רכיבים אלקטרוניים מזויפים בשרשרת האספקה קיימים ויכולים לפגוע בבטיחות ובאמינות של כול מוצר צריכה אלקטרוני ובנוסף פוגעת בבטיחות של מוצרים אלקטרוניים חיוניים בתחום הרפואה, התעשיה, מערכות נשק, התעופה, החלל ועוד. שאלות חשובות נשאלות ע”י התעשיה שנוגעות ברכיבים מזוייפים כגון מהוא היקף התופעה של זיוף רכיבים? מהוא רכיב מזויף, ומהם הסיבות לסיגסוג תעשיית הזיופים? אך אימות זיוף מתבצע? מהם ההמלצות למניעת חדירה של רכיבים מזויפים? לצורך “הצפת” הנושא וההתמודדות איתו נידרש שיתוף ידע בנושא מניעה ושימוש ברכיבים מזוייפים ובנוסף התמודדות עם החקיקה האמריקאית בנושא זיהוי ומניעת רכיבים מזוייפים. נשאלת השאלה מהיא ההגדרה הבסיסית לרכיב מזוייף, רכיה מזויף הינו תחליף או עותק לא מורשה אשר סומן מחדש בידיעה ועל מנת להציגו כרכיב מקורי אשר נרכש מהיצרן או מפיץ מורשה. בנוסף רכיבים אשר היו בשימוש או עברו תהליך חידוש ונמכרים כחדשים ומקוריים גם מוגדרים כמזוייפים. רכיבים הנמכרים עם כיתוב או סימון שונה מהסימון המקורי כולל סימון מחדש של Date Code, Lot Code או סימני זיהוי אחרים של רכיבים המוגדרים כמזוייפים. קיימים מספר דוגמאות לרכיבים מזויפים כגון עודפי ייצור מהשוק ה”אפור” המיוצרים עבור יצרני ציוד מקורי OEM (Original Equipment Manufacturer) ונמכרים ללא הסכמתם , רכיבים תקולים שנפסלו ע”י הייצרן הרכיבים המקורי ונמכרים כחדשים ותקינים או רכיבים אשר מיוצרים או מופצים עם הפרת זכויות קניין רוחני, זכויות יוצרים או חוקי מסחר. הסכנות שנובעות משימוש ברכיבים מזויפים הינם פגיעה בחיי אדם, פגיעה באמינות המוצרים לטווח ארוך, עלויות כספיות גבוהות, אי עמידה באספקות חוזיות ופגיעה במוניטין. הפתרון הוא שימוש בספקים אמינים, ספק אמין מקיים מערכת לזיהוי ומניעת רכיבים מזויפים. דיווח על רכיבים מזויפים לצרכנים פוטנציאליים חשוב וכמו כן מערך בקרה על רכיבים אשר זוהו כמזויפים. מקורות הרכש לרכיבים מסווגים לפי קטגוריות ובהתאם לרמת הסיכון הצפוייה לקבל חומר מזויף או באיכות ירודה (יצרן פרטי מדף, יצרן פרטי מפרט, מפיץ מורשה, ג’ובר, ומפיץ עצמאי ומאושר). הפתרון היעיל והבטוח למניעת שימוש ברכיבים מזוייפים אשר נקנו בשוק החופשי הוא ביצוע בדיקות כוללות ונרחבות במעבדה מוסמכת לפי תקנים בינלאומיים מקובלים, אשר יתנו את התמונה המדויקת והברורה לגבי מצב הרכיב. ישנם בדיקות רבות שמבוצעות על מדגם של רכיבים בהתאם לתאריך הייצור או מנה, כגון:
- בדיקה חזותית חיצונים (External Visual Inspection) הכוללת בדיקת הגנות ESD , בדיקת אריזה ומידות, סימון הרכיב, כיוונון הפין המציין (Pin indicator orientation) , מצב רגלי הרכיב, בדיקה מדוקדקת של רכיבים בעלי אריזות BGA, ומצב המצע.
- בדיקת אציטון (בדיקה הורסת) מאפשרת לזהות צביעה בצבע “אספלט” וסימון מחדש של הרכיב.
- בדיקת מסיסות בחום (בדיקה הורסת) של הרכיב (Heated Solvent Test) לגילוי סימון מחדש של רכיב או כיסוי נוסף.
- הסרת מעטפת הרכיב (De capsulation) לביצוע אימות ואישרור המבלט (Die) , בדיקה הורסת.
- בדיקת X – Ray למטרת בדיקת חוטי קישור פנימיים ברכיב (wire bonding) , ניתוח מבנה הרכיב, השוואת ממדי ה – Die, וחוסר אחידות במבנה סדרת ייצור.
- בדיקת XRF (X-ray Fluorescence), פליטה של מאפיין “משני” או קרני X פלורסנט מחומר שעורר ע”י קרני X באנרגיה גבוהה. השיטה הנ”ל מאפשרת אנליזת חומרים ברכיב וידיעת החומרים ממנו הוא עשוי.
- בדיקות אלקטרוניות לרכיב כוללות תאימות פינים (pin assignment), קיבוליות, התנגדות, השראות, ובדיקות זיכרון.
- בדיקות Solder Ability לרכיב.
קיימים תקנים שונים לבדיקת רכיבים מזויפים המגדירים שיטות בדיקה, דרישות כלליות, וכן את כול סוגי הבדיקות הנדרשות לצורך גילוי זיוף. קרינת X – ray (קרינה אלקטרומגנטית מייננת בעלת אורך גל בתחום 5 פיקומטר עד 10 ננומטרת, אורך הגל קצר יותר מאורך הגל של האור הנראה)מתנהגת כמו אור נראה, אך שונה. בדיקת X – ray חושפת את הפנימי של הרכיב ועוזרת באיתור שינויים מבניים הקשורים לזיוף. קרינת X – ray מפריעה לרכיבי זיכרון, מתח threshold, Vt של ביטים מתוכנתים במערך זיכרון מסוג FLASH. הפרעה שלילית במתח Vt של הביט המתוכנת תגרום לחישה מוטעית בזמן פעולת קריאה. ככלל חשיפה לקרינת X – ray של רכיב זיכרון מתכנת תגרום לתזוזה לא רצויה במתחי ה – threshold של הביט. התוצאה המתקבלת ירידה ביכולת קריאת המידע מרכיב הזיכרון. חשוב שזמן החשיפה של רכיב הזיכרון יהיה קטן בבדיקה כדי למזער נזקים.
תקנים לגילוי רכיבים מזוייפים
תקן AS6081 הינו התקן הבסיסי לרכיבים אלקטרוניים שמקורם בהונאה ומרמה או זיוף (Fraudulent Counterfeit electronic parts) . התקן הנ”ל כולל גילוי, הקלה, והסדרה עבור רכיבים. התקן מגדיר מטרות, ישומים, פרסומים בנושא, פרסומי ISO, תנאים והגדרות, דרישות וכן מסמכים מסייעים (References. קיים גוף (IAF) שנותן הסמכה (הכרה רישמית) Accreditation body , IAF הינה האגודה העולמית להסמכה והערכה לגופים המעוניינים לדבוק בנוהל המקובל בתחומי מערכות וניהול מוצרים ושירותיות (http://www.iaf.nu/). אספקת הדרישות לסטנדרט ניהול איכות AS9120, ISO9001
ועוד תקני איכות כגון: ANSI/ESD S20.20, IDEA-STD-1010 . גוף SAE (Society of Automotive Engineers) הינו האגודה העולמית והמקצועית לפיתוח תקנים להתמחויות הנדסיות במגוון תחומים (http://www.sae.org/). תקן AS6081 מתייחס לתקנים נוספים, AS5553 (רכיבים אלקטרוניים מזויפים), ARP6178 (רכיבים אלקטרוניים מזויפים שמקורם בהונאה), AS9100/20 (מערכת ניהול איכות). מכון הסטנדרטים האמריקאי ANSI (American National Standards Institute) מבטיח את הבטיחות והבריאות של הצרכנים וההגנה על הסביבה. המכון מפקח על היצירה והשימוש באלפי קווים מנחים המשפיעים ישירות על עסקים בסקטורים רבים כגון: התקנים אקוסטיים וציוד בניה, מוצרים להפצת אנרגיה ועוד. מכון ANSI עוסק בנוסף באופן פעיל בהסמכת-הערכת היכולת של ארגונים הקובעת עמידה בפני סטנדרטים שונים. ניתן למצוא מידע על פרסומי מכון ANSI בקישור (http://www.ansi.org/). תקן
ANSI/ESD S20.20 מגדיר הגנה על רכיבים אלקטרוניים, השמה, וציוד. מרכז שירותי הדפסה DAPS
(Document Automation & Production Services) בשימוש רב ע”י התעשייה. המרכז נותן שירות לכול ההדפסות של מסמכים “מגובשים”, סדר הדפסת מסמכים וכפילויות, ובנוסף הדפסה לפי דרישה. שיהוי בהדפסת מסמכים עד שהדרישה מגיעה, ונוהלים טכניים עבור הלקוחות. קיימים יחסי גומלין בן רכיבים החשודים כמזויפים (suspect parts) ובן רכיבים שמקורם בהונאה (Fraudulent parts) ובן רכיבים מזויפים (Counterfeit parts) כמתואר באיור 1.
איור 1: יחסי גומלין בן רכיבים החשודים כמזויפים (suspect parts), רכיבים שמקורם בהונאה (Fraudulent parts) ורכיבים מזויפים (Counterfeit parts).
{Counterfeit parts} {Fraudulent parts} {Suspect parts}
{Counterfeit parts} {Fraudulent parts} {Suspect parts} = {Suspect parts}
{Counterfeit parts} {Fraudulent parts} {Suspect parts} = {Counterfeit parts}
תקנים רלוונטים נוספים שקיימים, MIL-STD-202 (תקן לשיטות בדיקת רכיבים אלקטרוניים), תקן
MIL-STD-750 (תקן לשיטות בדיקת התקנים מוליכים למחצה (Semiconductors)), תקן
MIL-STD-883 (תקן לשיטות בדיקה – מיקרו מעגלים). מסמכי ה – ISO שונים ניתן למצוא אותם בקישור (https://www.ansi.org/), ISO900 (מערכת לניהול איכות בסיסית), ISO9001 (מערכת לניהול איכות – מסמך דרישות), ISO9712 (בדיקות לא הורסות והסמכות אישיות), ISO/IEC 17025
(דרישות כלליות לתאימות בדיקות וכיולים במעבדה). תקן AS6081 מגדיר תוכנית לבדיקת רכיבים אלקטרוניים בהתייחס ל – LOT מסויים. תקן המיוחס ל – LOT הינו הומוגני ומגדיר במדויק את מספר הרכיבים לבדיקה עבור אותו Date Code ו – Lot Code. מספר LOT הינו מספר זיהוי ברכיב המופיע בכיתוב חיצוני של הרכיב ומצורף לו תאריך תפוגה. נערכת בדיקה מדגמית אקראית של הרכיבים המתקבלים והמיוחסים לאותו Date Code ו – Lot Code. ברכיבים מאותו Lot code אך מספרי Date code
שונים הרכיבים חייבים להיות מופרדים לתתי קבוצות לפי Date code מסויים. בחירת הדוגמאות לבדיקה מכלל מספר הרכיבים המתקבלים מבוצעת באקראיות. רכיבים המאופיינים בסטיה חריגה חייבים להיכלל בקבוצה הנבדקת. עבור רכיבים המגיעים לבדיקה בשיטות אריזה שונות (Tray, T&R, Bug, Tube) אך בעלי אותו Date Code ו – Lot Code , הדוגמאות הנבדקות חייבות להילקח מכול האריזות השונות. אותה כמות נבדקת משמשת לכול הבדיקות השונות המבוצעות. תקן AS6081 מגדיר שני קבוצות של בדיקות, בדיקות בסיסיות, ובדיקות נוספות. הבדיקות הבסיסיות כוללות בדיקה חיצונית ראייתית, בדיקת כיתוב, בדיקה רדיולוגית (X-Ray), בדיקת XRF, ובדיקת De-capsulation. הבדיקות הנוספות לפי דרישת לקוח כוללות בדיקות תרמיות ואלקטרוניות, לחות, Burn In, בדיקה אקוסטית ועוד. ההתקן מגדיר במדוייק את מספר הרכיבים שצריכים להיבדק אקראית מכלל הכמות המתקבלת תוך התייחסות לסוג בדיקה ספציפית. הבדיקות השונות מחולקות לפי רמות שונות (A1, A2, A3, A4, A5, A6, B – G) לאיתור קל עבור בדיקה מסויימת. תקן AS6171 הינו תקן SAE Aerospace standard (AS). תקן AS6171 מגדיר שיטות בדיקה ומתחלק לדרישות כלליות, שיטות בדיקה עבור רכיבים אלקטרוניים או אלקטרו מכניים חשודים או מזויפים. בנוסף התקן מפרט פרוצדורות בדיקה, דרישות מנימליות להסמכה לגילוי רכיבים חשודים או מזוייפים Suspect/Counterfeit (SC). הדרישות של התקן חלים כשההחלטה נעשית בשימוש ברכיבים עם משמורת קודמת לא ידועה ושאין יחוס בחזרה לייצרן הרכיב המקורי. מסמך זה מכסה גם מיקרים שהרכיבים נקנו מברוקר או מפיץ עצמאי או כאשר ישנם גורמי סיכון ידועים אחרים הנובעים מדרישות משתמש. הבדיקות המוגדרות ע”י תקן זה חושפות שיבוש זדוני של רכיבים אף על פי שהגירסה הנוכחית של תקן זה אינה מתוכננת במיוחד למטרה זו. התקן מבטיח עקביות על פני שרשרת האספקה עבור טכניקות בדיקה ודרישות בהתבסס על הספק הסיכונים המוערך ברכיב, ספק וגורמי סיכון נוספים. הדרישות של מסמך זה משלימות את הדרישות של סטנדרטי איכות נוספים, כגון: AS9100, AS9003, AS9120, ISO9001 וכן מסמכי מערכת ניהול איכות נוספים. תקן זה חייב להיות מיושם גם במיקרים בהם שיטות גילוי סיכונים אחרים למניעת שימוש ברכיבים מזויפים לא זמינות או לא מתאימות. תקן זה מפחית את הסיכון הטכני לביצוע בדיקה לא מספיקה וסוג הבדיקה לקביעת רכיבים חשודים או מזוייפים. תקן AS6171 מספק יותר פרטים ושיטות בדיקה לגילוי רכיבים חשודים בהשוואה לתקן AS6081. התקן מספק הנחיות מדוייקות לקביעת גורמי סיכון עבור רכיבים מסויימים וסידרת הבדיקות הנדרשת. תקן AS6171 מגדיר בדיקות לגילוי שריטות מכניות ברכיבים, XRF, וכן בדיקות DC אלקטרוניות ברכיבים שתקן AS6081 לא מתייחס. תקן AS6171מתייחס גם לבדיקת רכיבים אלקטרוניים מיתכנתים, רכיבים מיתכנתים המכילים זכרונות ללא מתח (non-volatile) ומועברים למעבדת הבדיקות להערכה, נדרש לקבוע אם הרכיב מתוכנת לפי דרישות הבדיקה המבוצעת. אחריות דורש הבדיקה לספק למעבדה הבודקת מידע האם הרכיב מתוכנת והוראות לתהליך הבדיקה. מסמך התקן AS6171 מכיל מסמך עיקרי לשיטות בדיקה (דרישות כלליות, רכיבים חשודים ומזויפים, רכיבים אלקטרומכניים, ומסמכי דרישות בדיקה). תתי המסמכים המפרטים את הבדיקות השונות של תקן AS6171.
קיימים בנוסף מסמכי תקנים חשובים נוספים, תקן MIL-STD-1580 מפרט ניתוח ובדיקות פיזיות לרכיבים אלקטרוניים, אלקטרומכניים, ואלקטרומגנטיים. מסמכי הגדרת ביצועים, כגון: MIL-PRF-19500 מפרט ביצועים להתקנים מוליכים למחצה, MIL-PRF-38534 מפרט ביצועים למיקרו מעגלים הייברידים, MIL-PRF-38535 מפרט ביצועים למעגלים משולבים עבור יישומים מסחריים. מסמכים חשובים נוספים הינם
ASTM E2339 תקן מעשי לדימות דיגיטלית ותקשורת בהערכה לא הרסנית, IDEA-STD-1010 קבלה של רכיבים אלקטרוניים המופצים בשוק הפתוח, JEDEC JESD31 דרישות כלליות למפיצים של רכיבים מסחריים וצבאיים (רכיבי מוליכים למחצה), JEDEC JESD625 מסמך דרישות לטיפול ברכיבים רגישים אלקטרוסטטית, IPC/JEDEC J-STD-033 מסמך המפרט טיפול, אריזה ושילוח של רכיבי SMT רגישים ללחות.
בדיקות חשמליות לגילוי רכיבים מזויפים
איתור וגילוי רכיבים מזוייפים מבוצע גם ע”י בדיקות חשמליות. מטרת הבדיקות החשמליות לאתר חריגה מהביצועים של הרכיב שהוגדרו ע”י היצרן המקורי, ביצועים נמוכים של הרכיבים האלקטרוניים, או חוסר התאמה חשמלית בין הרכיבים השונים בכמות הנמדדת בעלת אותו Date code ו – Lot code. רכיבים פסיביים רבים כגון קבלים, סלילים, נגדיםת ועוד גם ניתנים לזיוף. בקבלים לדוגמה, נבדק פרמטר כגון ESR שערכו משפיע על אמינות הרכיב. קבלים יכולים להיות מזויפים עם מכונת לייזר מתוחכמת לסימון הנותנת לחלקים מראה של “חוקיות”. קבלי אלומיניום אלקטרוליטיים מזויפים ע”י שימוש בכמוסות קטנות ערך והכנסתם לתוך פחיות בגודל של דירוג גדול עם סימון. לעיתים זייפנים מספקים קבלים עם קיבול גדול יותר מהנדרש. הבדיקות לקבלים, סלילים, ועוד כוללות בדיקת קיבול, השראות ועוד ע”י שימוש בצב”ד מסוג LCR. בדיקה חשמלית בסיסית שמבוצעת לרכיבים אקטיביים, מוליכים למחצה, היא תאימות פינים מבחינת התנהגות חשמלית בכמות הנבדקת ובאותו Date code ו- Lot code. התנהגות זהה של אופיין קדימה ואחורה בהדקי Vcc השונים של הרכיב (נבדק ע”י Curve Tracer), ובהדקים נוספים ברכיב. בדיקה חשמלית של צריכת זרם ברכיב באספקת מתח הזנה מתאים ועוד. תקן
MIL-STD-750/D קובע בדיקות אחידות למוליכים למחצה. בנוסף בדיקות סביבתיות בסיסיות וחשמליות (אלקטרוניות). ההגדרה “התקן” או “רכיב” כוללת פריטים כגון: טרנזיזטורים, דיודות, מיצבי מתח, מיישרים, דיודות מנהרה, ורכיבים אלקטרוניים אחרים. התקן הנ”ל מתייחס בלבד להתקנים מוליכים למחצה ומגדיר את מגוון הבדיקות החשמליות לרכיבים אלה. שיטות הבדיקה ממוספרות בתקן הנ”ל ומשויכות לרכיבים ולבדיקות חשמליות הקשורות אליהם. קיטלוג בדיקות הרכיבים המבוצעות הוא לפי חמש קבוצות עיקריות (טבלה 2).
| Description | Test methods numbers |
| Environmental tests | 1001 – 1999 |
| Cover-Mechanical characteristics tests | 2001 – 2999 |
| Electrical characteristics tests (transistors) | 3001 – 3999 |
| Electrical characteristics tests (diodes) | 4001 – 4999 |
| Tests for high reliability space applications | 5000 – 5999 |
טבלה 2: מספרי שיטות הבדיקה לרכיבים אלקטרוניים (Test methods numbers)
מפרט צבאי MIL-PRF-19500 לרכיבי מוליכים למחצה ותקן MIL-STD-1686 המפרט תוכניות בקרה לפריקה אלקטרוסטטית עבור רכיבים אלקטרונים. תקן ML-STD-750-3 מפרט שיטות בדיקה (מ – 3000 עד 3999), בדיקות חשמליות המתייחסות לטרנזיזטורי BJT (מתחי צומת שונים וזרמים), בדיקת אימפדנס תרמי (Thermal Impedance), טרנזיזטורים מסוג MOSFET ו – FET, בדיקות תדר ובתדר גבוהה (RF). האינדקס המספרי עבור שיטות הבדיקה השונות הוא כדלהלן: בדיקות סביבתיות לרכיבים (שיטות בדיקה מסדרת 1000), בדיקות איפיונים מכניים(שיטות בדיקה מסדרת 2000), בדיקות איפיונים אלקטרוניים לטרנזיזטורי ביפולר (שיטות בדיקה מסדרת 3000), בדיקות ביצועי מעגל והתנגדות תרמית (שיטות בדיקה מסדרת 3100), בדיקות בתדר נמוך (שיטות בדיקה מסדרת 3200), בדיקות בתדר גבוהה (שיטות בדיקה מסדרת 3300), בדיקות אופיינים בטרנזיזטורים מסוג MOSFET (שיטות בדיקה מסדרת 3400), בדיקות אופיינים בטרנזיזטורים מסוג גליום ארסניד (Gallium Arsenide), שיטות בדיקה מסדרת 3500. בדיקות אופיינים אלקטרוניים בדיודות (שיטות בדיקה מסדרת 4000), בדיקות אופיינים עבור Thyristors (מיישרים מבוקרים), שיטות בדיקה מסדרת 4200. בדיקת אופיינים אלקטרוניים לדיודת המנהרה (שיטות בדיקה מסדרת 4300), בדיקות אמינות גבוהות ליישומי חלל (שיטות בדיקה מסדרת 5000). קיימים מכשירים ייעודיים המאפשרים לבדוק במהירות רכיבים המגיעים לקו היצור ולספק חיווי מיידי האם הרכיבים תקינים או שמדובר ברכיבים מזויפים או רכיבים מגרסאות לא מתאימות. המכשיר בשלב הראשון לומד מהיא העכבה החשמלית של כול הדקי הרכיב ושומר את המידע בזיכרון. השלב הבא הוא הנחת הרכיב במשטח הבדיקה ומדידת העכבות בכול ההדקים. במידה ואין תיאום עכבות (בהשוואה לעכבות הנכונות שנלמדו), רכיב זה חשוד כמזויף.
השירותי בדיקות ניתנים גם בארץ בחברת י.מ. מגן מעבדות בע”מ
