摘要
電子元件缺貨假IC零件氾濫不斷發生，有時供給過於需求有時又是需求大於供給，這劇碼是一直不斷上演發生中，也因此讓電子晶片偽造者有可乘之機。電子產業因假冒電子零件而導致的損失每年估計超過50億美元，高額利潤更讓偽造者們趨之若鶩。在電子晶片購買時要從零件外觀來辨別出真偽是越來越不容易，該如何在非破壞情況下就能立即鑑別出真偽電子零件?已是目前電子零件買賣上重要的課題，若在不知情下提供給客戶假IC電子零件，而客戶使用仿冒電子零件，造成在SMT加工後產品失效，尤其是高單價BGA產品失效，造成追訴後鉅額金錢損失外，更重要是公司商譽信用影響。桌上型工業X ray machine檢查機便是一種有效非破壞檢查IC電子零件檢查技術與技巧。
10種非破壞IC品質檢查方法，協助電子零件製造商、OEM或IC電子零件貿易使用桌上型2D X-Ray machine缺陷檢查辨識假冒電子元件技巧。
外觀一樣，內部不同
兩顆IC電子元件外觀上看起來可能完全一樣，相同端子、相同標記，但裡面卻完全不同(尤其是高單價的CPU)。工業桌上型X Ray 2D/3D檢查機是能夠在不破壞電子零件封裝材料(epoxy)，穿透到內部die相關製程構造的唯一方式，下列圖1同一批次兩個元件內部結構完全不同。
圖1.同一批次的兩個元件內部結構完全不同
好的、壞的、醜的(電子零件100%檢查品質)
唯有對所有IC電子零件執行100%檢查，才能確定每一個電子元件都是正品。偽造者通常將正品和贗品混在同一個包裝或同一個批次包裝中以逃避抽檢檢測。你能在下圖2. 中從X光影像中輕易看出哪一個是假貨嗎？
圖2. 對電子零件100%內部X光穿透檢查做品質管理
與正品對比
檢查電子零件偽造品的一個好辦法是將待查元件與標準的正品元件進行內部結構比對。從下圖3中可以看出，同一個批次中兩個零件外觀看起來一樣。為了能準確比較，除了需要檢查批號、日期代碼、元件號、製造商位址、外部標記和零件結構外，還需要進行桌上型工業X光2D/3D X ray檢查機穿透檢查來做最後判斷。
圖3. 相同外觀電子零件進行桌上型非破壞工業桌上型2D X ray machine內部檢查比對
接腳不匹配
從一個電子零件的導線架和導線鍵合圖的佈局，你能夠瞭解該零件的很多資訊。當將導線接合圖重疊到X光影像時，注意檢查它們是否有所不同。從以下例子可以看出VPP和VDD接腳差異。
圖4. 桌上型工業X光2D/3D檢查機穿透圖與電子零件佈線圖重疊檢查
引線鍵合缺失
如果從X光影像中看到引線鍵合差異，說明這可能是一個偽造品，這時需要進一步分析來確認。但是請注意，鋁線(密度低)鍵合在X光圖中不容易(影像較淡)顯示，可能導致錯誤判斷，因此在評估設備時，最好能將鋁線影像顯示做為評估設備技術指標之一項。
圖5. 鋁線在X光影像中可能不易看到，造成誤判
內部缺陷警覺
對一個電子零件進行全面檢查可以驗證其機械完整性。例如，從下圖6中可以看到封裝內部的引線鍵合球和迴路。不過只根據這一點並不能判定該元件是假冒品，但這是可以做到提醒警覺。
圖6. 封裝內部的導線鍵合球和回路差異
外部缺陷
若一個電子零件有外部缺陷，這可以說明該電子零件沒有得到正確加工製程處理。圖7中的桌上型2D X光檢查機X光影像示例顯示出一個球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）焊球被損壞了。如果電子零件沒有在原始製造商提供的托盤、封裝管或卷帶中，便很容易造成這類(外部缺陷)損壞。即使其他測試判定這樣的零件是正品，包裝不當也可能使其被誤認為贗品。
圖7. 球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）的焊球損壞
球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）氣泡過多
有將電子元件從舊板子上取出，清理乾淨然後作為新品賣出，嚴格地說這也許並不是假冒行為。雖然電子元件是真貨，但這個回收處理過程可能使最終SMT後產品不合標準。當回收商從板子上拔出舊球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）電子元件後，是會重新上錫球的。
重新上球過程很重要，電子元件和新焊球間金屬介面已經不像最初那樣乾淨了。翻新的球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）元件表面經常會發現氣泡過多。在下圖8中桌上型2D X ray machine檢查機X光影像，可以看到裸晶中有大量氣泡，這顯示該元件曾被拔出並且重新上過錫球。
圖8. 裸晶中有大量氣泡(舊BGA翻新)
接腳彎曲
如圖9所示，用不正確的方式儲存元件會導致接腳彎曲。桌上型工業X光2D/3D檢查機可以檢測托盤內的元件，在檢查元件真偽時無需將其從包裝中取出。所用托盤有時候是尺寸錯了，有時候是材料不對。在這些情況下，造假者是不會使用合適材料來處理ESD(Electrical Static Discharge，靜電放電)，而是會用成本較低的材料來替代。成本較低的替代材料可能損壞零件。
圖9. 托盤內電子零件用不正確的方式儲存元件會導致接腳彎曲
裸片貼裝氣泡過多
電子晶片元件製造商投入了大量資金來保證售出產品的一致性。如果同一批次有部分元件內部有異常晶片貼裝氣泡，如圖10所示，那麼這些電子零件和整個批次的品質便值得懷疑，這現象有可能是儲存電子零件的溫度和濕度不適宜。
圖10. 電子零件晶片貼裝氣泡
結論
能邁科技十多年來一直致力於開發X光應用相關設備(手持XRF，桌上XRF，二次靶材XRF，膜厚XRF，SEM-EDS，XRD，2D 3D X ray CT，自動化PCB產線(on line)X光銅箔鍍層膜厚分析，自動化金屬棒材(管材)產線(on line)成分及PMI系統，自動化產線粉末樣品元素濃度分析和各種元素及XRD定量及X光影像算法，能邁科技發現X光用來尋找IC電子零件假冒偽劣的方式是目前最有效及科學方式。能邁科技隨著時間推移所學到的是，假冒偽劣電子IC組件質量不斷提高，使得假冒IC電子零件越來越難以外觀來做檢測。
製造假IC電子零件企業數量和復雜程度都在增加提升。在進料或買賣中需要部署更高端檢測設備來檢測這些假貨，而檢查的技術也需要變得更加複雜。過去幾年還可以通過簡單目視檢查來檢測大多數假冒IC電子組件。現在大多數偽造IC電子組件在假冒設計時就考量到能通過外觀目視檢查仿冒設計。
這讓桌上型工業X射線2D/3D檢查機成為檢查批次IC電子零件均勻性和評估電子組件真實性的重要工具。能邁科技無法期望偽造的IC電子元件問題能很快就會減少數量和複雜性。但實際上由於假冒IC電子零件經濟利潤激勵很高，能邁預計它會繼續增長。因此，能邁科技特別提供10種在電子零件買賣上可以鑑別真偽技術來減少仿冒市場猖獗。
除了上述電子零件做購買零件的進料檢查外，桌上型工業X光2D/3D檢查機應用也會用在SMT(Surface Mount Technology，表面貼焊技術)加工後的品質不良(失效)檢查及MLCC(積層陶瓷電容器，Multi-layer Ceramic Capacitor)檢查，若您對電子零件在經由SMT(Surface Mount Technology，表面貼焊技術)加工後的失效檢查或MLCC(積層陶瓷電容器，Multi-layer Ceramic Capacitor)品質檢查有興趣，歡迎您加入能邁科技會員申請，我們將會提供相關案例讓您知道目前在MLCC(積層陶瓷電容器，Multi-layer Ceramic Capacitor)及SMT(Surface Mount Technology，表面貼焊技術)加工後產品如何使用工業X ray 2D/3D(CT)檢查失效及做生產改善。
