Mehrkosten durch ein Testlabor?

Testhäuser für elektronische Bauteile spielen in der heutigen Halbleiter- und Mikroelektronikbranche eine immer größere Rolle, um die Qualität und Zuverlässigkeit von elektronischen Komponenten sicherzustellen. Vor allem wenn die Bauteile nicht direkt vom Hersteller und bzw. oder von Franchise Distributoren bezogen werden.

Qualitätssicherung und Erkennung von gefälschten elektronischen Bauteilen

Die Fälschungserkennung bei elektronischen Bauteilen erfordert ein geschultes Auge und fortschrittliche Technologien. Folgende Vorgehen sind die Regel renommierter Testhäuser.

Äußerliche Inspektion:

Die primäre Maßnahme zur Fälschungserkennung besteht in der äußerlichen visuellen Inspektion. Abweichungen in der Umverpackung, im Druckbild der Typenbezeichnung und bzw. oder des Herstellerlogos oder den Kontaktflächen könnten als Indizien für gefälschte elektronischer Bauteile bewertet werden.

Elektrische Tests

• Funktionsprüfung (Functional Testing): Dieser grundlegende Test überprüft, ob der Chip die erwarteten Funktionen und Operationen ausführt, für die er entwickelt wurde.
• Stromverbrauchstest (Current Consumption Test): Dieser Test misst den Stromverbrauch des Chips in verschiedenen Betriebsmodi, um sicherzustellen, dass er effizient arbeitet und die Stromspezifikationen einhält.
• Spannungsversorgungstest (Voltage Supply Test): Hierbei wird die Stabilität und Toleranz des Chips gegenüber verschiedenen Versorgungsspannungen getestet.
• Geschwindigkeitstest (Speed Test): Dieser Test bewertet die Arbeitsgeschwindigkeit des Chips und stellt sicher, dass er die spezifizierten Taktfrequenzen einhalten kann.
• Temperaturtest (Temperature Testing): Die Chips werden verschiedenen Temperaturen ausgesetzt, um sicherzustellen, dass sie unter verschiedenen Umweltbedingungen korrekt funktionieren.
• Signalintegritätstest (Signal Integrity Testing): Hierbei wird die Qualität und Integrität von Signalen auf dem Chip überprüft, um sicherzustellen, dass sie störungsfrei übertragen werden.
• Halbleiterelektrische Parametermessung (Semiconductor Electrical Parameter Measurement): Dazu gehören Tests wie die Messung von Strom, Spannung, Kapazität und Widerstand auf dem Chip.
• Leckstromtest (Leakage Current Test): Dieser Test misst den Leckstrom eines Chips, um sicherzustellen, dass er im ausgeschalteten Zustand keine unerwünschten elektrischen Verluste aufweist.
• Analoge Test (Analog Testing): Dieser Test überprüft die Funktionalität und Genauigkeit analoger Schaltungen auf dem Chip, wie beispielsweise in analogen Signalverarbeitungschips.
• Kurzschlussprüfungen (Short Testing): Hierbei wird nach Kurzschlüssen auf dem Chip gesucht, um sicherzustellen, dass keine unerwünschten Verbindungen zwischen verschiedenen Schaltungen existieren.
• EMI/EMC-Test (Elektromagnetische Verträglichkeits-Test): Dieser Test bewertet die elektromagnetische Verträglichkeit des Chips, um sicherzustellen, dass er keine elektromagnetischen Störungen verursacht oder empfindlich darauf reagiert.

Materialanalyse

• XRF Analysis (Röntgenfluoreszenzanalyse) dient zur Bestimmung des chemischen Aufbaus von elektronischen Bauteilen, insbesondere im Hinblick auf RoHS-Konformität und das Vergleichen mit Herstellerspezifikationen.
• Decapsulation und Die Verification umfassen die Entfernung der äußeren Schichten eines Bauteils, um den Die auf Unregelmäßigkeiten zu überprüfen.
• X-ray-Untersuchungen können dazu verwendet werden, das Vorhandensein eines Die und die Konsistenz der Die-Größe, Layout und Drahtverbindungen zu bestätigen.
• C-SAM (C-Mode Scanning Acoustic Microscopy) dient dazu, Delaminationen und mögliche vorherige Teilmarkierungen zu erkennen.
• Kontakte/Beine auf Bauteilen werden auf Anomalien geprüft, wie z.B., ob die Anschlüsse verbogen oder beschädigt sind.
• Die Überprüfung der Bauteilemaße stellt sicher, dass die Abmessungen des Bauteils den Herstellerspezifikationen entsprechen.
• Der Acetone Test for Blacktopping testet, ob die Oberfläche eines Bauteils verändert wurde, um alte Markierungen zu verbergen.
• Durch den Scrape Test wird ein kleines Stück Material von der Chip-Oberfläche abgekratzt. Dieses Material wird dann analysiert, um sicherzustellen, dass die Schichten auf dem Chip korrekt aufgebracht wurden und keine Mängel aufweisen.
• Der Permanency Marking Test prüft die Beständigkeit von Bauteilmarkierung gegenüber Lösungsmitteln.

Mikroskopische Untersuchung

Die Röntgenuntersuchung ermöglicht einen Blick ins Innere von Bauteilen. Dadurch können sehr hochwertige Fälschungen aufgedeckt werden.

• Durch Dekapsulation wird das Gehäuse vom Die entfernt, was eine weitere Analyse des Dies ermöglicht. Die Dekapsulation umfasst in der Regel die folgenden Schritte:

1. Chemische Entfernung: Der Chip wird chemischen Prozessen unterzogen, die das Gehäusematerial auflösen oder erweichen, das oft aus Epoxidharz oder Keramik besteht. Übliche in diesem Prozess verwendete Chemikalien sind Lösungsmittel, Säuren oder Basen.
2. Mechanische Entfernung: Nachdem das Gehäusematerial geschwächt oder aufgelöst wurde, können durch Abkratzen oder Schleifen das verbleibende Material entfernt und der Die freigelegt werden.
3. Die-Extraktion: Sobald der Die freigelegt ist, kann er mit speziellen Werkzeugen und Techniken vorsichtig aus dem Gehäuse entfernt werden.
4. Analyse: Nach erfolgreicher Dekapsulation können die internen Komponenten, einschließlich des integrierten Schaltkreises, die Bond-Drähte und andere Strukturen, analysiert werden. Diese Analyse kann dazu beitragen, Designdetails zu identifizieren, die Funktionalität des Chips zu überprüfen oder eventuelle Defekte ausfindig zu machen.

• High Magnification Inspection ermöglicht es, Oberflächenstrukturen und Oberflächenmerkmale unter hoher Vergrößerung zu überprüfen. In der Regel wird dieser Vorgang bildlich dokumentiert.
• Bei der Surface Texture-Analyse werden Unterschiede in der Textur auf der Chip-Oberfläche erkannt, die auf Modifikationen hinweisen können.
• Mold Marks auf dem Die werden auf Unebenheiten hin überprüft, um festzustellen, ob die Bauteiloberfläche erneuert wurde.
• Part Marking-Untersuchungen dienen der Erkennung, ob Markierungen auf dem Die modifiziert wurden.

Vorteile einer Zusammenarbeit mit Testhäusern für elektronische Bauteile

Fälschungserkennung und Qualitätssicherung

Testhäuser sind haben die notwendigen Ressourcen und Technologien, um gefälschte Bauteile zu identifizieren. Die Qualitätssicherung hat für OEMs oberste Priorität, um sicherzustellen, dass elektronische Komponenten den geforderten Normen und Spezifikationen entsprechen. Testhäuser können sicherstellen, dass die elektronischen Bauteile zuverlässig funktionieren und frei von Mängeln sind.

Langfristige Kosteneinsparungen

Die Zusammenarbeit mit einem Testhaus für elektronische Bauteile spart langfristig gesehen Zeit und Geld. OEMs und EMSs können sich auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren, während die Qualitätssicherung von Experten gewährleistet wird. Rückrufaktionen für Endprodukte können umgangen sowie mögliche Gewährleistungsansprüche vermieden werden.

Mehraufwände durch Zusammenarbeit mit einem Testhaus

Während die Vorteile eines Testhauses überwiegen, gibt es auch einige potenzielle Nachteile, die berücksichtigt werden sollten.

Direkte Mehrkosten

Die Dienstleistungen eines Testhauses für elektronische Bauteile verursachen zusätzliche Kosten.

Zeitlicher Aufwand

Die Qualitätssicherung und Fälschungserkennung erfordern Zeit und Ressourcen. OEMs müssen bei der Beschaffung der Ware berücksichtigen, dass genügend Zeit für die Prüfung von Bauteilen notwendig ist.

Abhängigkeit von Dritten

Das Abhängigkeitsverhältnis zu Testhäusern ergibt sich daraus, dass OEMs, die weder Fachpersonal noch Testausrüstung im Hause haben, auf die Expertise von Dritten zur Gewährleistung von Bauteilqualität und Fälschungserkennung angewiesen sind.

Fazit

Die Zusammenarbeit mit Testhäuser für elektronische Bauteile ist ein unverzichtbarer Schritt, um die Qualität und Zuverlässigkeit von elektronischen Bauteilen, die nicht vom Hersteller oder Franchise Distributor bezogen worden sind, zu gewährleisten. Zwar sind die zusätzlichen Kosten und der benötigte Zeitaufwand eine direkte Mehrbelastung, doch überwiegen die Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die langfristige Qualitätssicherung und Kostenersparnis, die mit der Vermeidung von Rückrufaktionen von Endprodukten und Regressansprüchen von Kunden einhergehen.