检测假冒ic的|电子设计 - beplay体育app官方下载

你将学习:

为什么假冒集成电路是一个问题。
仿冒品的种类和背后的方法。
如何保护自己免受假冒零件的伤害。

在目前全球芯片短缺的情况下，制造商们拼命地争抢他们的生产线，以生产电子产品和汽车。许多公司正在寻求的一种解决方案是所谓的“灰色市场”，即未经授权的供应商提供过时和过剩的零部件库存。虽然这可以快速解决问题，但它也带来了一个难以检测和消除的问题:假冒ic。

例如，几年前，马萨诸塞州的一名男子因从中国和香港进口数千条假冒集成电路而被判处37个月监禁，这些电路被转售给美国海军承包商，并安装在核潜艇上。他还向美国和欧洲的其他数百家独立分销商和中间商出售零部件，而假冒的集成电路也接触到了更多的政府承包商和商业制造商。

假冒集成电路被标记为来自30多个不同的集成电路供应商。这个案例，以及未知数量的类似案例，表明供应链中存在的假冒零部件是一个非常重要和日益严重的问题。

与钞票不同，ic并不难造假。制作“相似”的部分，像真实的需要很少的技能。它只需要找到同样包装格式的廉价部件，并在其上画上新的标记。这个问题是由于一些电子产品的高价值而出现的，这个问题使得从组装房到最终用户的整个制造链都很脆弱。被一批假冒设备欺骗的公司数量是无法估量的。

假冒半导体已经成为一种快速增长的趋势，影响到广泛涉及各方的各种电子系统——消费者、企业和军事客户。对全球电子制造商和元件供应商来说，检测假冒元件已成为一个日益重要的优先事项。

据半导体行业协会估计，假冒电子部件给制造商造成的损失超过75亿美元。由于市场上的假冒芯片，企业不仅蒙受了损失、延误和不便，而且名誉也受到了损害。

什么是假冒组件?

造假者使用几种方法来生产假货:

标记为类似实际集成电路的空封装。
廉价的集成电路被重新标记以模仿更昂贵的集成电路。
类似但规格较差的ic重新标记，以类似更好的规格，更昂贵的ic。
从电路板中回收的集成电路。

最普遍的伪造技术是销售重新贴标签的产品。这是一个简单的事情，从芯片封装上移除现有的标记，换上一个新的标志和部件编号，或一个不同的品牌或不同的速度，然后把半导体卖给一个不知情的买家，他们无法确保产品是“真实的”。有时芯片只是一个里面没有模具的空包装(图1)．

确实，成品系统在出厂前就会失效。尽管如此，它仍然需要昂贵的调查和返工，没有可用的替换部件来替换坏的，导致可怕的“下线!”但是，假冒的边界集成电路的故障可能不会发生，直到系统在现场，现场维修的费用可能是那些在他们离开工厂之前被发现的费用的10倍。

从废弃的废木板上收集到的芯片也可以制造假币。它们可以被重新标上不同制造商的标识，插入到供应链中，然后卖给无辜的买家，他们自然会认为这些产品是正品。

通常，要识别出假冒的组件是不可能的，直到它们被安装到PCB上，也就是在最终产品上进行第一次测试。失败需要昂贵的识别坏的组件，然后从生产线上的所有板提升他们。整批成品可能需要召回工厂，直接损害公司的利润。

解决这个问题的技术措施以前包括目测标记错误的设备，这需要训练有素的眼睛在标记中发现所有可能的变化。电子测试或x射线检测每一批进厂的产品是另一种技术。

另一种破坏方法是使用复杂的解封装法，用显微镜目测IC模具，由于元件的破坏，立即损失收益(图2)．这不仅昂贵和耗时，而且需要复杂的培训、熟练的操作人员和昂贵的设备。

筛选

一些经销商已经在宣传他们的检测服务，以验证组件，周转时间“只有两天”。在很多情况下，这是不可接受的。这些公司提供诸如x射线、x射线荧光分析(XRF)、解封装、加热溶剂测试、外观检查和可焊性测试等技术，从而得到详细的报告——而所有需要做的只是确定“这是一个好零件吗?”实际上，这种方法只适用于军事或大规模生产。

一种方法是对集成电路样品进行功能测试;一个例子是符合真值表的逻辑I/O。这将检测严重的问题，如不正确的逻辑函数，或根本没有函数。然而，他们会错过微妙的“超出容忍”问题——表明部件是假冒的迹象。在较老的技术IC系列中，不同的速度变体通常是可用的。具有这种速度测试能力的常规测试设备非常昂贵。

解决这一问题

一种能够快速且经济地验证接收到的ic的身份的工具，使用具有统计意义的程序，需要适用于所有设备和包，应该易于操作，并且必须快速给出“好/怀疑/失败”的结果。这种解决方案的一个例子是ABI Sentry假冒IC探测器这是一款由pc驱动的产品，可以在几秒钟内检查部件的有效性。

使用简单，该工具使任何接收部门都能操作设备。分析是在后台进行的，操作员只看到一个简单的“好设备”、“空白设备”或“失败设备”消息，并可以选择生成一个详细的报告发送给供应商。

ABI Sentry是一种台式设备，它在任何IC芯片上使用一种先进的V-I测试形式，以确定其电气特性或“特征”。(图3)．V-I测试应用两个IC引脚之间的电压波形，并测量当施加电压变化时产生的电流如何变化。这种响应与器件特性、内部结构和制造工艺直接相关。

在调查的IC上运行所有可能的引脚对引脚组合，该设备提供了对IC的大量了解，而不是局限于测试引脚和接地之间的简单系统。Sentry的Matrix V-I测试可以揭示具有不同功能但技术相似的设备之间的差异。使用类似I/O引脚重新标记的假芯片将被检测到。

建立签名

“哨兵”捕捉到的V-I特征被称为PinPrints，它代表设备的唯一特征。“哨兵”首先被用来测试一种已知的好设备，并获得它的“黄金标准”签名。随后输入的未知芯片的签名将与已知良好的版本进行比较，以检查是否存在差异。

微小的差异可能表明芯片来自不同的制造商，或可能来自同一制造商的不同批次。然而，更大的差异表明这些芯片是有缺陷的或伪造的。“哨兵”可以通过设置公差来定义被测试设备被认为“坏”的点，从而为每种IC类型定制。

如果没有可用的参考设备，可以使用两种替代方法。参考数据可以从其他用户的机器或库中导出，并导入Sentry的数据库。或者(不是很好)，可以跨批处理进行测试。如果有任何差异，那么整个批次都是可疑的，应该被拒绝。没有内模的封装很容易被检测到——所有引脚都会显示开路的直线“零响应”。

Sentry包含一套ZIF插座，接受DIP, SOIC, BGA, SSOP，以及离散组件的适配器。该系统采用比较技术对新零件进行快速分析和学习，然后对未知零件进行测试。当测试模式应用于所有的引脚时，一个已知良好的组件被锁定在ZIF插座上。组件对这个测试模式的响应被自动测量并存储为基准。

将Sentry的电子参数设置(电压、频率、源电阻和波形)组合在一起，就可以为被检查的IC的每个引脚生成“信号”。然后比较已知元件和可疑元件的独特电气特性。每个可能的引脚组合之间的测试包括在内，最大限度地提高捕获内部故障条件的机会。Sentry可以快速检测到缺失或不正确的模具，缺少键合线，不准确的引脚和引脚阻抗变化。测试后返回简单的通过或失败的结果，从而提供了对组件真实性的高度信任。

随着部件变得越来越复杂，100%的测试变得非常繁重，但是测试200个部件中的一个或两个部件是可以管理的。经验表明，可疑装运所引起的变化将在这种测试完成之前很长一段时间就会显露出来。然而，如果需要100%的无损检测，使用Sentry假冒IC检测器是一个可行的解决方案。

Sentry能够识别内部结构不同或根本没有结构的部件，甚至是来自不同制造商的部件。通过提供的PC软件通过USB进行控制，Sentry的存储设备库可以通过添加特定的已知好的设备来建立。

每个设备都可以在软件中拥有与之相关的文件，如设备标记的照片、数据表和其他文件，以进一步帮助确认设备的完整性。详细的报告可以保存以提供质量控制的可追溯性。“哨兵”可以保护生产设施不受假冒设备的渗透，在不良部件造成问题之前识别出它们。

哨兵硬件

“岗哨”包含分析多达256个引脚的集成电路的电气特性所需的所有硬件(图4)．此外，256针+设备可以通过旋转设备(BGA, QFP)来测试，以便学习和比较所有的引脚。

Sentry有四个48针双内嵌(DIL)零插入力(ZIF)插座。它们可以直接用于旧的DIP组件，但也可以用于容纳各种可用于不同包类型的附加套接字适配器。插座适配器可以包含多个IC插座，如果需要，以允许在同一时间测试多个IC或比较一个IC与另一个。扩展连接器允许自定义插座适配器与多达256针附加。

ABI Sentry被安置在一个坚固的金属盒子里(10.6 × 10 × 3.6英寸)，重8磅。它可以接收独立的可互换适配器，以接受各种IC封装的测试。Sentry拥有广泛的可选适配器，可以容纳大多数类型的IC封装，包括DIP、SOIC、PLCC、QFP，甚至是BGA。为了操作简单，“哨兵”没有显示器或键盘，而是完全由PC机通过USB控制，使用ABI公司定制设计的免费软件。