如何實(shí)現零缺陷的汽車(chē)元件設計生產(chǎn)

　　汽車(chē)與其他普通消費類(lèi)產(chǎn)品的重要差別之一就是更高的安全性要求。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，往往系統的功能與質(zhì)量相比只能處于次要地位。汽車(chē)操控的安全性與組成整個(gè)汽車(chē)的零件都有密切關(guān)系。每個(gè)零部件都被要求能達到最高的質(zhì)量與可靠性，甚至實(shí)現零缺陷（Zero Defect）的理想狀態(tài)。

　　汽車(chē)零部件及相關(guān)產(chǎn)品的最大推動(dòng)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)量的提升需要嚴格管控程序來(lái)實(shí)現。目前汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重要質(zhì)量管理系統與相關(guān)規范包括由汽車(chē)電子設備委員會(huì )（Automotive Electronics Council, AEC）所提出的各項規范以及QS-9000和TS 16949等。另外零件提供商也會(huì )提出自己的規范，如ST的汽車(chē)等級認證（Automotive Grade Qualification）等。

　　AEC系列規范

　　克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)/Delco Electronics為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統標準而設立了汽車(chē)電子委員會(huì )（AEC）。AEC建立了質(zhì)量控制的標準，同時(shí)，由于符合AEC規范的零部件均可被上述三家車(chē)廠(chǎng)同時(shí)采用，促進(jìn)了零部件制造商交換其產(chǎn)品特性數據的意愿，并推動(dòng)了汽車(chē)零件通用性的實(shí)施，為汽車(chē)零件市場(chǎng)的快速成長(cháng)打下基礎。

　　專(zhuān)門(mén)用于芯片應力測試（Stress Test）的認證規范AEC-Q100是AEC的第一個(gè)標準。AEC-Q100于1994年6月首次發(fā)表，經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，AEC-Q100已經(jīng)成為汽車(chē)電子系統的通用標準。在此文件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，重要的芯片供應商都有機會(huì )提出他們的意見(jiàn)。

　　該規范能使汽車(chē)元件更快速地滿(mǎn)足汽車(chē)市場(chǎng)的采購需求。汽車(chē)電子元件只要被認定為符合此規范要求即被認為具有高質(zhì)量與可靠性，并可適合于汽車(chē)應用的復雜惡劣的環(huán)境中，而不再需要進(jìn)行反復的循環(huán)認證測試。

　　AEC在A(yíng)EC-Q100之后又陸續制定了針對離散組件的AEC-Q101和針對被動(dòng)組件的AEC-Q200等規范，以及AEC-Q001/Q002/Q003/Q004等指導性原則（Guideline）。以下將分別做出簡(jiǎn)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(huì )，引導供貨商在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中就能生產(chǎn)出符合此規范的芯片。AEC-Q100對每一個(gè)申請的個(gè)案進(jìn)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)品數據表、使用目的、功能說(shuō)明等是否符合當初所宣稱(chēng)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(lái)說(shuō)，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。AEC-Q100詳細規范了對于IC芯片的各項要求，其另一方面也代表了汽車(chē)制造商以及供貨商對于產(chǎn)品安全的要求。

　　此標準詳細規定了一系列的測試，同時(shí)定義了應力測試驅動(dòng)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(gè)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(chē)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(jìn)的技術(shù)和更苛刻的測試程序來(lái)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(chē)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(wàn)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(gè)組件才可能出現有問(wèn)題的產(chǎn)品。因此通過(guò)有效控制DPM可減少因為電子器件失常造成的汽車(chē)駕駛安全問(wèn)題。