. Die Laserbeschriftung schwebte auf einer Farbschicht. Wenn dieser Chip in ein Armaturenbrett eines Autos eingebaut worden wäre, hätte er beim ersten Sonnenbad versagt.

Tiefengewebe: Röntgenprüfung

Chemie entlarvt Oberflächentäuschungen, aber nur Röntgenstrahlen offenbaren strukturelle Täuschungen. Fälscher können ein Etikett fälschen und ein Gehäuse „blacktoppen“, aber sie können den Siliziumchip im Inneren nicht verändern.

Diese Überprüfung basiert auf der „Golden Sample“-Methode. Sie müssen ein bekannt authentisches Bauteil beschaffen – vielleicht von einer alten Platine oder einem früheren autorisierten Kauf – und es zusammen mit dem verdächtigen Bauteil röntgen. Vergleichen Sie die Leadframe-Geometrie und die Bonddrähte.

Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Bonding-Muster. Ein Xilinx FPGA aus dem Jahr 2020 hat nicht das gleiche interne Layout wie ein Klon, der in einer anderen Fabrik hergestellt wurde. Prüfen Sie die Chipgröße. Wenn der Die des verdächtigen Bauteils 20% kleiner ist als das Golden Sample, handelt es sich wahrscheinlich um einen Chip mit geringerer Kapazität, der umgekennzeichnet wurde, um wie die teure Version auszusehen.

Manche argumentieren, dass Funktionstests dies ersetzen. „Stecken Sie es einfach ein und sehen Sie, ob es bootet“, sagen sie. Das ist ein gefährlicher Trugschluss. Ein gefälschtes oder beschädigtes Bauteil könnte heute einen Funktionstest bestehen. Aber wenn die Bonddrähte korrodiert sind oder der Die durch ESD während des „Pulling“-Prozesses beschädigt wurde, ist dieses Bauteil ein „laufender Verwundeter“. Es wird versagen, aber erst nachdem Sie es auf eine $5.000-Platine gelötet und an den Kunden geliefert haben. Röntgen (insbesondere 2D-Echtzeit oder 3D-CT) ist die einzige zerstörungsfreie Methode, um die Drahtintegrität zu überprüfen. Beachten Sie, dass die Interpretation von Röntgenbildern eine Kunst ist; Bonddrähte können aus bestimmten Winkeln aufgrund von „Schattenbildung“ gebrochen aussehen, daher ist die Expertise des Bedieners entscheidend, um Fehlalarme zu vermeiden.

Die „Trojanische Pferd“-Rückgabe

Der Verdacht, der bei eingehenden Broker-Bauteilen angewandt wird, muss auch für RMAs (Return Merchandise Authorizations) gelten. Wenn ein Kunde eine Platine mit einem angeblichen Defekt zurückgibt, sollten Sie nicht automatisch davon ausgehen, dass er Recht hat. Kunden lügen oft unabsichtlich, um Handhabungsschäden zu vertuschen.

Wir sehen oft Platinen, die wegen „Reflow-Fehlern“ zurückgegeben werden, bei denen unter dem Mikroskop die Anschlüsse eines QFP-Gehäuses nach oben gebogen sind nach oben. Reflow-Öfen biegen die Anschlussdrähte nicht nach oben; die Schwerkraft zieht sie nach unten. Ein nach oben gebogenes Biegen weist auf mechanische Belastung hin – jemand hat die Platine fallen lassen oder aus einer Halterung herausgehebelt. Indem Sie Rückläufer mit derselben forensischen Genauigkeit wie eingehende Teile behandeln, schützen Sie das Fertigungsteam davor, die Haftung für Missbrauch zu übernehmen.

Die Kosten der Sicherheit

Tests sind teuer. Ein vollständiges Paket – visuell, Lösungsmittel, Röntgen, Entkapselung, Lötbarkeit – kann Tausende von Dollar kosten und Tage dauern. Einkaufsteams werden sich über die Kosten beschweren. Sie werden sich über die Lieferzeit beschweren.

Aber die Rechnung ist einfach. Eine Rolle gefälschter Kondensatoren kostet weit mehr als den $500-Rechnungspreis. Es kostet Sie die 5.000 Platinen, die Sie damit gebaut haben, die Technikerstunden für die Nacharbeit, die Ausfallstrafen vom Kunden und den Imageschaden, der entsteht, wenn Ihre Hardware im Feld versagt. In der Welt mit hoher Vielfalt und hoher Zuverlässigkeit inspizieren wir nicht, um Wert zu schaffen. Wir inspizieren, um Katastrophen zu verhindern.