熟练运用“望”、“切”两诀在有限的条件下鉴定翻新塑封器件

文/陈建建

电子产品选型多涉及进口塑封集成电路，在很多情况下（军品使用场合、订货量不高等），进口器件的采购和技术交流无法与厂家直接进行，总是要通过代理商、分销商等辗转流通，这是不可避免的行业现状。进口器件在商品市场上辗转流通，总是会出现相当比例的假冒伪劣、旧货翻新等不良商品，特别是在我国，这也是难以根除的商业现实。进口塑封器件的使用方，应重点控制该类不良品的使用。理想的鉴定场所，固然是具备相应技术水平与设备的专业实验室，但在很多场合（商务洽谈、采购流通、一般的进口器件使用企业），从业人员仅有有限的物质条件，如何开展塑封器件翻新鉴定工作，是本文论述的主要内容。

1 塑封器件基本的生产制程

不同的厂家、不同的型号产品，其塑封器件的具体生产工艺是各不相同的，但塑封器件的总体封装程序是一样的。在此我们要抓住一点，即大的生产制造环节，是一次成型的，“一次成型”是开展塑封器件翻新鉴定工作的行业共识、理论基础。塑封器件的封装程序如图1所示。

翻新的流程是清理（清理使用痕迹、焊锡、引脚重新做镀层）→打磨（去除原来的字符信息）→喷涂（打磨后塑封表面泛白，要涂覆黑漆）→打标。

器件生产注塑一次成型，如果出现打磨、二次喷涂形貌，必然是翻新件。

塑封表面刻字打码（激光烧刻或油印）一次成型，如果有擦除原码、二次打码、重影等现象，必然是翻新件。

图1：塑封器件的封装程序

图2：左图为龟裂纹、右图为珍珠地纹理示意图（非器件显微形貌）

图3：塑封电路的一次塑封纹理实物图（器件实物显微形貌）

图4：一次塑封表面微观结构（横截面示意图）

外引脚必定是先做好镀层、再切筋，不可能单独的器件一只一只的拿去做镀层，这样成本太高。所以引脚截面必然是露铜的，除某些特殊情况外，截面不露铜的器件肯定是翻新件，而且是拆机货。

2 “望”字诀的运用

本文借用中医辨症“望、闻、问、切”的通俗概念，定义翻新件鉴定的两种基本方法。

器件是死物，不能语言交流，所以“闻、问”两诀无从谈起，此其一；翻新鉴定工作应立足器件本身，讲实据、物证，不应通过与供方的问答交流，指望从器件的来源等各种“故事”里获得灵感，此其二。因此“闻、问”两诀我认为应当摒弃。

“望”字诀，特指通过目视观察器件外观形貌，仅凭借肉眼或放大镜检查器件外观，不破坏、接触器件本体，鉴定其是否翻新件的方法。

2.1 商标

商标不对错一半。

面积空间足够的塑封器件表面会打上厂家商标，其字体、轮廓、字体内部填充方法是唯一可辨的，任何厂家对待商标也是极其严谨的。如果商标有异常，基本上可以判定是翻新件才trFG。

2.2 反光质感

如图2所示，龟裂纹见于2000年以前生产的某些品牌器件、珍珠地纹理较细需高倍显微镜才能观察到，这两种纹理现在已经比较少见了。实物显微图图3是目前最常见的塑封表面纹理形貌。

无论塑封器件做哪种纹理，其总体特征，即“水路”、“石台”线面二元结构，是一致的。纹理中的线结构为水平位置较低的沟道，我称其为“水路”；相对的，面结构的水平位置较高，我称其为“石台”。一次成型的塑封器件，其塑封表面绝大多数都具有这种二元结构。而这种结构有两个特征，一是所有“石台”的顶部是等高的、所有“水路”的沟底也是位于同一水平面上的；二是“水路”、“石台”的过渡区是和缓的斜面（见示意图4）。这两个特征决定了肉眼观察下，一次塑封成型的器件表面是漫反射+镜面反射的光反射质感，不太哑，也不会太亮、太夺。如图4所示。

二次喷涂的涂料如果较干、颗粒感较强，喷涂后的塑封表面反光质感会较哑（漫反射）；另有一种胶泥状的涂料，厚厚的一层涂覆在塑封表面，这种材料质感最哑，几乎不反光。而如果涂料较润、颗粒感弱、流动性好，则喷涂后的器件表面油亮油亮的（镜面反射）。所以这两种异常的反光质感可以判定是否翻新。

特别需要注意的是，严重受潮会使一次塑封表面变哑，往往伴随着激光打码字符变暗，这种现象要注意跟翻新件区别开来。用光反射质感判断翻新件难度较高，要求鉴定者有大量的实践经验，这是其局限性。

2.3 打磨现象

打磨形貌在显微镜下观察是十分明显的，棱边锋利无倒角，但离开了显微镜难度就变高了。打磨手艺如果太糙，会在器件表面留下同向的密集的划痕，这种划痕如果肉眼可见，那是连二次喷涂都遮不住的，当然这是极端的例子，在翻新器件里极少见。另一个可被肉眼观察的是打磨深度，打磨毕竟主要靠手艺，不能保证器件的每一个部位都磨得同样深，这就出现了一个器件某个边角磨得低一点、另一个边角又磨得浅一些，这是翻新的特征。

2.4 定位圆（标识孔）

定位圆区是最容易判断翻新的部位。如图5所示。

定位圆一般不做纹理，即它是肉眼可见的完全反光的正圆形的圆点，如果圆形不规则或半亮面半哑光则可以做翻新判定。定位圆呈现哑光，首先它很可疑，其次如果哑光现象是二次喷涂形成的，那是可以轻易刮除的。因为定位圆本身是没有纹理的，它是一个完全光洁的平面，二次喷涂的油料在上面是不着力的，所以可以用尖的镊子、竹签等工具轻易刮除，露出一次塑封的光洁的平面，这是判定翻新件的常用方法（这一方法已经涉及到“切”字诀的运用）。

图5：翻新特征——不规则圆与半亮面半哑光质感

2.5 流料

流料是翻新件特有的外观现象。二次喷涂最考究手艺的地方在于喷涂要均匀、轻薄，必须成功遮盖打磨后塑封表面的灰白质感，又不能喷得太厚而显得太油亮。与此同时，喷涂不能“过界”，即喷涂不能波及引脚、定位圆、塑封侧面、塑封外围的PCB板。涂料均具有一定的流动性，所以流料的现象比较容易出现在塑封侧面（结构的转角处）和定位圆周边（哑光亮光的交界面）等极难避免的部位，表现为界面处油状物质的堆积。流料现象如果不用显微镜比较难观察，鉴定者要仔细。

2.6 露铜

露铜是正常塑封器件引脚的特征。前文说过，器件的外引脚先电镀、再切筋成型，所以切筋后的引脚末端截面都有裸露的支架金属本体（铝或钢），以及电导材料铜。铜材由于良好的导电性，是引脚内部必备的材料，赤红或金黄的颜色也很好辨认。而翻新件是后做的电镀，引脚末端是不露铜的，出于成本的考虑以及避免引脚变形，也不会有翻新方专门打磨引脚截面露铜。

在露铜这个问题上，有几个特例要注意。

（1）部分DIP双列直插集成电路封装流程最后有一个浸锡工艺，会遮盖截面铜材；

（2）纯铜是化学性质活泼的金属，长期的暴露在空气中或器件存放环境潮湿、炎热会使铜材氧化形成铜绿或黑色的复杂氧化物，遮盖铜材。所以露铜现象仅作为判定翻新的参考材料，不能作为充分或必要条件。

3 “切”字诀的运用

“切”字诀，特指通过手指触碰、刀片或镊子刮削等手段，鉴定其是否翻新件的方法。

由于“切”字诀的运用，对器件有一定的破坏性，如果“望”已经判定器件为翻新件，不建议再用“切”。

3.1 注塑-加热-冷凝过程

塑封材料在注塑封装工艺上大致经历了三个大过程：粉料-热熔-收缩固化

塑料粉料（包括塑料主料、石英砂、塑化剂、固化剂、固色剂等）被预加热而具有一定的流动性，通过机械装置注射进模具中，包裹芯片整体；再加热使所有材料彻底熔融在一起；最后冷却脱模成型。塑封电路的表面纹理是在加热-冷却收缩的过程中自然形成的（见图6）。

3.2 摸片

手指触摸塑封表面，可以感受到一次塑封成型的正常器件与打磨喷涂的翻新件的区别。

从前文可知，一次塑封表面实际上存在两个平面：石台顶面和水路底面（见图4）。

石台顶面高度几乎一致等高，这是由光滑的模具内壁决定的，模具没有凹坑，注塑成型后的石台顶面就不可能有超过模具水平面的个体存在。等高的石台顶面、以及和缓的过渡斜面，共同“欺骗”了人的手指触觉，让人错误的感觉这种表面是光滑平整的。这是“摸片”方法判断翻新件的理论基础。

与此同时，水路平面是由材料的收缩率决定的，由于材料内部成分均匀（成型后才不会存在内应力），所以电路各个塑封局部的冷凝收缩率一致，使每一条具体的水路的高度一致。这个收缩后的平面，称为冷缩水平面。冷缩水平面的存在，决定了一次塑封电路在合适的某个方向光照条件下，每一个水路共同反射同方向的光。好比在镜子上撒了一把黄豆，在黄豆的缝隙中，还是能观察到镜面在反射同方向的光。

图6：从左至右：粉料颗粒-热熔-收缩固化（示意图）

图7：同一电路正反面显微形貌的对比，左边是喷涂形貌、右边是一次塑封纹理

图8：翻新件表面刮出页片状的涂料

翻新件由于不是在模具内塑封成型，不可能有等高的石台顶面。二次喷涂的涂料颗粒是随机喷洒在塑封表面，肯定有的地方颗粒堆积的高一些，有的地方低一些，形成高低不一，顶面也不平坦的小“山峰”。人的手指摸上去，就会感觉很糙、很涩。鉴定者多多实践，可以很快发现两种产品表面的不同触感。如图7所示。

3.3 刮片

用锋利的镊子或者刀片，刮取一点器件表面物质，观察刮取物质的颜色形状以及刮除表面物质后的器件塑封表面形貌。

一次塑封成型的器件，刮取出的塑料是呈灰白色、粉屑状的。

前文说过，打磨后的塑封表面是泛白的，与器件原本黑色的外观有很大出入，所以二次喷涂的涂料必须是黑色的，才能掩盖打磨的质感。翻新件表面刮取的物质，一方面是颜色，一定是深黑色的；另一方面是质感，呈页片状、皮壳状（见图8）。

打磨后的塑封表面一般是光滑的，摩擦力很小，涂料附着力小，所以比较容易刮除表面涂料，然后露出打磨后的光滑的平面。正常一次塑封成型的器件，表面和内部是同种材料，分子之间靠有机分子链结合在一起，想刮除任何一点东西手感都会很硬，而且刮除后不可能有光滑平面出现。

3.4 “切”字诀应用的注意事项

直接接触器件，要注意把破坏性降到最低。

（1）静电敏感ESDS1级元器件禁止直接接触；

（2）鉴定者必须按要求佩戴防静电手环；防静电手环、防静电桌垫必须管理可控；

（3）摸片时，鉴定者手指必须干净，不能有油、汗、胶及其他污染物；速度要快，防止毛孔水分蒸发污染塑封表面；力度要轻、只摸塑封部分不能接触引脚；

（4）刮片时，器件要放在适配托盘上，防止引脚承受全部机械应力；应力斜向刮除，不能垂直表面用力；手感过硬时，不能硬攻同一部位。

更正

兹有刘宝、顾冬雷、冯德利、黄兵旺、包振洲同志发表在《电子技术与软件工程》杂志2019年6月下半月刊第115页中《某型无人直升机俯仰姿态制律设计与仿真》一文，原文标题“某型无人直升机俯仰姿态制律设计与仿真”更正为：“某型无人直升机俯仰姿态控制律设计与仿真”。

《电子技术与软件工程》编辑部

2019年7月