如何實現(xiàn)零缺陷的汽車元件設(shè)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(dá)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)。

　　汽車零部件及相關(guān)產(chǎn)品的最大推動力往往不是先進(jìn)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(yán)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(shè)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立了汽車電子委員會（AEC）。AEC建立了質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(chǔ)。

　　專門用于芯片應(yīng)力測試（Stress Test）的認(rèn)證規(guī)范AEC-Q100是AEC的第一個標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)。在此文件的開發(fā)過程中，重要的芯片供應(yīng)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(rèn)定為符合此規(guī)范要求即被認(rèn)為具有高質(zhì)量與可靠性，并可適合于汽車應(yīng)用的復(fù)雜惡劣的環(huán)境中，而不再需要進(jìn)行反復(fù)的循環(huán)認(rèn)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(dǎo)性原則（Guideline）。以下將分別做出簡要介紹：

　　1. AEC-Q100

　　AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)主要在于預(yù)防產(chǎn)品各種可能發(fā)生的狀況或潛在的失誤機會，引導(dǎo)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(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠度確認(rèn)，即確認(rèn)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(dāng)初所宣稱的功能，以及在多次使用后是否能始終如一。

　　此標(biāo)準(zhǔn)的最大目標(biāo)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了一系列的測試，同時定義了應(yīng)力測試驅(qū)動型認(rèn)證的最低要求以及IC認(rèn)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(rèn)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(dá)到汽車電子產(chǎn)品對工作溫度、耐久性與可靠度的高標(biāo)準(zhǔn)要求，組件供貨商必須采用更先進(jìn)的技術(shù)和更苛刻的測試程序來達(dá)成最佳化的設(shè)計方法。因此，AEC-Q100又分為不同的產(chǎn)品等級，其中第一級標(biāo)準(zhǔn)的工作溫度范圍在-40℃至125℃之間；最嚴(yán)格的第0級標(biāo)準(zhǔn)工作溫度范圍可達(dá)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(biāo)，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(yán)格。

　　半導(dǎo)體組件的缺陷率用DPM（Defect Per Million）表示。在一些關(guān)鍵性的應(yīng)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。