Obsoleszenzmanagement: So schützen Sie sich vor Plagiaten

Ein professionelles Obsoleszenzmanagement wird immer wichtiger: Der geschulte Blick geht heute nur noch mit modernster Technik.

Thomas Otto: „Wir bearbeiten das gesamte Spektrum elektronischer Bauteile.“ Marisa Robles

Jens Hoefer: „Augen auf beim Kauf, denn gute Fälschungen sind keine Originale.“ Marisa Robles

Plagiate sind kaum mehr von den Originalen zu unterscheiden. Das Sicherheitsrisiko ist enorm, denn fällt eine Produktfälschung in den hauseigenen Probeläufen nicht auf, kann dies fatale Folgen haben.

„Weltweit verkaufen skrupellose Geschäftemacher aussortierte, oft schrottreife Halbleiter als Neuware. Oder sie etikettieren billige Standardbauteile um und verhökern sie als teure Spezialkomponenten mit erweiterten Spezifikationen. Gewinnspannen von 300 Prozent und mehr sind keine Seltenheit“, erläutert Jens Hoefer. Der Geschäftsführer von Factronix beobachtet, wie sich vor allem in den letzten Jahren vorzugsweise in China eine regelrechte Plagiats-Industrie mit Umsätzen in Millionenhöhe entwickelte – mit steigender Tendenz.

Ein komplett anderes Verständnis von Recycling ist die Grundlage für die schier unerschöpfliche Quelle an gefälschten oder umgearbeiteten Bauelementen, erläutert Thomas Otto, CTO von Factronix: „Veraltete oder kaputte elektronische Produkte werden ausgeschlachtet. Mit abenteuerlichen Methoden werden die Bauelemente von der Platine abgelöst und nach Packagegrößen sortiert und verramscht.“

Obsoleszenzmanagement: Elektronikfertiger stehen unter Druck

Dass das Geschäft mit Plagiaten schon immer erfolgreich war und sich derzeit einer besonderen Hochkonjunktur erfreut, ist auf die Bauteilknappheit mit eklatanten Lieferzeiten und abgekündigte Bauteile – also Obsoleszenzen – zurückzuführen. Elektronikfertiger nehmen in der Not auch Bauelemente und Komponenten unbekannter Herkunft in Kauf, weiß Thomas Otto zu berichten: „Zunehmend muss auf Ware zurückgegriffen werden, die nicht aus der direkten Lieferkette des Bauteilherstellers stammt. Im Idealfall kann man gut eingelagerte Überbestände anderer Firmen erwerben, ansonsten bleiben einem nur noch Bauteile des zweiten Versorgungswegs.“ Mit einem guten Obsoleszenzmanagement ließe sich die Gefahr, in eine Plagiatsfalle zu tappen, erheblich minimieren, sind sich die Factronix-Chefs einig.

Unterm AXI sichtbar gemacht: „Gut“ gemachte Fälschungen (r.) sind kaum vom Original (l.) zu unterscheiden. Factronix

Die Gründe für Bauteil-Obsoleszenzen sind vielfältig, werden aber in den zwei Kategorien geplant und ungeplant eingestuft. Ursachen einer geplanten Obsolezenz ist einerseits in der IC-Lebenszeit selbst zu sehen. Und diese dauert wegen fortschreitender, technischer Spezifizierung und Miniaturisierung mittlerweile lediglich zwei Jahre. Das sei zu knapp, um von langer Hand geplante und zertifizierte elektronische Baugruppen über mehrere Jahre hinweg produzieren zu können oder um die beispielsweise von der Automobilindustrie gefordertn lange Liefersicherheit von 15 Jahren und mehr zu gewährleisten.

Darüber hinaus haben Halbleiterhersteller und Foundries ein großes Interesse daran, ihre Waferfabs auf günstigere Packages umzustellen, um Produktionskosten zu sparen, erläutert Thomas Otto: „Leadless-Packages wie QFNs sind up to date, weshalb der Trend immer mehr weg von aufwendigen Pins oder Balls geht. Das freut den Layouter, bedeutet aber oft löttechnische Anbindungsprobleme auf der SMT-Linie.“ Schließlich setzen Halbleiterhersteller sofort den Rotstift an, wenn die Nachfrage bei bestimmten Typen sinkt. Das führt in der Regel zur Einstellung einer IC-Familie.

Andererseits verhindern überschrittene Shelf-Life-Limits von Bauteilen eine weitere Verwendung ohne Requalifizierung. Branchenkenner sind sich zudem sicher, dass die Bauelementeschmieden eine künstliche Verknappung generieren, um zu niedrige Margen nach oben zu korrigieren.

Hingegen ist Zerstörung einer Waferfab durch höhere Gewalt wie Erdbeben, Tsunami oder Feuer einer ungeplanten Obsoleszenz zuzuschreiben. Auch eine Rohstoffverknappung führt meist zur nicht abschätzbaren Lieferzeitverlängerung. Akquisitionen oder Unternehmensfusionen begünstigen nur allzu oft Portfoliobereinigungen und damit die Einstellung ganzer Produktgruppen.

Beschaffungsproblemen professionell begegnen

Bist Du der, den Du vorgibst zu sein? Ein weiteres Beispiel für die Analyse eines Memory-Dies. Factronix

Factronix hat es sich auf die Fahnen geschrieben, seinen Kunden bei Beschaffungsproblemen fundierte Unterstützung zu bieten. „Wir bearbeiten das gesamte Spektrum elektronischer Bauteile, ab einer gewissen Wertigkeit, aber auch bei Verfügbarkeitsproblematik“, betont Thomas Otto. Das können Bauteile wie etwa Prozessoren, Speicher, Controller oder Grafik-Chipsets sein. Zu den Kunden zählen Bauteilhersteller und Bauteildistributoren genauso wie EMS-Anbieter oder Unternehmen aus der Luft – und Raumfahrt sowie der Transport- und Automobilbranche. Jens Hoefer unterteilt das angebotene Dienstleistungsportfolio in vier Szenarien:

Szenario A: Bauteil- und Baugruppenlager beim Anwender (auch Sperrlager)

Sind Bauteile überlagert, kommt es an den Anschlusskontaktierungen unweigerlich zur Oxidation, die eine schlechte Lötbarkeit zur Folge hat. Ein Refreshing schafft da abhilfe und wird entsprechend der Norm ANSI-/GEIA-STD-0006 mitunter auch vollautomatisch durchgeführt. Verbogene Pins werden maschinell ausgerichtet und anschließend auf Koplanarität mittels AOI geprüft. Wurden Bauelemente mit Anschlusskontaktierungen in einer falschen Legierung auf Lager gehalten, erfolgt die entsprechende Umlegierung.

Können elektronische Baugruppen nicht mehr ausgeliefert werden, weil sie nach langer Lagerung eine veraltete Version aufweisen, lassen sich mit einem so genannten component recovery wertige oder zwischenzeitlich obsolete ICs gewinnen, versichert Thomas Otto: „Wichtig hierbei ist eine Minimierung der relevanten Hitzezyklen, um innerhalb der Datenblatt-Spezifikation zu bleiben.“

Mittels Decapping ins Innere des Bauteils geschaut, um Plagiate zweifelsfrei zu erkennen. Factronix

Gleiches gilt auch für so genanntes „Expired Material“, also für jene Bauteile die ihre Lebenszeit (shelf-life) überschritten haben. Hierfür hat Factronix zusammen mit einem multinationalen EMS-Anbieter eine neue Strategie entwickelt: Nur wenige Muster eines betroffenen Batch werden künstlich gealtert, danach auf Funktion und Lötbarkeit getestet. Damit hauchen die Experten dem „müden“ Material wieder neues Leben ein – und zwar in enger Anbindung an IPC-Standards.

Szenario B: Zukauf von Überbeständen aus zertifizierter Herkunft (ohne Plagiatsverdacht)

Bei solchen Beständen handelt es sich meist um überlagerte Bauteile, die eventuell eine schlechte Lötbarkeit aufweisen. Ein Lötbarkeitstest stellt sicher, ob sich die Bauteile zuverlässig weiterverarbeiten lassen. Ist dies nicht zweifelsfrei gegeben, wird ein Refresh der Anschlusskontaktierung durchgeführt. Auch beim Zukauf von Bauelementen ist der Kunde nicht davor gefeit, dass die Anschlüsse eine falsche Legierung aufweisen. Factronix bietet das Umlegieren für alle Packages an. Ist die Lebenszeit des Bauteils (shelf-life) überschritten, greift die oben genannte Methode, um eine Requalifizierung zu ermöglichen.

Szenario C: Zukauf aus unzertifizierter Quelle – Plagiatverdacht!

Hier stehen mannigfaltige Testmöglichkeiten stehen zur Verfügung (Glossar), wobei jeder Typ und jede Batchgröße eine individuelle Strategie erfordert, die von Factronix inividuell ausgearbeitet wird. Angesichts der Risiken, mahnt Jens Hoefer: „Bauteile, welche aus unbekannter oder zweifelhafter Quelle stammen, sollten vor dem Kauf unbedingt, entweder komplett oder in Stichproben getestet werden.“ Er weiß wovon er spricht: „Es gibt auch sehr, sehr gute Fälschungen. Sie reichen sehr nah dran, aber sind halt doch nicht Originale.“

Szenario D: Verändertes Package

Wurde die Anschlusskontaktierung, also das Package, eines Bauelements zum Beispiel auf ein Leadless/QFN geändert, passt es nicht mehr zum vorhandenen Leiterplattenlayout. Factronix bietet den so genannten Interposer-Service an. Das neue Bauteil wird mit einer Mini-Adapter-Platine „verheiratet“, und als fertiges PoP, maschinenfähig verpackt, zurückgeliefert. Hierdurch wird das Redesign der Baugruppe vermieden, welches aus Erfahrung enorme Kosten und Zeit verschlingt.

Schwächen und Fehler in Bauteilen oder auch gefälschte Komponenten zweifelsfrei zu detektieren, hat sich Retronix zur Aufgabe gemacht. Mit seinen weltweiten Standorten bietet das schottische Unternehmen speziell für diesen so genannten zweiten Versorgungsweg eine Vielzahl wertschöpfender Dienstleistungen an.

Hierfür stehen Systeme wie Temperöfen, Trockenlagerschränke, Schablonendrucker, Bestückungsautomaten, Reflow-Lötanlagen, Reinigungssysteme, AXIs, AOIs und SPIs sowie Reworksysteme zur Verfügung. Unter die Produktionseinheit „Tools and Consumables“ zählt der schottische Dienstleister diverse Löt- und Dosiergeräte, Mikroskope, Video-Inspektion, Lote nebst Flussmittel, Reinigungschemie, Testbauteile, offene Packages, Bondwire, SOT-Jumper und Spacer.

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Schottische Dienstleistung mit bayerischem Touch

Retronix hat sich eine Expertise zum schonenden Reballing via Lasertechnik erarbeitet. Factronix

Nicht mehr lötbare Anschlusskontaktierungen (o.) werden durch ein Refresh (u.) wieder löttauglich. Factronix

Mit der Gründung von Factronix im Jahr 2007 an, kooperieren beide Unternehmen im engen Schulterschluss. Factronix ist der Vertriebspartner für die DACH-Region und auch für die Türkei. Unlängst wurde dort ein Vertriebsbüro eröffnet. Jedoch arbeiten die beiden Factronix-Gesellschafter Jens Hoefer und Thomas Otto schon seit dem Jahr 2000 mit Retronix zusammen.

Als Dienstleister für Rework & Repair ging Retronix im Jahr 1992 an den Start. „Wir sind davon überzeugt, dass Retronix, mit großer Sicherlich weltweit die Nr. 1 in Sachen Equipment und Erfahrung für Bauteilbearbeitung und Rework ist“, sind sich beide einig, auch mit Blick auf die selbstentwickelten Prozesse und Automaten, um Dies beziehungsweise Chips nicht unnötig zu stressen.

Eine hohe Expertise hat sich der Dienstleister bei der Entwicklung des Reballing mittels Laser erarbeitet. Dazu hat Retronix eigene Produktionsmaschinen entwickelt, erläutert Jens Hoefer und betont: „Laser-Reballing ist das einzige Verfahren beim Rework von BGAs, das die Herstellervorgaben von maximal drei Reflow-Zyklen, denen ein Bauteil maximal ausgesetzt werden darf, erfüllt.“

Über die Jahre hat sich das Dienstleistungsportfolio weiter ausgebaut. Heute bietet das schottische Unternehmen neben Rework & Repair für hochkomplexe Baugruppen auch die Nach- und Aufarbeitung von Bauteilen und -gruppen genauso wie vielfältige Plagiat-Testverfahren an. Dadurch erhalten Kunden sehr flexible Möglichkeiten, um gefälschte Bauteile als solche zu entlarven.

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Bandbreite der Bauelemente-Testverfahren

Ein Lötbarkeitstest stellt sicher, ob die Anschlusskontaktierung wirklich lötbar ist. Factronix

Eine besondere Expertise weisen die Retronix-Experten im Testbereich auf: Einfache Kennlinientests oder KFTs (Key Functional-Tests) gestalten sich von den Setup- und Testkosten relativ günstig, sind schnell umzusetzen und geben dennoch gute Aussagen über echte oder gefälschte Ware. Bis hin zu Röntgentests und Decapping, kann Retronix auf die unterschiedlichsten Verdachtsmomente kostengünstige und vor allem schnelle Prüfmethoden anbieten und über das Testergebnis eine unabhängige Retronix-Certified-Bescheinigung ausstellen.

Ein XRF-Test gibt Aufschluss über RoHS-konforme oder bleihaltige Legierungen. Darüber hinaus zeigen Lötbarkeittests die Verwendbarkeit überlagerter Ware. Elektrische Kennlinientests prüfen die Parameter der Anschlüsse zueinander und geben einen Einblick in das Innenleben der Bauteile. Hier zeigt sich, ob unsachgemäße Behandlung (ESD), Hitze, zu hohe Spannungen oder Ströme Schäden hinterlassen haben. Aufschlussreich ist bereits ein passiver Test, genauere Informationen liefert ein aktiver Test mit angelegter Betriebsspannung.

Das gut 120 m² große Democenter von Factronix bildet die gesamte Wertschöpfungskette der elektronischen Baugruppenfertigung ab und steht für Kundenprojekte zur Verfügung. Marisa Robles

Das lässt sich etwa mit einem Key Functional Test (KFT) realisieren, bei dem grundlegende Funktionen gemäß Datenblatt geprüft werden. Ein Flash Memory Test schließlich gibt Auskunft über die einprogrammierten Werte in Speicherstellen eines Chips wie ID-Nummern oder komplette Programme. Ganz am Ende steht das Decapping. Hierbei wird das Bauteil aufgeschnitten um Struktur und eingeätzte Herstellerinformationen auf dem Die mikroskopisch zu analysieren.