Araç çipi doğrulama süreci ve görünümü

Ana Sayfa Haberler Günlük Öne Çıkanlar Araç çipi doğrulama süreci ve görünümü

2022-03-17 1205

Analiz, yeni enerji ve sürücüsüz arabaların hızla gelişmesiyle birlikte, çip endüstrisi uygulamasının önemli bir yönü olan araba gösterge çipinin işlevinin giderek daha önemli hale geldiğini gösteriyor. Bu makale, araba gösterge çipleri alanına giren entegre devre tasarım şirketlerinin ilgili doğrulama sürecini, spesifikasyonlarını ve standartlarını, araba gösterge çiplerinin ilgili güvenilirlik doğrulamasını ve arıza analizini açıklamakta, araba gösterge çiplerinin seri üretiminin sıfır kusur hedefini tartışmakta, analizler yapmaktadır. yerli otomobil gösterge çiplerinin geliştirilmesindeki sorunlar ve sınırlamalar ve geliştirme yönünü sabırsızlıkla bekliyor.
0 giriş
Otomotiv elektroniğinin derinlemesine gelişimi ve otomotiv endüstrisi tarafından oluşturulan yeni dört modernizasyon (elektrifikasyon, ağ oluşturma, zeka ve paylaşım) ile bu, yarı iletken çiplerin otomotiv alanında uygulanması için yeni fırsatlar getiriyor. Son yıllarda talebin hızla gelişmesi otomobil pazarına yeni endüstriyel değişimler getiriyor. Araç gösterge çipinin güç kontrolü, şasi kontrolü ve bilgi-eğlence gibi uygulama alanlarında giderek daha önemli bir rol oynamasını sağlayın [1]. Son beş yılda, küresel otomotiv yarı iletken pazarının yıllık bileşik büyüme oranı yaklaşık %4.8 iken, Çin'in otomotiv yarı iletken pazarının büyüme oranı %11.6'dır. Bunun temel nedeni, yeni enerji araçlarının elektronikleşme derecesinin giderek yükselmesi ve bunun da çeşitli otomotiv yarı iletkenlerine olan talepte önemli bir artışa yol açmasıdır [2]. Deloitte'un tahminine göre, otomotiv yarı iletkenlerinin geliri 60'de 2022 milyar doları aşacak [3] ve bu da daha fazla çip üreticisinin katılımını sağlayacak. Tüketici elektroniği çipleriyle karşılaştırıldığında, araba gösterge çipleri daha zorludur. (1) Araba gösterge çipleri tüketici ve endüstriyel çip standartlarından daha yüksektir; (2) Araba ölçüm çipleri, farklı uygulamalara göre farklı gereksinimleri olan sıcaklık, nem, EMC ve zararlı gaz erozyonu gibi çalışma ortamı için daha katı gereksinimlere sahiptir; (3) Araba ölçüm çipinin geliştirilmesi ve doğrulanması pahalıdır, yüksek eşiklidir ve uzun döngüye sahiptir; (4) İlgili denetim standartlarını geçmesi gerekir. Gösterge çipi için iki koşul vardır: (1) sıfır arızalı tedarik zinciri kalite yönetimi standardı IATF 16949'u karşılar; (2) Kuzey Amerika otomobil endüstrisinin zorladığı AEC güvenilirlik standartlarını karşılayın. Uzun tasarım döngüsü ve yüksek teknik engeller nedeniyle tüm otomobil çipi endüstrisi, üst düzey otomobil çipi pazar segmentlerine odaklanan Infineon ve Renesas gibi yabancı devlerin tekelindedir. Aynı zamanda, Çin'de sürücü desteği, merkezi kontrol, pil yönetimi, görüntü sensörleri ve sinyal işlemcilerine kadar değişen türlerde otomotiv elektronik çiplerinin tedarikçisi haline gelen düzinelerce çip tasarım şirketi ortaya çıktı [4]. Toyota, Ford ve Volkswagen gibi uluslararası geleneksel otomobil şirketleri, otomotiv elektronik çiplerinin araştırılması ve geliştirilmesinde aktif olarak yer alıyor. Çin'deki bazı ana akım otomobil şirketleri, çeşitli şekillerde çip araştırma ve geliştirmesinde yer alan ve otomotiv çip endüstrisindeki yeni devrimi benimseyen BYD ve SAIC gibi çiplerin araştırma ve geliştirmesinde de yer alıyor. Çip tasarımının hızlı bir şekilde tanıtılmasını teşvik etmek için kendi uygulama senaryolarını ve mali kaynaklarını birleştirmeleri onlar için daha kolaydır. Yeni enerjinin temsil ettiği Tesla, FSD çiplerini piyasaya sürdü ve üst düzey otomatik sürüş etrafında bir rekabet başladı. Otomobil endüstrisi zeka çağına doğru hızlandı. Uygulama özelliklerine ve bu alana giriş için standart gerekliliklere göre, araba gösterge çiplerinin devasa pazarıyla birleşen bu belge, bu alana giriş için IATF 16949 ve AEC güvenilirlik standartlarının doğrulama koşullarını tartışmaya odaklanacaktır. Yaşlanma tarama testi ve arızalı çiplerin temel neden analizi yoluyla, sıfır arıza hedefine ulaşmak için araba gösterge çiplerinin güvenilirliği sağlanabilir. Son olarak, araç gösterge çipinin doğrulama spesifikasyonunun standartlaştırılmasını, kapsamlı güvenilirlik doğrulamasını, etkili yaşlanma tarama testini ve profesyonel arıza analizini sabırsızlıkla bekliyor.
1 Gösterge çipi 1.1 IATF16949'un ilgili doğrulaması
Otomobil endüstrisinde kalite belgelendirme faaliyetlerinin, Alman otomobil endüstrisinin VDA6.1 standardı, Fransa'nın EAQF standardı, İtalya'nın AVSQ standardı ve Avrupa'nın QS-9000 standardı gibi dünyanın her yerinde kendi endüstri sertifikasyon standartları ve gereksinimleri vardır. Amerika Birleşik Devletleri. 1997 yılında kurulan Uluslararası Otomobil Görev Gücü (IATF), otomobil endüstrisi için birleşik bir küresel kalite sistemi standardı ve sertifikasyonu elde etmek amacıyla Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO/TC 176) ile işbirliği yaptı. Ulusal otomobil endüstrisi standartlarını temel alan IATF16949, 1999 yılında formüle edildi ve tanıtıldı. IATF 16949, en son kalite yönetim sistemi standardıdır [5]. IATF16949, müşteri odaklı ve özel gereksinimlerini dikkate alan uluslararası bir otomobil grubudur. Otomobil sektörünün son yıllarda çok dikkat ettiği otomobil güvenliği gibi konular dikkate alınarak standarda yeni maddeler eklenmiştir [6,7]. IATF16949, otomobil üreticileri ve onların doğrudan parça tedarikçileri için geçerlidir. Bu üreticiler, imalat faaliyetlerini işleyebilen ve bu faaliyetler aracılığıyla ürünlerine değer katabilen otomobil üretimi ile doğrudan ilişkilidir. Örneğin, tüm sanayi talaş zincirinde, gofret fabrikaları ve paketleme fabrikalarının, IATF16949 standardına sıkı bir şekilde uygun olarak otomobil talaşları üretmesi gerekmektedir. Tasarım ve dağıtım merkezleri gibi yalnızca destek fonksiyonları olan birimlerin ise bu sertifikayı almasına gerek yoktur [8].
1.2 AEC standart sertifikası
AEC: OTOMOTİV Elektronik Konseyi, 1994 yılında üç Kuzey Amerika otomobil şirketi (Chrysler, Ford ve General Motors) tarafından bir dizi genel kalite sistemi standardı oluşturmak amacıyla kuruldu [9]. AEC, ürün kalite kontrol standartlarını oluşturdu, otomobil parçalarının evrenselliğinin uygulanmasını teşvik etti ve pazarın hızlı gelişimi için iyi bir temel attı. Spesifikasyonları temel olarak AEC-Q100 (entegre devre IC), AEC-Q101 (ayrık bileşen), AEC-Q102 (ayrık fotoelektrik LED), AEC-Q104 (çoklu çip bileşeni) ve AEC-Q200 (pasif bileşen) içerir. Bunların arasında AEC-Q100, IC entegre devrelerine yönelik bir doğrulama spesifikasyonudur. Amacı, uygulamadaki stres testi yoluyla belirli gereksinimleri karşılayabilecek cihazların kalitesini ve güvenilirliğini belirlemektir.
1.2.1Araç göstergesi çip tasarımı
Ürünün kullanım fonksiyonundan, çalışma koşullarından (voltaj, frekans aralığı vb.) ve çipte kullanılan hücre tasarım kütüphanesi teknolojisinden devre tasarım prensibi, araç gösterge çipinin gereksinimlerini karşılayacak şekilde belirlenir. Uygulama süreci potansiyel arıza türlerini, bunların sistem ve müşteriler üzerindeki etkilerini belirleyebilir ve bunların ciddiyetini ve olası nedenlerini belirleyebilir. Artıklık tasarımı göz önüne alındığında, bu tasarım, hata düzeltme kodları biçimindeki olası veri saklama hatalarını önleyebilir ve arızalı birimleri değiştirebilir. Bir kendi kendini test etme mekanizması oluşturun, çipin makul bir test süresi boyunca test için devreye bazı yol düğümleri ekleyin, hatalı birimleri zamanında bulun ve süreç dalgalanmasının neden olduğu etkiyi azaltmak için ilgili tedaviyi gerçekleştirin. Çip tasarımı aşamasında çip güvenilirliği deneyini dikkate almaya başlamalıyız. Bilgisayar destekli mühendislik analiz ve simülasyon araçlarının kullanılması ürün güvenilirliğini daha kısa sürede artırabilir. Sonlu eleman analizi, termal analiz ve güvenilirlik tahmin modeli gibi araçlar giderek daha yaygın olarak kullanılıyor, böylece araba ölçüm çipi tasarımın başlangıcında cihazın güvenilirliğini ve stabilitesini aktif olarak artırıyor.
1.2.2çip üretimi
Plaka üretiminin ana adımları arasında iyon implantasyonu, fotolitografi, aşındırma ve kaplama yer alır. Talaş verimini ve kalitesini artırma gereksinimlerini karşılamak için her süreçte matematiksel istatistiksel araştırma ve analiz araçları aracılığıyla en uygun parametreleri bulmak gerekir. Fab fabrikası, her prosesin spesifik test parametrelerini, çip numarasını, frekansını ve diğer bilgilerini tespit ederek prosesin stabilitesini sağlayabilir.
1.2.3çip testi
Makul bir sürede maksimum test kapsamına ulaşmaya çalışın ve müşteriye akmasını önlemek için kusurlu ürünleri önceden eleyin. Çipi daha hızlı ve daha etkili bir şekilde test etmenin önemli bir yolu, çipin kendi kendini test etme tasarımıdır; bu aynı zamanda harici ATE kaynaklarına olan bağımlılığı da azaltabilir. İyi ürünler için test limitlerinin standart ayarı, AEC_Q004 belgesindeki tavsiyelere ve verilerin standart sapmasına ilişkin belirli bir formüle dayanabilir; statik pat limitleri = sağlam ortalama & artı Mn; 6 Sağlam Sigma. Büyük veri analizi sayesinde ürün kalitesinin istikrarını sağlamak için süreç dalgalanmaları kontrol edilebilir. Bu yöntem düzenli olarak gözden geçirilebilir ve güncellenebilir. Ürünün kullanımdan önce arızalanması verim, kullanım sırasında ürünün arızalanması ise güvenilirliktir, dolayısıyla çipin test edilmesi çipin güvenilirliği ile doğrudan ilgilidir. Küvet eğrisi üç bölümden oluşur: erken şeytan dönemi, stabil dönem ve kayıp dönemi. Yanma testi ATV(Otomotiv) çip testinde önemli bir adımdır. Ana işlevi, kullanıcının yüksek güvenilirliğini sağlamak için çip gönderilmeden önce ürünlerin erken arızalı çiplerini ortadan kaldırmaktır. Erken aşama, nispeten yüksek başarısızlık oranına sahip aşamadır. Çip arızası genellikle tasarım kusurları, anormal üretim süreci veya malzemelerin doğal kusurları gibi çipin doğal kusurlarından veya sorunlarından kaynaklanır. Bu kusurlar zaman ve strese bağlı arızalara yol açacaktır ve arıza oranı genellikle Dppm ile karakterize edilir. Özellikle çipin belirli bir süre ön gerilim ve yüksek sıcaklık uygulanması gibi %100 yaşlanma testine tabi tutulması ve ardından ekrana normal ATE testinin yapılması gerekmektedir [11]. Küvet eğrisindeki kararlı dönem (Şekil 1), çipin arıza oranının servis ömrü boyunca nispeten sabit olduğunu temsil eder ve arızası genellikle FIT (zaman arızası) veya MTBF (Arıza Arasındaki Ortalama Süre) cinsinden tanımlanır. saat. Kayıp aşaması, çipin iç devre kaybından dolayı çipin arıza oranının artmaya başladığını, yani çipin servis ömrünün sınırına ulaştığını gösterir.

1.2.4 AEC-Q100 çip güvenilirliği doğrulaması
Otomobil elektronik güvenilirliği doğrulama standardı olarak AEC-Q100, aşağıdaki ana amaçlara sahiptir: (1) Müşterilerin referans amaçlı standartları ve spesifikasyonları vardır; (2) Çip tedarikçisi, çipte oluşabilecek arızaları ortadan kaldırabilir. Tablo 1, AEC-Q100'ün, çipin özel uygulamasıyla ilgili olan cihazın çalışma ortamı sıcaklığına göre farklı ürün sınıflarına ayrıldığını göstermektedir. En katı en yüksek dereceli standardın çalışma sıcaklığı aralığı -40 ~ 150°C'dir. Tedarikçinin ürün tasarımını sürekli olarak optimize etmesi, gelişmiş ve istikrarlı üretim ve paketleme süreçlerini benimsemesi ve araba gösterge çiplerinin çalışma sıcaklığı ve güvenilirliğine ilişkin yüksek standart gerekliliklerini karşılamak için sıkı test prosedürlerini benimsemesi gerekiyor.

AEC-Q100, çipin tasarım, üretim, paketleme, test ve seri üretim gibi çeşitli aşamalarda ihtiyaç duyduğu doğrulama ve ilgili kart kontrol standartlarını tanımlar. İçeriğinden, AEC-Q41 Rev-H'nin [7] doğrulama süreci ve spesifikasyon içeriği olan Şekil 2'de gösterildiği gibi 100 kategoride 12 testi spesifik olarak içermektedir. Kabaca şu şekilde ayrılabilir: Grup A (hızlandırılmış çevresel stres testi), Grup B (hızlandırılmış çalışma ömrü testi), Grup C (paket bütünlük testi), Grup D (wafer seviyesi güvenilirlik testi), Grup E (elektriksel doğrulama testi), Grup F (tarama testi) ve Grup G (kapalı paket bütünlük testi). Şu anda AEC-Q100, araba gösterge çipleri için önemli bir özellik haline geldi. Genellikle araba ölçüm çipi tedarikçilerinin projelerinin doğrulamasını tamamlaması ve ardından ürünlerinin ilgili doğrulama sonuçlarını geçtiğini "kendi beyan etmesi" gerekir. AEC tedarikçilere herhangi bir sertifika vermeyecektir. Örnek sayısının az olması nedeniyle bu testlerin gerekli ve yetersiz olması, bu yöntemin sınırlamalarını yansıtmaktadır. Test, cihazların kullanılabilirliğini reddetmek için kullanılabilir ancak seri üretilen çiplerin belirli senaryolarda kullanım standartlarını karşıladığı belirlenemez. Bu nedenle, seri üretilen araba gösterge çiplerinin yaşlanma tarama testi özellikle önemlidir; bu, çiplerin müşterilere istikrarlı bir sürede sunulmasını sağlar ve araba gösterge çiplerinin güvenilirliğini artırır. Aynı zamanda, arıza analizi yoluyla bir yandan çip arızasının temel nedeni belirlenebilir ve sorunu ortadan kaldırmak için ilgili önlemler alınabilir; Öte yandan, doğal kusurları hedefleyerek, araba gösterge çipinde sıfır arıza oranı hedefine ulaşmak için testi optimize edip bunları elemek üzere sıkılaştırabiliriz. 2 Yarı iletkenin araştırma, üretim ve kullanım sürecinde arızalanması kaçınılmazdır. Hedeflenen arıza analizi yoluyla: (1) Tasarımcıların çip tasarımındaki kusurları bulmasına yardımcı olabilir, örneğin sonuç FIB devre onarımı ile doğrulanabilir. (2) Çipin üretim ve paketleme süreçlerinde var olan kusurları tespit edebilir ve pratik iyileştirme planları ortaya koyabiliriz. (3) Farklı test vektörlerinin geçerliliğini değerlendirin ve üretim testi için gerekli ekleri sağlayın. Çipin arıza analizi temel olarak mikro dünyayı temel alır; onu elektrik, fizik, kimya ve malzeme açılarından gözlemleyip analiz eder ve özünde çip arızasının nedenlerini bulur [13]. Ana analiz araçları ve test yöntemleri Şekil 3'te gösterilmektedir. Yarı iletken işleminin karmaşıklığı giderek artıyor ve bu da arıza analizinde daha fazla zorluk getiriyor. Örneğin, çizgi genişliğinin azaltılması elektron mikroskobunun daha yüksek çözünürlüğünü gerektirir ve metal katman aralığının azaltılması numune hazırlamanın zorluğunu artırır. Çip tasarımı ve çalışma prensibi ile birleştirilen arıza olgusu sayesinde, çipin doğru bilgi ve verilerine hakim olunabilir, böylece doğru analiz ve karara varılabilir. Genel yarı iletken çiplerin kullanım sonrasındaki arıza mekanizması aşağıdaki kategorilere ayrılabilir [14]. (1) Çip tasarımında, esas olarak çipin işlevinin gerçekleştirilemediğini yansıtan kusurlar vardır. (2) Yarı iletken malzemelerin kusurları veya paketlemede kullanılan alt tabakanın kendisindeki sorunlar gibi ontolojinin ilgili başarısızlıkları. (3) Süreç dalgalanmasından kaynaklanan arıza. ① geçit oksit, intermetalik dielektrik katman ve diğer kusurlar gibi çip dielektrik katmanıyla ilgili arızalar; ② Silikon substrat ile SiO2 arayüzü arasında Dislokasyon gibi kusurlar vardır; ③ Çipin arka ucundaki metal ara bağlantı katmanının, metalin elektromigrasyonu veya halojen ve halojenür içeren kirliliğin neden olduğu metal korozyonu; ④ Mantıksız paketleme işlemi parametrelerinin neden olduğu pin bağlantısından kaynaklanan kısa devre veya açık devre. (4) Testin neden olduğu başarısızlık esas olarak test vektör voltajının mantıksız ayarlanmasından kaynaklanan çipin Aşırı Öldürülmesinden kaynaklanmaktadır.

3 çözümlemek
Gösterge çipinin güvenliği ve güvenilirliği, yalnızca çip tasarımı ve geliştirme aşamasına yansımayan, aynı zamanda test taraması ve güvenilirlik doğrulamasında da özellikle önemli olan temel husustur. Geniş pazar beklentisi, daha fazla çip tedarikçisinin bu alana girmeye başlamasını ve araba gösterge çiplerinin endüstriyel planlamasına katılmasını sağlıyor. Tedarik zinciri kalite yönetimi standardı IATF16949 ve AEC-Q100 güvenilirliğinin gereklilikleri ile birlikte, mevcut araç göstergesi çip doğrulama sürecinin ve sisteminin iyileştirilmesi gerekmektedir. (1) Teknik uzmanların (tüm araba, çip tasarımı, imalat, paketleme ve çip testi vb.) Araba gösterge çiplerinin standardizasyon sisteminin kurulması için daha profesyonel, standartlaştırılmış ve akış odaklı standartlar seti oluşturması gereklidir. . (2) Çip güvenilirliğinin doğrulanmasının daha kapsamlı olması ve ürünlerin güvenilirliğinin tasarlanıp üretilmesi gerekmektedir. (3) Yaşlandırma testinin daha verimli olması gerekiyor. Araba ölçüm çipi, erken arıza cihazlarını %100 eskimeyle ortadan kaldırabilir; bu, Weibull dağılım parametresi β 1'den küçük olduğunda, yani erken arıza oranı önemli bir düşüş eğilimi gösterdiğinde yaşlanma testinin rolünü vurgulayacaktır. Talaşların erken bozulmasını ortadan kaldırmak amacıyla, yaşlandırma testi süresi ne kadar kısa olursa o kadar iyidir. (4) Arızalı çipin temel nedeninin analizinin kapalı bir döngü oluşturması gerekir. Özellikle, proses üretim parametrelerinin kart kontrolünün mantıksız olması veya test kapsamının yeterince kapsamlı olmaması nedeniyle gözden kaçan arızalı çiplerin parti problemlerini beraberinde getirebilmesi nedeniyle tespit edilmesi gerekmektedir. Farklı arıza durumları, arızanın temel nedenini bulmak ve ardından çözümler oluşturmak için geri bildirim sağlamak üzere çip tasarımı, proses üretimi, paket testi, cihaz kullanımı vb. açılardan veri toplamaya ve kapsamlı analize ihtiyaç duyar. Aynı zamanda çip üretim hattının, üretim kapasitesini ve süreç istikrarını analiz edip tahmin edebilen CPK teknolojisi, SPC teknolojisi ve PPM teknolojisi gibi daha aktif profesyonel izleme teknolojilerini uygulaması gerekiyor [15]. 4 SonuçPratik çalışmalarda TSP verilerinin hazırlanması ve TSP verilerinin görselleştirilmesiyle ilgili sorunlarla sıklıkla karşılaşılır. Pratik iş deneyimine dayanan bu makale, TSP veri işleme sorunlarını çözmek için TSP veri görselleştirmesi yapmanın yukarıdaki iki yöntemini özetlemektedir.

Yasal Uyarı: Bu makale "Semiconductor Online"dan kopyalanmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil eder ve Sacco Micro ve sektörün görüşlerini temsil etmez. Fikri mülkiyet haklarının korunmasını desteklemek amacıyla yalnızca yeniden basılması ve paylaşılması içindir. Lütfen yeniden basarken orijinal kaynağı ve yazarını belirtin. Herhangi bir ihlal varsa, silmek için lütfen bizimle iletişime geçin.

Şirket Tel: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Yönetici Li
QQ: 332496225 Yönetici Qiu
Adres: Oda 809, Blok C, Zhantao Teknoloji Binası, No.1079 Minzhi Bulvarı, Longhua Yeni Bölgesi, Shenzhen

Slkor Micro Semiconductor, tristörlü ısıtma cihazı için yeni bir faydalı model patenti aldı.

Slkor, 20 Popüler Modeli Ücretsiz Sunuyor – Yerli Üretimde Değişim İçin Fırsatı Yakalıyor