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車両チップ検証プロセスと見通し
2022-03-17
1205
分析によると、新エネルギーと無人運転車の急速な発展に伴い、カーゲージチップの機能がますます重要になり、これがチップ産業応用の重要な方向性となっている。 この論文は、カーゲージチップの分野に参入する集積回路設計会社の関連する検証プロセス、仕様および規格、カーゲージチップの関連する信頼性検証および故障解析について説明し、カーゲージチップの量産におけるゼロ欠陥目標について議論し、分析を行っています。国産カーゲージチップ開発の問題点と限界を明らかにし、開発の方向性を期待する。
0 導入
自動車エレクトロニクスの徹底的な発展と、自動車業界によって確立された新しい 4 つの近代化 (電化、ネットワーク化、インテリジェンス、共有) により、自動車分野での半導体チップの応用に新たな機会がもたらされています。 近年、その需要は急速に発展しており、自動車市場に新たな産業変化をもたらしています。 カーゲージチップは、電力制御、シャーシ制御、インフォテインメントなどのアプリケーション分野でますます重要な役割を果たします[1]。 過去 4.8 年間の世界の車載半導体市場の年平均成長率は約 11.6% であるのに対し、中国の車載半導体市場の年平均成長率は XNUMX% です。 これは主に、新エネルギー車の電子化度がますます高くなり、さまざまな車載用半導体の需要が大幅に増加しているためです[2]。 Deloitte の予測によると、車載半導体の収益は 60 年に 2022 億ドルを超えると見込まれており [3]、より多くのチップメーカーが参加することになるでしょう。 家庭用電化製品チップと比較して、自動車用ゲージチップはより要求が厳しいものです。 (1) 自動車用ゲージチップは、消費者用および産業用チップの標準よりも高い。 (2) カーゲージチップには、温度、湿度、EMC、有害ガス浸食などの作業環境に対するより厳しい要件があり、さまざまな用途に応じてさまざまな要件があります。 (3) カーゲージチップの開発と検証は高価であり、敷居が高く、サイクルが長い。 (4) 対応する監査基準に合格する必要があります。 ゲージチップの条件は 1 つあります。(16949) ゼロ故障サプライチェーン品質管理規格 IATF XNUMX を満たしていること。 (2) 北米の自動車産業が推進する AEC 信頼性基準を満たします。 長い設計サイクルと高い技術的障壁により、自動車用チップ業界全体は、ハイエンド自動車用チップの市場セグメントに焦点を当てているインフィニオンやルネサスなどの海外大手企業によって独占されています。 同時に、中国では数十社のチップ設計会社が自動車用電子チップのサプライヤーとして台頭しており、その種類は運転支援、中央制御、バッテリー管理、イメージセンサー、信号プロセッサーまで多岐にわたります[4]。 トヨタ、フォード、フォルクスワーゲンなどの伝統的な国際的な自動車会社は、車載用電子チップの研究開発に積極的に取り組んでいます。 BYDやSAICなど、中国の主流自動車会社の一部もチップの研究開発に携わっており、さまざまな形でチップの研究開発に参加し、自動車用チップ産業の新たな革命を受け入れている。チップ設計の迅速な導入を促進するために、独自のアプリケーション シナリオと財源を組み合わせることが容易になります。 新エネルギーに代表されるテスラがFSDチップを投入し、高度な自動運転を巡る競争が始まった。自動車産業はインテリジェンスの時代へと加速しています。 カーゲージチップの巨大な市場と組み合わせて、そのアプリケーション特性とこの分野に参入するための標準要件に従って、このペーパーでは、この分野に参入するためのIATF 16949およびAEC信頼性基準の検証条件について議論することに焦点を当てます。エージングスクリーニングテストと故障チップの根本原因分析を通じて、カーゲージチップの信頼性を確保し、故障ゼロの目標を達成します。 最後に、自動車ゲージチップの検証仕様の標準化、包括的な信頼性検証、効率的な経年劣化スクリーニング試験、および専門的な故障解析が期待されています。
1 ゲージチップの関連検証 1.1 IATF16949
自動車産業における品質認証活動には、ドイツの自動車産業の VDA6.1 規格、フランスの EAQF 規格、イタリアの AVSQ 規格、イタリアの QS-9000 規格など、世界各地で独自の業界認証規格と要件があります。アメリカ。 1997 年に設立された国際自動車タスクフォース (IATF) は、国際標準化機構 (ISO/TC 176) と協力して、自動車業界向けの統一された世界的な品質システム規格と認証を達成しました。国の自動車産業規格に基づいて、16949 年に IATF1999 が策定・導入されました。IATF 16949 は最新の品質マネジメントシステム規格です [5]。 IATF16949 は、顧客志向で特別な要件を考慮した国際的な自動車グループです。自動車の安全性など、近年自動車業界が細心の注意を払っているいくつかの問題を考慮して、規格に新しい条項が追加されました [6,7]。 IATF16949は、自動車メーカーおよびその直接部品サプライヤーに適用されます。これらのメーカーは自動車生産に直接関係しており、製造活動を処理し、そのような活動を通じて製品に付加価値を加えることができます。 たとえば、チップの業界チェーン全体において、ウェーハ工場やパッケージング工場は、IATF16949 規格に厳密に従って自動車用チップを製造する必要があります。 また、設計センターや配送センターなどサポート機能のみを有する部門については、この認証を取得する必要はありません[8]。
1.2 AEC規格認証
AEC: AUTOMOTIVE Electronics Council は、一連の一般的な品質システム規格を確立するために、北米の自動車会社 1994 社 (クライスラー、フォード、ゼネラル モーターズ) によって 9 年に設立されました [XNUMX]。 AECは製品の品質管理の基準を確立し、自動車部品の汎用性の実装を促進し、市場の急速な発展のための良い基盤を築きました。 その仕様には主に、AEC-Q100 (集積回路 IC)、AEC-Q101 (ディスクリート コンポーネント)、AEC-Q102 (ディスクリート光電 LED)、AEC-Q104 (マルチチップ コンポーネント)、および AEC-Q200 (受動コンポーネント) が含まれます。 このうちAEC-Q100はIC集積回路の検証仕様です。その目的は、アプリケーションでのストレス テストを通じて、特定の要件を満たすことができるデバイスの品質と信頼性を判断することです [10]。
1.2.1カーゲージチップの設計
製品の使用機能、動作条件（電圧、周波数範囲など）、チップに使用されているセル設計ライブラリ技術から、カーゲージチップの要件を満たす回路設計原則が決定されます。 導入プロセスでは、潜在的な障害モード、システムと顧客への影響を特定し、その重大度と考えられる原因を判断できます。 冗長設計を考慮したこの設計により、誤り訂正符号の形で潜在的なデータ保持エラーを回避し、欠陥のあるユニットを交換できます。 自己テストメカニズムを確立し、チップの妥当なテスト時間を通じてテストするために回路にいくつかのパスノードを追加し、時間内に欠陥のあるユニットを見つけて、適切な処理を実行してプロセス変動による影響を軽減します。 チップの設計段階で、チップの信頼性実験を検討し始める必要があります。コンピューター支援エンジニアリング分析およびシミュレーション ツールを使用すると、製品の信頼性を短期間で向上させることができます。 有限要素解析、熱解析、信頼性予測モデルなどのツールがますます広く使用されるようになっており、カーゲージチップは設計の初期段階でデバイスの信頼性と安定性を積極的に向上させています。
1.2.2チップ製造
ウェーハ製造の主なステップには、イオン注入、フォトリソグラフィー、エッチング、コーティングが含まれます。 すべてのプロセスにおいて、チップの歩留まりと品質を向上させる要件を満たすために、数学的統計調査および分析ツールを通じて最適なパラメータを見つける必要があります。 ファブファクトリーは、各プロセスの特定のテストパラメータ、チップ番号、周波数、その他の情報を検出することで、プロセスの安定性を確保できます。
1.2.3チップテスト
妥当な時間内で最大のテスト範囲を達成するように努め、顧客に流出しないように事前に欠陥製品を選別してください。 チップをより迅速かつ効果的にテストする重要な方法は、チップのセルフテスト設計を使用することです。これにより、外部 ATE リソースへの依存も軽減できます。 良品のテスト限界の標準設定は、AEC_Q004 文書の推奨事項と、データの標準偏差の特定の式、静的テスト限界 = ロバスト平均 & プラス Mn に基づくことができます。 6 ロバストシグマ。 ビッグデータ解析により工程変動を抑制し、製品品質の安定化を実現します。この方法は定期的に確認して更新できます。 使用前の製品の故障が歩留まり、使用中の製品の故障が信頼性となるため、チップのテストはチップの信頼性に直結します。 バスタブ曲線は、初期魔期、安定期、損失期の3つの部分から構成されます。 バーンイン テストは、ATV (自動車) チップ テストの重要なステップです。その主な機能は、製品の初期不良チップを出荷前に除去し、ユーザーの高い信頼性を実現することです。 初期段階は比較的失敗率が高い段階です。チップの故障は通常、設計上の欠陥、製造プロセスの異常、または材料の固有の欠陥など、チップの固有の欠陥または問題によって引き起こされます。 これらの欠陥は時間とストレスに関連した故障につながり、故障率は通常 Dppm によって特徴付けられます。 具体的には、チップにバイアス電圧と高温を印加するなどの一定期間の 100% エージング テストを行った後、通常の ATE テストを実行してスクリーニングする必要があります [11]。 バスタブ曲線の安定期間 (図 1) は、チップの故障率が耐用期間中比較的安定していることを表しており、その故障は通常、FIT (故障時間) または MTBF (平均故障間隔) の観点から説明されます。時間。 損失段階は、チップの内部回路の損失によりチップの故障率が上昇し始めることを示し、これはチップが限界寿命に達したことを意味します。
AEC-Q100 は、自動車電子機器の信頼性検証の標準として、次の主な目的を持っています。 (1) 顧客が参照用の規格と仕様を持っている。 (2) チップの供給者は、チップ内に存在する可能性のある潜在的な障害を排除できます。 表 1 は、AEC-Q100 が、チップの特定の用途に関連するデバイスの動作環境温度に応じて、さまざまな製品グレードに分類されていることを示しています。最も厳しい最高級規格の使用温度範囲は-40～150℃です。 サプライヤーは、カーゲージチップの動作温度と信頼性に関する高水準の要件を満たすために、製品設計を継続的に最適化し、高度で安定した製造およびパッケージングプロセスを採用し、厳格なテスト手順を採用する必要があります。
ゲージチップの安全性と信頼性は主に考慮されており、チップの設計と開発段階に反映されるだけでなく、テストのスクリーニングと信頼性の検証でも特に重要です。 その幅広い市場見通しにより、より多くのチップサプライヤーがこの分野に参入し、カーゲージチップの産業計画に参加し始めています。 サプライチェーン品質管理規格 IATF16949 および AEC-Q100 の信頼性の要件と組み合わせることで、カー ゲージ チップ検証の現在のプロセスとシステムを改善する必要があります。 (1) 自動車ゲージチップの標準化システムの確立には、技術専門家（自動車全体、チップ設計、製造、パッケージング、チップテストなど）が、より専門的で標準化されたフロー指向の一連の基準を確立する必要がある。 (2) チップの信頼性検証をより包括的に行い、製品の信頼性を設計・製造する必要がある。 (3) エージング試験をより効率的に行う必要がある。カーゲージチップは 100% エージングによって初期故障デバイスを除去できます。これは、ワイブル分布パラメータ β が 1 未満の場合、つまり初期故障率が大幅な低下傾向を示す場合のエージング テストの役割を強調します。 チップの初期不良をなくすことを前提とすると、エージング試験時間は短いほど良いです。 (4) 故障したチップの根本原因の分析は、閉ループを形成する必要があります。 特に、プロセス製造パラメータのカード制御が不合理であったり、テスト範囲が十分に包括的でなかったりするために見落とされた不良チップを見つける必要があります。これはバッチ問題を引き起こす可能性があるためです。 さまざまな障害ケースでは、チップ設計、プロセス製造、パッケージテスト、デバイスの使用などの側面からデータ収集と包括的な分析を行って、障害の根本原因を見つけ出し、解決策を形成するためにフィードバックする必要があります。 同時に、チップ製造ラインは、生産能力とプロセスの安定性を分析および予測できるCPK技術、SPC技術、PPM技術など、より積極的な専門的な監視技術を適用する必要があります[15]。 4まとめ実際の作業では、TSP データの準備と TSP データの視覚化の問題がよく発生します。実際の実務経験に基づいて、本稿では TSP データ処理問題を解決するために TSP データを視覚化する上記 2 つの方法を要約します。
0 導入
自動車エレクトロニクスの徹底的な発展と、自動車業界によって確立された新しい 4 つの近代化 (電化、ネットワーク化、インテリジェンス、共有) により、自動車分野での半導体チップの応用に新たな機会がもたらされています。 近年、その需要は急速に発展しており、自動車市場に新たな産業変化をもたらしています。 カーゲージチップは、電力制御、シャーシ制御、インフォテインメントなどのアプリケーション分野でますます重要な役割を果たします[1]。 過去 4.8 年間の世界の車載半導体市場の年平均成長率は約 11.6% であるのに対し、中国の車載半導体市場の年平均成長率は XNUMX% です。 これは主に、新エネルギー車の電子化度がますます高くなり、さまざまな車載用半導体の需要が大幅に増加しているためです[2]。 Deloitte の予測によると、車載半導体の収益は 60 年に 2022 億ドルを超えると見込まれており [3]、より多くのチップメーカーが参加することになるでしょう。 家庭用電化製品チップと比較して、自動車用ゲージチップはより要求が厳しいものです。 (1) 自動車用ゲージチップは、消費者用および産業用チップの標準よりも高い。 (2) カーゲージチップには、温度、湿度、EMC、有害ガス浸食などの作業環境に対するより厳しい要件があり、さまざまな用途に応じてさまざまな要件があります。 (3) カーゲージチップの開発と検証は高価であり、敷居が高く、サイクルが長い。 (4) 対応する監査基準に合格する必要があります。 ゲージチップの条件は 1 つあります。(16949) ゼロ故障サプライチェーン品質管理規格 IATF XNUMX を満たしていること。 (2) 北米の自動車産業が推進する AEC 信頼性基準を満たします。 長い設計サイクルと高い技術的障壁により、自動車用チップ業界全体は、ハイエンド自動車用チップの市場セグメントに焦点を当てているインフィニオンやルネサスなどの海外大手企業によって独占されています。 同時に、中国では数十社のチップ設計会社が自動車用電子チップのサプライヤーとして台頭しており、その種類は運転支援、中央制御、バッテリー管理、イメージセンサー、信号プロセッサーまで多岐にわたります[4]。 トヨタ、フォード、フォルクスワーゲンなどの伝統的な国際的な自動車会社は、車載用電子チップの研究開発に積極的に取り組んでいます。 BYDやSAICなど、中国の主流自動車会社の一部もチップの研究開発に携わっており、さまざまな形でチップの研究開発に参加し、自動車用チップ産業の新たな革命を受け入れている。チップ設計の迅速な導入を促進するために、独自のアプリケーション シナリオと財源を組み合わせることが容易になります。 新エネルギーに代表されるテスラがFSDチップを投入し、高度な自動運転を巡る競争が始まった。自動車産業はインテリジェンスの時代へと加速しています。 カーゲージチップの巨大な市場と組み合わせて、そのアプリケーション特性とこの分野に参入するための標準要件に従って、このペーパーでは、この分野に参入するためのIATF 16949およびAEC信頼性基準の検証条件について議論することに焦点を当てます。エージングスクリーニングテストと故障チップの根本原因分析を通じて、カーゲージチップの信頼性を確保し、故障ゼロの目標を達成します。 最後に、自動車ゲージチップの検証仕様の標準化、包括的な信頼性検証、効率的な経年劣化スクリーニング試験、および専門的な故障解析が期待されています。
1 ゲージチップの関連検証 1.1 IATF16949
自動車産業における品質認証活動には、ドイツの自動車産業の VDA6.1 規格、フランスの EAQF 規格、イタリアの AVSQ 規格、イタリアの QS-9000 規格など、世界各地で独自の業界認証規格と要件があります。アメリカ。 1997 年に設立された国際自動車タスクフォース (IATF) は、国際標準化機構 (ISO/TC 176) と協力して、自動車業界向けの統一された世界的な品質システム規格と認証を達成しました。国の自動車産業規格に基づいて、16949 年に IATF1999 が策定・導入されました。IATF 16949 は最新の品質マネジメントシステム規格です [5]。 IATF16949 は、顧客志向で特別な要件を考慮した国際的な自動車グループです。自動車の安全性など、近年自動車業界が細心の注意を払っているいくつかの問題を考慮して、規格に新しい条項が追加されました [6,7]。 IATF16949は、自動車メーカーおよびその直接部品サプライヤーに適用されます。これらのメーカーは自動車生産に直接関係しており、製造活動を処理し、そのような活動を通じて製品に付加価値を加えることができます。 たとえば、チップの業界チェーン全体において、ウェーハ工場やパッケージング工場は、IATF16949 規格に厳密に従って自動車用チップを製造する必要があります。 また、設計センターや配送センターなどサポート機能のみを有する部門については、この認証を取得する必要はありません[8]。
1.2 AEC規格認証
AEC: AUTOMOTIVE Electronics Council は、一連の一般的な品質システム規格を確立するために、北米の自動車会社 1994 社 (クライスラー、フォード、ゼネラル モーターズ) によって 9 年に設立されました [XNUMX]。 AECは製品の品質管理の基準を確立し、自動車部品の汎用性の実装を促進し、市場の急速な発展のための良い基盤を築きました。 その仕様には主に、AEC-Q100 (集積回路 IC)、AEC-Q101 (ディスクリート コンポーネント)、AEC-Q102 (ディスクリート光電 LED)、AEC-Q104 (マルチチップ コンポーネント)、および AEC-Q200 (受動コンポーネント) が含まれます。 このうちAEC-Q100はIC集積回路の検証仕様です。その目的は、アプリケーションでのストレス テストを通じて、特定の要件を満たすことができるデバイスの品質と信頼性を判断することです [10]。
1.2.1カーゲージチップの設計
製品の使用機能、動作条件（電圧、周波数範囲など）、チップに使用されているセル設計ライブラリ技術から、カーゲージチップの要件を満たす回路設計原則が決定されます。 導入プロセスでは、潜在的な障害モード、システムと顧客への影響を特定し、その重大度と考えられる原因を判断できます。 冗長設計を考慮したこの設計により、誤り訂正符号の形で潜在的なデータ保持エラーを回避し、欠陥のあるユニットを交換できます。 自己テストメカニズムを確立し、チップの妥当なテスト時間を通じてテストするために回路にいくつかのパスノードを追加し、時間内に欠陥のあるユニットを見つけて、適切な処理を実行してプロセス変動による影響を軽減します。 チップの設計段階で、チップの信頼性実験を検討し始める必要があります。コンピューター支援エンジニアリング分析およびシミュレーション ツールを使用すると、製品の信頼性を短期間で向上させることができます。 有限要素解析、熱解析、信頼性予測モデルなどのツールがますます広く使用されるようになっており、カーゲージチップは設計の初期段階でデバイスの信頼性と安定性を積極的に向上させています。
1.2.2チップ製造
ウェーハ製造の主なステップには、イオン注入、フォトリソグラフィー、エッチング、コーティングが含まれます。 すべてのプロセスにおいて、チップの歩留まりと品質を向上させる要件を満たすために、数学的統計調査および分析ツールを通じて最適なパラメータを見つける必要があります。 ファブファクトリーは、各プロセスの特定のテストパラメータ、チップ番号、周波数、その他の情報を検出することで、プロセスの安定性を確保できます。
1.2.3チップテスト
妥当な時間内で最大のテスト範囲を達成するように努め、顧客に流出しないように事前に欠陥製品を選別してください。 チップをより迅速かつ効果的にテストする重要な方法は、チップのセルフテスト設計を使用することです。これにより、外部 ATE リソースへの依存も軽減できます。 良品のテスト限界の標準設定は、AEC_Q004 文書の推奨事項と、データの標準偏差の特定の式、静的テスト限界 = ロバスト平均 & プラス Mn に基づくことができます。 6 ロバストシグマ。 ビッグデータ解析により工程変動を抑制し、製品品質の安定化を実現します。この方法は定期的に確認して更新できます。 使用前の製品の故障が歩留まり、使用中の製品の故障が信頼性となるため、チップのテストはチップの信頼性に直結します。 バスタブ曲線は、初期魔期、安定期、損失期の3つの部分から構成されます。 バーンイン テストは、ATV (自動車) チップ テストの重要なステップです。その主な機能は、製品の初期不良チップを出荷前に除去し、ユーザーの高い信頼性を実現することです。 初期段階は比較的失敗率が高い段階です。チップの故障は通常、設計上の欠陥、製造プロセスの異常、または材料の固有の欠陥など、チップの固有の欠陥または問題によって引き起こされます。 これらの欠陥は時間とストレスに関連した故障につながり、故障率は通常 Dppm によって特徴付けられます。 具体的には、チップにバイアス電圧と高温を印加するなどの一定期間の 100% エージング テストを行った後、通常の ATE テストを実行してスクリーニングする必要があります [11]。 バスタブ曲線の安定期間 (図 1) は、チップの故障率が耐用期間中比較的安定していることを表しており、その故障は通常、FIT (故障時間) または MTBF (平均故障間隔) の観点から説明されます。時間。 損失段階は、チップの内部回路の損失によりチップの故障率が上昇し始めることを示し、これはチップが限界寿命に達したことを意味します。
AEC-Q100 は、自動車電子機器の信頼性検証の標準として、次の主な目的を持っています。 (1) 顧客が参照用の規格と仕様を持っている。 (2) チップの供給者は、チップ内に存在する可能性のある潜在的な障害を排除できます。 表 1 は、AEC-Q100 が、チップの特定の用途に関連するデバイスの動作環境温度に応じて、さまざまな製品グレードに分類されていることを示しています。最も厳しい最高級規格の使用温度範囲は-40～150℃です。 サプライヤーは、カーゲージチップの動作温度と信頼性に関する高水準の要件を満たすために、製品設計を継続的に最適化し、高度で安定した製造およびパッケージングプロセスを採用し、厳格なテスト手順を採用する必要があります。
AEC-Q100 は、設計、製造、パッケージング、テスト、量産などのさまざまな段階でチップに必要な検証および関連するカード制御規格を定義します。 内容としては、図 41 に示すように、具体的には 7 カテゴリー 2 件のテストが含まれており、これは AEC-Q100 Rev-H [12] の検証プロセスと仕様内容です。 大きく分けて、グループA（加速環境ストレス試験）、グループB（加速寿命試験）、グループC（パッケージ完全性試験）、グループD（ウエハレベル信頼性試験）、グループE（電気的検証試験）、グループ F (スクリーニング性テスト) とグループ G (密封されたパッケージの完全性テスト)。 現在、AEC-Q100 は車のゲージチップの重要な仕様となっています。通常、カーゲージチップのサプライヤーはプロジェクトの検証を完了し、自社の製品が関連する検証結果に合格したことを「自己宣言」する必要があります。 AEC はサプライヤーにいかなる認証も与えません。 サンプル数が少ないため、これらのテストは必要ですが不十分であり、この方法の限界を反映しています。 このテストはデバイスの使いやすさを否定するために使用できますが、大量生産されたチップが特定のシナリオでの使用基準を満たしているかどうかを判断することはできません。 そのため、量産カーゲージチップのエージングスクリーニング試験は特に重要であり、チップを安定して顧客に提供し、カーゲージチップの信頼性を向上させることができる。 同時に、故障解析を通じて、チップ故障の根本原因を特定し、問題を根絶するために対応する措置を講じることができます。一方、固有の欠陥を対象として、テストを最適化および強化して欠陥を排除し、カー ゲージ チップの故障率ゼロという目標を達成できます。 2 半導体の故障は、研究、生産、使用の過程で避けられません。 対象を絞った故障解析を通じて: (1) 設計者がチップ設計の欠陥を発見するのに役立ちます。たとえば、FIB 回路の修復によって結果を検証できます。 (2) チップの製造・実装プロセスに存在する欠陥を発見し、実用的な改善案を提案することができます。 (3) さまざまなテストベクターの有効性を評価し、生産テストに必要な補足を提供します。 チップの故障解析は主にミクロの世界に基づいており、電気、物理、化学、材料の側面から観察・解析し、チップ故障の本質的な原因を解明します[13]。主な分析ツールとテスト方法を図 3 に示します。 半導体プロセスの複雑さはますます高まっており、故障解析もより困難になっています。例えば、線幅の縮小には電子顕微鏡のより高い分解能が必要であり、金属層の間隔の縮小はサンプル調製の困難さを増大させます。 故障現象とチップの設計および動作原理を組み合わせることで、チップの正確な情報とデータを把握し、正しい分析と判断を行うことができます。 一般的な半導体チップの使用後の故障メカニズムは以下に分類できます [14]。 (1) チップの設計に欠陥があり、主にチップの機能を実現できないことを反映しています。 (2) 半導体材料の欠陥やパッケージングに使用される基板自体の問題など、オントロジーに関連する障害。 (3) プロセス変動による故障。 ① ゲート酸化物、金属間誘電体層、その他の欠陥など、チップ誘電体層の関連故障。 ② シリコン基板と SiO2 界面の間に転位などの欠陥がある。 ③金属のエレクトロマイグレーションやハロゲン、ハロゲン化物を含む汚染によるチップ後端の金属配線層の金属腐食。 ④ 不適切なパッケージングプロセスパラメータによるピン接続によるショートまたはオープン回路。 (4) テストによって引き起こされる故障は、主にテスト ベクタ電圧の不当な設定によって引き起こされるチップのオーバーキルによって引き起こされます。
ゲージチップの安全性と信頼性は主に考慮されており、チップの設計と開発段階に反映されるだけでなく、テストのスクリーニングと信頼性の検証でも特に重要です。 その幅広い市場見通しにより、より多くのチップサプライヤーがこの分野に参入し、カーゲージチップの産業計画に参加し始めています。 サプライチェーン品質管理規格 IATF16949 および AEC-Q100 の信頼性の要件と組み合わせることで、カー ゲージ チップ検証の現在のプロセスとシステムを改善する必要があります。 (1) 自動車ゲージチップの標準化システムの確立には、技術専門家（自動車全体、チップ設計、製造、パッケージング、チップテストなど）が、より専門的で標準化されたフロー指向の一連の基準を確立する必要がある。 (2) チップの信頼性検証をより包括的に行い、製品の信頼性を設計・製造する必要がある。 (3) エージング試験をより効率的に行う必要がある。カーゲージチップは 100% エージングによって初期故障デバイスを除去できます。これは、ワイブル分布パラメータ β が 1 未満の場合、つまり初期故障率が大幅な低下傾向を示す場合のエージング テストの役割を強調します。 チップの初期不良をなくすことを前提とすると、エージング試験時間は短いほど良いです。 (4) 故障したチップの根本原因の分析は、閉ループを形成する必要があります。 特に、プロセス製造パラメータのカード制御が不合理であったり、テスト範囲が十分に包括的でなかったりするために見落とされた不良チップを見つける必要があります。これはバッチ問題を引き起こす可能性があるためです。 さまざまな障害ケースでは、チップ設計、プロセス製造、パッケージテスト、デバイスの使用などの側面からデータ収集と包括的な分析を行って、障害の根本原因を見つけ出し、解決策を形成するためにフィードバックする必要があります。 同時に、チップ製造ラインは、生産能力とプロセスの安定性を分析および予測できるCPK技術、SPC技術、PPM技術など、より積極的な専門的な監視技術を適用する必要があります[15]。 4まとめ実際の作業では、TSP データの準備と TSP データの視覚化の問題がよく発生します。実際の実務経験に基づいて、本稿では TSP データ処理問題を解決するために TSP データを視覚化する上記 2 つの方法を要約します。
免責事項：この記事は「セミコンダクターオンライン」から転載したものです。この記事は著者の個人的な見解のみを表すものであり、Sacco Micro および業界の見解を表すものではありません。知的財産権の保護をサポートするため、転載および共有のみを目的としています。転載する場合は、出典と作者を明記してください。侵害がある場合は、削除するためにご連絡ください。
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