如何實現(xiàn)零缺陷的汽車元件設計生產(chǎn)
汽車與其他普通消費類產(chǎn)品的重要差別之一就是更高的安全性要求。在汽車產(chǎn)業(yè)中,往往系統(tǒng)的功能與質(zhì)量相比只能處于次要地位。汽車操控的安全性與組成整個汽車的零件都有密切關(guān)系。每個零部件都被要求能達到最高的質(zhì)量與可靠性,甚至實現(xiàn)零缺陷(Zero Defect)的理想狀態(tài)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/82813.htm汽車零部件及相關(guān)產(chǎn)品的最大推動力往往不是先進的技術(shù),而更多的是質(zhì)量的水平;而質(zhì)量的提升需要嚴格管控程序來實現(xiàn)。目前汽車產(chǎn)業(yè)的重要質(zhì)量管理系統(tǒng)與相關(guān)規(guī)范包括由汽車電子設備委員會(Automotive Electronics Council, AEC)所提出的各項規(guī)范以及QS-9000和TS 16949等。另外零件提供商也會提出自己的規(guī)范,如ST的汽車等級認證(Automotive Grade Qualification)等。
AEC系列規(guī)范
克萊斯勒、福特和通用汽車/Delco Electronics為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標準而設立了汽車電子委員會(AEC)。AEC建立了質(zhì)量控制的標準,同時,由于符合AEC規(guī)范的零部件均可被上述三家車廠同時采用,促進了零部件制造商交換其產(chǎn)品特性數(shù)據(jù)的意愿,并推動了汽車零件通用性的實施,為汽車零件市場的快速成長打下基礎。
專門用于芯片應力測試(Stress Test)的認證規(guī)范AEC-Q100是AEC的第一個標準。AEC-Q100于1994年6月首次發(fā)表,經(jīng)過十多年的發(fā)展,AEC-Q100已經(jīng)成為汽車電子系統(tǒng)的通用標準。在此文件的開發(fā)過程中,重要的芯片供應商都有機會提出他們的意見。
該規(guī)范能使汽車元件更快速地滿足汽車市場的采購需求。汽車電子元件只要被認定為符合此規(guī)范要求即被認為具有高質(zhì)量與可靠性,并可適合于汽車應用的復雜惡劣的環(huán)境中,而不再需要進行反復的循環(huán)認證測試。
AEC在AEC-Q100之后又陸續(xù)制定了針對離散組件的AEC-Q101和針對被動組件的AEC-Q200等規(guī)范,以及AEC-Q001/Q002/Q003/Q004等指導性原則(Guideline)。以下將分別做出簡要介紹:
1. AEC-Q100
AEC-Q100標準主要在于預防產(chǎn)品各種可能發(fā)生的狀況或潛在的失誤機會,引導供貨商在開發(fā)的過程中就能生產(chǎn)出符合此規(guī)范的芯片。AEC-Q100對每一個申請的個案進行嚴格的質(zhì)量與可靠度確認,即確認制造商所提出的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表、使用目的、功能說明等是否符合當初所宣稱的功能,以及在多次使用后是否能始終如一。
此標準的最大目標是提高產(chǎn)品的良品率,這對芯片供貨商來說,不論是在產(chǎn)品的尺寸、合格率及成本控制上都是很大的挑戰(zhàn)。AEC-Q100詳細規(guī)范了對于IC芯片的各項要求,其另一方面也代表了汽車制造商以及供貨商對于產(chǎn)品安全的要求。
此標準詳細規(guī)定了一系列的測試,同時定義了應力測試驅(qū)動型認證的最低要求以及IC認證的參考測試條件。這些測試包括7個測試群組:測試群組A(環(huán)境壓力加速測試,Accelerated Environment Stress)、測試群組B(使用壽命模擬測試,Accelerated Lifetime Simulation)、測試群組C(封裝組裝整合測試,Package Assembly Integrity)、測試群組D(芯片晶圓可靠度測試,Die Fabrication Reliability)、測試群組E(電氣特性確認測試,Electrical Verification)、測試群組F(瑕疵篩選監(jiān)控測試,Defect Screening),和測試群組G(封裝凹陷整合測試,Cavity Package Integrity)。
此外,為了達到汽車電子產(chǎn)品對工作溫度、耐久性與可靠度的高標準要求,組件供貨商必須采用更先進的技術(shù)和更苛刻的測試程序來達成最佳化的設計方法。因此,AEC-Q100又分為不同的產(chǎn)品等級,其中第一級標準的工作溫度范圍在-40℃至125℃之間;最嚴格的第0級標準工作溫度范圍可達到-40℃至150℃。
2. AEC-Q001
零缺陷是所有產(chǎn)業(yè)都在不斷追求的目標,在對于安全性有更高要求的汽車電子產(chǎn)業(yè),對質(zhì)量的要求更加嚴格。
半導體組件的缺陷率用DPM(Defect Per Million)表示。在一些關(guān)鍵性的應用組件中,供貨商甚至將缺陷率由一般常用的百萬分之一(Parts Per Million, PPM)單位,提升到十億分之一(Parts Per Billion, PPB),即每生產(chǎn)十億個組件才可能出現(xiàn)有問題的產(chǎn)品。因此通過有效控制DPM可減少因為電子器件失常造成的汽車駕駛安全問題。
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