Как подделки микросхем становятся более изощренными

Несмотря на качество контроля и строгость стандартов в полупроводниковой отрасли, проблема подделок остается актуальной, что может иметь только отрицательные последствия, продолжаясь долгое время.

Существуют различные факторы, которые должны побудить покупателей и производителей электроники более тщательно изучать процесс закупок, чтобы выявить любые потенциальные дефекты в продуктах, которые они хотят приобрести. С дефицитом в некоторых областях рынка печатных плат и избытком в других, быстрый темп закупок может привести компании к ошибкам в сложные времена, и акцент должен быть сделан на мерах контроля качества.

Перспективы отрасли в отношении подделок обнадеживают, особенно с учетом значительного снижения случаев за последние несколько лет. В 2019 году было зарегистрировано 963 случая подделки компонентов, в то время как в 2020 году их было 504. Это связывают с пандемией коронавируса, которая затруднила усилия по подделке среди китайских компаний, но проблема все еще остается актуальной сегодня.

Что такое поддельный чип?

Поддельные чипы могут быть изготовлены тремя разными способами: путем изменения существующих единиц от известных производителей, приобретения бывших в употреблении деталей из электронных отходов (e-waste) или переработки деталей, не прошедших строгого тестирования.

• Изменение Деталей: Правовые сложности возникают, когда компании просто берут новые компоненты и продают их как свои собственные. Производители шлифуют, перемаркируют или покрывают чипы "черным верхом", чтобы нанести новую информацию, такую как коды дат. Изменения такого рода гораздо сложнее обнаружить и могут требовать постоянной поддержки специалистов, чтобы гарантировать, что компоненты соответствуют руководящим принципам IDEA-ICE-3000 по борьбе с подделками.
• Электронные Отходы: Хотя это может показаться полезным процессом для борьбы с сокращением поставок полупроводников, существует внутренний риск для покупателей при покупке чипов такого рода — скорее всего, они не знают, что поставщики этих поддельных деталей упаковывают их как легитимные продукты. 
• Переработка: Детали, извлеченные из существующих печатных плат, могут быть использованы еще раз, что является началом повышенных рисков. Некоторые компоненты на рынке сегодня перерабатываются из процессов электронных отходов, просто перемаркируя их как новые чипы. Может быть невероятно сложно определить, являются ли эти детали легитимными или даже функционируют ли они как новые. 

Как Подделка Стала Проблемой в Индустрии ПП?

Просто используя возможность, подделка микросхем — наряду с многими другими компонентами печатных плат — является проблемой почти десятилетие. Поскольку электронная промышленность продолжает быстро расти, контрафактное производство деталей является многомиллиардной (или, возможно, триллионной) промышленной головной болью, которая затрагивает даже самые современные производственные линии. 

Проблема подделок привлекла внимание Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) уже давно, поскольку организация относит эту проблему ещё к более раннему периоду. Офис оценки технологий при Министерстве торговли США (USDC) зафиксировал 3,868 инцидентов в 2005 году. 

Part Insights Experience

Access critical supply chain intelligence as you design.

Learn More

USDC детализирует эти данные — информация, которая делится в отчёте NASA, показывая, что 71 компания в их опросе столкнулась с случаями подделки микропроцессоров, 52 приобрели подтасованные блоки памяти, и 47 видели, как затрагиваются как стандартные, так и специализированные логические схемы.

Суть в том, что производительность и безопасность электроники находятся под угрозой, если компоненты не оцениваются по должным стандартам. 

Опасность для производителей в плане производительности заключается в потенциальном тепловом и механическом повреждении, которому уже подверглись повторно используемые чипы. Что касается безопасности, подделки уходят из-под радаров соответствия — кошмар как для бизнеса, так и для регулирующих органов, разрабатывающих стандарты качества, которым необходимо соответствовать. 

Чтобы понять масштаб проблемы, в августе 2014 года был создан стандарт AS6496, однако кажется, что детали все равно проскальзывают сквозь трещины. Осознание этого позволит организациям и властям акцентировать внимание на различных способах выявления подделок.

Как распознать поддельный чип?

Истинная суть проблемы заключается в том, что с ней нельзя бороться комплексно. Поскольку компании становятся более безжалостными в своих попытках извлечь доход из этих деталей, ответственность ложится на покупателей знать свои покупки вдоль и поперек. Существуют различные методы инспекции полупроводников, но поскольку подделщики становятся более изощренными, детали все еще могут пролетать под радаром — особенно в компаниях с ограниченными ресурсами для инвестиций в меры контроля качества. 

Make cents of your BOM

Free supply chain insights delivered to your inbox

Learn More

Некоторые изменения невидимы невооруженным глазом, первый этап, возможно, уже устарел, но существуют решения, которые компании могут интегрировать в свои процессы, чтобы обеспечить ответственность поставщиков.

• Визуальный осмотр: Информация, нанесенная на чип, может быть первым явным признаком подделки. Хотя это, возможно, наиболее распространенный этап в разработке продукта и контроле качества, диагностировать перепрофилирование и перенанесение маркировки становится всё более сложно. На что стоит обратить внимание, так это на даты выпуска, логотип и общее качество печати.
• Сканирующий акустический микроскоп (SAM): Технология неразрушающего контроля (НРК), используемая для обнаружения дефектов. Когда детали были переработаны из электронных отходов, этот метод способен обнаруживать любые трещины, пустоты и другие недостатки в микроэлектронных упаковках. Использование SAM может дополнительно принести пользу производителям электроники как продвинутый инструмент контроля качества.
• Томография с использованием рентгеновских лучей: Еще один метод НРК - томография с использованием рентгеновских лучей, которая фактически показывает пользователю истинный дизайн всего компонента. 

Решение проблемы подделки полупроводников

Совет по мировым полупроводникам (WSC) хорошо осведомлен о проблемах, вызванных поддельными чипами, и, таким образом, создал собственную рабочую группу для обучения и поддержки организаций в деятельности против подделок. 

Согласно белой книге WSC, "Победа в борьбе с подделками полупроводниковых изделий," множество случаев подделки чипов наблюдается при покупках на открытом рынке, когда компании приобретают детали у неавторизованных дистрибьюторов. Самым важным советом от WSC является покупка у авторизованных поставщиков. 

Во-первых, закупка компонентов у авторизованных поставщиков является самым безопасным способом обеспечения необходимыми товарами, но, как упоминалось в предыдущей статье, дефицит и другие проблемы цепочки поставок заставляют некоторых производителей искать альтернативы среди основных производителей чипов в отрасли. Неавторизованные дистрибьюторы имеют свои преимущества, такие как малые объемы заказов и короткие сроки поставки, но также представляют риск подделки продукции. 

Быстрый поиск через поиск продуктов на Octopart помогает компаниям понять, откуда идут их продукты — от авторизованных или неавторизованных продавцов. 

Заключительные мысли

Маловероятно, что отрасль полупроводников сможет полностью избавиться от подделок, но существуют некоторые меры, которые следует рассмотреть, поскольку это становится более сложной проблемой. 

Во-первых, поставщики. Понимание того, откуда поступают детали, прежде всего, снизит риски для производителей. В зависимости от того, являются ли они авторизованными или неавторизованными, вероятно, будет определять их намерения сократить расходы и перепрофилировать продукцию. 

Во-вторых, обеспечение качества компонентов критически важно, и технологии являются лучшим решением для неразрушающего контроля. Использование акустической микроскопии (SAM) и рентгеновского тестирования позволяет производителям видеть содержимое упаковки и выявлять подделки, которые были извлечены из электронных отходов. Визуальное тестирование жизненно важно, но охватывает лишь часть анализа. Работа со специализированными организациями по этому вопросу снизит перебои в производственной линии и предоставит наибольшие шансы на обнаружение поддельных деталей. 

Наконец, управление ожиданиями поставщиков. Осознание опасностей для обеих сторон, поставщика и клиента, в обмене поддельными деталями и открытость в отношении тестирования могут помочь сократить список потенциальных поставщиков. Это долгосрочная стратегия и, возможно, сталкивалась с проблемами в цепочке поставок, но прозрачность является ключевым элементом переговоров, который может отговорить подделщиков.