Unikanie podrobionych podzespołów elektronicznych staje się coraz trudniejsze

Rys. 1. Obraz rentgenowski fragmentu plastikowej obudowy

Natura i złożoność łańcucha dostaw podzespołów elektronicznych powoduje, że podróbki mogą dość łatwo w sposób niezauważony zostać kupione przez praktycznie każdego producenta układów. Coraz bardziej zaawansowane metody produkcji oraz rosnąca skuteczność w ukrywaniu podróbek czynią problem jeszcze bardziej poważnym.

Wiele podrobionych części trafia do magazynów niezależnych dystrybutorów, którzy zajmują się dostarczaniem podzespołów starszych lub takich, których czas dostawy z fabryki byłby zbyt długi. Aby ochronić swoich klientów, część dystrybutorów skrupulatnie kontroluje otrzymywane podzespoły, dzięki czemu możliwe jest wykrycie podróbek oraz ich usunięcie z łańcucha dostaw.

Wzrost liczby podróbek oraz umiejętności fałszerzy spowodowały, że w niektórych przypadkach procesy kontrolne muszą być przeprowadzane w pokaźnych laboratoriach. Badane są z reguły nie tylko podzespoły, których kupno jest rozważane przez dystrybutora, ale także te otrzymane przez firmy OEM z innych źródeł, a nawet podróbki uznane przez prywatne laboratoria za oryginalne.

W globalnej sieci dostaw zdecydowaną większość podrobionych podzespołów elektronicznych stanowią układy scalone umieszczone w plastikowych obudowach, które pochodzą z używanych na Zachodzie płytek drukowanych. Po wycofaniu urządzeń elektronicznych z użycia, ich płytki drukowane są skupowane oraz w dużych ilościach wysyłane do Hongkongu, skąd trafiają do chińskiego miasta Shantou, które w tej części świata jest liderem procederu podrabiania komponentów.

Techniki "odnawiania" układów

W jednym z rozpracowanych przypadków płytki drukowane były ogrzewane nad strumieniem gorącego powietrza, aby roztopić połączenia lutowane. Następnie uderzano nimi o twarde podłoże w celu oddzielenia podzespołów, które były następnie zbierane i pakowane do worków, płukane, suszone na chodnikach, sortowane oraz zwracane do warsztatu fałszerzy, gdzie poprzez szlifowanie usuwano ich oryginalne oznaczenia.

Powierzchnia każdego podzespołu była następnie malowana, aby przypominać kolorem oryginalny komponent oraz ukryć ślady szlifowania. Po wyschnięciu dokonywano nowego znakowania za pomocą farby lub w procesie wytrawiania laserowego. Takie postępowanie mogłoby uszkodzić nawet najnowsze podzespoły, nie wspominając o tych pracujących od bardzo dawna.

Część z nich już na tym etapie nie działa, ponieważ pochodzą z uszkodzonych układów. Szczególnie istotne jest nieudolne sortowanie, wykonywane często przez dzieci, które zwracają uwagę tylko na wielkość podzespołu i liczbę wyprowadzeń. Wszystkie komponenty wyglądające tak samo trafiają na jeden stos niezależnie od numerów serii, a każdemu z nich zostają nadane jednakowe oznaczenia.

Celem tych wszystkich działań jest jak najlepsze wizualne upodobnienie podróbek do oryginałów, tak aby można było je sprzedać jako komponenty, które dopiero co opuściły fabrykę. Gdyby przedmiotem transakcji był produkt udający np. oryginalną rolkę, to oprócz układów musiałaby zostać podrobiona również rolka wraz z etykietą.

Czasami zdarza się, że z obawy o zdemaskowanie swoich nieudolnych podróbek fałszerze kupują pewną ilość oryginalnych podzespołów, które są umieszczane na początku i końcu rolki. W takiej sytuacji nawet spostrzegawczy kupiec po obejrzeniu kilkudziesięciu pierwszych lub ostatnich podzespołów nie zauważy, że pozostała część rolki zawiera podróbki. Podrabiane są nie tylko podzespoły w obudowach plastikowych.

Oprócz BGA oraz flip-chipów, podrabiane są układy w obudowach ceramicznych oraz komponenty pasywne, takie jak rezystory czy kondensatory. Istnieją również podróbki produkowane od zera przez fałszerzy, które mogą wyglądać jak nowe chipy z zewnętrznymi wyprowadzeniami, jednak bez układu w środku. Wprowadzenie podróbek do obrotu może następować w momencie pozaewidencjonowanej sprzedaży w mieście ich wytworzenia.

Potem mogą jeszcze wiele razy zmienić właściciela, zanim trafią do magazynu niezależnego dystrybutora. Nie wszyscy niezależni dystrybutorzy interesują się legalnością sprzedawanych części lub wyrażają skłonność do przeprowadzania licznych testów służących weryfikacji autentyczności podzespołów, dlatego podróbki mogą łatwo trafić do dowolnych produktów.

Zagrożenie dla elektroniki medycznej

Rys. 2. Wiele fałszerstw podzespołów można wykryć poprzez porównywanie komponentów i obserwację niedoskonałości pokryć lakierniczych, znakowania, kształtu obudów, kroju czcionek i niejednorodności powierzchni tworzywa

Nieprzewidywalność działania podróbek sprawia, że są one szczególnie niebezpieczne w produktach medycznych. Podrobiony podzespół nawet mimo montażu na nowej płytce drukowanej jest już komponentem starym i użycie go np. w urządzeniu elektroniki medycznej powoduje ryzyko licznych usterek w ciągu relatywnie krótkiego czasu.

Co prawda niektóre podróbki mogą działać prawidłowo przez pewien czas jednak wiele innych nie ma takiego szczęścia. Największe zagrożenie stanowią podróbki, które były przez jakiś okres normalnie użytkowane, przetrwały proces odnowienia i sprawiają wrażenie działających prawidłowo. Wilgoć, cykliczne wahania temperatur oraz zanieczyszczenia mogą łatwo spowodować usunięcie warstwy izolacyjnej oddzielającej wewnętrzne wyprowadzenia i wywołać zwarcie.

Skutkiem może być również rozwarcie połączenia z układem. Korozja może być przyczyną rozwarstwienia hamującego rozpraszanie ciepła, czego efektem będzie przegrzanie i awaria układu. Uszkodzenie może nawet powodować okresowe przerwy w pracy komponentu, co mogłoby zostać uznane za błąd oprogramowania.

Ryzyko niespodziewanych uszkodzeń elektrycznych znacznie rośnie z powodu ponownego znakowania podróbek. Fałszywy opis podzespołu do aplikacji komercyjnych o niewielkim zakresie temperatur może sugerować jego przystosowanie do aplikacji przemysłowych lub nawet wojskowych. Zdarza się również fałszowanie roku produkcji lub szybkości taktowania.

Jednak krytyczne awarie układów są najczęściej powodowane przez działające elektrycznie podróbki, które nieznacznie różnią się od oryginału, ale nie są testowane pod tym kątem ze względu na przekonanie o ich nowości. Ostatnio fałszerze znacznie poprawili wygląd swoich produktów poprzez zastosowanie materiału dokładnie odwzorowującego kolor komponentów oryginalnych.

Na początku podzespół jest przez nich szlifowany, aby usunąć istniejącą powłokę (pozostałe po tym procesie rysy są charakterystyczne dla podróbek), po czym rozpylana jest farba, na którą po wyschnięciu nanosi się nowe oznaczenia.

Rutynowa kontrola wizualna nie wystarczy do wykrycia podrobionych komponentów, chociaż w niektórych przypadkach możliwe będzie zauważenie zacieków farby często występujących na bocznych ściankach. W przypadku lepiej podrobionych elementów zacieki nie będą jednak widoczne.

Walka z podróbkami

Rys. 3. Prymitywne błędy w oznakowaniu (Philis), to już rzadkość

Ponieważ sposoby maskowania fałszowanych komponentów stają się coraz bardziej wyrafinowane, wykrywanie podróbek wymaga stosowania różnych technologii. Zaliczają się do nich testy elektryczne, mikroskopia świetlna i akustyczna, testy możliwości lutowniczych, badanie rozpuszczalnikiem, demontaż w celu weryfikacji układu, różne rodzaje badań rentgenowskich, analiza dokumentacji oraz badanie współpłaszczyznowości.

Rozpuszczalnik usuwa powłokę nałożoną przez fałszerzy bez uszkadzania powierzchni podzespołu oryginalnego, pozwalając szybko ocenić, czy fałszerstwo miało miejsce. Wszystkie te metody stają się nieocenione w konkretnych sytuacjach.

Na przykład do odsłonięcia pierwotnych oznaczeń podrobionego układu scalonego dobrze nadaje się technika obrazowania akustycznego zastosowana po usunięciu fałszywej powłoki oraz opisów. Mimo że oznaczenia oryginalne w wyniku ich znacznego zeszlifowania stały się niewidoczne dla ludzkiego oka, to będą wystarczająco czytelne na obrazie akustycznym.

Podsumowanie

W przeszłości można było często spotkać podróbki prymitywne, łatwe do rozpoznania dzięki błędnie napisanej nazwie firmy lub zdeformowanym literom. Takie komponenty mogą się pojawiać nawet obecnie, jednak duża liczba ich lepiej zamaskowanych odpowiedników wymaga od nabywców znacznie większego nakładu pracy niż tylko wizualnych oględzin.

Grzegorz Michałowski