在完成了AEC Q100 F組的兩項內容介紹后,關于AEC文件中測試方法和統計指導的幾個內容都已經完成,這幾個內容對于剛接觸AEC認證和車規體系的朋友們理解起來可能有些吃力,所以在此進行一下總結和對比。
實際上縱觀整個AEC相關附件和AEC Q100的內容,除了對認證的樣品測試有著嚴格的要求,也對生產測試數據統計和監控有著嚴格的要求和定義,但是維度缺少了對測試設備穩定性的要求,雖然這在E組第5項ED電分配中有所提及,但是并沒有具體的測試設備驗收指導方案,不過我相信各個車規零部件生產企業,都具備16949的質量體系,那么自然也就知道測試設備如何Release,我也寫了一個關于MSA的文章進行了深入的介紹和解讀,在此就不詳細展開,我們還是回到AEC Q100文件本身。
首先我們再回憶一下這幾項驗證內容在AEC Q100圖2中的位置。
如圖中所示,此5項內容分布在E和F組,分別屬于E組電性能驗證測試的E5-ED、E6-FG、E7-CHAR,和F組缺陷篩查測試的F1-PAT和F2-SBA。實際上PAT、SBA、CHAR又分別對應是AEC Q001、002、003三個附件文件,是AEC認證的通用指導文件。FG對應AEC Q100-007,ED對應AEC Q100-009兩個AEC Q100的附件。包含的信息量很大。
閱讀過程會發現5個文件內容互相提及并引用,導致朋友們不把5個文件都看完似乎都很難理解其中某一項的內容。
還是先逐項解讀下對應的內容,按照比較容易理解的前后順序進行介紹:
E6 - FG 故障分級
FG這個題目和翻譯,并不是很容易理解,實際上FG項目是對芯片規劃的測試方法及對應測試覆蓋率的評估,也就是芯片制造過程的測試程序,是否可以模擬出芯片實際工作中的種種情況、是否可以對芯片的輸入輸出進行全面的檢測,FG僅針對數字信號和數模混合信號的數字部分。(模擬輸出部分原則上需要100%檢測,所以不用經過這個分級)
FG關注的就是輸入輸出發生卡滯的情況,信號不能正常反應,但是測試不到的可能。
E7 - CHAR 特征特性
CHAR內容,目的是告訴大家如何確定一個產品的規格書參數和規格書上下限的制定,要在確保產品工藝制程穩定性的前提下(Cpk>1.67),根據對多批次產品的實際測試結果給出一個適當的規格書參數及范圍。(有朋友會有疑問,把上下限放大,Cpk自然就好,這個說法確實沒錯,但是上下限放的過大,客戶也會對產品的精確度產生懷疑,會影響此產品的應用,所以需要根據實際情況選擇一個最合適的參數。)
在新產品推出時和產品變更時,都要執行CHAR的流程來重新定義規格書。
E5 - ED 電性能分配
ED的測試內容,也是對多批次產品測試結果進行Cpk值的統計計算,要求是Cpk必須大于1.67。但是ED項目必須以規格書參數為基準并且進行測試設備偏差的修正后得出結果,所以ED項目必須在CHAR之后進行,如果沒有規格書參數,ED項目無法開展。
CHAR是根據產品生產實際情況來確定規格書參數,而ED是驗證制定規格書參數后,其余批次產品的生產工藝穩定性是否可以達到規格書參數要求。
F1 - PAT 過程平均測試
PAT的內容,是根據實際生產過程對規格書中定義的上下限進行不斷的修正,以確保生產的產品質量可靠性和一致性,在這里要知道幾個上下限的區別,LSL/USL是規格書中定義的上下限,LTL/UTL是測試程序中定義的上下限,PAT上下限是基于Robust均值和Robust標準差定義的上下限。原則上,LSL/USL的范圍>LTL/UTL范圍>PAT Limit范圍,而AEC文件中定義部分測試內容必須采用PAT限值來作為LTL和UTL,所以說PAT就是把測試要求變得更加嚴格。
PAT的做法,實際上就是為了防止上文提到的在CHAR的過程為了確保Cpk而盲目放大上下限,卻忽略的對生產工藝穩定性的改善。
看到這里就知道車規芯片認證的要求有多嚴格,實際生產過程中,我不確定有幾個企業能夠做到此點內容,但是這確實是流程所要求必須執行的。
F2 - SBA 統計良率/分bin分析
相對于上述幾個互相糾纏的概念,SBA的理解就容易很多,SBA實際上包含兩個內容,一是SYA Statistical Yield Analysis,二是SBA Statistical Bin Analysis。內容是要根據生產過程中至少6個批次的良率和分bin統計,對任何低于SYL1或超過SBL1的晶圓或批次都應標記以供工程評審。此外,對任何低于SYL2或超過SBL2的批次都要求被隔離并給出改善措施。
注意的是,SBA內容要求使用PAT的上下限進行統計,這也加大了對生產工藝穩定性的要求。
上面是對5項內容進行了總結,簡單歸納總結一下:
首先必須根據FG要求定義測試覆蓋率;
然后要根據CHAR要求定規格書參數;
定了規格書參數后要做ED確定產品是否都可以達到Cpk>1.67的標準;
樣品就算ED Cpk通過,還要對長期生產進行更嚴格的PAT測試限值修正;
基于PAT的測試限值,要對批次進行SBA/SYA統計監控。
這就是AEC Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED,這5項內容的關系和區別,您了解了嗎?
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