© andrei-katyshev-dreamstime.co
Analizy |
Uwaga! Fałszywe elementy!
Zapraszamy na artykuł o systemie ChipCheck – przesiewowym badaniu elementów elektronicznych w promieniowaniu rentgenowskim.
Dystrybutorzy elementów elektronicznych zdają sobie doskonale sprawę, że unikanie podrobionych komponentów jest coraz trudniejsze i wymaga jeszcze bardziej szczegółowych badań niż obecnie stosowane sposoby kontroli optycznej elementów. Fałszerze coraz częściej wykorzystują zaawansowane rozwiązania technologiczne, aby zwiększyć zyski i znaleźć się w łańcuchu dostaw elementów.
Znany portal internetowy Electronicsweekly.com ogłosił, że tylko w samych Stanach Zjednoczonych, 9.539 dostawców w 2011 roku było zaangażowanych, w mniejszym lub większym stopniu, w transakcje wysokiego ryzyka, związane ze sprzedażą podrobionych części. W okresie od 2002 do 2011 roku odnotowano w sumie 78.217 podejrzanych przedsiębiorstw i dostawców, które dostarczały do amerykańskich agencji rządowych podrobione elementy. Ostatnio wykonane analizy rynku pokazują, że ponad 70% podrobionych elementów pochodzi z Chin. Każdego roku same Stany Zjednoczone eksportują 3.000.000 ton odpadów elektronicznych do Chin. Czy wiadomo co potem dzieje się z tymi odpadami?
Przykładem może być kondensator elektrolityczny (zdjęcie poniżej), który złożony został z 3 różnych części innych kondensatorów.
Przykład zakupionego kondensatora elektrolitycznego
© Semicon
Dystrybutorzy elementów i producenci elektroniki nie poddają obecnie, pod kontrolę wewnętrznej budowy wszystkich dostarczonych elementów elektronicznych. Niektórzy z nich sprawdzają tylko wyrywkowo pojedyncze elementy z partii. Wykrywanie podrobionych komponentów jest ponadto skomplikowane zważywszy na fakt, że elementy do montażu powierzchniowego są dostarczane na taśmach, a liczba ich może zwykle wynosić od 1000 do 20000 sztuk. Kontrola pojedynczych elementów, wymaga zazwyczaj usunięcia ich z opakowania, mimo że nie ma gwarancji, że dany element jest w rzeczywistości podrobiony. Może to dodatkowo powodować utratę gwarancji lub nawet jego zniszczenie.
Raport Międzynarodowej Izby Handlowej wykazuje, że około 5-7% światowego handlu to elementy podrabiane. Największym jednak problemem jest to, że nie istnieją systemy, które są w stanie, by w łatwy i szybki sposób wykryć podrabiane elementy elektroniczne.
W tej sytuacji jednym z najbardziej wartościowych narzędzi do wykrywania podrobionych elementów elektronicznych, może być system obrazowania rentgenowskiego. Jednak koszt nowoczesnych systemów kontroli X-ray jest zbyt duży dla pomniejszych dystrybutorów i zakładów produkcyjnych.
W związku z tym, konieczne było znalezienie rozwiązania, które pozwoliłoby na opłacalną, ale zarazem dającą pewność metodę przesiewowej kontroli elementów elektronicznych. Firma InnospeXion i konsorcjum ChipCheck* opracowali automatyczny i bezinwazyjny system szybkiego prześwietlania elementów promieniami rentgenowskimi. System ten pozwala na ujawnienie różnic w wewnętrznej strukturze elementu bez niszczenia elementu oraz wyjmowania z ochronnego opakowania. W konsorcjum ChipCheck aktywny udział brała firma Semicon Sp. z o. o.
* System ChipCheck został opracowany w ramach Europejskiego programu FP7, wspieranego przez Komisję Europejską ([FP7/2007-2013] w ramach umowy o dotację nr 262212).
System ChipCheck
Różnice pomiędzy komponentami oryginalnymi a podrobionymi są często bardzo trudne do wizualnego wykrycia, a zmiany, które zostały dokonane w podrobionych komponentach mogą zostać niezauważone. Niestety w późniejszym czasie mogą spowodować poważne szkody w urządzeniu, jeżeli nie zostaną odpowiednio wcześnie wykryte.
ChipCheck jest wysokiej rozdzielczości systemem do rentgenowskiej kontroli elementów elektronicznych, pracującym w czasie rzeczywistym. W odróżnieniu od innych cyfrowych systemów istniejących na rynku, jest w pełni zautomatyzowany i został specjalnie opracowany do wykrywania podrobionych elementów elektronicznych. System pozwala operatorowi na automatyczną analizę elementów elektronicznych z prędkością większą niż jeden element na sekundę. Uzyskane zdjęcia rentgenowskie pozwalają na weryfikację wymiarów w rozdzielczości do 25 mikrometrów dla komponentów o wymiarach od 3x3mm do 35x35mm.
Do oceny elementów system ChipCheck wyposażono w lampę rentgenowską o niskim napięciu pracy (poniżej 60kV). Pozwala to na bezpieczną dla obsługi kontrolę podzespołów, bez ryzyka ich uszkodzenia. Aby dodatkowo zwiększyć ochronę przed promieniowaniem X urządzenie wyposażono w mechanizmy ochrony przeciw niepożądanemu otwarciu drzwi kabiny oraz sygnalizator świetlny, pokazujący aktualny status systemu.
Źródło promieniowania X i detektor mają możliwość niezależnego przemieszczania się w osi pionowej (Z), pozwalając na zmianę powiększenia obrazu.
System posiada dwa różne moduły, z których pierwszy wykorzystywany jest do sprawdzania elementów pakowanych w taśmy, drugi natomiast do kontroli elementów pakowanych w tacki.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w taśmy.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w tacki.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w taśmy wyposażony został w specjalny mechanizm przewijający, pozycjonujący i napinający taśmę w trakcie jej przesuwania. Posiada on koder, który zapewnia powtarzalność skoku taśmy podczas rejestracji i analizy obrazu rentgenowskiego. Moduł pozwala na kontrolę elementów taśmowanych na szpulach o średnicy 7” i 13” i o szerokościach 8mm, 12mm, 16mm i 24mm. Podczas analizy taśma z elementami nawijana jest na pustą szpulę, a po jej zakończeniu automatyczne przewijana na oryginalną szpulę.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w tacki zaprojektowano w postaci stołu przesuwnego XY. Do dokładnego pozycjonowania sprawdzanych elementów wykorzystano silniki krokowe. Konstrukcja modułu pozwala na umieszczenie standardowych tacek o wymiarach: 322,6 x 135,9mm. Dzięki specjalnej budowie, moduły są łatwe do wymiany przez operatora.
Autorskie oprogramowanie automatycznie analizuje każdy element i oznacza podejrzany element nadając mu odpowiedni indeks, który w przypadku taśm określa ilość elementów od początku kontroli, a w przypadku tacek – pozycję XY elementu. Wszystko to zapisywane jest w pliku log.
Konstrukcja urządzenia daje możliwość zastosowania w przyszłości nowych modułów, w zależności od potrzeb kontroli. Na dalszym etapie prac urządzenie wyposażone zostanie w moduł do kontroli elementów pakowanych w listwy oraz płytek PCB.
Analiza obrazu
W systemie zastosowano nowatorskie rozwiązanie do automatycznej analizy podrabianych elementów. Poszczególne odcienie szarości odpowiadające na obrazie konkretnym poziomom natężenia promieniowania X zarejestrowanego w detektorze dla każdego badanego elementu zapisywane są w postaci histogramu.
Przykładowy histogram sprawdzanego elementu.
Każdy z obrazów porównywany jest z obrazem odniesienia, który określa oryginalny element. Taka analiza obrazów pozwala na szybkie odróżnienie podrabianego elementu od oryginalnego. W analizie obrazu, do pozycjonowania kolejnych elementów wykorzystuje się obudowę jako najbardziej stabilny element charakteryzujący obiekt.
Przykładowe obrazy X-ray elementów oryginalnych i podrobionych zostały przedstawione poniżej.
Obrazy X-ray elementów oryginalnych i podrabianych
Podrobione elementy posiadają zauważalne różnice w strukturze wewnętrznej w stosunku do oryginalnych elementów, jednak oznaczenia na elementach jak i wymiary wyprowadzeń są w obu próbkach takie same.
Podsumowanie
System ChipCheck łączy zalety technologii rentgenowskiej i automatycznej kontroli w jednym systemie, zapewniając wykrycie elementów podrobionych w całej partii. To łatwe w użyciu urządzenie zapewnia wyjątkową jakość obrazu i może być stosowane zarówno u dystrybutorów elementów elektronicznych jak również przy produkcji urządzeń elektronicznych. System wyposażony został w autorskie, modułowe oprogramowanie do analizy i przetwarzania obrazu, w celu szybkiej i automatycznej inspekcji elementów elektronicznych. Waga i wymiary urządzenia zostały ograniczone do minimum.
Próby systemu ChipCheck z udziałem członków konsorcjum, w tym przedstawicieli firmy Semicon Sp. z o. o., miały miejsce w grudniu u wiodącego partnera konsorcjum, w firmie InnospeXion w Danii. Z sukcesem testowano tam system zarówno z użyciem manipulatora dla elementów pakowanych na tackach jak i z użyciem mechanizmu przewijającego dla elementów pakowanych na szpulach.
Testy systemu ChipCheck.
Osoby zainteresowane zapoznaniem się z systemem ChipCheck prosimy o kontakt poprzez stronę http://www.chipcheck.eu lub na e-mail: info@chipcheck.eu.
Dystrybutorem systemu ChipCheck na rynku polskim jest firma PBTechnik Sp. z o. o.
W dniu 12 lutego 2013 roku w godzinach 10:00 AM – 11:30 AM GMT odbędzie się bezpłatne seminarium internetowe na temat wykrywania podrobionych elementów w elektronice na przykładzie systemu ChipCheck.
Strona do rejestracji: https://www1.gotomeeting.com/register/762465857
Piotr Ciszewski
Semicon Sp. z o. o.
pciszewski@semicon.com.pl
Przykład zakupionego kondensatora elektrolitycznego
© Semicon
Dystrybutorzy elementów i producenci elektroniki nie poddają obecnie, pod kontrolę wewnętrznej budowy wszystkich dostarczonych elementów elektronicznych. Niektórzy z nich sprawdzają tylko wyrywkowo pojedyncze elementy z partii. Wykrywanie podrobionych komponentów jest ponadto skomplikowane zważywszy na fakt, że elementy do montażu powierzchniowego są dostarczane na taśmach, a liczba ich może zwykle wynosić od 1000 do 20000 sztuk. Kontrola pojedynczych elementów, wymaga zazwyczaj usunięcia ich z opakowania, mimo że nie ma gwarancji, że dany element jest w rzeczywistości podrobiony. Może to dodatkowo powodować utratę gwarancji lub nawet jego zniszczenie.
Raport Międzynarodowej Izby Handlowej wykazuje, że około 5-7% światowego handlu to elementy podrabiane. Największym jednak problemem jest to, że nie istnieją systemy, które są w stanie, by w łatwy i szybki sposób wykryć podrabiane elementy elektroniczne.
W tej sytuacji jednym z najbardziej wartościowych narzędzi do wykrywania podrobionych elementów elektronicznych, może być system obrazowania rentgenowskiego. Jednak koszt nowoczesnych systemów kontroli X-ray jest zbyt duży dla pomniejszych dystrybutorów i zakładów produkcyjnych.
W związku z tym, konieczne było znalezienie rozwiązania, które pozwoliłoby na opłacalną, ale zarazem dającą pewność metodę przesiewowej kontroli elementów elektronicznych. Firma InnospeXion i konsorcjum ChipCheck* opracowali automatyczny i bezinwazyjny system szybkiego prześwietlania elementów promieniami rentgenowskimi. System ten pozwala na ujawnienie różnic w wewnętrznej strukturze elementu bez niszczenia elementu oraz wyjmowania z ochronnego opakowania. W konsorcjum ChipCheck aktywny udział brała firma Semicon Sp. z o. o.
* System ChipCheck został opracowany w ramach Europejskiego programu FP7, wspieranego przez Komisję Europejską ([FP7/2007-2013] w ramach umowy o dotację nr 262212).
System ChipCheck
Różnice pomiędzy komponentami oryginalnymi a podrobionymi są często bardzo trudne do wizualnego wykrycia, a zmiany, które zostały dokonane w podrobionych komponentach mogą zostać niezauważone. Niestety w późniejszym czasie mogą spowodować poważne szkody w urządzeniu, jeżeli nie zostaną odpowiednio wcześnie wykryte.
ChipCheck jest wysokiej rozdzielczości systemem do rentgenowskiej kontroli elementów elektronicznych, pracującym w czasie rzeczywistym. W odróżnieniu od innych cyfrowych systemów istniejących na rynku, jest w pełni zautomatyzowany i został specjalnie opracowany do wykrywania podrobionych elementów elektronicznych. System pozwala operatorowi na automatyczną analizę elementów elektronicznych z prędkością większą niż jeden element na sekundę. Uzyskane zdjęcia rentgenowskie pozwalają na weryfikację wymiarów w rozdzielczości do 25 mikrometrów dla komponentów o wymiarach od 3x3mm do 35x35mm.
Do oceny elementów system ChipCheck wyposażono w lampę rentgenowską o niskim napięciu pracy (poniżej 60kV). Pozwala to na bezpieczną dla obsługi kontrolę podzespołów, bez ryzyka ich uszkodzenia. Aby dodatkowo zwiększyć ochronę przed promieniowaniem X urządzenie wyposażono w mechanizmy ochrony przeciw niepożądanemu otwarciu drzwi kabiny oraz sygnalizator świetlny, pokazujący aktualny status systemu.
Źródło promieniowania X i detektor mają możliwość niezależnego przemieszczania się w osi pionowej (Z), pozwalając na zmianę powiększenia obrazu.
System posiada dwa różne moduły, z których pierwszy wykorzystywany jest do sprawdzania elementów pakowanych w taśmy, drugi natomiast do kontroli elementów pakowanych w tacki.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w taśmy.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w tacki.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w taśmy wyposażony został w specjalny mechanizm przewijający, pozycjonujący i napinający taśmę w trakcie jej przesuwania. Posiada on koder, który zapewnia powtarzalność skoku taśmy podczas rejestracji i analizy obrazu rentgenowskiego. Moduł pozwala na kontrolę elementów taśmowanych na szpulach o średnicy 7” i 13” i o szerokościach 8mm, 12mm, 16mm i 24mm. Podczas analizy taśma z elementami nawijana jest na pustą szpulę, a po jej zakończeniu automatyczne przewijana na oryginalną szpulę.
Moduł do kontroli elementów pakowanych w tacki zaprojektowano w postaci stołu przesuwnego XY. Do dokładnego pozycjonowania sprawdzanych elementów wykorzystano silniki krokowe. Konstrukcja modułu pozwala na umieszczenie standardowych tacek o wymiarach: 322,6 x 135,9mm. Dzięki specjalnej budowie, moduły są łatwe do wymiany przez operatora.
Autorskie oprogramowanie automatycznie analizuje każdy element i oznacza podejrzany element nadając mu odpowiedni indeks, który w przypadku taśm określa ilość elementów od początku kontroli, a w przypadku tacek – pozycję XY elementu. Wszystko to zapisywane jest w pliku log.
Konstrukcja urządzenia daje możliwość zastosowania w przyszłości nowych modułów, w zależności od potrzeb kontroli. Na dalszym etapie prac urządzenie wyposażone zostanie w moduł do kontroli elementów pakowanych w listwy oraz płytek PCB.
Analiza obrazu
W systemie zastosowano nowatorskie rozwiązanie do automatycznej analizy podrabianych elementów. Poszczególne odcienie szarości odpowiadające na obrazie konkretnym poziomom natężenia promieniowania X zarejestrowanego w detektorze dla każdego badanego elementu zapisywane są w postaci histogramu.
Przykładowy histogram sprawdzanego elementu.
Każdy z obrazów porównywany jest z obrazem odniesienia, który określa oryginalny element. Taka analiza obrazów pozwala na szybkie odróżnienie podrabianego elementu od oryginalnego. W analizie obrazu, do pozycjonowania kolejnych elementów wykorzystuje się obudowę jako najbardziej stabilny element charakteryzujący obiekt.
Przykładowe obrazy X-ray elementów oryginalnych i podrobionych zostały przedstawione poniżej.
Obrazy X-ray elementów oryginalnych i podrabianych
Podrobione elementy posiadają zauważalne różnice w strukturze wewnętrznej w stosunku do oryginalnych elementów, jednak oznaczenia na elementach jak i wymiary wyprowadzeń są w obu próbkach takie same.
Podsumowanie
System ChipCheck łączy zalety technologii rentgenowskiej i automatycznej kontroli w jednym systemie, zapewniając wykrycie elementów podrobionych w całej partii. To łatwe w użyciu urządzenie zapewnia wyjątkową jakość obrazu i może być stosowane zarówno u dystrybutorów elementów elektronicznych jak również przy produkcji urządzeń elektronicznych. System wyposażony został w autorskie, modułowe oprogramowanie do analizy i przetwarzania obrazu, w celu szybkiej i automatycznej inspekcji elementów elektronicznych. Waga i wymiary urządzenia zostały ograniczone do minimum.
Próby systemu ChipCheck z udziałem członków konsorcjum, w tym przedstawicieli firmy Semicon Sp. z o. o., miały miejsce w grudniu u wiodącego partnera konsorcjum, w firmie InnospeXion w Danii. Z sukcesem testowano tam system zarówno z użyciem manipulatora dla elementów pakowanych na tackach jak i z użyciem mechanizmu przewijającego dla elementów pakowanych na szpulach.
Testy systemu ChipCheck.
Osoby zainteresowane zapoznaniem się z systemem ChipCheck prosimy o kontakt poprzez stronę http://www.chipcheck.eu lub na e-mail: info@chipcheck.eu.
Dystrybutorem systemu ChipCheck na rynku polskim jest firma PBTechnik Sp. z o. o.
W dniu 12 lutego 2013 roku w godzinach 10:00 AM – 11:30 AM GMT odbędzie się bezpłatne seminarium internetowe na temat wykrywania podrobionych elementów w elektronice na przykładzie systemu ChipCheck.
Strona do rejestracji: https://www1.gotomeeting.com/register/762465857
Piotr Ciszewski
Semicon Sp. z o. o.
pciszewski@semicon.com.pl
