如何實(shí)現(xiàn)零缺陷的汽車元件設(shè)計(jì)生產(chǎn)

　　AEC-Q001規(guī)范中提出了所謂的參數(shù)零件平均測(cè)試（Parametric Part Average Testing, PPAT）方法。PPAT 是用來檢測(cè)外緣（Outliers）半導(dǎo)體組件異常特性的統(tǒng)計(jì)方法，用以將異常組件從所有產(chǎn)品中剔除。

　　PPAT可分為靜態(tài)PAT（Static PAT）、動(dòng)態(tài)PAT（Dynamic PAT）和地域性PAT（Geographic PAT），所謂的地域性PAT，即是為所有在晶圓上的裸晶加入鄰近性權(quán)重（Proximity Weighting），因此一些被不良裸晶包圍或鄰近的良好裸晶，也可能會(huì)被移除。

                           圖一　PPAT示意圖

　　一般AEC-Q001只要求通過靜態(tài)PAT測(cè)試。不過，為了達(dá)到更高的質(zhì)量，ST的汽車等級(jí)認(rèn)證要求同時(shí)做到靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及地域性PAT標(biāo)準(zhǔn)。此外，ST的地域性PAT還采用可重復(fù)性類型偵測(cè)（Repeatable pattern detection）和混合式分析（Composite Analysis）來提升管控質(zhì)量。通過PPAT，在測(cè)試限制外的裸晶會(huì)被刪除，即使這些裸晶能符合特性要求。這樣既避免潛在風(fēng)險(xiǎn)，又能在供貨商的階段即可改善組件的質(zhì)量和可靠性。

                         圖二　GPAT示意圖

　　3. AEC-Q002

　　AEC-Q002基于統(tǒng)計(jì)原理，屬于統(tǒng)計(jì)式良品率分析的指導(dǎo)原則。AEC-Q002的統(tǒng)計(jì)性良品率分析（Statistical Yield Analysis, SYA）分為統(tǒng)計(jì)性良品率限制（Statistical Yield Limit, SYL）和統(tǒng)計(jì)箱限制（Statistical Bin Limit, SBL）兩種。以SBL來說，它在電性晶圓測(cè)試（Eletrical Wafer Sort, EWS）的階段放置特殊的監(jiān)控功能于BIN上，各個(gè)區(qū)域會(huì)被取樣和分析。這些方法通過對(duì)關(guān)鍵性測(cè)試參數(shù) / BIN的量測(cè)來建立一套分析和控制生產(chǎn)變量的系統(tǒng)，可用來檢測(cè)出異常的材料區(qū)域，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

                                     圖三　SBL示意圖

　　所有新組件或技術(shù)在制造程序前后的不同階段都可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)也能在晶圓測(cè)試（Wafer Probe）及封裝最后測(cè)試的階段被用來進(jìn)行電子參數(shù)測(cè)試。AEC-Q002為組件制造商提供使用統(tǒng)計(jì)技巧來檢測(cè)和移除異常芯片組件的方法，讓制造商能在晶圓及裸晶的階段就能及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并將之剔除。

　　4. AEC-Q003

　　產(chǎn)品及制程的特性表現(xiàn)對(duì)于開發(fā)新的芯片或?qū)ΜF(xiàn)有的芯片進(jìn)行調(diào)整相當(dāng)重要。無論是位于制程邊緣所產(chǎn)生的特性化零件，或特別選出的極端參數(shù)值，都可以被應(yīng)用來確定敏感性的制程范圍。

　　供貨商可以改變或嚴(yán)格處理這部分的制程，或在測(cè)試階段將這部分的產(chǎn)品移除。當(dāng)新的組件中涉及新的設(shè)計(jì)技術(shù)及制程時(shí)，就會(huì)在晶圓測(cè)試或最后測(cè)試階段進(jìn)行特性化的操作。同過確定電性及制程參數(shù)和表現(xiàn)的限制，可以建立此產(chǎn)品的功能與參數(shù)表現(xiàn)特性，供貨商也就能夠明確能被妥善控制的制程區(qū)域（Sweet Spot）。

　　AEC-Q003是針對(duì)芯片產(chǎn)品的電性表現(xiàn)所提出的特性化（Characterization）指導(dǎo)原則，其用來生成產(chǎn)品、制程或封裝的規(guī)格與數(shù)據(jù)表，目的在于收集組件、制程的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，以了解此組件與制程的屬性、表現(xiàn)和限制，和檢查這些組件或設(shè)備的溫度、電壓、頻率等參數(shù)特性表現(xiàn)。