กระบวนการและแนวโน้มการตรวจสอบชิปยานพาหนะ

หน้าแรก ข่าว ไฮไลท์รายวัน กระบวนการและแนวโน้มการตรวจสอบชิปยานพาหนะ

2022-03-17 1205

การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของรถยนต์พลังงานใหม่และรถยนต์ไร้คนขับ ฟังก์ชั่นของชิปเกจรถยนต์มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเป็นทิศทางสำคัญของการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมชิป บทความนี้อธิบายกระบวนการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลจำเพาะ และมาตรฐานของบริษัทออกแบบวงจรรวมที่เข้าสู่วงการชิปเกจรถยนต์ การตรวจสอบความน่าเชื่อถือที่เกี่ยวข้องและการวิเคราะห์ความล้มเหลวของชิปเกจรถยนต์ อภิปรายเป้าหมายข้อบกพร่องเป็นศูนย์ของการผลิตชิปเกจรถยนต์จำนวนมาก วิเคราะห์ ปัญหาและข้อจำกัดในการพัฒนาชิปมาตรวัดรถยนต์ในประเทศ และมุ่งหวังที่จะทิศทางการพัฒนา
0 การแนะนำ
ด้วยการพัฒนาเชิงลึกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์และความทันสมัยสี่ประการใหม่ (การใช้พลังงานไฟฟ้า เครือข่าย ระบบอัจฉริยะ และการแบ่งปัน) ที่ก่อตั้งโดยอุตสาหกรรมยานยนต์ สิ่งนี้นำมาซึ่งโอกาสใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์ในสาขายานยนต์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมใหม่ๆ สู่ตลาดรถยนต์ ทำให้ชิปเกจของรถยนต์มีบทบาทสำคัญมากขึ้นในด้านการใช้งาน เช่น การควบคุมกำลัง การควบคุมแชสซี และระบบสาระบันเทิง [1] ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา อัตราการเติบโตแบบทบต้นของตลาดเซมิคอนดักเตอร์ยานยนต์ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 4.8% ในขณะที่ตลาดเซมิคอนดักเตอร์ยานยนต์ของจีนอยู่ที่ 11.6% สาเหตุหลักมาจากระดับการทำให้เป็นอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะพลังงานใหม่กำลังเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำให้ความต้องการเซมิคอนดักเตอร์ในยานยนต์ต่างๆ เพิ่มขึ้นอย่างมาก [2] จากการคาดการณ์ของ Deloitte รายได้ของเซมิคอนดักเตอร์ในยานยนต์จะเกิน 60 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2022 [3] ซึ่งคาดว่าจะดึงดูดผู้ผลิตชิปให้เข้าร่วมมากขึ้น เมื่อเทียบกับชิปอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ชิปเกจวัดรถยนต์มีความต้องการมากกว่า (1) ชิปเกจรถยนต์สูงกว่ามาตรฐานชิปผู้บริโภคและอุตสาหกรรม (2) ชิปเกจรถยนต์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงาน เช่น อุณหภูมิ ความชื้น EMC และการกัดเซาะของก๊าซที่เป็นอันตราย ซึ่งมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันตามการใช้งานที่แตกต่างกัน (3) การพัฒนาและตรวจสอบชิปเกจรถยนต์มีราคาแพง โดยมีเกณฑ์สูงและรอบการทำงานยาวนาน (4) จะต้องผ่านมาตรฐานการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง ชิปเกจมีสองเงื่อนไข: (1) เป็นไปตามมาตรฐานการจัดการคุณภาพห่วงโซ่อุปทานที่ไม่ล้มเหลว IATF 16949; (2) เป็นไปตามมาตรฐานความน่าเชื่อถือของ AEC ที่ผลักดันโดยอุตสาหกรรมยานยนต์ในอเมริกาเหนือ เนื่องจากวงจรการออกแบบที่ยาวนานและอุปสรรคทางเทคนิคสูง อุตสาหกรรมชิปรถยนต์ทั้งหมดจึงถูกผูกขาดโดยยักษ์ใหญ่จากต่างประเทศ เช่น Infineon และ Renesas ซึ่งมุ่งเน้นไปที่กลุ่มตลาดชิปรถยนต์ระดับไฮเอนด์ ในเวลาเดียวกัน บริษัทออกแบบชิปหลายสิบแห่งได้ก่อตั้งขึ้นในประเทศจีนเพื่อเป็นซัพพลายเออร์ของชิปอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ โดยมีหลายประเภทตั้งแต่การให้ความช่วยเหลือผู้ขับขี่ การควบคุมจากส่วนกลาง การจัดการแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ภาพ และตัวประมวลผลสัญญาณ [4] บริษัทรถยนต์แบบดั้งเดิมระดับนานาชาติ เช่น โตโยต้า ฟอร์ด และโฟล์คสวาเกน มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการวิจัยและพัฒนาชิปอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ บริษัทรถยนต์กระแสหลักบางแห่งในจีนยังมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาชิป เช่น BYD และ SAIC ซึ่งมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาชิปในรูปแบบต่างๆ และเปิดรับการปฏิวัติครั้งใหม่ของอุตสาหกรรมชิปในยานยนต์ เป็นการง่ายกว่าสำหรับพวกเขาที่จะรวมสถานการณ์การใช้งานของตนเองและทรัพยากรทางการเงินเข้าด้วยกันเพื่อส่งเสริมการแนะนำการออกแบบชิปอย่างรวดเร็ว Tesla ซึ่งเป็นตัวแทนของพลังงานใหม่ได้เปิดตัวชิป FSD และการแข่งขันเกี่ยวกับการขับขี่อัตโนมัติระดับสูงได้เริ่มขึ้นแล้ว อุตสาหกรรมยานยนต์ได้เร่งตัวเข้าสู่ยุคแห่งความอัจฉริยะ เมื่อรวมกับตลาดขนาดใหญ่ของชิปเกจรถยนต์ ตามลักษณะการใช้งานและข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับการเข้าสู่สาขานี้ บทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่การอภิปรายเงื่อนไขการตรวจสอบของ IATF 16949 และมาตรฐานความน่าเชื่อถือ AEC สำหรับการเข้าสู่สาขานี้ ด้วยการทดสอบคัดกรองอายุและการวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงของชิปที่ล้มเหลว คุณสามารถมั่นใจในความน่าเชื่อถือของชิปเกจรถยนต์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของความล้มเหลวเป็นศูนย์ สุดท้ายนี้ เรามุ่งหวังที่จะได้มาตรฐานของข้อกำหนดการตรวจสอบชิปเกจวัดรถยนต์ การตรวจสอบความน่าเชื่อถือที่ครอบคลุม การทดสอบการคัดกรองอายุที่มีประสิทธิภาพ และการวิเคราะห์ความล้มเหลวอย่างมืออาชีพ
1 การตรวจสอบที่เกี่ยวข้องของชิปเกจ 1.1 IATF16949
ในอุตสาหกรรมยานยนต์ กิจกรรมการรับรองคุณภาพจะมีมาตรฐานและข้อกำหนดการรับรองอุตสาหกรรมของตนเองในทุกส่วนของโลก เช่น มาตรฐาน VDA6.1 ของอุตสาหกรรมยานยนต์ของเยอรมัน, มาตรฐาน EAQF ของฝรั่งเศส, มาตรฐาน AVSQ ของอิตาลี และมาตรฐาน QS-9000 ของมาตรฐาน สหรัฐ. International Automobile Task Force (IATF) ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 1997 ร่วมมือกับองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO/TC 176) เพื่อบรรลุมาตรฐานระบบคุณภาพระดับโลกที่เป็นหนึ่งเดียวและการรับรองสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมยานยนต์ระดับชาติ IATF16949 ได้รับการจัดทำและเปิดตัวในปี 1999 IATF 16949 เป็นมาตรฐานระบบการจัดการคุณภาพล่าสุด [5] IATF16949 เป็นกลุ่มบริษัทรถยนต์ระดับสากลที่ให้ความสำคัญกับลูกค้าและคำนึงถึงข้อกำหนดพิเศษด้วย เนื่องจากปัญหาบางประการที่อุตสาหกรรมยานยนต์ให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เช่น ความปลอดภัยของรถยนต์ จึงมีการเพิ่มข้อกำหนดใหม่เข้าไปในมาตรฐาน [6,7] IATF16949 ใช้กับผู้ผลิตรถยนต์และซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนโดยตรงของพวกเขา ผู้ผลิตเหล่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการผลิตรถยนต์ ซึ่งสามารถดำเนินกิจกรรมการผลิตและเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์ของตนผ่านกิจกรรมดังกล่าว ตัวอย่างเช่น ในห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมดของชิป โรงงานแผ่นเวเฟอร์ และโรงงานบรรจุภัณฑ์ จำเป็นต้องผลิตชิปรถยนต์ตามมาตรฐาน IATF16949 อย่างเคร่งครัด และหน่วยงานที่มีเฉพาะฟังก์ชันสนับสนุน เช่น ศูนย์การออกแบบและกระจายสินค้า ไม่จำเป็นต้องได้รับการรับรองนี้ [8]
1.2 การรับรองมาตรฐานเออีซี
AEC: AUTOMOTIVE Electronics Council ก่อตั้งขึ้นในปี 1994 โดยบริษัทรถยนต์ในอเมริกาเหนือสามแห่ง (ไครสเลอร์, ฟอร์ด และเจนเนอรัลมอเตอร์ส) เพื่อสร้างชุดมาตรฐานระบบคุณภาพทั่วไป [9] AEC กำหนดมาตรฐานการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ ส่งเสริมการนำชิ้นส่วนรถยนต์ไปใช้อย่างแพร่หลาย และวางรากฐานที่ดีสำหรับการพัฒนาตลาดอย่างรวดเร็ว ข้อมูลจำเพาะส่วนใหญ่ประกอบด้วย AEC-Q100 (IC วงจรรวม), AEC-Q101 (ส่วนประกอบแยก), AEC-Q102 (LED โฟโตอิเล็กทริคแยก), AEC-Q104 (ส่วนประกอบแบบหลายชิป) และ AEC-Q200 (ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ) หนึ่งในนั้นคือ AEC-Q100 เป็นข้อกำหนดการตรวจสอบสำหรับวงจรรวม IC วัตถุประสงค์คือเพื่อกำหนดคุณภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ที่สามารถตอบสนองความต้องการบางประการผ่านการทดสอบความเครียดในการใช้งาน [10]
1.2.1การออกแบบชิปมาตรวัดรถยนต์
จากฟังก์ชันการใช้งานของผลิตภัณฑ์ สภาพการทำงาน (แรงดันไฟฟ้า ช่วงความถี่ ฯลฯ) และเทคโนโลยีไลบรารีการออกแบบเซลล์ที่ใช้ในชิป หลักการออกแบบวงจรถูกกำหนดให้ตรงตามความต้องการของชิปเกจรถยนต์ กระบวนการนำไปใช้สามารถระบุโหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น ผลกระทบต่อระบบและลูกค้า และกำหนดความรุนแรงและสาเหตุที่เป็นไปได้ เมื่อพิจารณาถึงการออกแบบที่ซ้ำซ้อน การออกแบบนี้สามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการเก็บรักษาข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นในรูปแบบของรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด และแทนที่หน่วยที่ชำรุด สร้างกลไกการทดสอบตัวเอง เพิ่มโหนดเส้นทางบางส่วนในวงจรสำหรับการทดสอบผ่านเวลาการทดสอบที่เหมาะสมของชิป ค้นหาหน่วยที่ชำรุดได้ทันเวลา และดำเนินการแก้ไขที่เกี่ยวข้องเพื่อลดอิทธิพลที่เกิดจากความผันผวนของกระบวนการ ในขั้นตอนการออกแบบชิป เราควรเริ่มพิจารณาการทดสอบความน่าเชื่อถือของชิป การใช้เครื่องมือวิเคราะห์และจำลองทางวิศวกรรมโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ได้ในเวลาที่สั้นลง เครื่องมือต่างๆ เช่น การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์ การวิเคราะห์เชิงความร้อน และแบบจำลองการทำนายความน่าเชื่อถือ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้ชิปมาตรวัดรถยนต์ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของอุปกรณ์อย่างแข็งขันในช่วงเริ่มต้นของการออกแบบ
1.2.2การผลิตชิป
ขั้นตอนหลักของการผลิตเวเฟอร์ ได้แก่ การฝังไอออน การพิมพ์หินด้วยแสง การแกะสลัก และการเคลือบ ในทุกกระบวนการ จำเป็นต้องค้นหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดผ่านเครื่องมือการวิจัยและวิเคราะห์ทางสถิติทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพของเศษ โรงงาน Fab สามารถรับประกันความเสถียรของกระบวนการโดยการตรวจจับพารามิเตอร์การทดสอบเฉพาะ หมายเลขชิป ความถี่ และข้อมูลอื่น ๆ ของแต่ละกระบวนการ
1.2.3การทดสอบชิป
พยายามบรรลุผลการทดสอบที่ครอบคลุมสูงสุดในเวลาที่เหมาะสมและคัดกรองผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงการไหลไปยังลูกค้า วิธีสำคัญในการทดสอบชิปเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือผ่านการออกแบบชิปทดสอบตัวเอง ซึ่งยังสามารถลดการพึ่งพาทรัพยากร ATE ภายนอกได้อีกด้วย การตั้งค่ามาตรฐานของขีดจำกัดการทดสอบสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ดีอาจเป็นไปตามคำแนะนำในเอกสาร AEC_Q004 และสูตรหนึ่งของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของข้อมูล ขีดจำกัด pat แบบคงที่ = ค่าเฉลี่ยที่แข็งแกร่ง & บวก Mn; 6 ซิกม่าที่แข็งแกร่ง。 ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ ความผันผวนของกระบวนการสามารถควบคุมได้เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ วิธีการนี้สามารถตรวจสอบและปรับปรุงได้อย่างสม่ำเสมอ ความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ก่อนการใช้งานคือผลผลิต และความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ระหว่างการใช้งานคือความน่าเชื่อถือ ดังนั้นการทดสอบชิปจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับความน่าเชื่อถือของชิป เส้นโค้งของอ่างอาบน้ำประกอบด้วยสามส่วน: ยุคปีศาจยุคแรก ยุคคงที่ และช่วงสูญเสีย การทดสอบการเบิร์นอินเป็นขั้นตอนสำคัญในการทดสอบชิป ATV (ยานยนต์) หน้าที่หลักคือการขจัดชิปที่ชำรุดก่อนกำหนดของผลิตภัณฑ์ก่อนจัดส่งชิป เพื่อให้ผู้ใช้มีความน่าเชื่อถือสูง ระยะเริ่มต้นคือระยะที่มีอัตราความล้มเหลวค่อนข้างสูง ความล้มเหลวของชิปมักเกิดจากข้อบกพร่องโดยธรรมชาติหรือปัญหาของชิป เช่น ข้อบกพร่องด้านการออกแบบ กระบวนการผลิตที่ผิดปกติ หรือข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของวัสดุ ข้อบกพร่องเหล่านี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับเวลาและความเครียด และอัตราความล้มเหลวมักจะถูกกำหนดโดย Dppm โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชิปควรได้รับการทดสอบอายุ 100% ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง เช่น การใช้แรงดันไบแอสและอุณหภูมิสูง จากนั้นจึงควรทำการทดสอบ ATE ปกติเพื่อคัดกรอง [11] ระยะเวลาคงที่ในเส้นโค้งอ่างอาบน้ำ (รูปที่ 1) แสดงให้เห็นว่าอัตราความล้มเหลวของชิปค่อนข้างคงที่ตลอดอายุการใช้งาน และความล้มเหลวมักจะอธิบายไว้ในแง่ของ FIT (ความล้มเหลวในเวลา) หรือ MTBF (เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว) ชั่วโมง. ระดับการสูญเสียบ่งชี้ว่าอัตราความล้มเหลวของชิปเริ่มเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสูญเสียวงจรภายในของชิป ซึ่งหมายความว่าชิปมีอายุการใช้งานถึงขีดจำกัดแล้ว

1.2.4 การตรวจสอบความน่าเชื่อถือของชิป AEC-Q100
AEC-Q100 เป็นมาตรฐานในการตรวจสอบความน่าเชื่อถือทางอิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์ มีวัตถุประสงค์หลักดังนี้ (1) ลูกค้ามีมาตรฐานและข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการอ้างอิง; (2) ซัพพลายเออร์ชิปสามารถกำจัดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในชิปได้ ตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่า AEC-Q100 แบ่งออกเป็นเกรดผลิตภัณฑ์ต่างๆ ตามอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานของอุปกรณ์ ซึ่งสัมพันธ์กับการใช้งานเฉพาะของชิป ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของมาตรฐานเกรดสูงสุดที่เข้มงวดที่สุดคือ -40 ~ 150℃ ซัพพลายเออร์จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง ใช้กระบวนการผลิตและบรรจุภัณฑ์ที่ทันสมัยและมีเสถียรภาพ และใช้ขั้นตอนการทดสอบที่เข้มงวดเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานระดับสูงสำหรับอุณหภูมิในการทำงานและความน่าเชื่อถือของชิปเกจวัดรถยนต์

AEC-Q100 กำหนดการตรวจสอบและมาตรฐานการควบคุมการ์ดที่เกี่ยวข้องซึ่งชิปกำหนดในขั้นตอนต่างๆ เช่น การออกแบบ การผลิต บรรจุภัณฑ์ การทดสอบ และการผลิตจำนวนมาก จากเนื้อหาจะรวมการทดสอบทั้งหมด 41 รายการ แบ่งเป็น 7 หมวดหมู่ ดังแสดงในรูปที่ 2 ซึ่งเป็นกระบวนการตรวจสอบและเนื้อหาข้อกำหนดของ AEC-Q100 Rev-H [12] สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น: กลุ่ม A (การทดสอบความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมแบบเร่ง), กลุ่ม B (การทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่ง), กลุ่ม C (การทดสอบความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์), กลุ่ม D (การทดสอบความน่าเชื่อถือระดับเวเฟอร์), กลุ่ม E (การทดสอบการตรวจสอบทางไฟฟ้า) กลุ่ม F (การทดสอบความสามารถในการคัดกรอง) และกลุ่ม G (การทดสอบความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ที่ปิดผนึก) ปัจจุบัน AEC-Q100 ได้กลายเป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับชิปเกจรถยนต์ โดยปกติแล้ว ซัพพลายเออร์ชิปเกจวัดรถยนต์จะต้องดำเนินการตรวจสอบโครงการของตนให้เสร็จสิ้น จากนั้นจึง "ประกาศด้วยตนเอง" ว่าผลิตภัณฑ์ของตนผ่านผลการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องแล้ว AEC จะไม่ให้การรับรองใดๆ แก่ซัพพลายเออร์ เนื่องจากมีตัวอย่างจำนวนน้อย การทดสอบเหล่านี้จึงจำเป็นและไม่เพียงพอ ซึ่งสะท้อนถึงข้อจำกัดของวิธีนี้ การทดสอบสามารถใช้เพื่อปฏิเสธการใช้งานอุปกรณ์ได้ แต่ไม่สามารถระบุได้ว่าชิปที่ผลิตจำนวนมากนั้นตรงตามมาตรฐานการใช้งานในสถานการณ์เฉพาะ ดังนั้นการทดสอบการคัดกรองอายุของชิปเกจรถยนต์ที่ผลิตจำนวนมากจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งทำให้ชิปที่ส่งมอบให้กับลูกค้าในช่วงเวลาที่มั่นคงและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของชิปเกจวัดรถยนต์ ในเวลาเดียวกัน การวิเคราะห์ความล้มเหลว ในด้านหนึ่งสามารถระบุสาเหตุของความล้มเหลวของชิปได้ และสามารถใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อขจัดปัญหาได้ ในทางกลับกัน โดยมุ่งไปที่ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติ เราสามารถปรับให้เหมาะสมและเข้มงวดการทดสอบเพื่อคัดกรองข้อบกพร่องเหล่านั้น เพื่อให้บรรลุเป้าหมายอัตราความล้มเหลวของชิปเกจวัดรถยนต์ 2 ความล้มเหลวของเซมิคอนดักเตอร์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในกระบวนการวิจัย การผลิต และการใช้งาน ผ่านการวิเคราะห์ความล้มเหลวแบบกำหนดเป้าหมาย: (1) ช่วยให้นักออกแบบค้นหาข้อบกพร่องในการออกแบบชิปได้ เช่น สามารถตรวจสอบผลลัพธ์ได้โดยการซ่อมแซมวงจร FIB (2) เราสามารถค้นหาข้อบกพร่องที่มีอยู่ในกระบวนการผลิตและบรรจุภัณฑ์ของชิป และนำเสนอแผนการปรับปรุงเชิงปฏิบัติ (3) ประเมินความถูกต้องของพาหะทดสอบต่างๆ และจัดเตรียมข้อมูลเสริมที่จำเป็นสำหรับการทดสอบการผลิต การวิเคราะห์ความล้มเหลวของชิปจะขึ้นอยู่กับโลกจุลภาคเป็นหลัก โดยสังเกตและวิเคราะห์จากด้านไฟฟ้า ฟิสิกส์ เคมี และวัสดุ และค้นหาสาเหตุของความล้มเหลวของชิปในสาระสำคัญ [13] เครื่องมือวิเคราะห์หลักและวิธีการทดสอบแสดงไว้ในรูปที่ 3 กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำให้การวิเคราะห์ความล้มเหลวยากขึ้นอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การลดความกว้างของเส้นต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่มีความละเอียดสูงขึ้น และการลดระยะห่างของชั้นโลหะจะเพิ่มความยากในการเตรียมตัวอย่าง ด้วยปรากฏการณ์ความล้มเหลว รวมกับการออกแบบชิปและหลักการทำงาน ข้อมูลและข้อมูลของชิปที่ถูกต้องสามารถเข้าใจได้ เพื่อให้สามารถวิเคราะห์และตัดสินได้อย่างถูกต้อง กลไกความล้มเหลวของชิปเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไปหลังการใช้งานสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้ดังต่อไปนี้ [14] (1) มีข้อบกพร่องในการออกแบบชิป ซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นว่าไม่สามารถรับรู้ถึงการทำงานของชิปได้ (2) ความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องของภววิทยา เช่น ข้อบกพร่องของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ หรือปัญหาของซับสเตรตที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์ (3) ความล้มเหลวที่เกิดจากความผันผวนของกระบวนการ 1. ความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับชั้นอิเล็กทริกของชิป เช่นเกตออกไซด์ ชั้นอิเล็กทริกระหว่างโลหะ และข้อบกพร่องอื่น ๆ 2 มีข้อบกพร่องระหว่างสารตั้งต้นซิลิกอนและอินเทอร์เฟซ SiOXNUMX เช่น ความคลาดเคลื่อน 3 การกัดกร่อนของโลหะของชั้นเชื่อมต่อโครงโลหะที่ปลายด้านหลังของชิปที่เกิดจากการโยกย้ายด้วยไฟฟ้าของโลหะหรือมลพิษที่มีฮาโลเจนและเฮไลด์ ④ ลัดวงจรหรือวงจรเปิดที่เกิดจากการเชื่อมต่อพินที่เกิดจากพารามิเตอร์กระบวนการบรรจุภัณฑ์ที่ไม่สมเหตุสมผล (4) ความล้มเหลวที่เกิดจากการทดสอบส่วนใหญ่เกิดจากการโอเวอร์คิลของชิปที่เกิดจากการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเวกเตอร์ทดสอบที่ไม่สมเหตุสมผล

3 การวิเคราะห์
ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของชิปเกจคือการพิจารณาเบื้องต้น ซึ่งไม่เพียงสะท้อนให้เห็นในขั้นตอนการออกแบบชิปและการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการคัดกรองการทดสอบและการตรวจสอบความน่าเชื่อถืออีกด้วย โอกาสทางการตลาดในวงกว้างทำให้ซัพพลายเออร์ชิปจำนวนมากขึ้นเริ่มเข้าสู่สาขานี้และเข้าร่วมการวางแผนอุตสาหกรรมชิปเกจรถยนต์ เมื่อรวมกับข้อกำหนดของมาตรฐานการจัดการคุณภาพห่วงโซ่อุปทาน IATF16949 และความน่าเชื่อถือ AEC-Q100 แล้ว กระบวนการและระบบการตรวจสอบชิปเกจรถยนต์ในปัจจุบันจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง (1) ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค (รถยนต์ทั้งคัน การออกแบบชิป การผลิต บรรจุภัณฑ์และการทดสอบชิป ฯลฯ) จำเป็นจะต้องสร้างชุดมาตรฐานที่เป็นมืออาชีพ มีมาตรฐาน และเน้นการไหลมากขึ้น เพื่อสร้างระบบมาตรฐานของชิปเกจรถยนต์ . (2) การตรวจสอบความน่าเชื่อถือของชิปจะต้องครอบคลุมมากขึ้นและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องได้รับการออกแบบและผลิต (3) การทดสอบอายุจะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น ชิปเกจรถยนต์สามารถลบอุปกรณ์ความล้มเหลวก่อนกำหนดได้ 100% ซึ่งจะเน้นบทบาทของการทดสอบอายุเมื่อพารามิเตอร์การกระจาย Weibull β น้อยกว่า 1 นั่นคืออัตราความล้มเหลวในช่วงต้นแสดงแนวโน้มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ตามหลักการที่จะกำจัดความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ ของชิป ยิ่งเวลาทดสอบอายุสั้นลงก็ยิ่งดีเท่านั้น (4) การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงของชิปที่ล้มเหลวจำเป็นต้องสร้างวงปิด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำเป็นต้องค้นหาชิปที่ล้มเหลวซึ่งพลาดไป เนื่องจากการควบคุมการ์ดของพารามิเตอร์การผลิตตามกระบวนการไม่สมเหตุสมผล หรือความครอบคลุมในการทดสอบไม่ครอบคลุมเพียงพอ เนื่องจากอาจทำให้เกิดปัญหาเป็นชุดได้ กรณีความล้มเหลวต่างๆ จำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมจากแง่มุมต่างๆ ของการออกแบบชิป การผลิตตามกระบวนการ การทดสอบบรรจุภัณฑ์ การใช้อุปกรณ์ ฯลฯ เพื่อค้นหาสาเหตุของความล้มเหลว จากนั้นป้อนกลับไปยังแบบฟอร์มโซลูชัน ในเวลาเดียวกัน สายการผลิตชิปจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการตรวจสอบระดับมืออาชีพที่กระตือรือร้นมากขึ้น เช่น เทคโนโลยี CPK เทคโนโลยี SPC และเทคโนโลยี PPM ซึ่งสามารถวิเคราะห์และคาดการณ์กำลังการผลิตและความเสถียรของกระบวนการได้ [15] ข้อสรุป 4ในทางปฏิบัติมักประสบปัญหาในการเตรียมข้อมูล TSP และการแสดงภาพข้อมูล TSP จากประสบการณ์การทำงานจริง บทความนี้จะสรุปสองวิธีข้างต้นในการสร้างการแสดงภาพข้อมูล TSP เพื่อแก้ไขปัญหาการประมวลผลข้อมูล TSP

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "Semiconductor Online" บทความนี้นำเสนอเฉพาะความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้นำเสนอมุมมองของ Sacco Micro และอุตสาหกรรม มีไว้สำหรับการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเมื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

โทรศัพท์บริษัท: +86-0755-83044319
แฟกซ์/แฟกซ์:+86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่
QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว
ที่อยู่: ห้อง 809 บล็อก C อาคารเทคโนโลยี Zhantao เลขที่ 1079 Minzhi Avenue เขตหลงหัวใหม่ เซินเจิ้น

บริษัท Skor Micro Semiconductor ได้รับสิทธิบัตรแบบจำลองอรรถประโยชน์ใหม่สำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนไทริสเตอร์

Skor มอบสินค้ารุ่นยอดนิยม 20 รุ่นให้ฟรี คว้าโอกาสนี้เพื่อทดแทนสินค้าในประเทศ