车规产品质量设计:江苏润石产品质量的可靠性治理

发布时间:2022-08-12 09:23
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:3352

    受益于新能源汽车的蓬勃发展,汽车电子的需求增长迅猛;相较于传统汽车,新能源汽车对于模拟芯片的需求由电动化和智能化所催生。如动力系统、车身域、汽车座舱、自动驾驶、车载娱乐、车身电子及照明等领域。

车规产品质量设计:江苏润石产品质量的可靠性治理

    相比于消费类芯片及一般的工业类芯片,汽车芯片的工作环境更为恶劣:温度范围可宽至-40~155℃、高湿度、多粉尘等等。由于涉及人身安全问题,汽车芯片对于可靠性及安全性的要求也更高。芯片封装除了提供连接性之外,最重要的功能在于提供芯片的物理性保护与环境性保护,因此,汽车电子与常规电子的最重要的差别是:

    1) 芯片的高可靠性,确保在高温高湿等恶劣使用环境下的耐受能力。

    2) 相比消费类的5年使用寿命,汽车电子需要确保15年的使用寿命。

    3) 高低温下的工作能力,通过高低温测试来确保芯片在高低温环境下的性能正常。

    在新能源汽车领域,润石比其他国产模拟芯片原厂更迅速的布局。为了进一步满足新能源汽车客户的需求,从晶圆制程、封装设计和制造、100%三温测试等方面进行实现与认证。同时,润石借助车规产品的质量设计,搭建起了车规电子产品质量体系管理;实现产品质量的可靠性治理,迈上质量管理新台阶的品质之路。

    AEC-Q100 Grade1 认证

    目前润石首批通过车用IC可靠度 AEC-Q100 Grade 1认证的三个品类5款型号包含运算放大器RS721P/RS722P/RS724,电平转换RS8T245及逻辑芯片RS1G08。这些芯片达到MSL1的湿敏等级;2022年润石将会在多个产品线上,超过20款芯片料号陆续通过AEC-Q100 Grade1的认证测试,我们将为汽车市场提供越来越多的高可靠性、高品质的车规级模拟芯片。

    润石模拟芯片AEC-Q100 测试项目

    测试群组A(环境压力加速测试,Accelerated Environment Stress)

    测试群组B(使用寿命模拟测试,Accelerated Lifetime Simulation)

    测试群组C(封装组装整合测试,Package Assembly Integrity)

    测试群组D(芯片晶圆可靠度测试,Die Fabrication Reliability)

    测试群组E(电气特性确认测试,Electrical Verification)

    测试群组F(瑕疵筛选监控测试,Defect Screening)

    车规最重要的是可靠性与使用寿命, 封装的材料是至关重要的。相比于常规消费类产品,车规产品在封装材料的选用上会使用性能更高,可靠性等级更好,价格更昂贵的材料,尤其是高质量能力的粗化镍钯金框架。

    HDS RT-PPF【粗化镍钯金】汽车电子行业中,用量最大,性能最好的框架。此框架表面有粗化设计,确保车规芯片具有非常好的可靠性表现;表面镍钯金镀层,内在可以提供良好的线材键合环境,外在具有良好的SMT能力和色泽一致性,具有很强的抗氧化能力。

车规产品质量设计:江苏润石产品质量的可靠性治理

    润石车规产品采用与国际一流车规级芯片原厂相同的封装BOM、封装制程和相同的封装生产线,以确保润石的车规产品【AEC-Q100 Grade1 + MSL1】的可靠性&使用寿命等达到行业水准。

车规产品质量设计:江苏润石产品质量的可靠性治理

    目前润石的封测选取拥有IATF16949资质,制程通过AEC-Q100认证且有实际车规量产经验的晶圆厂与拥有IATF16949资质,国际Tier1车规级芯片量产经验的封测代工厂如苏州日月新半导体、通富微电。润石的车规芯片晶圆生产在华润上华,车规产品的工艺主要在0.5um与0.8um的非常成熟工艺上,均经过AEC-Q100 Grade1(-40℃ ~125℃)的全套考核认证【TDDB,HCI,EM,SM, NBTI/VTS】,失效率可以保证在1ppm。

    新产品导入流程[APQP]

    国际一流车规级芯片原厂相同的新产品导入流程[APQP]

    APQP规范是汽车电子导入的流程,可确保产品导入符合汽车电子规范,并达到最佳的品质需求;它具有两大优点:

    ☆ 有较好的DOE安排,确保制程参数窗口足够稳健;

    ☆ 有多个单位的共同审核,确保产品的品质与量产性都能达到标准

    产品的追溯性&侦测性

    为增加产品的追溯性&侦测性,润石车规产品使用行业内最好追溯性的产品印字方案,参照国际一流车规级芯片原厂的车规产品的marking印字方式,建立起能够追溯到产品生产子批的印字方式,便于异常发生时的回溯。

    100%三温测试

    选取与国际一流车规级汽车电子原厂相同且是行业最顶尖的Cohu Rasco1000与Rasco2000三温测试设备,同时开创性地在晶圆级测试中使用低温测试方案,使用行业内最高水准,最通用的TSK 三温Prober ,使测试芯片能够更准确降温到指定温度;润石已经分批次购买数十台Cohu三温测试设备,首批已经投入使用。

车规产品质量设计:江苏润石产品质量的可靠性治理

    润石执行低温晶圆测试以筛选初期的晶圆级失效,在成品测试阶段保持常高温测试;润石的车规产品会经过100%的三温测试。

    车规电子产品质量体系设计

    在质量管理方面从DQE到SQE、CQE、QS建立质量规范、实施及保持质量管理体系,通过质量管理提升产品的制造设计、测试设计、可靠性验证从而提升产品质量。

    无论是进行AEC-Q100车规级认证还是导入ISO26262功能安全流程认证体系,不仅仅是满足汽车市场的应用,而是借此搭建起更严格的润石品控体系;是润石不断追求更高品质和质量管理水平,迈上质量管理新台阶的品质之路。

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