La física no miente: detección de falsificaciones más allá de la etiqueta

La etiqueta en la bobina es perfecta. La fuente es correcta, el logo nítido, el código de fecha plausible. El sello de vacío está bien ajustado, y la tarjeta indicadora de humedad está fresca. A simple vista—e incluso con un simple cepillado con acetona estándar—el componente es legítimo. Pero dentro de ese paquete de epoxy negro, la oblea de silicio podría ser una copia más barata, un repuesto dañado de residuos electrónicos, o simplemente no estar allí en absoluto.

La inspección visual en la cadena de suministro moderna es teatro de seguridad. Aunque sigue siendo la primera línea de defensa, técnicas sofisticadas de “blacktopping” y marcado con láser han hecho que la prueba olfativa tradicional sea peligrosamente insuficiente. Los falsificadores en Shenzhen saben exactamente qué buscan los estándares IDEA-STD-1010, y han optimizado sus líneas de producción para pasar esas verificaciones. Si solo confías en cómo se ve una pieza para proteger una línea de producción que cuesta $20,000 por hora, estás apostando con probabilidades que empeoran cada año.

La única forma de conocer la verdad sin un jig de prueba funcional de un millón de dólares es interrogar la física del propio dispositivo. Tienes que dejar de mirar el plástico y comenzar a medir el silicio. Entra en juego la herramienta más pragmática, subutilizada en el arsenal del guardián del mercado gris: la trazabilidad de curvas V-I. Es el único puente escalable entre la superficialidad de la inspección visual y el coste abrumador de la prueba funcional completa.

La Geometría de la Impedancia

Para entender por qué la trazabilidad de curvas funciona donde la visión falla, descompón el componente en sus principios eléctricos básicos. Cada pin en un microchip conecta con circuitos internos—diodos de protección, transistores y capacitancias parasitarias—que poseen una firma eléctrica única. Cuando aplicas una tensión a un pin y mides la corriente que fluye en respuesta, no solo verificas la continuidad; estás mapeando la impedancia de ese camino específico.

Esta no es una prueba digital. No estás pidiendo que el chip “arranque” o ejecute código. Estás tratando el circuito integrado complejo como una red de componentes analógicos. Aplicando una onda senoidal de voltaje (señal AC) a un pin respecto a una referencia común (usualmente tierra), generas un gráfico de Voltaje (eje X) versus Corriente (eje Y). Este gráfico es una figura de Lissajous, una huella digital de la estructura de silicio conectada a ese pin.

Un resistor puro aparece como una línea diagonal recta, cuya pendiente está determinada por la ley de Ohm. Un condensador crea un círculo o elipse, reflejando el desplazamiento de fase entre voltaje y corriente. Un diodo—la estructura más crítica para detectar falsificaciones—crea una forma de “rodilla” aguda, conservando corriente solo después de que el voltaje supera su umbral de polarización directa. Cuando combinas estos, la estructura interna compleja de un microcontrolador o FPGA crea una firma compuesta que es increíblemente difícil de falsificar sin la oblea de silicio real.

A la gerencia le encanta preguntar por qué no simplemente enchufamos la pieza y vemos si funciona. Esta es la trampa de la “Prueba Funcional”. Construir un jig de prueba que energice un BGA específico, lo programe y lo ejecute a velocidad requiere semanas de tiempo de Ingeniería No Recurrente (NRE). Si compras cincuenta escaseces diferentes al mes, no puedes construir cincuenta jigs de prueba personalizados. La trazabilidad de curvas es genérica. Solo le importa la relación V-I, lo que significa que el mismo Huntron Tracker o ABI Sentry puede probar un amplificador operacional, un microprocesador y un transistor MOSFET en la misma hora.

La Restricción de la Unidad Dorada

Pero una restricción estricta separa la revisión exitosa de la conjetura peligrosa: no puedes analizar una curva V-I en un vacío. Una hoja de datos te dirá los niveles lógicos y el pinout, pero no mostrará las curvas del diodo parasitario ni la capacitancia específica del pin Vcc. Esas características son artefactos del proceso de fabricación, no de la especificación funcional. Para saber si una curva es “incorrecta”, debes saber cómo se ve la “correcta”.

Necesitas una Unidad Dorada.

Esta es una pieza buena conocida, proveniente directamente de un distribuidor autorizado como Digikey, Mouser o Arrow, o extraída de una placa que ha estado en funcionamiento en el campo durante años. Sin un Golden Unit físico para comparar, el trazado de curvas está limitado a encontrar cortocircuitos muertos o circuitos abiertos. No puedes detectar un cambio sutil en la revisión del chip o un clon de alta calidad sin un estándar de referencia. Si navegas por el mercado gris sin una biblioteca de piezas verificadas, estás volando a ciegas.

Esta realidad a menudo choca con las garantías de los corredores que ofrecen partes “Nuevas Originales” con Certificados de Conformidad (CoC). Un papel puede ser manipulado con Photoshop en cinco minutos; un dado de silicio no se puede falsificar tan fácilmente. Si un corredor te envía un CoC pero no puede proporcionar un informe de trazabilidad comparando el lote con una Unidad de Oro, ese documento no vale nada. Trata la comparación física como la única fuente de verdad.

Ejecutando el Barrido

El proceso real de trazado de curvas es un estudio en anatomía comparada. El objetivo es recorrer cada pin de la pieza sospechosa y compararlo en tiempo real con la Unidad de Oro. En una configuración profesional, esto se realiza utilizando un sistema de “sonda voladora” o un sujetador personalizado con dos zócalos ZIF (Zero Insertion Force): uno para la Unidad de Oro y otro para la sospechosa.

El equipo aplica un voltaje de CA, generalmente comenzando en un nivel seguro como 3V pico a pico, con un límite de corriente para evitar dañar el dispositivo (a menudo 10mA o menos). La frecuencia de la onda seno importa; un escaneo a 50Hz podría pasar por alto una variación capacitiva que aparece a 2000Hz. Un ingeniero competente realizará un “ barrido”, pasando por varias frecuencias y rangos de voltaje para estresar las uniones internas de manera diferente.

Lo que buscas en la pantalla es desviación. Sistemas modernos como el Huntron Tracker 3000 cambiarán rápidamente entre la Unidad de Oro y la sospechosa, superponiendo sus curvas. Si las piezas son idénticas, la línea aparece sólida y estable. Si difieren, la línea “baila” o se divide. Una pendiente resistiva puede ser ligeramente más plana, indicando una concentración de dopaje diferente. La “rodilla” de un diodo de protección puede colapsar a 0.6V en la pieza real pero a 0.7V en la falsa. Estos cambios sutiles son las pruebas concluyentes. Indican que el dado dentro del paquete no fue fabricado en la misma línea de fabricación que su referencia.

La conexión a tierra importa. El método más robusto es “Tierra Común”, donde la pata de tierra del chip se conecta a la devolución del instrumento. Sin embargo, en modo “Tierra Común”—donde se prueba pin a pin sin una referencia de tierra fija—a veces se pueden encontrar fallos que se ocultan en las rails de energía. La configuración es manual, repetitiva y poco glamorosa, pero es la única forma de ver la realidad eléctrica del lote.

Firmas de Fracaso

Cuando te comprometes con este nivel de prueba, dejas de encontrar “partes malas” y empiezas a categorizar fraudes. La falla más flagrante y común es la firma de “Circuito Abierto” en todos los pines. Esto sucedió de manera famosa durante la escasez de 2021 con los FPGA Xilinx Spartan-6 [[VERIFY]]. Los paquetes estaban prístinos, las marcas láser eran perfectas y la matriz de bolas parecía correcta. Pero bajo el trazador de curvas, cada pin I/O mostraba una línea horizontal plana—un circuito abierto. El paquete contenía un dado ficticio o ninguno en absoluto. Ninguna cantidad de frotar con acetona lo habría detectado, pero la física lo revelaba al instante.

Una amenaza más insidiosa es la componente de “Dado Equivocado” o “Revisado”. Considera el caso de amplificadores operacionales de audio de alta gama como el OPA627, que cuesta veinte dólares cada uno. Los falsificadores tomarán un TL072 de cincuenta centavos, que tiene la misma disposición de pines, borrarán las marcas y grabarán con láser “OPA627” en la superficie. Si lo insertas en un circuito, funcionará—saldrá sonido. Pero sonará horrible. Un trazado de curvas revela esto inmediatamente: la firma de impedancia de entrada de un TL072 es distinta a un OPA627. Las curvas no coincidirán con la Unidad de Oro. La variación expone el engaño, no el fallo.

Aquí es donde confiar en la inspección por rayos X puede generar una falsa confianza. Un rayos X puede confirmar que hay un dado dentro y que los alambres de unión están conectados. Se ve “bien”. Pero un rayos X no puede decir si ese dado es una pieza de grado comercial que se vende como “Temperatura Industrial”, o si ha sido dañado eléctricamente por ESD (Descarga Electrostática) durante una vida anterior. Hemos visto partes que parecen perfectas bajo Rayos X pero muestran curvas resistivas “ruidosas” en los pines de potencia—un signo distintivo de corrosión interna, resultado de extraer un componente de chatarra electrónica y volver a estañar. La estructura está allí, pero la integridad se ha perdido.

El Borde de la Certeza

El trazado de curvas no es magia. No puede garantizar que un chip funcionará a su velocidad de reloj completa o que su memoria interna está libre de errores. Es una prueba pasiva, no funcional. Sin embargo, en la jerarquía de gestión de riesgos, es la mejor barrera de control disponible en una línea de fabricación.

Si detectas un carrete de microcontroladores falsos en el muelle de recepción, pierdes tiempo y el costo de las piezas. Si esas piezas se colocan en la máquina de pick-and-place y se soldan en mil placas, pierdes la producción. Si llegan al cliente y fallan en el campo, pierdes tu reputación. El trazador de curvas es el cortafuegos que evita que la pieza falsa $20 se convierta en una llamada de retiro de $20,000. La física no miente, pero debes estar dispuesto a hacerles esa pregunta.