工業(yè)級和汽車級器件區(qū)別

1、WORD整理版工業(yè)級和汽車級器件的主要區(qū)別工業(yè)級器件與汽車級器件的主要區(qū)別主要在于工作溫度范圍，一般而言，工業(yè)級器件的工作溫度范圍為-40 C +85C,汽車級器件則是-40 C +125C。然而， 二者的區(qū)別不僅限于此，應(yīng)該說汽車級器件比工業(yè)級器件有著更好的性能、更強(qiáng)的溫度適應(yīng)能力和抗干擾能力（包括抵抗溫度極限、溫差變化的能力以及其它可 靠性等），調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有些廠家的工業(yè)級器件工作溫度范圍也能達(dá)到 -40 C +125C （如ADI），那么汽車級器件的優(yōu)勢就體現(xiàn)在它的性能和可靠性上，而這兩者之 間的主要差異就體現(xiàn)產(chǎn)品的整個生產(chǎn)、管控以及測試環(huán)節(jié)。一、標(biāo)準(zhǔn)汽車級器件是在工業(yè)級器件的基礎(chǔ)上，有著

2、一套更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)和AEC系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為IC企業(yè)進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)鏈的基本條件。1、ISO/TS 16949ISO/TS 16949標(biāo)準(zhǔn)是以ISO 9001: 2000為基礎(chǔ)開發(fā)的針對汽車行業(yè)質(zhì)量系 統(tǒng)管理標(biāo)準(zhǔn)，其中 PPAP（ Production Parts Approval Process，生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序）要求汽車級器件需擁有詳細(xì)完整的數(shù)據(jù)和文件，并在PPAP的文件中列出芯片制造商所需采取的生產(chǎn)和質(zhì)量保證程序。PPAP用來確定供貨商在零件實(shí)際量 產(chǎn)的過程已經(jīng)正確理解了客戶的工程設(shè)計記錄和規(guī)格中的所有要求，并評估其是否具有持續(xù)滿足這些要求的潛在能力，從而保證器件的質(zhì)量

3、。2、AEC系列標(biāo)準(zhǔn)汽車級器件主要遵循的 AEC（Automotive Electronics Council，汽車電子委員會）系列標(biāo)準(zhǔn)有 AEC-Q100 AEC-Q101 AEC-Q001/Q002/Q00：等。AEC-Q10 0是針對主動零件（微控制器與集成電路等）的，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(jī)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，這對供應(yīng)

4、商來說，無論是在產(chǎn)品的尺寸、合格率或者成本上都是很大 的挑戰(zhàn)。AEC-Q1O0羊細(xì)規(guī)范了對于IC器件的各項(xiàng)要求，也代表了汽車級器件制 造商對產(chǎn)品安全的要求。AEC-Q1OC規(guī)范了 7大類共41項(xiàng)的測試：(1) 群組 A-力卩速環(huán)境應(yīng)力測試(ACCELERATENVIRONMENTRESSESTS 共 6 項(xiàng)測試，包含：PC THB HAST AC UHST TH TC PTC HTSL(2) 群組B-加速生命周期模擬測試 (ACCELER-ATEDFETIMESIMULATION TESTS 共 3 項(xiàng)測試，包含：HTOL ELFR EDR(3) 群組C-封裝組裝完整性測試(PACKAGASS

5、EMBLYNTEGRITYTESTS 共 6 項(xiàng)測試，包含：WBS WB P SD PD SBS LI。(4) 群組 D-晶片制造可靠性測試(DIE FABRICA-TIONRELIABILITY TESTS 共 5 項(xiàng)測試，包含：EM TDDB HCI、NBTI、SM(5) 群組 E-電性驗(yàn)證測試 (ELECTRICAVERI-FICATIONTESTS 共 11 項(xiàng)測試，包含：TEST FG HBM/MMCDM LU ED CHAR GL EMC SC SER(6) 群組F-缺陷篩選測試 (DEFECT SCREENING TEST共 11項(xiàng)測試， 包含：PAT SBA(7) 群組G-腔封

6、裝完整性測試 (CAVITYPACK-AGETEGRITYTESTS 共8 項(xiàng)測試，包含：MS VFV CA GFL DROP LT、DS IWUAEC-Q10標(biāo)準(zhǔn)針對對象為離散組件，包括了分離半導(dǎo)體原件的應(yīng)力測試(包涵測試方法）。AEC-Q001/Q002/Q003標(biāo)準(zhǔn)主要為一些指導(dǎo)性原則。AEC-Q001主要提出參數(shù) 零件平均測試（Param etric Part Average Testi ng ，PPAT方法，用來檢測外 緣半導(dǎo)體組件異常特性的統(tǒng)計方法，將異常組件從所有產(chǎn)品中剔除。AEC-Q002是基于統(tǒng)計原理，屬于統(tǒng)計式良品率分析，為組件制造商提供使用統(tǒng)計技巧來檢 測和移除異常芯片組

7、件的婦女廣發(fā)，讓制造上能在晶圓及裸晶階段就能及早發(fā)現(xiàn) 錯誤并將之剔除。AEC-Q003是針對芯片茶農(nóng)的典型表現(xiàn)所提出的特性化指導(dǎo)原 則，用來生成產(chǎn)品、制程或封裝的規(guī)格與數(shù)據(jù)表，目的在于手機(jī)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)。在器件生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)，都會有相應(yīng)的對工藝質(zhì)量的檢驗(yàn)。同時，在器件的生產(chǎn)完成后，會進(jìn)行對器件的一整套的測試篩選。工業(yè)級器件的測試一般是在室 溫下對產(chǎn)品手冊中顯示的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，那么汽車級器件在完全檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)的同時，還會在-40+125 C或等效溫度環(huán)境進(jìn)行檢驗(yàn)，同時汽車級器件還會按

8、 照AEC Q100標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，這就極大地提高產(chǎn)品的良品率和產(chǎn)品一致性。二、選材與設(shè)計通常，器件在生產(chǎn)過程中用到的主要材料有： 晶圓（Wafer）、引線框架（LeadFrame）、銀漿（Epoxy）、綁定線（Bo nd wire ）、塑圭寸材料（Mold Compou nd。汽車級器件在材料的選擇和設(shè)計上，主要的方式如下：（1）與工業(yè)級器件的選材和設(shè)計無差別（器件差異性體現(xiàn)在后續(xù)工藝以及 測試等環(huán)節(jié)）；（2）考慮到汽車級器件更好的溫度適應(yīng)能力，使用更優(yōu)質(zhì)的材料或者更好的封裝設(shè)計，如使用陶瓷封裝材料、增加散熱片設(shè)計等。根據(jù)調(diào)研ADI和TI，在選材和設(shè)計以上兩種方式都有存在，而且沒有明顯傾向性那

9、種更好，一般根據(jù)產(chǎn)品需求而定。三、生產(chǎn)工藝與測試從來料質(zhì)量檢查、器件生產(chǎn)、器件測試篩選直到最后完成入庫，整套過程都 是有著成熟、完善的流程的。那么與工業(yè)級器件相比，汽車級器件由于其更高的 溫度適應(yīng)能力、產(chǎn)品一致性以及可靠性等要求，在流程上主要體現(xiàn)為測試篩選。器件一般的生產(chǎn)工藝流程如下圖所示，黃色高亮部分表示為汽車級器件比工業(yè)級器件更多的篩選流程。WAFER IQCDIEINTERFACEWAFERMOUNTWAFER SAWDUE MOUNTDi« InttrficeWafer IQCWafii-rMsunrMaid Cur4Die MountWirt B 曲卿1“呂m日L/A100

10、% VMPielc &MOLDX-RAY LOT ACCEPTLitgainc QC L/AWIRE BOND LOT ACCEPTSiyimboJj&. FarmMount Curi*MOUNT CUREWIRE BOND/ : - «-PACK 吿 SHIPTAP 日 REEL rFUBETEST1DD% VMSYMBOL；TRIM & FORMREFLOWMOLD CURE圖1生產(chǎn)工藝流程圖表1生產(chǎn)工藝流程步驟內(nèi)容備注來料質(zhì)量控制對晶圓、引線框架、銀漿、綁定線、模封材料等進(jìn)行來料質(zhì)量檢查磨片將從晶圓廠出來的Wafer進(jìn)行背面研磨，來減薄晶圓達(dá)到封裝需要的

11、厚度(8mils10mils )，磨片時需要對正面貼膠帶保護(hù)電路區(qū)域冋時研磨背面，研磨之后去膠帶，測量厚度晶圓切割將晶圓粘貼到監(jiān)魔（Mylar ）上，使得即使被切割開后，不會散洛；通過Saw Blade將整片 Wafer切割成一個個獨(dú)立的 Dice，方便后面的Die Attach 工序；清潔 Wafer，清洗切割時產(chǎn)生的各種粉塵芯片粘接點(diǎn)銀漿于Lead Frame的Pad上銀漿固化175C, 1小時；N2環(huán)境，防止氧化引線焊接利用高純度的金、銅線把Pad和Leadframe連接起來；質(zhì)量控制（金線頸部和尾部拉力、金球推力、金線弧高、金球厚度、彈坑測試、 金屬間化合物測試）Wire Bo ndL

12、/A在引線焊接完成后進(jìn)行顯微鏡抽檢，觀察焊接質(zhì)量，如有不通過則會對整批產(chǎn)品以及該引線焊接設(shè)備出去的產(chǎn)品進(jìn)行更為嚴(yán)格的質(zhì)量審查汽車級器件注塑利用EMC把Wire Bonding完成后的產(chǎn)品封裝起來的過程，需要加熱硬化，注塑后進(jìn)行激光打字（產(chǎn)品型號、生產(chǎn)批次信息等）X-Ray L/A汽車級器件增加了一項(xiàng) X-Ray檢查，檢查注塑后芯片內(nèi)部質(zhì)量汽車級器件模后固化用于Molding后塑封材料的固化，保護(hù)IC內(nèi)部結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)部應(yīng)力（175 i5C, 8hrs ）Reflow汽車級器件增加項(xiàng)目，模擬 SMT工藝環(huán)境，過3遍，以激發(fā)和篩選出不良產(chǎn)品汽車級器件切筋成型將一條片的Lead Frame切割成單獨(dú)的

13、 Unit （IC）,并對引腳進(jìn)行 成型，達(dá)到工藝要求的形狀100%VM汽車級器件增加項(xiàng)目， 對器件進(jìn)行顯微鏡外觀檢查，關(guān)注引腳與模封體間是否有開裂、引腳是否良好有無毛刺等汽車級器件式對產(chǎn)品手冊的所有參數(shù)進(jìn)行測試，工業(yè)級器件為常溫測試，汽車級器件通常會在常溫和高溫環(huán)境進(jìn)行測試，部分器件還會有低溫測 試；除此之外，汽車級器件還會按照 AEC系列汽車級專用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 測試（AEC-Q1O0汽車級器件驗(yàn)證流程如圖 2所示）器件完成器件測試通過后，按照相應(yīng)的帶裝 /卷裝/管裝要求進(jìn)行裝袋入庫，從而完成生產(chǎn)的全過程Twl Gn>ufi F1 PH丨iWlHT FjencawTaSrrSMimiLED

14、*nflUpMnwtrc ViBflfbc«»Gn TMTest Group 0nsnFpoa hci IFT*»1 Grwp E1 R iJTh* Group BTut Group ETe«t G 燉 up G|ELFR |EDR IRoomT«lRoom Hof3Tmi* <hmT初幽Rwm卩*<詢HweTwlORoohi»TMQrRcom j Hot為tt-j-T«t©RoomTh*QRocrnDa DitH)n圖2 AEC-Q100汽車級器件驗(yàn)證流程圖除了上述這種與工業(yè)級器件區(qū)分的汽車級器件生產(chǎn)

15、方式外，還有一種較為常見的汽車級器件生產(chǎn)方式：從設(shè)計、選材、制造、一直到器件的生產(chǎn)完成，汽車 級器件與工業(yè)級器件在整個過程都是完全相同的，在器件生產(chǎn)完成后，經(jīng)過一次汽車級器件的程序測試，通過的則列入汽車級器件的測試行列， 未通過的再次用 工業(yè)級/商業(yè)級器件程序測試。通過程序測試進(jìn)入汽車級器件篩選范圍的，同樣 將進(jìn)行常溫和高溫環(huán)境的器件參數(shù)測試、AEC系列汽車級專用標(biāo)準(zhǔn)測試等。四、管理從生產(chǎn)過程管理、操作人員管理、設(shè)備管理等方面，汽車級器件與工業(yè)級器件也是有一定的區(qū)別的。1、生產(chǎn)過程管理通常，工業(yè)級器件的生產(chǎn)過程是制造商按照各工藝階段的一般要求進(jìn)行管控，而汽車級器件則需要嚴(yán)格遵守 TS16949

16、標(biāo)準(zhǔn)，PPAP中要求了汽車級器件在 制造過程中需采取的所有生產(chǎn)和質(zhì)量保證程序。對于按照標(biāo)準(zhǔn)制定的生產(chǎn)過程跟蹤單， 對各工藝環(huán)節(jié)都做出了記錄。一般工 業(yè)級器件的生產(chǎn)過程跟蹤單為白色， 汽車級器件的生產(chǎn)過程跟蹤單為黃色， 而且 有明顯的“ Automotive ”標(biāo)志。2、操作人員管理對于生產(chǎn)過程中操作人員（Production Operator ， PO的管理上，根據(jù)工藝階段對應(yīng)P0不同的工作崗位，都是有相關(guān)培訓(xùn)和測試的，通過培訓(xùn)和測試方 可獲得上崗資質(zhì)。汽車級器件的PO會與工業(yè)級器件PO區(qū)分，經(jīng)過專門的汽車級 器件工藝培訓(xùn)和資質(zhì)審查，會比工業(yè)級器件的PO管理更加嚴(yán)格、規(guī)范，以 TI為例，其工業(yè)級器件PO通過培訓(xùn)和考試即可上崗，而汽車級器件PO管理方式如 下：（1）新的汽車級PO至少需要三個月的崗位工作經(jīng)驗(yàn)，需要三個月零操作失 誤，需要參加汽車級PO資格培訓(xùn)并通過考試和取得相應(yīng)的資質(zhì)證明；（2）每個汽車級PO都需要參加每年一次的汽車級 PO資格再培訓(xùn)，并重新 參加和通過資格考試；（3）汽車級PO通常崗位穩(wěn)定。3、設(shè)備管理通常，制造商