新冠疫情已造成供应链中断和元器件短缺，中断了原材料和大量电子元器件的许多供应渠道，使制造商只能生产半成品或闲置产能。配给制迫使制造商在自由市场上购买元器件，因此增加了购买到假冒元器件、过期元器件、混合批次元器件、处理不当元器件、回收元器件及有缺陷元器件的风险，风险从向可靠供货源购买元器件时的典型0.5%~1.5%，增加到在自由市场购买元器件时的5%~10%。电子行业因假冒元器件而导致的损失每年估计超过50亿美元，高额利润更让造假者们趋之若鹜。

假冒元器件通常为回收元器件，克隆（仿制）、超量生产和不符合规格、有缺陷的元器件以及被篡改描述信息的元器件，这类元器件会产生严重的隐患，芯片内被篡改的信息可能会破坏整个系统的功能，会造成整机产品的早期失效，或对产品稳定性、可靠性造成负面影响。

X射线无损检测技术因其具有强大的“透视”能力，可以帮助OEM（原始设备制造商）识别假冒元器件，下面介绍10种可识别的假冒元器件类型。

10种可识别的假冒元器件类型

01 外观一样，内部不同

两个器件外观上可能看起来完全一样，有相同的端子、相同的标记，但里面却完全不同。X射线能够“看到”一个器件内部却不会破坏器件。下图中两张3D效果图显示了同一批次的两个器件内部结构完全不同。

02 好的、坏的、丑的

必须100％检查所有器件，才能确定每一个器件都是正品。造假者通常将正品和赝品混在一个包装或一个批次中，以逃避检测。你能看出下图中哪一个是假货吗？

03 与正品对比

检查伪造品的一个好办法是将待查元器件与标准的正品元器件进行比较。从下图可以看出，同一个批次中的两个部件外观看起来不一样。为了准确比较，需要检查批号、日期代码、部件号、制造商地址、外部标记和设备的结构。

04 引脚不匹配

从一个部件的引线框架和引线键合图的布局能够了解该部件的很多信息。当将引线键合图叠加到X射线图像时，注意检查它们是否有所不同。从下图可以看出VPP和VDD引脚的差异。

05 引线键合缺失

如果从X射线图像中看到引线键合缺失，表明这可能是一个假冒品，需要进一步分析来确认。但是请注意，铝线键合在X射线图像中不会显示，这可能导致错误判断。

06 可疑内部缺陷

对一个部件进行全面检查可以验证其机械完整性。例如，从下图可以看到封装内部的引线键合球和回路。不过仅根据这一点并不能判定该器件是假冒品，但是这至少应引起警觉。

07 外部缺陷

若一个部件有外部缺陷，说明该部件没有得到正确的处理。下图显示出一个球栅阵列（BGA）部件的焊球被损坏了。如果部件没有包装在原始制造商提供的托盘、封装管或卷带中，便很容易造成这类损坏。即使其它测试判定这样的部件是正品，包装不当也可能使其被误认为赝品。

08 BGA气泡过多

也有人将元器件从旧板子中取出，清理干净，然后作为新品卖出，严格地说这也许并不是假冒行为。虽然元器件是真货，但这个处理过程可能使最终产品不合标准。当造假者从板子上拔出球栅阵列（BGA）器件后，需要重新上球。

重新上球的过程很重要。器件和新焊球间的金属界面已经不像最初那样干净了（将第一个焊球上到器件最初的焊盘上时）。因此，翻新的BGA器件表面经常会发现气泡过多。在下图中可以看到裸器件中有大量气泡，这表明该器件曾被拔出并且重新上球。

09 引脚弯曲

如下图所示，用不正确的方式存储元器件会导致引脚弯曲。X射线可以检测托盘内的元器件，因此在检查元器件真伪时无需将其从包装中取出。所用托盘有时候是尺寸错了，有时候是材料不对。在这些情况下，造假者不是用合适的材料来处理ESD，而是用成本较低的材料来替代。成本较低的替代材料可能损坏部件。

10 裸片贴装气泡过多

电子元器件制造商投入了大量资金来保证售出产品的一致性。如果同一批次的一些元器件内部有异常的芯片贴装气泡，如下图所示，那么这些元器件和整个批次的质量便值得怀疑。这有可能是存储元器件的温度和湿度不适宜造成的。

X射线无损检测技术

X射线检测的工作原理主要是利用X射线的穿透作用，X射线波长短、能量大，照射到物质上时，物质只能吸收一小部分，但大部分X射线的能量通过物质原子的间隙，表现出很强的渗透能力。类似于我们在医院拍胸片。

X射线无损检测方案根据客户对检测精度、速度、自动化程度等方面的需求，主要分为两类：

一类是检测精度要求高，检测速度要求低，人工识别，检测内容涉及检查焊缝、重要零部件缺陷、实验室分析、集成电路板焊点检测等领域；

另一类是在生产线上在线检测工件，检测速度（效率）要求高，能通过计算机自动标定缺陷位置或自动剔除不合格产品。在工厂生产自动化程度越来越高的情况下，配合自动生产线检测工件，应用领域非常广。

X射线无损检测技术正广泛地应用于汽车、科学研究、增材制造、智能手机等工业领域，可应用于检测锂电池SMT焊接、 IC封装、 IGBT半导体、 LED灯条背光源气泡占空比等，以及BGA芯片检测、压铸件疏松焊接不良检测、 电子工业产品内部结构缺陷检测等。

近年来，X射线无损检测技术的应用领域更在进一步拓展，在材料测试、食品检测、制造业、电器、仪器仪表、电子、汽车零部件、医学、生物学、考古、地质等领域都有不俗的表现。 

作者：Hailey Lynne McKeefry

原文出处：EDN China

编译：Jenny Liao

来源：济南中科核技术研究院