استخدام رقائق RFD الصغيرة للتحقق من صحة المكونات الإلكترونية

كجزء من مشروع مدته أربع سنوات لوكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA)، تعمل الشركة على تطوير شريحة RFID مصغرة لمنع تزييف الأجزاء الإلكترونية على لوحات الدوائر الإلكترونية الخاصة بإلكترونيات الطيران أو غيرها من المعدات. وأوضح المهندس الاستشاري أن الغرض من المشروع هو تطوير منتج HF RFID قريب المدى. يبلغ حجم الشريحة 100 ميكرون * 100 ميكرون، وتحتوي على هوائي مدمج ومستشعر لدرجة الحرارة، ويمكن دمجها في دائرة متكاملة أو لوحة دوائر. تم تطوير النظام بأكمله - بما في ذلك الرقائق وقارئات RFID والبرامج المتخصصة - لدعم سلامة أجهزة سلسلة التوريد لبرنامج الدفاع الإلكتروني (SHIELD) الخاص بالشركة ومكافحة الأجزاء الإلكترونية المزيفة المباعة للحكومة الأمريكية أو الشركات التجارية.

حجم الشريحة مشابه لصورة لينكولن الموجودة على ظهر عملة لينكولن فئة سنت واحد. في الواقع، يمكن تقطيع رقاقة بقطر 300 ملم إلى 3.5 مليون شريحة.

ومن المتوقع عند اكتمال المشروع في عام 2019، أن يتم استخدام الشريحة للتحقق من صحة الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، بما في ذلك الدوائر المتكاملة المستخدمة في المجالات الدفاعية والصناعية.

قال سوكو: "إنها مشكلة كبيرة". يمكن أن تظهر الأجزاء الإلكترونية القديمة وكأنها جديدة، مما يهدد فعالية الجهاز. اتخذت وزارة الدفاع الأمريكية (DOD) خطوات لتطوير تقنيات جديدة لمنع الأجزاء المقلدة داخل سلسلة التوريد الأمريكية. وزارة الدفاع ترى هذا كأولوية.

وبمساعدة شركات حلول RFID، يتم تطوير حل للتعرف على المكونات الإلكترونية وتحديد مدى صحتها. يحتوي القالب الصغير على رقم تعريف مشفر ومستشعر يمكنه تأكيد صحة المنتج. ستقوم RFID أيضًا بتطوير تطبيقات لمصادقة الأجزاء الإلكترونية استنادًا إلى منصة البرنامج.

يقوم المختبر أيضًا بتطوير مستشعر درجة حرارة الأغشية الرقيقة الذي يمكنه اكتشاف درجات الحرارة التي تزيد عن 220 درجة مئوية، وهي عتبة عملية تصنيع أو إعادة تصنيع الأجزاء الإلكترونية. عندما يقرأ قارئ RFID شريحة RFID، فإن درجات الحرارة المرتفعة هذه ستتسبب في تغيير مقاومة المستشعر. وعندما يكتشف القارئ هذا التغيير، فقد يشير إلى أن درجة الحرارة قد وصلت إلى مستويات التصنيع (عدة مرات)، وبالتالي يقدم تحذيرًا بأن الجزء الإلكتروني قد يكون مزيفًا أو يستخدم جزءًا أقدم.

سيتم وضع الشريحة في الموقع المحدد للجزء الذي يحتاج إلى تتبعه. ستستخدم الشركة بعد ذلك قارئ RFID غير مكلف قريب المدى لتشغيل الشريحة وتبادل التحديثات على معرف الشريحة وإثبات المصادقة وقراءات أجهزة الاستشعار البيئية السلبية.

تعمل إحدى شركات التكنولوجيا في سياتل، واشنطن، على تطوير قارئ عالي التردد قريب المدى على شكل مسبار، لقراءة رقم تعريف الشريحة وبيانات المستشعر. ستوفر الشركة ذاكرة منخفضة الطاقة قابلة للبرمجة لمرة واحدة. سيقوم مركز أبحاث التغليف التابع لجورجيا تك بتطوير طرق لقطع ومعالجة الرقائق الدقيقة.

يمكن قراءة علامة RFID في أي نقطة في سلسلة التوريد للتأكد من صحة الجزء. من المتوقع أن يقوم مصنعو النظام الفرعي والنظام بقراءة هذه العلامات للتأكد من صحة الجزء قبل تصنيعه أو تسليمه إلى الشركة المصنعة للمنتج.

إذا تمت إزالة الشريحة من الجزء فلن تكون قابلة للاستخدام بعد الآن.

قال: "الهدف الأولي لهذا المنتج هو استخدامه في المنتجات العسكرية والصناعات المدنية. والرؤية النهائية هي استخدام تقنية SHIELD على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات المتكاملة العالمية."

لقد كلفت وزارة الدفاع جميع مقاولي الدفاع بتوفير إمكانية تتبع سلسلة التوريد، وهذه المتطلبات ستجعل مقاولي الدفاع من بين العملاء الأوائل الذين يتبنون النظام. وأضافت أن المنتجات التجارية ستستخدم هذه التكنولوجيا أيضًا. سيتم استخدام الرقائق ليس فقط في الدوائر المتكاملة، ولكن أيضًا في لوحات الدوائر والمكونات الأخرى. السعر المستهدف لـ DARPA هو سنت واحد لكل شريحة.

ينقسم مشروع التطوير إلى ثلاث مراحل. خلال المرحلة الأولى البالغة 18 شهرًا، سيتم تطوير تقنية RFID وعرضها على المستوى الأساسي. وسيتم تطوير الوظائف الرئيسية لرقائق الاختبار وقارئات المجال القريب وسيتم إطلاق برنامج RFID.

وفي المرحلة الثانية، سيتم الانتهاء من جميع وظائف الشريحة وسيتم توفير 1000 منتج من شرائح RFID.

في المرحلة الثالثة والأخيرة، سيتم استخدام رقائق RFID في الدوائر المتكاملة والمنتجات الأخرى لمختلف الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEMs). وأوضح سوكو: "ستعمل هذه المرحلة على تقييم مدى فعالية نظام SHIELD في التحقق من صحة الأجزاء الإلكترونية". وسيبدأ الإنتاج والنشر على نطاق واسع في عام 2019.