Горячая линия
Обозреватель
Обозреватель
Процесс и перспективы проверки автомобильного чипа
2022-03-17
1180
Анализ показывает, что с быстрым развитием новых источников энергии и беспилотных автомобилей функция автомобильного чипа становится все более важной, что является важным направлением применения чипов в промышленности. В этом документе изложены соответствующий процесс проверки, спецификации и стандарты компаний-разработчиков интегральных схем, работающих в области чипов автомобильных датчиков, соответствующая проверка надежности и анализ отказов чипов автомобильных датчиков, обсуждается цель нулевого дефекта при массовом производстве чипов автомобильных датчиков, анализируется проблемы и ограничения в разработке отечественных автомобильных датчиков и с нетерпением жду направления развития.
0 введение
Благодаря углубленному развитию автомобильной электроники и новым четырем модернизациям (электрификация, создание сетей, интеллект и совместное использование), установленным автомобильной промышленностью, это открывает новые возможности для применения полупроводниковых чипов в автомобильной области. В последние годы спрос стремительно развивается, что приносит новые промышленные изменения на автомобильный рынок. Сделайте так, чтобы чип автомобильных датчиков играл все более важную роль в таких областях применения, как управление питанием, управление шасси и информационно-развлекательная система [1]. За последние пять лет совокупный годовой темп роста мирового рынка автомобильных полупроводников составил около 4.8%, а китайского рынка автомобильных полупроводников — 11.6%. Это происходит главным образом потому, что степень электронизации транспортных средств на новой энергетике становится все выше и выше, что приводит к существенному увеличению спроса на различные автомобильные полупроводники [2]. По прогнозу Deloitte, выручка автомобильных полупроводников превысит 60 миллиардов долларов США в 2022 году [3], что обязательно привлечет к участию больше производителей чипов. По сравнению с чипами бытовой электроники, чипы автомобильных приборов более требовательны. (1) Чипы автомобильных датчиков превосходят стандарты потребительских и промышленных чипов; (2) Чипы автомобильных датчиков предъявляют более строгие требования к рабочей среде, такие как температура, влажность, ЭМС и вредная газовая эрозия, к которым предъявляются разные требования в зависимости от их различных применений; (3) Разработка и проверка чипа автомобильного датчика являются дорогостоящими, с высоким порогом и длительным циклом; (4) Он должен пройти соответствующие стандарты аудита. Существует два условия для измерительного чипа: (1) он соответствует стандарту управления качеством цепочки поставок без сбоев IATF 16949; (2) Соответствует стандартам надежности AEC, установленным автомобильной промышленностью Северной Америки. Из-за длительного цикла проектирования и высоких технических барьеров вся индустрия автомобильных чипов монополизирована иностранными гигантами, такими как Infineon и Renesas, которые сосредоточены на сегментах рынка автомобильных чипов высокого класса. В то же время в Китае появились десятки компаний-разработчиков микросхем, которые стали поставщиками автомобильных электронных чипов самых разных типов: от систем помощи водителю, централизованного управления, управления батареями, датчиков изображения и процессоров сигналов [4]. Международные традиционные автомобильные компании, такие как Toyota, Ford и Volkswagen, активно участвуют в исследованиях и разработках автомобильных электронных чипов. Некоторые ведущие автомобильные компании в Китае также участвуют в исследованиях и разработке чипов, такие как BYD и SAIC, которые принимают участие в исследованиях и разработках чипов в различных формах и принимают участие в новой революции в индустрии автомобильных чипов. Им легче объединить свои собственные сценарии применения и финансовые ресурсы, чтобы способствовать быстрому внедрению разработки микросхем. Tesla, представленная новой энергетикой, выпустила чипы FSD, и началась конкуренция в области автоматического вождения высокого уровня. Автомобильная промышленность вступила в эпоху интеллекта. В сочетании с огромным рынком чипов автомобильных датчиков, в соответствии с характеристиками их применения и стандартными требованиями для входа в эту область, в этой статье основное внимание будет уделено обсуждению условий проверки стандартов надежности IATF 16949 и AEC для входа в эту область. Благодаря скрининговому тесту на старение и анализу первопричин отказа чипов можно обеспечить надежность чипов автомобильных датчиков и достичь цели нулевого отказа. Наконец, он рассчитывает на стандартизацию спецификаций проверки автомобильных датчиков, комплексную проверку надежности, эффективный скрининговый тест на старение и профессиональный анализ отказов.
1 Соответствующая проверка манометрического чипа 1.1 IATF16949.
В автомобильной промышленности деятельность по сертификации качества имеет свои собственные отраслевые стандарты и требования сертификации во всех частях мира, такие как стандарт VDA6.1 немецкой автомобильной промышленности, стандарт EAQF Франции, стандарт AVSQ Италии и стандарт QS-9000 Соединенные Штаты. Международная автомобильная целевая группа (IATF), созданная в 1997 году, сотрудничала с Международной организацией по стандартизации (ISO/TC 176) для достижения единого глобального стандарта системы качества и сертификации для автомобильной промышленности. На основе национальных стандартов автомобильной промышленности IATF16949 был сформулирован и представлен в 1999 году. IATF 16949 является новейшим стандартом системы менеджмента качества [5]. IATF16949 — международная автомобильная группа, ориентированная на клиента и учитывающая его особые требования. Ввиду некоторых вопросов, которым автомобильная промышленность в последние годы уделяет пристальное внимание, таких как безопасность автомобилей, в стандарт были добавлены новые положения [6,7]. IATF16949 применим к производителям автомобилей и их прямым поставщикам запчастей. Эти производители напрямую связаны с производством автомобилей, которые могут осуществлять производственную деятельность и повышать ценность своей продукции посредством такой деятельности. Например, во всей производственной цепочке производства чипов фабрики по производству пластин и упаковочные фабрики должны производить автомобильные чипы в строгом соответствии со стандартом IATF16949. А тем подразделениям, которые выполняют только вспомогательные функции, например центрам проектирования и распределения, эту сертификацию получать не нужно [8].
1.2 Сертификация стандарта AEC
AEC: Совет по автомобильной электронике был создан в 1994 году тремя североамериканскими автомобильными компаниями (Chrysler, Ford и General Motors) для установления набора общих стандартов системы качества [9]. AEC установила стандарты контроля качества продукции, способствовала внедрению универсальности автозапчастей и заложила хорошую основу для быстрого развития рынка. Его спецификации в основном включают AEC-Q100 (интегральная схема), AEC-Q101 (дискретный компонент), AEC-Q102 (дискретный фотоэлектрический светодиод), AEC-Q104 (многочиповый компонент) и AEC-Q200 (пассивный компонент). Среди них AEC-Q100 — это спецификация проверки для интегральных схем IC. Его цель – определить качество и надежность устройств, которые могут отвечать определенным требованиям, посредством стресс-тестов в применении [10].
1.2.1Конструкция чипа автомобильного датчика
На основании функции использования продукта, условий работы (напряжение, диапазон частот и т. д.) и технологии библиотеки проектирования ячеек, используемой в чипе, определяется принцип проектирования схемы, отвечающий требованиям чипа автомобильного датчика. Процесс внедрения может выявить потенциальные виды сбоев, их влияние на систему и клиентов, а также определить их серьезность и возможные причины. Учитывая конструкцию резервирования, эта конструкция позволяет избежать потенциальных ошибок хранения данных в виде кодов, исправляющих ошибки, и заменить неисправные блоки. Создайте механизм самотестирования, добавьте в схему несколько узлов пути для тестирования в течение разумного времени тестирования чипа, вовремя выявите неисправные блоки и проведите соответствующую обработку, чтобы уменьшить влияние, вызванное колебаниями процесса. На этапе проектирования чипа мы должны начать рассматривать эксперимент по надежности чипа. Использование инструментов компьютерного инженерного анализа и моделирования может повысить надежность продукта за более короткое время. Такие инструменты, как анализ методом конечных элементов, термический анализ и модель прогнозирования надежности, используются все шире и шире, так что чип автомобильного датчика активно повышает надежность и стабильность устройства на начальном этапе проектирования.
1.2.2Производство чипов
Основные этапы производства пластин включают ионную имплантацию, фотолитографию, травление и покрытие. В каждом процессе необходимо определить оптимальные параметры с помощью инструментов математических статистических исследований и анализа, чтобы удовлетворить требования повышения выхода и качества стружки. Фабрика Fab может обеспечить стабильность процесса, определяя конкретные параметры испытаний, номер чипа, частоту и другую информацию каждого процесса.
1.2.3тестирование чипов
Постарайтесь добиться максимального охвата тестированием в разумные сроки и заранее отсеивайте бракованную продукцию, чтобы избежать ее попадания к клиенту. Важным способом более быстрого и эффективного тестирования чипа является использование конструкции самотестирования чипа, которая также может снизить зависимость от внешних ресурсов ATE. Стандартная установка пределов испытаний для качественных продуктов может быть основана на рекомендациях документа AEC_Q004 и определенной формуле стандартного отклонения данных: статические пределы испытаний = устойчивое среднее значение и плюс Mn; 6 надежных сигм. Благодаря анализу больших данных можно контролировать колебания процесса и обеспечивать стабильность качества продукции. Этот метод можно регулярно пересматривать и обновлять. Отказ продукта перед использованием — это выход, а отказ продукта во время использования — это надежность, поэтому тестирование чипа напрямую связано с надежностью чипа. Кривая ванны состоит из трех частей: периода раннего демона, периода стабильности и периода потерь. Испытание на приработку является важным этапом тестирования чипов ATV (автомобильной техники). Его основная функция заключается в удалении чипов раннего отказа продуктов перед отправкой чипа для достижения высокой надежности пользователя. Ранняя стадия – это стадия с относительно высокой частотой отказов. Отказ чипа обычно вызван внутренними дефектами или проблемами чипа, такими как дефекты конструкции, ненормальный производственный процесс или присущие дефекты материалов. Эти дефекты приводят к сбоям, связанным со временем и стрессом, а интенсивность отказов обычно характеризуется Dppm. В частности, чип должен быть подвергнут 100% тесту на старение в течение определенного периода времени, например, приложению напряжения смещения и высокой температуры, а затем для проверки необходимо провести обычный тест ATE [11]. Стабильный период на кривой ванны (рис. 1) означает, что частота отказов микросхемы относительно стабильна в течение срока ее службы, а ее отказ обычно описывается с точки зрения FIT (отказ во времени) или MTBF (среднее время между отказами). часы. Стадия потери указывает на то, что частота отказов чипа начинает расти из-за потери внутренней цепи чипа, что означает, что чип достиг своего предельного срока службы.
AEC-Q100, как стандарт проверки надежности автомобильной электроники, преследует следующие основные цели: (1) Клиенты имеют стандарты и спецификации для справки; (2) Поставщик чипа может устранить потенциальные неисправности, которые могут существовать в чипе. В таблице 1 показано, что AEC-Q100 подразделяется на различные марки продукции в зависимости от температуры рабочей среды устройства, что связано с конкретным применением чипа. Диапазон рабочих температур самого строгого стандарта высочайшего класса составляет -40 ~ 150 ℃. Поставщику необходимо постоянно оптимизировать конструкцию продукта, внедрять передовые и стабильные процессы производства и упаковки, а также применять строгие процедуры тестирования, чтобы соответствовать высоким стандартным требованиям к рабочей температуре и надежности чипов автомобильных датчиков.
Безопасность и надежность измерительного чипа являются его основным фактором, который отражается не только на стадии проектирования и разработки чипа, но также особенно важен при тестовом отборе и проверке надежности. Его широкая рыночная перспектива заставляет все больше поставщиков чипов выходить на эту область и присоединяться к промышленному планированию чипов для автомобильных датчиков. В сочетании с требованиями стандарта управления качеством цепочки поставок IATF16949 и надежности AEC-Q100 необходимо улучшить текущий процесс и систему проверки чипов автомобильных датчиков. (1) Техническим экспертам (проектирование всего автомобиля, чипов, производство, упаковка и тестирование чипов и т. д.) необходимо установить набор более профессиональных, стандартизированных и ориентированных на поток стандартов для создания системы стандартизации автомобильных чипов. . (2) Проверка надежности чипов должна быть более комплексной, а надежность продуктов должна быть спроектирована и изготовлена. (3) Тест на старение должен быть более эффективным. Чип автомобильного датчика может удалять устройства с ранним отказом при 100% старении, что подчеркивает роль теста на старение, когда параметр распределения Вейбулла β меньше 1, то есть частота ранних отказов демонстрирует значительную тенденцию к снижению. С учетом исключения раннего выхода из строя чипов, чем короче время испытания на старение, тем лучше. (4) Анализ основной причины неисправности чипа должен осуществляться в замкнутом цикле. В частности, необходимо выявить вышедшие из строя микросхемы, которые пропущены из-за необоснованного карточного контроля параметров процесса производства или недостаточно полного охвата тестами, поскольку это может привести к проблемам с партиями. В различных случаях сбоя требуется сбор данных и всесторонний анализ аспектов проектирования микросхем, процессов производства, тестирования корпусов, использования устройств и т. д., чтобы выяснить основную причину сбоя, а затем сформировать решения. В то же время на линии по производству чипов необходимо применять более активные профессиональные технологии мониторинга, такие как технология CPK, технология SPC и технология PPM, которые могут анализировать и прогнозировать производственную мощность и стабильность процесса [15]. Заключение 4В практической работе часто встречаются проблемы подготовки данных TSP и визуализации данных TSP. Основываясь на практическом опыте работы, в этой статье обобщаются два вышеупомянутых метода визуализации данных TSP для решения задач обработки данных TSP.
0 введение
Благодаря углубленному развитию автомобильной электроники и новым четырем модернизациям (электрификация, создание сетей, интеллект и совместное использование), установленным автомобильной промышленностью, это открывает новые возможности для применения полупроводниковых чипов в автомобильной области. В последние годы спрос стремительно развивается, что приносит новые промышленные изменения на автомобильный рынок. Сделайте так, чтобы чип автомобильных датчиков играл все более важную роль в таких областях применения, как управление питанием, управление шасси и информационно-развлекательная система [1]. За последние пять лет совокупный годовой темп роста мирового рынка автомобильных полупроводников составил около 4.8%, а китайского рынка автомобильных полупроводников — 11.6%. Это происходит главным образом потому, что степень электронизации транспортных средств на новой энергетике становится все выше и выше, что приводит к существенному увеличению спроса на различные автомобильные полупроводники [2]. По прогнозу Deloitte, выручка автомобильных полупроводников превысит 60 миллиардов долларов США в 2022 году [3], что обязательно привлечет к участию больше производителей чипов. По сравнению с чипами бытовой электроники, чипы автомобильных приборов более требовательны. (1) Чипы автомобильных датчиков превосходят стандарты потребительских и промышленных чипов; (2) Чипы автомобильных датчиков предъявляют более строгие требования к рабочей среде, такие как температура, влажность, ЭМС и вредная газовая эрозия, к которым предъявляются разные требования в зависимости от их различных применений; (3) Разработка и проверка чипа автомобильного датчика являются дорогостоящими, с высоким порогом и длительным циклом; (4) Он должен пройти соответствующие стандарты аудита. Существует два условия для измерительного чипа: (1) он соответствует стандарту управления качеством цепочки поставок без сбоев IATF 16949; (2) Соответствует стандартам надежности AEC, установленным автомобильной промышленностью Северной Америки. Из-за длительного цикла проектирования и высоких технических барьеров вся индустрия автомобильных чипов монополизирована иностранными гигантами, такими как Infineon и Renesas, которые сосредоточены на сегментах рынка автомобильных чипов высокого класса. В то же время в Китае появились десятки компаний-разработчиков микросхем, которые стали поставщиками автомобильных электронных чипов самых разных типов: от систем помощи водителю, централизованного управления, управления батареями, датчиков изображения и процессоров сигналов [4]. Международные традиционные автомобильные компании, такие как Toyota, Ford и Volkswagen, активно участвуют в исследованиях и разработках автомобильных электронных чипов. Некоторые ведущие автомобильные компании в Китае также участвуют в исследованиях и разработке чипов, такие как BYD и SAIC, которые принимают участие в исследованиях и разработках чипов в различных формах и принимают участие в новой революции в индустрии автомобильных чипов. Им легче объединить свои собственные сценарии применения и финансовые ресурсы, чтобы способствовать быстрому внедрению разработки микросхем. Tesla, представленная новой энергетикой, выпустила чипы FSD, и началась конкуренция в области автоматического вождения высокого уровня. Автомобильная промышленность вступила в эпоху интеллекта. В сочетании с огромным рынком чипов автомобильных датчиков, в соответствии с характеристиками их применения и стандартными требованиями для входа в эту область, в этой статье основное внимание будет уделено обсуждению условий проверки стандартов надежности IATF 16949 и AEC для входа в эту область. Благодаря скрининговому тесту на старение и анализу первопричин отказа чипов можно обеспечить надежность чипов автомобильных датчиков и достичь цели нулевого отказа. Наконец, он рассчитывает на стандартизацию спецификаций проверки автомобильных датчиков, комплексную проверку надежности, эффективный скрининговый тест на старение и профессиональный анализ отказов.
1 Соответствующая проверка манометрического чипа 1.1 IATF16949.
В автомобильной промышленности деятельность по сертификации качества имеет свои собственные отраслевые стандарты и требования сертификации во всех частях мира, такие как стандарт VDA6.1 немецкой автомобильной промышленности, стандарт EAQF Франции, стандарт AVSQ Италии и стандарт QS-9000 Соединенные Штаты. Международная автомобильная целевая группа (IATF), созданная в 1997 году, сотрудничала с Международной организацией по стандартизации (ISO/TC 176) для достижения единого глобального стандарта системы качества и сертификации для автомобильной промышленности. На основе национальных стандартов автомобильной промышленности IATF16949 был сформулирован и представлен в 1999 году. IATF 16949 является новейшим стандартом системы менеджмента качества [5]. IATF16949 — международная автомобильная группа, ориентированная на клиента и учитывающая его особые требования. Ввиду некоторых вопросов, которым автомобильная промышленность в последние годы уделяет пристальное внимание, таких как безопасность автомобилей, в стандарт были добавлены новые положения [6,7]. IATF16949 применим к производителям автомобилей и их прямым поставщикам запчастей. Эти производители напрямую связаны с производством автомобилей, которые могут осуществлять производственную деятельность и повышать ценность своей продукции посредством такой деятельности. Например, во всей производственной цепочке производства чипов фабрики по производству пластин и упаковочные фабрики должны производить автомобильные чипы в строгом соответствии со стандартом IATF16949. А тем подразделениям, которые выполняют только вспомогательные функции, например центрам проектирования и распределения, эту сертификацию получать не нужно [8].
1.2 Сертификация стандарта AEC
AEC: Совет по автомобильной электронике был создан в 1994 году тремя североамериканскими автомобильными компаниями (Chrysler, Ford и General Motors) для установления набора общих стандартов системы качества [9]. AEC установила стандарты контроля качества продукции, способствовала внедрению универсальности автозапчастей и заложила хорошую основу для быстрого развития рынка. Его спецификации в основном включают AEC-Q100 (интегральная схема), AEC-Q101 (дискретный компонент), AEC-Q102 (дискретный фотоэлектрический светодиод), AEC-Q104 (многочиповый компонент) и AEC-Q200 (пассивный компонент). Среди них AEC-Q100 — это спецификация проверки для интегральных схем IC. Его цель – определить качество и надежность устройств, которые могут отвечать определенным требованиям, посредством стресс-тестов в применении [10].
1.2.1Конструкция чипа автомобильного датчика
На основании функции использования продукта, условий работы (напряжение, диапазон частот и т. д.) и технологии библиотеки проектирования ячеек, используемой в чипе, определяется принцип проектирования схемы, отвечающий требованиям чипа автомобильного датчика. Процесс внедрения может выявить потенциальные виды сбоев, их влияние на систему и клиентов, а также определить их серьезность и возможные причины. Учитывая конструкцию резервирования, эта конструкция позволяет избежать потенциальных ошибок хранения данных в виде кодов, исправляющих ошибки, и заменить неисправные блоки. Создайте механизм самотестирования, добавьте в схему несколько узлов пути для тестирования в течение разумного времени тестирования чипа, вовремя выявите неисправные блоки и проведите соответствующую обработку, чтобы уменьшить влияние, вызванное колебаниями процесса. На этапе проектирования чипа мы должны начать рассматривать эксперимент по надежности чипа. Использование инструментов компьютерного инженерного анализа и моделирования может повысить надежность продукта за более короткое время. Такие инструменты, как анализ методом конечных элементов, термический анализ и модель прогнозирования надежности, используются все шире и шире, так что чип автомобильного датчика активно повышает надежность и стабильность устройства на начальном этапе проектирования.
1.2.2Производство чипов
Основные этапы производства пластин включают ионную имплантацию, фотолитографию, травление и покрытие. В каждом процессе необходимо определить оптимальные параметры с помощью инструментов математических статистических исследований и анализа, чтобы удовлетворить требования повышения выхода и качества стружки. Фабрика Fab может обеспечить стабильность процесса, определяя конкретные параметры испытаний, номер чипа, частоту и другую информацию каждого процесса.
1.2.3тестирование чипов
Постарайтесь добиться максимального охвата тестированием в разумные сроки и заранее отсеивайте бракованную продукцию, чтобы избежать ее попадания к клиенту. Важным способом более быстрого и эффективного тестирования чипа является использование конструкции самотестирования чипа, которая также может снизить зависимость от внешних ресурсов ATE. Стандартная установка пределов испытаний для качественных продуктов может быть основана на рекомендациях документа AEC_Q004 и определенной формуле стандартного отклонения данных: статические пределы испытаний = устойчивое среднее значение и плюс Mn; 6 надежных сигм. Благодаря анализу больших данных можно контролировать колебания процесса и обеспечивать стабильность качества продукции. Этот метод можно регулярно пересматривать и обновлять. Отказ продукта перед использованием — это выход, а отказ продукта во время использования — это надежность, поэтому тестирование чипа напрямую связано с надежностью чипа. Кривая ванны состоит из трех частей: периода раннего демона, периода стабильности и периода потерь. Испытание на приработку является важным этапом тестирования чипов ATV (автомобильной техники). Его основная функция заключается в удалении чипов раннего отказа продуктов перед отправкой чипа для достижения высокой надежности пользователя. Ранняя стадия – это стадия с относительно высокой частотой отказов. Отказ чипа обычно вызван внутренними дефектами или проблемами чипа, такими как дефекты конструкции, ненормальный производственный процесс или присущие дефекты материалов. Эти дефекты приводят к сбоям, связанным со временем и стрессом, а интенсивность отказов обычно характеризуется Dppm. В частности, чип должен быть подвергнут 100% тесту на старение в течение определенного периода времени, например, приложению напряжения смещения и высокой температуры, а затем для проверки необходимо провести обычный тест ATE [11]. Стабильный период на кривой ванны (рис. 1) означает, что частота отказов микросхемы относительно стабильна в течение срока ее службы, а ее отказ обычно описывается с точки зрения FIT (отказ во времени) или MTBF (среднее время между отказами). часы. Стадия потери указывает на то, что частота отказов чипа начинает расти из-за потери внутренней цепи чипа, что означает, что чип достиг своего предельного срока службы.
AEC-Q100, как стандарт проверки надежности автомобильной электроники, преследует следующие основные цели: (1) Клиенты имеют стандарты и спецификации для справки; (2) Поставщик чипа может устранить потенциальные неисправности, которые могут существовать в чипе. В таблице 1 показано, что AEC-Q100 подразделяется на различные марки продукции в зависимости от температуры рабочей среды устройства, что связано с конкретным применением чипа. Диапазон рабочих температур самого строгого стандарта высочайшего класса составляет -40 ~ 150 ℃. Поставщику необходимо постоянно оптимизировать конструкцию продукта, внедрять передовые и стабильные процессы производства и упаковки, а также применять строгие процедуры тестирования, чтобы соответствовать высоким стандартным требованиям к рабочей температуре и надежности чипов автомобильных датчиков.
AEC-Q100 определяет стандарты проверки и сопутствующего контроля карт, необходимые для чипа на различных этапах, таких как проектирование, производство, упаковка, тестирование и массовое производство. Судя по содержанию, он включает в себя 41 тест в 7 категориях, как показано на рисунке 2, который представляет собой процесс проверки и содержание спецификации AEC-Q100 Rev-H [12]. Ее можно грубо разделить на: группу A (ускоренное испытание на воздействие окружающей среды), группу B (ускоренное испытание на срок службы), группу C (испытание целостности корпуса), группу D (испытание надежности на уровне пластины), группу E (проверочное электрическое испытание), Группа F (проверка на возможность досмотра) и Группа G (проверка целостности герметичной упаковки). В настоящее время AEC-Q100 стал важной спецификацией для чипов автомобильных датчиков. Обычно поставщикам чипов автомобильных датчиков необходимо завершить проверку своих проектов, а затем «самостоятельно заявить», что их продукция прошла соответствующие результаты проверки. AEC не выдает поставщикам никаких сертификатов. Из-за небольшого количества образцов эти тесты необходимы и недостаточны, что отражает ограничения этого метода. Тест можно использовать для отрицания удобства использования устройств, но нельзя определить, что чипы массового производства соответствуют стандартам использования в конкретных сценариях. Таким образом, скрининговый тест на старение серийно производимых чипов автомобильных датчиков особенно важен, что обеспечивает поставку чипов клиентам в стабильный период и повышает надежность чипов автомобильных датчиков. В то же время посредством анализа отказов, с одной стороны, можно определить основную причину отказа чипа и принять соответствующие меры для устранения проблемы; с другой стороны, стремясь выявить присущие дефекты, мы можем оптимизировать и ужесточить тест, чтобы отсеять их и достичь нулевой частоты отказов чипа автомобильного датчика. 2 Отказ полупроводников неизбежен в процессе исследований, производства и использования. Благодаря целевому анализу отказов: (1) он может помочь разработчикам обнаружить дефекты в конструкции микросхемы, например, результат можно проверить путем ремонта схемы FIB. (2) Мы можем выявить дефекты, существующие в процессах производства и упаковки чипа, и предложить практические схемы улучшения. (3) Оценить достоверность различных тестовых векторов и предоставить необходимые дополнения для производственных испытаний. Анализ отказов чипа в основном основан на микромире, наблюдении и анализе его с точки зрения электричества, физики, химии и материалов, а также выяснении причин отказа чипа по существу [13]. Основные инструменты анализа и методы тестирования показаны на рисунке 3. Сложность полупроводниковых процессов становится все выше и выше, что также усложняет анализ отказов. Например, уменьшение ширины линии требует более высокого разрешения электронного микроскопа, а уменьшение расстояния между слоями металла увеличивает сложность подготовки образцов. Благодаря явлению сбоя в сочетании с конструкцией чипа и принципом работы можно получить точную информацию и данные чипа, чтобы можно было сделать правильный анализ и принятие решений. Механизм выхода из строя обычных полупроводниковых чипов после использования можно разделить на следующие категории [14]. (1) В конструкции чипа имеются дефекты, которые в основном отражают невозможность реализации функции чипа. (2) Сопутствующие сбои онтологии, такие как дефекты полупроводниковых материалов или проблемы самой подложки, используемой в упаковке. (3) Отказ, вызванный колебаниями процесса. ① связанные с этим неисправности диэлектрического слоя чипа, такие как оксид затвора, интерметаллический диэлектрический слой и другие дефекты; ② Между кремниевой подложкой и границей раздела SiO2 имеются дефекты, такие как дислокация; ③ Коррозия металла металлического соединительного слоя на заднем конце чипа, вызванная электромиграцией металла или загрязнениями, содержащими галогены и галогениды; ④ Короткое замыкание или разрыв цепи, вызванные контактным соединением, вызванные необоснованными параметрами процесса упаковки. (4) Сбой, вызванный тестом, в основном вызван перегрузкой чипа, вызванной необоснованной установкой напряжения тестового вектора.
Безопасность и надежность измерительного чипа являются его основным фактором, который отражается не только на стадии проектирования и разработки чипа, но также особенно важен при тестовом отборе и проверке надежности. Его широкая рыночная перспектива заставляет все больше поставщиков чипов выходить на эту область и присоединяться к промышленному планированию чипов для автомобильных датчиков. В сочетании с требованиями стандарта управления качеством цепочки поставок IATF16949 и надежности AEC-Q100 необходимо улучшить текущий процесс и систему проверки чипов автомобильных датчиков. (1) Техническим экспертам (проектирование всего автомобиля, чипов, производство, упаковка и тестирование чипов и т. д.) необходимо установить набор более профессиональных, стандартизированных и ориентированных на поток стандартов для создания системы стандартизации автомобильных чипов. . (2) Проверка надежности чипов должна быть более комплексной, а надежность продуктов должна быть спроектирована и изготовлена. (3) Тест на старение должен быть более эффективным. Чип автомобильного датчика может удалять устройства с ранним отказом при 100% старении, что подчеркивает роль теста на старение, когда параметр распределения Вейбулла β меньше 1, то есть частота ранних отказов демонстрирует значительную тенденцию к снижению. С учетом исключения раннего выхода из строя чипов, чем короче время испытания на старение, тем лучше. (4) Анализ основной причины неисправности чипа должен осуществляться в замкнутом цикле. В частности, необходимо выявить вышедшие из строя микросхемы, которые пропущены из-за необоснованного карточного контроля параметров процесса производства или недостаточно полного охвата тестами, поскольку это может привести к проблемам с партиями. В различных случаях сбоя требуется сбор данных и всесторонний анализ аспектов проектирования микросхем, процессов производства, тестирования корпусов, использования устройств и т. д., чтобы выяснить основную причину сбоя, а затем сформировать решения. В то же время на линии по производству чипов необходимо применять более активные профессиональные технологии мониторинга, такие как технология CPK, технология SPC и технология PPM, которые могут анализировать и прогнозировать производственную мощность и стабильность процесса [15]. Заключение 4В практической работе часто встречаются проблемы подготовки данных TSP и визуализации данных TSP. Основываясь на практическом опыте работы, в этой статье обобщаются два вышеупомянутых метода визуализации данных TSP для решения задач обработки данных TSP.
Отказ от ответственности: Эта статья воспроизведена из «Semiconductor Online». Эта статья отражает только личную точку зрения автора и не отражает точку зрения Sacco Micro и отрасли. Он предназначен только для перепечатки и распространения в целях защиты прав интеллектуальной собственности. При перепечатке просьба указывать первоисточник и автора. Если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить их.
Тел. компании: +86-0755-83044319
Факс/факс:+86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Менеджер Ли
QQ: 332496225 Менеджер Цю
Адрес: комната 809, блок C, здание Zhantao Technology Building, проспект Минчжи № 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.
Связанные рекомендации
粤公网安备44030002007346号