【ホワイトペーパー】偽造半導体製品のリスクへの対策

A Rochester Electronics White Paper 偽造半導体製品のリスクへの対策 正規販売代理店から購⼊する理由とは Rochester Electronics, Ltd. ⽇本営業本部 170-6011 東京都豊島区東池袋 3-1-1 サンシャイン 60 ビル 11 階 03.4579.0834 / www.rocelec.jp

概要 偽造半導体製品は、電⼦機器の安全性と信頼性を常に脅かす存在であり、特に半導体製品の供 給不⾜の際や製造中⽌品には注意が必要です。より良い納期や価格で製品を確保するために、 無許可の独⽴した販売チャネルを通じて製品を調達することは、偽造半導体製品を⼿にするリ スクをもたらします。その場合、顧客の最終製品に損害を与える可能性、エンドユーザーへの 安全性を脅かされる可能性、そして顧客の評判による名誉棄損が⽣じます。また、偽造半導体 製品の使⽤により、企業や責任ある従業員に厳しい罰⾦が科せられるケースも繰り返し発⽣し ています。 偽造半導体製品へのリスクを完全に排除することは、購⼊後の追加のテストのみでは不可能で あり、またサードパーティーの検査プロセスでも品質を保証することは難しいです。サードパ ーティーのプロセスには制限があり、顧客は追加のスクラップ、やり直し、稼働中の信頼性の 低下、および訴訟などの可能性が⽣じます。 しかし、調達における基本的な原則に従うことで、偽造半導体製品のリスクを排除できる可能 性があります。オリジナル半導体メーカーに認定された正規販売代理店は、現⾏品の供給不⾜ と製造中⽌品へのサポートを⾏うために存在しています。オリジナル半導体メーカーに認定さ れたパートナーは、偽造半導体製品⼊⼿への防御の最前線となります。 偽造半導体製品とは何か？ 偽造半導体製品にはさまざまな形態が存在しています。偽造半導体製品の最も基本的な定義は、 「利益のために、本物であるように詐欺的に、または欺瞞的に偽装することを意図した模造品」 です。供給不⾜や製造中⽌によって、半導体製品の⼊⼿が制限される場合など、利益を増⼤さ せる機会として偽造半導体製品が増加します。 偽造半導体製品への認知度が市場で⾼まるにつれ、偽造半導体製品業者も巧妙になっていま す。不正確なメーカーロゴやダイの⼊っていない ICパッケージなど、AS6081に従った⽬視検 査で発⾒されるような域の偽造を遥かに超えています。今や偽造半導体製品業者は、製造⼯程 のあらゆる要素を模倣し、真正性を偽る証拠を複製することが可能となってきているのです。 半導体業界では以下のような製品を偽造半導体製品としています： • 機能しない製品またはスクラップ製品を再マーキングし、良品として再販売を⾏うこと • 作動はするが仕様を満たしていない製品を、偽造半導体製品業者にて購⼊し、再マーキン グした後フルグレード品として価格を上げて再販売すること • リサイクルおよび回収された製品を、新品として販売すること • 製品本来の仕様や履歴を隠すために、テストや製品履歴に関する⽂書を偽造すること © Rochester Electronic, Ltd. 2

偽造半導体製品はどこから来るのか？ 本物の半導体製造⽅法と、偽造半導体製品の製造⽅法の違いは顕著です。オリジナル半導体メ ーカーは、最⾼レベルの品質と信頼性で何年も動作する製品の開発、製造、テスト、およびサ ポートに、年間数⼗億ドルを費やしています。⼀⽅で偽造半導体製品は、粗雑で管理が不⼗分 な製造プロセスから発⽣する電⼦廃棄物を抜き取って製造することが多く、その結果正規品よ りもはるかに故障率の⾼い半導体が⽣み出されます。偽造半導体製品の中には、電気的テスト や最初に使⽤しただけですぐに故障するものもあれば、数⽇、数か⽉、あるいは数年間現場で 使⽤した後に故障するものもあります。 顧客とオリジナル半導体メーカーへの影響 “専⾨家らは、⽶国防総省が購⼊したすべての予備品および交換⽤半導体のうち 15%近くが偽 造半導体製品であると推定をしています。全体として、⽶国の半導体企業は偽造半導体製品に よって年間 75億ドル以上の被害を被っており、これは約 11,000名の雇⽤の損失に影響したと 推定しています”。 - SIA会⻑ Brian Toohey、SASC公聴会 2011 年 11 ⽉(1) これらの数字は衝撃的ですが、偽造半導体製品は市場が供給過剰なときでさえ、常に存在して います。2020 年に起こった半導体の供給危機は、あらゆる市場の顧客に影響を及ぼし、リスク の⾼い調達が増加していました。このような状況を良い機会だと認識した偽造半導体製品業者 は、市場のギャップを埋めようと試みました。 実際に偽造半導体製品として販売された製品の総数は知ることはできません。政府・業界デー タ交換プログラム(GIDEP)のような⾃⼰申告ツールは存在していますが、顧客には製品⼊⼿の 失敗を認める動機がありません。顧客が⾃らを守るためには、正規販売チャネルルート以外で 調達された半導体のすべては、偽造半導体製品の可能性があると考えたほうが安全です。以下 に⽰すような偽造半導体製品は顧客にリスクをもたらします。 © Rochester Electronic, Ltd. 3

• 再マーキング：再マーキングされた製品の場合、強⼒な化学薬品や機械的グラインダー を使⽤して元の外部マーキングを再エッチングする⼯程は、内部の接着や基板に損傷を 与える可能性があります。洗浄⼯程からの化学残留物がゆっくりと徐々に⼊り込み、再 マーキングされた製品の内部を汚染しボンドパッドやボンディングワイヤの不具合を引 き起こします。再マークの印刷は変更したことがわかりにくい上ごまかしが効くため、 AS6081で規定された⽬視検査では識別できない場合があります。AS6171に基づく基 本的な製品テストでも、よりハイスペックな製品として再マークされた製品の性能差を 特定することはできません。また、オリジナル半導体メーカーのテストにわずかに不合 格となった廃棄製品を不正に回収し再マーキングした製品の場合も、その性能差を検出 することは難しいです。 • リサイクル品：古い PCBから使⽤済み半導体を回収するプロセスでは、壊滅的な熱や 機械的なダメージが発⽣する可能性あります。PCBから ICを回収することは、以前の 使⽤状況や規制されていない保管環境を含む⻑いプロセスを経た後に最終段階として⾏ われます。過度の湿度、⽔、そして塩分にさらされることは⽇常茶飯事です。リードの 再メッキ処理と再形成の最終⼯程では、ESD、熱、機械的リスクがさらに⽣じます。こ の⼯程により、信頼性に疑問のある、表⾯的には本物の中古品が製造される可能性があ ります。 • 識別可能な余剰在庫：認可のない製品履歴は、品質、信頼性、正規製品の保証を提供し ていません。ノーリスクなオプションとみなされがちですが、未認可の半導体の保管や 取扱条件は管理されていません。ESD損傷や湿気の侵⼊は、本物の余剰在庫半導体の信 頼性と⽐べると、とても悲惨なものです。半導体製品の調達が絶望的な状況に陥り、必 要な数量を購⼊しようとする際に、供給元の混合が起こり偽造半導体製品の購⼊リスク が増⼤します。 偽造半導体製品がサプライチェーンに混⼊することで顧客に与える様々な影響： - ⽣産歩留まりの低下と再加⼯の増加 - マルウェアやソフトウェアへの不正アクセス - 稼働中の障害の増加や信頼性の低下 - 致命的なシステム障害に伴うリスクと財政的責任の増⼤ - 潜在的な⾵評被害 脅威にさらされているのは顧客だけでなく、オリジナル半導体メーカーも収益の損失や、 より深刻な企業評価への影響を受けます。 © Rochester Electronic, Ltd. 4

これらのリスクから⾝を守るためには 偽造半導体製品リスクを最⼩限にするアプローチは 3つの⽅法があります。政府による取り締 まり、オリジナル半導体メーカーによる対策、そして顧客による事前計画が重要です。 政府による取り締まり 2012 年に制定された国防権限法(NDAA)(2)は、商業⽤および軍事⽤アプリケーションで注⽬を 集めた半導体の偽証事件に端を発しています。製品の不具合は、偽造半導体製品がいかに国家 安全保障を脅かし、⼈⾝事故や死亡事故を引き起こす可能性があるかを実証しました。NDAA からの抜粋は、偽造半導体製品の管理について製造業者に責任を負わせるという政府の意図を 強調しています： a) 電⼦部品または電⼦部品を含む製品を提供する請負業者は、⾃社の製品に偽造半導体製品 または「偽造半導体製品の疑いがある」電⼦部品の使⽤、または製品への混⼊を検出し、 防⽌する責任を負います。また、そのような製品の使⽤や混⼊に対処するため、必要に応 じて是正措置や⼿直しを⾏わなければなりません。 b) 偽造半導体製品および「偽造の疑いがある」製品の費⽤は、同部⾨の契約に基づいて許容 される経費ではありません。さらに、そのような製品の使⽤または混⼊を是正するために 必要な⼿直しまたは是正措置に関する費⽤も認められません。 この法律は偽造半導体製品の問題に光を当て、オリジナル半導体メーカーが⾃社製品の偽造半 導体製品を管理する責任を強化するものですが、エンドユーザーがコストを回収したり、偽造 半導体製品による被害から回復することが容易になるわけではありません。 2017 年の eeNews Europeによると、2016 年に欧州半導体産業協会は、税関合同作戦により 100万個以上の偽造半導体製品が押収されたと報告しています。欧州不正対策局および EU加 盟国 12か国の税関当局は、オランダ税関と協⼒をして、中国および⾹港から欧州に郵送され た製品を阻⽌する対策を実⾏しました。しかしこのような対策は、巨⼤な違法プロセスにおけ るほんの⼀部が表⾯化するだけと関係者全員が認識しています。(3) オリジナル半導体メーカーによる対策の現状 現在半導体業界では、偽造半導体製品対策においていくつかの取り組みや⽅法を採⽤していま す。企業や顧客にリスクについて教育することで、被害にあう確率を低くすることができま す。また、税関・国境警備局やその他の法執⾏機関と緊密に連携し、偽造半導体製品のサプラ イチェーンを遮断し、偽造半導体製品関係者を訴追しています。また、セキュリティ対策も強 化し、サプライチェーン補償に関する国際基準を策定しています。 © Rochester Electronic, Ltd. 5

オリジナル半導体メーカーは⾃社製品の偽造半導体製品に対して責任は負う必要はありません が、余剰在庫を、管理が不⼗分で、信頼性のない⾮正規なチャネルに販売し続けています。こ れは、製品の不確実性をもたらし、下流での製品品質の低下を招き、オリジナル半導体メーカ ーのブランド全体を傷つけてしまうことになります。保証された製品と偽造半導体製品を区別 するためには、余剰の現⾏品や製造中⽌品の正規販売管理が必要不可⽋です。近年、テキサ ス・インスツルメンツのような半導体メーカーがこの取り組みを主導しており、⾮正規な供給 元への正規製品の販売をしないよう取り組んでいます。 顧客の責任 偽造半導体製品はサプライチェーン全体で蔓延しているため、規制や取り締まりはその供給を ⽌めるうえで効果がないと証明されています。顧客の購買⽅針と管理が、最も信頼できる最善 な防御案です。 偽造半導体製品や規格外品を避けるための⽅針： • オリジナル半導体メーカー、またはその正規販売代理店からのみ製品を購⼊すること • 性能、品質、信頼性について保証を提供する認定された供給元から購⼊すること • オリジナル半導体メーカーが、完成品の販売に適した品質認証を取得し、取り扱いおよび 保管に関する業界標準 AS6496に準拠していることを確認すること • 強⼒な是正措置を講じる前に、疑わしい購⼊品や品質の悪い購⼊品を分析する⾃⼰監査プ ロセスを採⽤すること。 • 正規のアフターマーケット製造メーカーと連携すること • オリジナル半導体メーカーのテストプログラムを使⽤しているテストを選択する • 下記サイトを訪問し正規販売代理店を調べる https://www.trustedparts.com/ja 偽造半導体製品識別におけるテストの役割 AS6081に基づく⽬視検査と AS6171に基づく電気試験は、偽造半導体製品を識別するための 最も⼀般的な 2つの⽅法ですが、以下の理由により、どちらも偽造半導体製品を識別するため の信頼性に⽋ける可能性があります： • 書類検査と外観検査では、プロの偽造半導体製品を特定することはほとんどありません。 トレーサビリティの書類や証明書も、偽造半導体製品をサポートするために偽装されてい ます。 © Rochester Electronic, Ltd. 6

• X線検査は、画像による検査のため、不正に電気的仕様を偽造した製品、回収・再使⽤さ れた製品、⼀度は不合格となった製品を⾒落とす可能性が⾼いです。 • 基本的な連続性または機能テストでは、不正にアップスクリーンされた製品、回収品や再 利⽤品を特定することはできません。 • 完全な機能テスト(主にデータシートの属性に着⽬)- データシートはオリジナル半導体メー カーによってテストされた⼀部の特性のみ提供されており、全温度範囲で実施されていな い可能性があります。 「真正性」テストに関するもう 1つの問題点は、時間やコストの制約から、すべての出荷製品 をテストできるとは限らないということです。多くの場合、偽造半導体製品業者は真正性テス トに合格するために、テストされる可能性が最も⾼い製品であるリールやチューブの最初と最 後にテストを実施しても問題のない製品を配置します。 最適なテストプログラムは、オリジナル半導体メーカーが作成したものです。サードパーティ ーが実施する他のテストは、堅牢でも包括的でもなく、テストの信頼性は疑わしいです。製品 を機能的にテストする場合、障害検出率が重要です。100％の障害検出率でなければ、潜在的 な故障を⾒逃している可能性があり、将来的に製品に障害が発⽣する可能性があります。 基本的な機能テストの例：シンプルな交通制御 © Rochester Electronic, Ltd. 7

上記の縮退故障状態がテストされていない場合、故障検出率は 98.96％となります。重要なア プリケーションにおいて、この結果は強要されるのでしょうか？ 効果的なテストには、⾼い障害検出率と正確な障害モデリングが必要です。オリジナル半導体 メーカーが実施する最も基本的なMCUテストは、開発期間として 10万時間かかります。 AS6171は、正規販売チャネルではない独⽴したチャネルを通じて購⼊された製品に対してよ り⼤きなテストを要求していますが、これらのテストはオリジナル半導体メーカーのテストの ごく⼀部のパラメータのみカバーしています。 製品が仕様通りに動作することを保証する唯⼀の⽅法は、オリジナル半導体メーカーのテスト プロセスを使⽤してテストすることです。 偽造半導体製品例 2012 年、軍事通信機器を製造しているヨーロッパのある顧客は、陸海空のあらゆるサービスで 1,000台以上のシステムを現場で運⽤していましたが、現場からの返品が急速に増加し始めま した。 問題を分析した結果、共通の製品が根本的原因であることが判明しました。2002 年に製造中⽌ (EOL)となった製品ですが、不具合が発⽣するまで⾮正規な供給元から購⼊され続けていまし た。製造中⽌後に購⼊された未承認の⼊荷在庫はすべて、⽬視と電気的テストにかけられてい ましたが、有害な故障は確認されていませんでした。 返却された製品を X線で追跡テストしたところ、ボンドパッドの腐⾷と、⼀部のボンドワイヤ が完全に破損していることが明らかになりました。 さらにスペクタル分析を⾏った結果、腐⾷の触媒として塩素異常が特定されました。これらの 塩素元素は、回収と洗浄の過程で製品に侵⼊したと結論付けられました。塩素がプラスチッ ク・パッケージに混⼊し基板パッドとシリコンに移⾏するのに 4~5 年かかっていましたが、 そこに到達すると、すぐにボンドワイヤの不具合や装置の故障が発⽣しました。 最終的には、この半導体製品は⼀度回収された製品が、再マーキングされ、製造中⽌⽇以降に “新品”として再販されていたことがわかりました。この問題に対応するために顧客が唯⼀でき る⾏動としては、費⽤のかかる製品交換プログラムを製品ライン全体にわたって展開すること でした。 © Rochester Electronic, Ltd. 8

まとめ 半導体製品は、産業、輸送、軍事、医療、エネルギー、⺠間航空、⾃動⾞、および電気通信な どの⾼信頼性市場で使⽤される電⼦システムの中核です。偽造半導体製品や規格外製品は、 世界中の⼈々の健康、安全、およびセキュリティに⼤きなリスクをもたらします。 よくある誤解として、オリジナル半導体メーカーが製品の製造中⽌を⾏うと、⾮正規品やグレ ーマーケット品が唯⼀の選択肢になるというものがあります。ですがリスクのない選択肢は、 正規アフターマーケットの供給元を常に第⼀に選択することです。オリジナル半導体メーカー は、⾮正規チャネルで購⼊した製品は保証していません。多くのオリジナル半導体メーカー は、⾮正規チャネルへの販売を明確に禁⽌しています。 ロチェスターエレクトロニクスのようなオリジナル半導体メーカーに認定された正規販売代理 店は、SAE航空宇宙企画 AS6496に準拠しています。簡単に⾔えば、半導体製品はオリジナル 半導体メーカーからのみ調達されるため、品質テストや信頼性テストを必要とせず、製品履歴 が追跡可能で保証された製品を提供することをオリジナル半導体メーカーより認定されていま す。 完全に認定されていない供給元であっても、⾃らを AS6171/4 準拠として宣伝する場合があり ます。これは標準化された検査・テスト⼿順に従っていることを⽰していますが、疑わしい製 品や偽造半導体製品を検出するための最低限のトレーニングや認証要件のみ備えている可能性 があります。AS6171に基づくテストが⾏われているとしても、その製品は本来のオリジナル 半導体メーカーのテストプログラムに従ってテストをしていないこと意味しています。オリジ ナル半導体メーカーのテストプログラムは、データシートのパラメータを⼤幅に超えてテスト を⾏い、数百万個が販売された場合でも、故障のない製品を選別することを⽬的としていま す。AS6171テストはオリジナル半導体メーカーのテストプログラムと同等ではありません。 偽造半導体製品対策における究極の⼿段は、半導体製品を認定された供給元より購⼊すること です。 © Rochester Electronic, Ltd. 9

参考情報： 1. Winning the Battle Against Counterfeit Semiconductor Products, Semiconductor Industry Association, 2013 https://www.semiconductors.org/wp- content/uploads/2018/06/SIA-Anti-Counterfeiting-Whitepaper-1.pdf 2. European Anti-Fraud Office, Combatting a growing global threat ‒ Counterfeit Semiconductor Products, December 2022 - https://anti-fraud.ec.europa.eu/media- corner/news/combatting-growing-global-threat-counterfeit-semiconductor- products-2022-12-14_en 3. "Operation Wafers": over one million counterfeit semiconductors... (eenewseurope.com) 2017 4. United States Senate Committee on Armed Services, Senate Armed Services Committee Releases Report on Counterfeit Electronic Parts, May 2012 - https://www.armed-services.senate.gov/press-releases/senate-armed-services- committee-releases-report-on-counterfeit-electronic-parts 5. Library of Congress, U.S. Intellectual Property and Counterfeit Goods̶ Landscape Review of Existing/Emerging Research, A Report Prepared by the Federal Research Division, Library of Congress, Under an Interagency Agreement with the U.S. Patent and Trademark Office, U.S. Department of Commerce, February 2020 https://www.uspto.gov/sites/default/files/documents/USPTO-Counterfeit.pdf 6. OECD/EUIPO (2022), Dangerous Fakes: Trade in Counterfeit Goods that Pose Health, Safety and Environmental Risks, Illicit Trade, OECD Publishing, Paris, https://www.oecd-ilibrary.org/governance/dangerous-fakes_117e352b-en. 7. https://www.airforcetimes.com/news/your-air-force/2022/09/13/an-f-16-pilot- died-when-his-ejection-seat-failed-was-it-counterfeit/ 8. World Semiconductor Council Report June -2021 https://www.semiconductorcouncil.org/wp-content/uploads/2021/10/ACTF_WSC- 2021-Paper-on-Counterfeit-Semiconductors-and-the-Online.pdf 9. Combating Counterfeit Components in the DoD Supply Chain ‒ DSIAC © Rochester Electronic, Ltd. 10