本发明涉及器件可靠性检测技术，尤其涉及一种假冒翻新塑封器件识别方法。
背景技术：
当前我国许多军工单位需通过中间商及代理商等渠道采购进口塑封器件，由于采购人员对进口塑封器件假冒翻新的现象警惕性不高，使得假冒翻新进口塑封器件进入供应链，并且由于假冒翻新进口塑封器件的表现形式各不相同，具有不同的特征，使试验及使用人员难以识别，从而导致在整机中使用所带来的可靠性风险。
为了有效防止或降低这种可靠性风险，就需要针对假冒翻新进口塑封器件进行有效识别，但是由于假冒翻新进口塑封器件的表现形式多种多样，又以假冒翻新的物理特征最为突出，而目前国内还没有针对识别进口塑封器件假冒翻新物理特征的标准及有效方法，这就给如何准确识别假冒翻新进口塑封器件带来了更大的困难。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种假冒翻新塑封器件识别方法，通过对假冒翻新塑封器件的物理特征进行识别，有效防止或降低假冒翻新塑封器件在整机中使用所带来的可靠性风险。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种假冒翻新塑封器件识别方法，包括以下步骤：S1：运用显微镜放大检查器件的外观物理特征；S2：利用X射线检查器件的内部物理特征；S3：通过声学扫描显微镜检查器件的内部物理特征；S4：通过激光开封与酸开封结合的方式去除器件的包封料；S5：运用显微镜对器件的内部物理特征进行微观检查；S6：对器件内部的键合引线材料进行能谱分析；S7：运用扫描电子显微镜检查芯片结构特征；S8：判断器件的外观物理特征、内部物理特征、键合引线材料、芯片结构特征是否与原厂器件一致，如果其中任意一项或多项不一致，则判断该器件为假冒翻新器件。
本发明的上述一个方面提供的假冒翻新塑封器件识别方法通过对假冒翻新塑封器件的物理特征进行识别，能够有效防止或降低假冒翻新塑封器件在整机中使用所带来的可靠性风险。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的假冒翻新塑封器件识别方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
进口塑封器件假冒翻新的常见手段有以下两类：
(1)仿制加工，以次充好。假冒塑封器件通常将型号、低质量等级或功能不同的产品，仿制成其它同类产品进行销售。采用类似方式加工出来的器件与实际功能不符，更是无法满足整机系统的功能要求。
(2)废品翻新，二次使用。翻新塑封器件是将已被淘汰、使用过、或制造过程中的废次品，甚至是不同型号或功能的产品，经工艺处理，掩盖原有特征形貌，并印刻同生产厂家、同型号及同批次的标识，作为新产品重新投入市场。这类塑封器件在翻新处理过程中会引入新的损伤，如塑封料表面打磨造成芯片表面的机械损伤、内部界面分层、引脚机械损伤，焊锡处理过程中引入腐蚀性化学物质的残留，以及静电放电损伤等。
假冒翻新进口塑封器件的表现形式多种多样，又以假冒翻新的物理特征最为突出，比较常见的假冒翻新进口塑封器件的表现形式主要包括以下几种：
a)喷涂或打磨翻新后重新打标。现在的假冒翻新进口塑封器件绝大多数采用激光打标或用高级油墨印刷，标志清晰，而翻新打标的塑封器件因要去除原标记，所以打磨后的封装表面存在明显的颗粒感及喷涂痕迹；并且打磨掉原标记后，这样器件的整体厚度会明显小于正品尺寸，重量也相对较轻，但不用专业仪器测量，一般很难分辨。此外，还有一些型号相同的假冒翻新器件在标识的信息、字体大小、排列方式均与正品不一致。
b)原始制造商废弃或有缺陷的集成电路。利用废弃的不合格产品来以次充好，这种产品一般需要进一步检测方能发现问题，如进行筛选试验、性能测试等。
c)从废弃的组件中拆解下来用过的塑封器件(旧货)，将其翻新冒充全新的集成电路。这种翻新的集成电路引脚通常需要重新切筋或二次镀锡处理等，经过翻新后引脚比一般比正品更为新亮，引脚端面存在镀锡痕迹。
d)芯片与封装壳体标识不一致。例如封装壳体标识为原厂产品，经化学开封后发现其中一只管芯LOGO实为另一家公司。
e)假冒翻新器件的内部结构与原厂正品明显不同。例如通过X射线及开封观察可以发现，假冒翻新器件与原厂正品在键合引线材料、引线框架、芯片大小等方面均不一样。
本发明的实施方式针对上述假冒翻新手段和表现形式，提供一种假冒翻新塑封器件物理特征识别方法，结合塑封生产工艺及原厂塑封器件的技术规格书，首先采用三维视频显微镜进行无损的外观物理特征观察分析，包括原厂与疑似假冒翻新器件的标志、定位标识、塑封形貌、引出端形貌、尺寸及重量；然后采用X射线检查两种器件的内部物理特征，包括芯片、引线框架、键合引线材料及互联方式；再采用声学扫描显微镜(例如C-SAM，超声波扫描显微镜)分析两种器件内部是否存缺陷(分层、空洞)；最后采用破坏性的开封(化学、机械)方式打开器件后，采用三维视频显微镜、金相显微镜、能谱分析仪及扫描电子显微镜检查两种器件的内部物理特征，包括基板、芯片信息(LOGO)、芯片结构(钝化层、金属化层)键合引线材料及互联方式。
图1为本发明一种实施方式的假冒翻新塑封器件识别方法的流程图。如图1所示，该实施方式的假冒翻新塑封器件识别方法，包括以下步骤：
S1：运用显微镜放大检查器件的外观物理特征；
S2：利用X射线检查器件的内部物理特征；
S3：通过声学扫描显微镜检查器件的内部物理特征；
S4：通过激光开封与酸开封结合的方式去除器件的包封料；
S5：运用显微镜对器件的内部物理特征进行微观检查；
S6：对器件内部的键合引线材料进行能谱分析；
S7：运用扫描电子显微镜检查芯片结构特征；
S8：判断器件的外观物理特征、内部物理特征、键合引线材料、芯片结构特征是否与原厂器件一致，如果其中任意一项或多项不一致，则判断该器件为假冒翻新器件。
以下对本实施方式的上述方法进行进一步的详细说明。
本发明的实施方式对假冒翻新塑封器件的物理特征进行识别，将其与原厂器件进行比较来判断是否假冒翻新器件。为此，首先可以根据进口塑封器件的名称型号，到原厂进口器件的官方网站下载技术规格书，查询器件信息。作为一个实例，例如对进口塑封器件MAX485E进行假冒翻新物理特征识别时，到器件的制造商Maxim官网下载该器件的技术规格书。
其次可以结合塑封器件的制造工艺来确定可能需要识别的物理特征。模塑封装流程如下：芯片利用焊料或导电胶粘接到芯片粘接区后，采用键合引线将芯片压焊盘和引线框架上的指形键合区相连完成电气连接，然后用热固型(交联)环氧树脂、固化剂等模塑料将引线框架-芯片包封起来形成最终的封装结构。而模塑成形后留在模塑料的外部引线框架，还需进行引线镀覆切筋，适用于不同的组装需求。
从上述模塑封装流程来看，考虑到假冒翻新成本，假冒翻新器件主要是从后道工序入手。通常是将已被淘汰、使用过或制造过程中的废次品，经工艺处理，掩盖原有特征形貌，并印刻同生产厂家、同型号及同批次的标识，作为新产品重新投入市场。这类塑封器件在翻新处理过程中会引入如机械损伤、内部界面分层、引脚损伤，静电放电损伤及焊锡处理过程中引入腐蚀性化学物质的残留等新的损伤。
因此，在步骤S1中，根据塑封器件的制造工艺，在三维视频显微镜下放大(3倍～200倍)检查器件的外观物理特征。在上述实例中，结合产品的技术规格书和塑封制造工艺可知，MAX485E器件为8pin(管脚)的SOP封装形式，其中一个批次的产品满足该要求，但与原厂正品相比，印刷标记字体及塑封体的定位孔标识均不一样，塑封颗粒差异明显，由此可知该批次的MAX485E存在疑似翻新的痕迹。
在步骤S2中，运用X射线测试仪检查器件内部结构特征形貌及缺陷。在上述实例中，疑似翻新器件内部的引出端焊板、芯片粘接基板以及芯片的大小、位置、形貌与正品相比均存在明显差异。另外，根据X射线原理可知，不同材料对于X射线的吸收强度不同，因此会形成灰度不同的图像，根据当前的制造工艺推测疑似翻新器件的键合引线为Cu丝，而查询MAX485E的技术规格书可知，键合引线材料应为Au丝。
在步骤S3中，运用声学扫描显微镜检查器件内部缺陷，发现上述实例中的疑似翻新器件内部的引出端焊板、芯片粘接基板以及芯片的大小、位置、形貌与正品相比均存在明显差异。另外，疑似翻新器件的基板、引线框架与塑封料出现分层缺陷，推测产品的塑封固化工艺存在不足或存储环境导致塑封料吸潮产生分层缺陷。
在步骤S4中，运用激光开封与酸开封结合的方式去除器件进行破坏性开封，去除包封料，从而打开塑封器件的塑封材料进行内部特征观察。在该步骤中，可以首先利用激光开封机对将要酸开封的区域刻蚀，然后使用发烟硝酸HNO3或发烟硫酸H2SO4酸蚀刻去除覆盖在芯片表面的塑封材料，以达到去除器件包封料的目的。
在步骤S5中，运用三维视频显微镜(放大3倍～100倍)及金相显微镜(放大50倍～200倍)进行微观检查器件内部特征形貌。在上述实例中，通过内部特征分析对比，验证了步骤S3(X射线检查)及步骤S4(C-SAM检查)的特征识别信息，疑似翻新器件的引出端焊板、芯片粘接基板以及芯片的大小、位置、形貌与原厂正品均存在明显差异，并且确认其芯片表面Logo为另一家公司的Logo，而且键合引线材料为Cu，在经历步骤S5的酸开封时被腐蚀。
在步骤S6中，运用能谱分析仪测试器件内部键合引线材料成份。在上述实例中，能谱分析结果验证了疑似翻新器件的键合引线材料为Cu，而根据原厂技术规格书的封装信息，键合引线材料应为Au。
在步骤S7中，运用扫描电子显微镜检查芯片晶圆钝化层、金属化层。钝化层就是在芯片晶圆表面覆盖的保护介质膜，以防止晶圆表面污染，而金属化层提供导电的通道。在上述实例中，疑似翻新器件的芯片金属化布线完全不同于原厂正品。
在步骤S8中，符合性判定该器件为假冒翻新产品，根据前述一系列的无损到破坏性的物理特征识别可以判断，另一家公司的芯片在销售渠道或使用环节中，器件表面物理特征被人为打磨后，重新喷涂成为新的特征形貌，伪装成MAXIM研制的MAX485E芯片进行使用，这将对型号整机带来极大的可靠性隐患。
如上所述，本发明实施方式的假冒翻新塑封器件识别方法属于无损到破坏的识别流程，实现了对进口器件假冒翻新的物理特征的有效识别，降低了整机系统因使用假冒翻新塑封器件而带来的可靠性隐患风险。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施方式，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正、替换、改进等。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。