在完成了AEC Q100 F组的两项内容介绍后,关于AEC文件中测试方法和统计指导的几个内容都已经完成,这几个内容对于刚接触AEC认证和车规体系的朋友们理解起来可能有些吃力,所以在此进行一下总结和对比。
实际上纵观整个AEC相关附件和AEC Q100的内容,除了对认证的样品测试有着严格的要求,也对生产测试数据统计和监控有着严格的要求和定义,但是维度缺少了对测试设备稳定性的要求,虽然这在E组第5项ED电分配中有所提及,但是并没有具体的测试设备验收指导方案,不过我相信各个车规零部件生产企业,都具备16949的质量体系,那么自然也就知道测试设备如何Release,我也写了一个关于MSA的文章进行了深入的介绍和解读,在此就不详细展开,我们还是回到AEC Q100文件本身。
首先我们再回忆一下这几项验证内容在AEC Q100图2中的位置。
如图中所示,此5项内容分布在E和F组,分别属于E组电性能验证测试的E5-ED、E6-FG、E7-CHAR,和F组缺陷筛查测试的F1-PAT和F2-SBA。实际上PAT、SBA、CHAR又分别对应是AEC Q001、002、003三个附件文件,是AEC认证的通用指导文件。FG对应AEC Q100-007,ED对应AEC Q100-009两个AEC Q100的附件。包含的信息量很大。
阅读过程会发现5个文件内容互相提及并引用,导致朋友们不把5个文件都看完似乎都很难理解其中某一项的内容。
还是先逐项解读下对应的内容,按照比较容易理解的前后顺序进行介绍:
E6 - FG 故障分级
FG这个题目和翻译,并不是很容易理解,实际上FG项目是对芯片规划的测试方法及对应测试覆盖率的评估,也就是芯片制造过程的测试程序,是否可以模拟出芯片实际工作中的种种情况、是否可以对芯片的输入输出进行全面的检测,FG仅针对数字信号和数模混合信号的数字部分。(模拟输出部分原则上需要100%检测,所以不用经过这个分级)
FG关注的就是输入输出发生卡滞的情况,信号不能正常反应,但是测试不到的可能。
E7 - CHAR 特征特性
CHAR内容,目的是告诉大家如何确定一个产品的规格书参数和规格书上下限的制定,要在确保产品工艺制程稳定性的前提下(Cpk>1.67),根据对多批次产品的实际测试结果给出一个适当的规格书参数及范围。(有朋友会有疑问,把上下限放大,Cpk自然就好,这个说法确实没错,但是上下限放的过大,客户也会对产品的精确度产生怀疑,会影响此产品的应用,所以需要根据实际情况选择一个最合适的参数。)
在新产品推出时和产品变更时,都要执行CHAR的流程来重新定义规格书。
E5 - ED 电性能分配
ED的测试内容,也是对多批次产品测试结果进行Cpk值的统计计算,要求是Cpk必须大于1.67。但是ED项目必须以规格书参数为基准并且进行测试设备偏差的修正后得出结果,所以ED项目必须在CHAR之后进行,如果没有规格书参数,ED项目无法开展。
CHAR是根据产品生产实际情况来确定规格书参数,而ED是验证制定规格书参数后,其余批次产品的生产工艺稳定性是否可以达到规格书参数要求。
F1 - PAT 过程平均测试
PAT的内容,是根据实际生产过程对规格书中定义的上下限进行不断的修正,以确保生产的产品质量可靠性和一致性,在这里要知道几个上下限的区别,LSL/USL是规格书中定义的上下限,LTL/UTL是测试程序中定义的上下限,PAT上下限是基于Robust均值和Robust标准差定义的上下限。原则上,LSL/USL的范围>LTL/UTL范围>PAT Limit范围,而AEC文件中定义部分测试内容必须采用PAT限值来作为LTL和UTL,所以说PAT就是把测试要求变得更加严格。
PAT的做法,实际上就是为了防止上文提到的在CHAR的过程为了确保Cpk而盲目放大上下限,却忽略的对生产工艺稳定性的改善。
看到这里就知道车规芯片认证的要求有多严格,实际生产过程中,我不确定有几个企业能够做到此点内容,但是这确实是流程所要求必须执行的。
F2 - SBA 统计良率/分bin分析
相对于上述几个互相纠缠的概念,SBA的理解就容易很多,SBA实际上包含两个内容,一是SYA Statistical Yield Analysis,二是SBA Statistical Bin Analysis。内容是要根据生产过程中至少6个批次的良率和分bin统计,对任何低于SYL1或超过SBL1的晶圆或批次都应标记以供工程评审。此外,对任何低于SYL2或超过SBL2的批次都要求被隔离并给出改善措施。
注意的是,SBA内容要求使用PAT的上下限进行统计,这也加大了对生产工艺稳定性的要求。
上面是对5项内容进行了总结,简单归纳总结一下:
首先必须根据FG要求定义测试覆盖率;
然后要根据CHAR要求定规格书参数;
定了规格书参数后要做ED确定产品是否都可以达到Cpk>1.67的标准;
样品就算ED Cpk通过,还要对长期生产进行更严格的PAT测试限值修正;
基于PAT的测试限值,要对批次进行SBA/SYA统计监控。
这就是AEC Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED,这5项内容的关系和区别,您了解了吗?
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