Layanan Hotline
Berita
Berita
Proses dan pandangan verifikasi chip kendaraan
2022-03-17
1205
Analisis menunjukkan bahwa dengan pesatnya perkembangan energi baru dan mobil tanpa pengemudi, fungsi chip pengukur mobil menjadi semakin penting, yang merupakan arah penting penerapan industri chip. Makalah ini menguraikan proses verifikasi yang relevan, spesifikasi dan standar perusahaan desain sirkuit terpadu yang memasuki bidang chip pengukur mobil, verifikasi keandalan yang relevan dan analisis kegagalan chip pengukur mobil, membahas target nol cacat produksi massal chip pengukur mobil, analisis permasalahan dan keterbatasan dalam pengembangan chip pengukur mobil dalam negeri, serta menantikan arah pengembangannya.
0 pendahuluan
Dengan perkembangan mendalam dalam elektronik otomotif dan empat modernisasi baru (elektrifikasi, jaringan, intelijen, dan berbagi) yang dilakukan oleh industri otomotif, hal ini membawa peluang baru bagi penerapan chip semikonduktor di bidang otomotif. Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan berkembang pesat, yang membawa perubahan industri baru pada pasar mobil. Menjadikan chip pengukur mobil memainkan peran yang semakin penting dalam bidang aplikasi seperti kontrol daya, kontrol sasis, dan infotainment [1]. Dalam lima tahun terakhir, tingkat pertumbuhan tahunan gabungan pasar semikonduktor otomotif global adalah sekitar 4.8%, sedangkan pasar semikonduktor otomotif Tiongkok adalah 11.6%. Hal ini terutama karena tingkat elektronikisasi kendaraan energi baru semakin tinggi, yang menyebabkan peningkatan besar dalam permintaan berbagai semikonduktor otomotif [2]. Menurut prediksi Deloitte, pendapatan semikonduktor otomotif akan melebihi 60 miliar USD pada tahun 2022 [3], yang pasti akan menarik lebih banyak produsen chip untuk berpartisipasi. Dibandingkan dengan chip elektronik konsumen, chip pengukur mobil lebih menuntut. (1) Chip pengukur mobil lebih tinggi dari standar chip konsumen dan industri; (2) Chip pengukur mobil memiliki persyaratan yang lebih ketat untuk lingkungan kerja, seperti suhu, kelembapan, EMC, dan erosi gas berbahaya, yang memiliki persyaratan berbeda sesuai dengan penerapannya yang berbeda; (3) Pengembangan dan verifikasi chip pengukur mobil mahal, dengan ambang batas tinggi dan siklus panjang; (4) Harus lulus standar audit yang sesuai. Ada dua kondisi untuk chip pengukur: (1) memenuhi standar manajemen kualitas rantai pasokan tanpa kegagalan IATF 16949; (2) Memenuhi standar keandalan AEC yang didorong oleh industri otomotif Amerika Utara. Karena siklus desain yang panjang dan hambatan teknis yang tinggi, seluruh industri chip mobil dimonopoli oleh raksasa asing, seperti Infineon dan Renesas, yang fokus pada segmen pasar chip mobil kelas atas. Pada saat yang sama, lusinan perusahaan perancang chip telah muncul di Tiongkok untuk menjadi pemasok chip elektronik otomotif, dengan tipe mulai dari bantuan pengemudi, kendali pusat, manajemen baterai, sensor gambar, dan pemroses sinyal [4]. Perusahaan mobil tradisional internasional, seperti Toyota, Ford dan Volkswagen, secara aktif terlibat dalam penelitian dan pengembangan chip elektronik otomotif. Beberapa perusahaan mobil arus utama di Tiongkok juga terlibat dalam penelitian dan pengembangan chip, seperti BYD dan SAIC, yang mengambil bagian dalam penelitian dan pengembangan chip dalam berbagai bentuk dan merangkul revolusi baru industri chip otomotif. Lebih mudah bagi mereka untuk menggabungkan skenario aplikasi dan sumber daya keuangan mereka sendiri untuk mendorong pengenalan desain chip secara cepat. Tesla, diwakili oleh energi baru, telah meluncurkan chip FSD, dan persaingan seputar mengemudi otomatis tingkat tinggi telah dimulai. Industri otomotif telah memasuki era kecerdasan. Dikombinasikan dengan besarnya pasar chip pengukur mobil, sesuai dengan karakteristik penerapannya dan persyaratan standar untuk memasuki bidang ini, makalah ini akan fokus membahas kondisi verifikasi IATF 16949 dan standar keandalan AEC untuk memasuki bidang ini. Melalui uji penyaringan penuaan dan analisis akar penyebab chip yang gagal, keandalan chip pengukur mobil dapat dipastikan untuk mencapai tujuan nol kegagalan. Terakhir, kami menantikan standarisasi spesifikasi verifikasi chip pengukur mobil, verifikasi keandalan yang komprehensif, uji penyaringan penuaan yang efisien, dan analisis kegagalan profesional.
1 Verifikasi yang relevan pada chip pengukur 1.1 IATF16949
Dalam industri otomotif, kegiatan sertifikasi mutu memiliki standar dan persyaratan sertifikasi industrinya sendiri di seluruh belahan dunia, seperti standar VDA6.1 industri otomotif Jerman, standar EAQF Perancis, standar AVSQ Italia dan standar QS-9000. Amerika Serikat. Satuan Tugas Otomotif Internasional (IATF), yang didirikan pada tahun 1997, bekerja sama dengan Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO/TC 176) untuk mencapai standar dan sertifikasi sistem mutu global terpadu untuk industri otomotif. Berdasarkan standar industri otomotif nasional, IATF16949 dirumuskan dan diperkenalkan pada tahun 1999. IATF 16949 merupakan standar sistem manajemen mutu terbaru [5]. IATF16949 adalah grup otomotif internasional, yang berorientasi pada pelanggan dan mempertimbangkan persyaratan khususnya. Mengingat beberapa masalah yang menjadi perhatian industri otomotif dalam beberapa tahun terakhir, seperti keselamatan mobil, klausul baru telah ditambahkan ke standar tersebut [6,7]. IATF16949 berlaku untuk produsen mobil dan pemasok suku cadang langsungnya. Pabrikan ini berhubungan langsung dengan produksi mobil, yang dapat memproses aktivitas manufaktur dan menambah nilai produknya melalui aktivitas tersebut. Misalnya, di seluruh rantai industri keripik, pabrik wafer, dan pabrik pengemasan perlu memproduksi keripik mobil sesuai dengan standar IATF16949. Dan unit-unit yang hanya mempunyai fungsi pendukung seperti pusat desain dan distribusi tidak perlu mendapatkan sertifikasi ini [8].
1.2 Sertifikasi standar AEC
AEC: AUTOMOTIVE Electronics Council didirikan pada tahun 1994 oleh tiga perusahaan mobil Amerika Utara (Chrysler, Ford dan General Motors) untuk menetapkan seperangkat standar sistem kualitas umum [9]. AEC menetapkan standar pengendalian kualitas produk, mempromosikan penerapan universalitas suku cadang mobil, dan meletakkan dasar yang baik untuk perkembangan pasar yang pesat. Spesifikasinya terutama mencakup AEC-Q100 (IC sirkuit terpadu), AEC-Q101 (komponen diskrit), AEC-Q102 (LED fotolistrik diskrit), AEC-Q104 (komponen multi-chip) dan AEC-Q200 (komponen pasif). Diantaranya, AEC-Q100 adalah spesifikasi verifikasi untuk sirkuit terpadu IC. Tujuannya adalah untuk mengetahui kualitas dan keandalan perangkat yang dapat memenuhi persyaratan tertentu melalui stress test dalam penerapannya [10].
1.2.1Desain chip pengukur mobil
Dari fungsi penggunaan produk, kondisi kerja (tegangan, rentang frekuensi, dll.), dan teknologi perpustakaan desain sel yang digunakan dalam chip, prinsip desain sirkuit ditentukan untuk memenuhi persyaratan chip pengukur mobil. Proses implementasi dapat mengidentifikasi potensi mode kegagalan, dampaknya terhadap sistem dan pelanggan, serta menentukan tingkat keparahan dan kemungkinan penyebabnya. Mempertimbangkan desain redundansi, desain ini dapat menghindari potensi kesalahan penyimpanan data dalam bentuk kode koreksi kesalahan dan mengganti unit yang rusak. Tetapkan mekanisme pengujian mandiri, tambahkan beberapa node jalur di sirkuit untuk pengujian melalui waktu pengujian chip yang wajar, temukan unit yang rusak tepat waktu, dan lakukan perawatan yang relevan untuk mengurangi pengaruh yang disebabkan oleh fluktuasi proses. Pada tahap desain chip, kita harus mulai mempertimbangkan eksperimen keandalan chip. Menggunakan alat analisis dan simulasi teknik berbantuan komputer dapat meningkatkan keandalan produk dalam waktu yang lebih singkat. Alat seperti analisis elemen hingga, analisis termal, dan model prediksi keandalan semakin banyak digunakan, sehingga chip pengukur mobil secara aktif meningkatkan keandalan dan stabilitas perangkat pada awal desain.
1.2.2Pembuatan chip
Langkah-langkah utama pembuatan wafer meliputi implantasi ion, fotolitografi, etsa, dan pelapisan. Dalam setiap proses, perlu dicari parameter optimal melalui penelitian statistik matematis dan alat analisis, sehingga memenuhi persyaratan peningkatan hasil dan kualitas chip. Pabrik hebat dapat memastikan stabilitas proses dengan mendeteksi parameter pengujian spesifik, nomor chip, frekuensi, dan informasi lain dari setiap proses.
1.2.3pengujian chip
Cobalah untuk mencapai cakupan pengujian maksimum dalam waktu yang wajar dan saring produk yang cacat terlebih dahulu agar tidak mengalir ke klien. Cara penting untuk menguji chip lebih cepat dan efektif adalah melalui desain chip self-test, yang juga dapat mengurangi ketergantungan pada sumber daya ATE eksternal. Penetapan standar batas uji produk yang baik dapat didasarkan pada rekomendasi dalam dokumen AEC_Q004 dan rumus tertentu simpangan baku data, batas pat statis = mean kuat & ditambah Mn; 6 Sigma yang Kuat。 Melalui analisis data besar, fluktuasi proses dapat dikendalikan untuk menjamin stabilitas kualitas produk. Metode ini dapat di-Review dan diupdate secara berkala. Kegagalan produk sebelum digunakan adalah hasil, dan kegagalan produk selama penggunaan adalah keandalan, sehingga pengujian chip berhubungan langsung dengan keandalan chip. Kurva bak mandi terdiri dari tiga bagian: periode iblis awal, periode stabil, dan periode kerugian. Uji burn-in merupakan langkah penting dalam pengujian chip ATV (Otomotif). Fungsi utamanya adalah untuk menghilangkan chip produk yang gagal sebelum chip dikirim untuk mencapai keandalan yang tinggi bagi pengguna. Tahap awal merupakan tahap dengan tingkat kegagalan yang relatif tinggi. Kegagalan chip biasanya disebabkan oleh cacat bawaan atau masalah pada chip, seperti cacat desain, proses produksi yang tidak normal, atau cacat bawaan pada bahan. Cacat ini akan menyebabkan kegagalan terkait waktu dan stres, dan tingkat kegagalan biasanya ditandai dengan Dppm. Secara khusus, chip harus menjalani uji penuaan 100% untuk jangka waktu tertentu, seperti menerapkan tegangan bias dan suhu tinggi, dan kemudian uji ATE normal harus dilakukan pada layar [11]. Periode stabil pada kurva bak mandi (Gambar 1) menunjukkan bahwa tingkat kegagalan chip relatif stabil selama masa pakainya, dan kegagalannya biasanya digambarkan dalam istilah FIT (failure in time) atau MTBF (Mean Time Between Failure) jam. Tahap kerugian menunjukkan bahwa tingkat kegagalan chip mulai meningkat karena hilangnya sirkuit internal chip, yang berarti bahwa chip telah mencapai batas masa pakainya.
AEC-Q100, sebagai standar verifikasi keandalan elektronik otomotif, memiliki tujuan utama sebagai berikut: (1) Pelanggan memiliki standar dan spesifikasi untuk referensi; (2) Pemasok chip dapat menghilangkan potensi kesalahan yang mungkin ada pada chip. Tabel 1 menunjukkan bahwa AEC-Q100 dibagi menjadi beberapa tingkatan produk sesuai dengan suhu lingkungan kerja perangkat, yang terkait dengan aplikasi spesifik chip. Kisaran suhu kerja dari standar kelas tertinggi yang paling ketat adalah-40 ~ 150℃. Pemasok perlu terus mengoptimalkan desain produk, mengadopsi proses manufaktur dan pengemasan yang canggih dan stabil, serta menerapkan prosedur pengujian yang ketat untuk memenuhi persyaratan standar tinggi untuk suhu kerja dan keandalan chip pengukur mobil.
Keamanan dan keandalan chip pengukur adalah pertimbangan utamanya, yang tidak hanya tercermin dalam tahap desain dan pengembangan chip, tetapi juga sangat penting dalam penyaringan pengujian dan verifikasi keandalan. Prospek pasarnya yang luas membuat semakin banyak pemasok chip yang mulai memasuki bidang ini dan bergabung dalam perencanaan industri chip pengukur mobil. Dikombinasikan dengan persyaratan standar manajemen kualitas rantai pasokan IATF16949 dan keandalan AEC-Q100, proses dan sistem verifikasi chip pengukur mobil saat ini perlu ditingkatkan. (1) Ahli teknis (keseluruhan mobil, desain chip, manufaktur, pengemasan dan pengujian chip, dll.) perlu menetapkan seperangkat standar yang lebih profesional, terstandarisasi, dan berorientasi aliran untuk pembentukan sistem standardisasi chip pengukur mobil . (2) Verifikasi keandalan chip perlu lebih komprehensif, dan keandalan produk perlu dirancang dan diproduksi. (3) Uji penuaan harus lebih efisien. Chip pengukur mobil dapat menghilangkan perangkat kegagalan awal hingga penuaan 100%, yang akan menyoroti peran uji penuaan ketika parameter distribusi Weibull β kurang dari 1, yaitu, tingkat kegagalan awal menunjukkan tren penurunan yang signifikan. Dengan alasan menghilangkan kegagalan awal chip, semakin pendek waktu pengujian penuaan, semakin baik. (4) Analisis akar penyebab kegagalan chip perlu membentuk loop tertutup. Secara khusus, perlu untuk mengetahui chip gagal yang terlewat karena kontrol kartu parameter proses manufaktur tidak masuk akal atau cakupan pengujian tidak cukup komprehensif, karena dapat menimbulkan masalah batch. Kasus kegagalan yang berbeda memerlukan pengumpulan data dan analisis komprehensif dari aspek desain chip, proses pembuatan, pengujian paket, penggunaan perangkat, dll., untuk mengetahui akar penyebab kegagalan dan kemudian memberikan umpan balik untuk membentuk solusi. Pada saat yang sama, lini produksi chip perlu menerapkan teknologi pemantauan profesional yang lebih aktif, seperti teknologi CPK, teknologi SPC, dan teknologi PPM, yang dapat menganalisis dan memprediksi kapasitas produksi dan stabilitas proses [15]. 4 KesimpulanDalam kerja praktek sering dijumpai permasalahan pada penyiapan data TSP dan visualisasi data TSP. Berdasarkan pengalaman kerja praktek, makalah ini merangkum dua metode pembuatan visualisasi data TSP di atas untuk menyelesaikan masalah pengolahan data TSP.
0 pendahuluan
Dengan perkembangan mendalam dalam elektronik otomotif dan empat modernisasi baru (elektrifikasi, jaringan, intelijen, dan berbagi) yang dilakukan oleh industri otomotif, hal ini membawa peluang baru bagi penerapan chip semikonduktor di bidang otomotif. Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan berkembang pesat, yang membawa perubahan industri baru pada pasar mobil. Menjadikan chip pengukur mobil memainkan peran yang semakin penting dalam bidang aplikasi seperti kontrol daya, kontrol sasis, dan infotainment [1]. Dalam lima tahun terakhir, tingkat pertumbuhan tahunan gabungan pasar semikonduktor otomotif global adalah sekitar 4.8%, sedangkan pasar semikonduktor otomotif Tiongkok adalah 11.6%. Hal ini terutama karena tingkat elektronikisasi kendaraan energi baru semakin tinggi, yang menyebabkan peningkatan besar dalam permintaan berbagai semikonduktor otomotif [2]. Menurut prediksi Deloitte, pendapatan semikonduktor otomotif akan melebihi 60 miliar USD pada tahun 2022 [3], yang pasti akan menarik lebih banyak produsen chip untuk berpartisipasi. Dibandingkan dengan chip elektronik konsumen, chip pengukur mobil lebih menuntut. (1) Chip pengukur mobil lebih tinggi dari standar chip konsumen dan industri; (2) Chip pengukur mobil memiliki persyaratan yang lebih ketat untuk lingkungan kerja, seperti suhu, kelembapan, EMC, dan erosi gas berbahaya, yang memiliki persyaratan berbeda sesuai dengan penerapannya yang berbeda; (3) Pengembangan dan verifikasi chip pengukur mobil mahal, dengan ambang batas tinggi dan siklus panjang; (4) Harus lulus standar audit yang sesuai. Ada dua kondisi untuk chip pengukur: (1) memenuhi standar manajemen kualitas rantai pasokan tanpa kegagalan IATF 16949; (2) Memenuhi standar keandalan AEC yang didorong oleh industri otomotif Amerika Utara. Karena siklus desain yang panjang dan hambatan teknis yang tinggi, seluruh industri chip mobil dimonopoli oleh raksasa asing, seperti Infineon dan Renesas, yang fokus pada segmen pasar chip mobil kelas atas. Pada saat yang sama, lusinan perusahaan perancang chip telah muncul di Tiongkok untuk menjadi pemasok chip elektronik otomotif, dengan tipe mulai dari bantuan pengemudi, kendali pusat, manajemen baterai, sensor gambar, dan pemroses sinyal [4]. Perusahaan mobil tradisional internasional, seperti Toyota, Ford dan Volkswagen, secara aktif terlibat dalam penelitian dan pengembangan chip elektronik otomotif. Beberapa perusahaan mobil arus utama di Tiongkok juga terlibat dalam penelitian dan pengembangan chip, seperti BYD dan SAIC, yang mengambil bagian dalam penelitian dan pengembangan chip dalam berbagai bentuk dan merangkul revolusi baru industri chip otomotif. Lebih mudah bagi mereka untuk menggabungkan skenario aplikasi dan sumber daya keuangan mereka sendiri untuk mendorong pengenalan desain chip secara cepat. Tesla, diwakili oleh energi baru, telah meluncurkan chip FSD, dan persaingan seputar mengemudi otomatis tingkat tinggi telah dimulai. Industri otomotif telah memasuki era kecerdasan. Dikombinasikan dengan besarnya pasar chip pengukur mobil, sesuai dengan karakteristik penerapannya dan persyaratan standar untuk memasuki bidang ini, makalah ini akan fokus membahas kondisi verifikasi IATF 16949 dan standar keandalan AEC untuk memasuki bidang ini. Melalui uji penyaringan penuaan dan analisis akar penyebab chip yang gagal, keandalan chip pengukur mobil dapat dipastikan untuk mencapai tujuan nol kegagalan. Terakhir, kami menantikan standarisasi spesifikasi verifikasi chip pengukur mobil, verifikasi keandalan yang komprehensif, uji penyaringan penuaan yang efisien, dan analisis kegagalan profesional.
1 Verifikasi yang relevan pada chip pengukur 1.1 IATF16949
Dalam industri otomotif, kegiatan sertifikasi mutu memiliki standar dan persyaratan sertifikasi industrinya sendiri di seluruh belahan dunia, seperti standar VDA6.1 industri otomotif Jerman, standar EAQF Perancis, standar AVSQ Italia dan standar QS-9000. Amerika Serikat. Satuan Tugas Otomotif Internasional (IATF), yang didirikan pada tahun 1997, bekerja sama dengan Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO/TC 176) untuk mencapai standar dan sertifikasi sistem mutu global terpadu untuk industri otomotif. Berdasarkan standar industri otomotif nasional, IATF16949 dirumuskan dan diperkenalkan pada tahun 1999. IATF 16949 merupakan standar sistem manajemen mutu terbaru [5]. IATF16949 adalah grup otomotif internasional, yang berorientasi pada pelanggan dan mempertimbangkan persyaratan khususnya. Mengingat beberapa masalah yang menjadi perhatian industri otomotif dalam beberapa tahun terakhir, seperti keselamatan mobil, klausul baru telah ditambahkan ke standar tersebut [6,7]. IATF16949 berlaku untuk produsen mobil dan pemasok suku cadang langsungnya. Pabrikan ini berhubungan langsung dengan produksi mobil, yang dapat memproses aktivitas manufaktur dan menambah nilai produknya melalui aktivitas tersebut. Misalnya, di seluruh rantai industri keripik, pabrik wafer, dan pabrik pengemasan perlu memproduksi keripik mobil sesuai dengan standar IATF16949. Dan unit-unit yang hanya mempunyai fungsi pendukung seperti pusat desain dan distribusi tidak perlu mendapatkan sertifikasi ini [8].
1.2 Sertifikasi standar AEC
AEC: AUTOMOTIVE Electronics Council didirikan pada tahun 1994 oleh tiga perusahaan mobil Amerika Utara (Chrysler, Ford dan General Motors) untuk menetapkan seperangkat standar sistem kualitas umum [9]. AEC menetapkan standar pengendalian kualitas produk, mempromosikan penerapan universalitas suku cadang mobil, dan meletakkan dasar yang baik untuk perkembangan pasar yang pesat. Spesifikasinya terutama mencakup AEC-Q100 (IC sirkuit terpadu), AEC-Q101 (komponen diskrit), AEC-Q102 (LED fotolistrik diskrit), AEC-Q104 (komponen multi-chip) dan AEC-Q200 (komponen pasif). Diantaranya, AEC-Q100 adalah spesifikasi verifikasi untuk sirkuit terpadu IC. Tujuannya adalah untuk mengetahui kualitas dan keandalan perangkat yang dapat memenuhi persyaratan tertentu melalui stress test dalam penerapannya [10].
1.2.1Desain chip pengukur mobil
Dari fungsi penggunaan produk, kondisi kerja (tegangan, rentang frekuensi, dll.), dan teknologi perpustakaan desain sel yang digunakan dalam chip, prinsip desain sirkuit ditentukan untuk memenuhi persyaratan chip pengukur mobil. Proses implementasi dapat mengidentifikasi potensi mode kegagalan, dampaknya terhadap sistem dan pelanggan, serta menentukan tingkat keparahan dan kemungkinan penyebabnya. Mempertimbangkan desain redundansi, desain ini dapat menghindari potensi kesalahan penyimpanan data dalam bentuk kode koreksi kesalahan dan mengganti unit yang rusak. Tetapkan mekanisme pengujian mandiri, tambahkan beberapa node jalur di sirkuit untuk pengujian melalui waktu pengujian chip yang wajar, temukan unit yang rusak tepat waktu, dan lakukan perawatan yang relevan untuk mengurangi pengaruh yang disebabkan oleh fluktuasi proses. Pada tahap desain chip, kita harus mulai mempertimbangkan eksperimen keandalan chip. Menggunakan alat analisis dan simulasi teknik berbantuan komputer dapat meningkatkan keandalan produk dalam waktu yang lebih singkat. Alat seperti analisis elemen hingga, analisis termal, dan model prediksi keandalan semakin banyak digunakan, sehingga chip pengukur mobil secara aktif meningkatkan keandalan dan stabilitas perangkat pada awal desain.
1.2.2Pembuatan chip
Langkah-langkah utama pembuatan wafer meliputi implantasi ion, fotolitografi, etsa, dan pelapisan. Dalam setiap proses, perlu dicari parameter optimal melalui penelitian statistik matematis dan alat analisis, sehingga memenuhi persyaratan peningkatan hasil dan kualitas chip. Pabrik hebat dapat memastikan stabilitas proses dengan mendeteksi parameter pengujian spesifik, nomor chip, frekuensi, dan informasi lain dari setiap proses.
1.2.3pengujian chip
Cobalah untuk mencapai cakupan pengujian maksimum dalam waktu yang wajar dan saring produk yang cacat terlebih dahulu agar tidak mengalir ke klien. Cara penting untuk menguji chip lebih cepat dan efektif adalah melalui desain chip self-test, yang juga dapat mengurangi ketergantungan pada sumber daya ATE eksternal. Penetapan standar batas uji produk yang baik dapat didasarkan pada rekomendasi dalam dokumen AEC_Q004 dan rumus tertentu simpangan baku data, batas pat statis = mean kuat & ditambah Mn; 6 Sigma yang Kuat。 Melalui analisis data besar, fluktuasi proses dapat dikendalikan untuk menjamin stabilitas kualitas produk. Metode ini dapat di-Review dan diupdate secara berkala. Kegagalan produk sebelum digunakan adalah hasil, dan kegagalan produk selama penggunaan adalah keandalan, sehingga pengujian chip berhubungan langsung dengan keandalan chip. Kurva bak mandi terdiri dari tiga bagian: periode iblis awal, periode stabil, dan periode kerugian. Uji burn-in merupakan langkah penting dalam pengujian chip ATV (Otomotif). Fungsi utamanya adalah untuk menghilangkan chip produk yang gagal sebelum chip dikirim untuk mencapai keandalan yang tinggi bagi pengguna. Tahap awal merupakan tahap dengan tingkat kegagalan yang relatif tinggi. Kegagalan chip biasanya disebabkan oleh cacat bawaan atau masalah pada chip, seperti cacat desain, proses produksi yang tidak normal, atau cacat bawaan pada bahan. Cacat ini akan menyebabkan kegagalan terkait waktu dan stres, dan tingkat kegagalan biasanya ditandai dengan Dppm. Secara khusus, chip harus menjalani uji penuaan 100% untuk jangka waktu tertentu, seperti menerapkan tegangan bias dan suhu tinggi, dan kemudian uji ATE normal harus dilakukan pada layar [11]. Periode stabil pada kurva bak mandi (Gambar 1) menunjukkan bahwa tingkat kegagalan chip relatif stabil selama masa pakainya, dan kegagalannya biasanya digambarkan dalam istilah FIT (failure in time) atau MTBF (Mean Time Between Failure) jam. Tahap kerugian menunjukkan bahwa tingkat kegagalan chip mulai meningkat karena hilangnya sirkuit internal chip, yang berarti bahwa chip telah mencapai batas masa pakainya.
AEC-Q100, sebagai standar verifikasi keandalan elektronik otomotif, memiliki tujuan utama sebagai berikut: (1) Pelanggan memiliki standar dan spesifikasi untuk referensi; (2) Pemasok chip dapat menghilangkan potensi kesalahan yang mungkin ada pada chip. Tabel 1 menunjukkan bahwa AEC-Q100 dibagi menjadi beberapa tingkatan produk sesuai dengan suhu lingkungan kerja perangkat, yang terkait dengan aplikasi spesifik chip. Kisaran suhu kerja dari standar kelas tertinggi yang paling ketat adalah-40 ~ 150℃. Pemasok perlu terus mengoptimalkan desain produk, mengadopsi proses manufaktur dan pengemasan yang canggih dan stabil, serta menerapkan prosedur pengujian yang ketat untuk memenuhi persyaratan standar tinggi untuk suhu kerja dan keandalan chip pengukur mobil.
AEC-Q100 mendefinisikan verifikasi dan standar kontrol kartu terkait yang diperlukan oleh chip dalam berbagai tahap seperti desain, manufaktur, pengemasan, pengujian, dan produksi massal. Dari kontennya secara spesifik mencakup 41 pengujian dalam 7 kategori, seperti terlihat pada Gambar 2 yang merupakan proses verifikasi dan spesifikasi konten AEC-Q100 Rev-H [12]. Secara kasar dapat dibagi menjadi: Grup A (uji stres lingkungan yang dipercepat), Grup B (uji kehidupan kerja yang dipercepat), Grup C (uji integritas paket), Grup D (uji keandalan tingkat wafer), Grup E (uji verifikasi kelistrikan), Grup F (uji kemampuan layar) dan Grup G (uji integritas paket tersegel). Saat ini, AEC-Q100 telah menjadi spesifikasi penting untuk chip pengukur mobil. Biasanya, pemasok chip pengukur mobil perlu menyelesaikan verifikasi proyek mereka, dan kemudian "menyatakan sendiri" bahwa produk mereka telah lulus hasil verifikasi yang relevan. AEC tidak akan memberikan sertifikasi apa pun kepada pemasok. Karena jumlah sampel yang sedikit, pengujian ini diperlukan dan tidak memadai, sehingga mencerminkan keterbatasan metode ini. Pengujian ini dapat digunakan untuk menolak kegunaan perangkat, namun tidak dapat menentukan apakah chip yang diproduksi secara massal memenuhi standar penggunaan dalam skenario tertentu. Oleh karena itu, uji penyaringan penuaan chip pengukur mobil yang diproduksi secara massal sangatlah penting, yang membuat chip tersebut diberikan kepada pelanggan dalam periode yang stabil dan meningkatkan keandalan chip pengukur mobil. Pada saat yang sama, melalui analisis kegagalan, di satu sisi, akar penyebab kegagalan chip dapat diidentifikasi, dan tindakan yang sesuai dapat diambil untuk mengatasi masalah tersebut; di sisi lain, dengan menargetkan cacat bawaan, kita dapat mengoptimalkan dan memperketat pengujian untuk menyaringnya, sehingga mencapai tujuan tingkat kegagalan nol pada chip pengukur mobil. 2 Kegagalan semikonduktor tidak bisa dihindari dalam proses penelitian, produksi dan penggunaan. Melalui analisis kegagalan yang ditargetkan: (1) Dapat membantu desainer mengetahui cacat pada desain chip, misalnya hasilnya dapat diverifikasi dengan perbaikan sirkuit FIB. (2) Kita dapat mengetahui cacat yang ada pada proses pembuatan dan pengemasan chip, dan mengajukan skema perbaikan praktis. (3) Mengevaluasi validitas vektor uji yang berbeda, dan memberikan suplemen yang diperlukan untuk uji produksi. Analisis kegagalan chip terutama didasarkan pada dunia mikro, mengamati dan menganalisisnya dari aspek kelistrikan, fisika, kimia dan material, serta mencari tahu penyebab kegagalan chip pada intinya [13]. Alat analisis utama dan metode pengujian ditunjukkan pada Gambar 3. Kompleksitas proses semikonduktor semakin tinggi, yang juga membawa semakin banyak kesulitan dalam analisis kegagalan. Misalnya, pengurangan lebar garis memerlukan resolusi mikroskop elektron yang lebih tinggi, dan pengurangan jarak lapisan logam meningkatkan kesulitan penyiapan sampel. Melalui fenomena kegagalan, dikombinasikan dengan desain chip dan prinsip kerja, informasi dan data chip yang akurat dapat dikuasai, sehingga analisis dan penilaian yang benar dapat dilakukan. Mekanisme kegagalan chip semikonduktor umum setelah digunakan dapat dibagi menjadi beberapa kategori berikut [14]. (1) Terdapat cacat pada desain chip, yang terutama mencerminkan bahwa fungsi chip tidak dapat direalisasikan. (2) Kegagalan ontologi yang terkait, seperti cacat pada bahan semikonduktor atau masalah pada substrat itu sendiri yang digunakan dalam kemasan. (3) Kegagalan disebabkan oleh fluktuasi proses. ① kegagalan terkait lapisan dielektrik chip, seperti gerbang oksida, lapisan dielektrik intermetalik, dan cacat lainnya; ② Terdapat cacat antara substrat silikon dan antarmuka SiO2, seperti Dislokasi; ③ Korosi logam pada lapisan interkoneksi logam di bagian belakang chip yang disebabkan oleh migrasi listrik logam atau polusi yang mengandung halogen dan halida; ④ Hubungan pendek atau sirkuit terbuka yang disebabkan oleh sambungan pin yang disebabkan oleh parameter proses pengemasan yang tidak masuk akal. (4) Kegagalan yang disebabkan oleh pengujian ini terutama disebabkan oleh kelebihan chip yang disebabkan oleh pengaturan tegangan vektor pengujian yang tidak wajar.
Keamanan dan keandalan chip pengukur adalah pertimbangan utamanya, yang tidak hanya tercermin dalam tahap desain dan pengembangan chip, tetapi juga sangat penting dalam penyaringan pengujian dan verifikasi keandalan. Prospek pasarnya yang luas membuat semakin banyak pemasok chip yang mulai memasuki bidang ini dan bergabung dalam perencanaan industri chip pengukur mobil. Dikombinasikan dengan persyaratan standar manajemen kualitas rantai pasokan IATF16949 dan keandalan AEC-Q100, proses dan sistem verifikasi chip pengukur mobil saat ini perlu ditingkatkan. (1) Ahli teknis (keseluruhan mobil, desain chip, manufaktur, pengemasan dan pengujian chip, dll.) perlu menetapkan seperangkat standar yang lebih profesional, terstandarisasi, dan berorientasi aliran untuk pembentukan sistem standardisasi chip pengukur mobil . (2) Verifikasi keandalan chip perlu lebih komprehensif, dan keandalan produk perlu dirancang dan diproduksi. (3) Uji penuaan harus lebih efisien. Chip pengukur mobil dapat menghilangkan perangkat kegagalan awal hingga penuaan 100%, yang akan menyoroti peran uji penuaan ketika parameter distribusi Weibull β kurang dari 1, yaitu, tingkat kegagalan awal menunjukkan tren penurunan yang signifikan. Dengan alasan menghilangkan kegagalan awal chip, semakin pendek waktu pengujian penuaan, semakin baik. (4) Analisis akar penyebab kegagalan chip perlu membentuk loop tertutup. Secara khusus, perlu untuk mengetahui chip gagal yang terlewat karena kontrol kartu parameter proses manufaktur tidak masuk akal atau cakupan pengujian tidak cukup komprehensif, karena dapat menimbulkan masalah batch. Kasus kegagalan yang berbeda memerlukan pengumpulan data dan analisis komprehensif dari aspek desain chip, proses pembuatan, pengujian paket, penggunaan perangkat, dll., untuk mengetahui akar penyebab kegagalan dan kemudian memberikan umpan balik untuk membentuk solusi. Pada saat yang sama, lini produksi chip perlu menerapkan teknologi pemantauan profesional yang lebih aktif, seperti teknologi CPK, teknologi SPC, dan teknologi PPM, yang dapat menganalisis dan memprediksi kapasitas produksi dan stabilitas proses [15]. 4 KesimpulanDalam kerja praktek sering dijumpai permasalahan pada penyiapan data TSP dan visualisasi data TSP. Berdasarkan pengalaman kerja praktek, makalah ini merangkum dua metode pembuatan visualisasi data TSP di atas untuk menyelesaikan masalah pengolahan data TSP.
Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Semiconductor Online". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulisnya saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.
Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen
粤公网安备44030002007346号