工業(yè)級和汽車級器件區(qū)別

1、-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圍，一般而言，工業(yè)級器件的工作溫度圍為-40+85，汽車級器件則是-40+125。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)級器件工作溫度圍也能到達-40+125如ADI，則汽車級器件的優(yōu)勢就表達在它的性能和可靠性上，而這兩者之間的主要差異就表達產(chǎn)品的整個生產(chǎn)、管控以及測試環(huán)節(jié)。一、標準汽車級器件是在工業(yè)級器件的根底上，有著一套更嚴格的標準，ISO/TS 16949標準和AEC系列標準

2、已經(jīng)成為IC企業(yè)進入汽車產(chǎn)業(yè)鏈的根本條件。1、ISO/TS 16949ISO/TS 16949標準是以ISO 9001：2000為根底開發(fā)的針對汽車行業(yè)質(zhì)量系統(tǒng)管理標準，其中PPAPProduction Parts Approval Process，生產(chǎn)件批準程序要求汽車級器件需擁有詳細完整的數(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。2、AEC系列標準汽車級器件主要遵循的AECAutomotive Ele

3、ctronics Council，汽車電子委員會系列標準有AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q001/Q002/Q003等。AEC-Q100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時機，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)的芯片。AEC-Q100對每一個申請的個案進展嚴格的質(zhì)量與可靠度確認，即確認制造商所提出的產(chǎn)品數(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，以及在屢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，這對供給商來說，無論是在產(chǎn)品的尺寸、合格率或者本錢上都是很大的挑戰(zhàn)。AEC-Q100詳細規(guī)了對于IC器件

4、的各項要求，也代表了汽車級器件制造商對產(chǎn)品平安的要求。AEC-Q100規(guī)了7大類共41項的測試：1群組 A- 加速環(huán)境應(yīng)力測試ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS 共 6 項測試，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-ATED LIFETIME SIMULATION TESTS 共 3 項測試，包含：HTOL、ELFR、EDR。3群組 C- 封裝組裝完整性測試PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS共 6 項測試，包含：WBS、WBP、SD、PD、

5、SBS、LI。4群組 D- 晶片制造可靠性測試DIE FABRICA-TION RELIABILITY TESTS共 5 項測試，包含：EM、TDDB、HCI、NBTI、SM。5群組 E- 電性驗證測試 ELECTRICAL VERI-FICATION TESTS 共 11 項測試，包含：TEST、FG、HBM/MM、CDM、LU、ED、CHAR、GL、EMC、SC、SER。6群組 F- 缺陷篩選測試 DEFECT SCREENING TESTS共 11 項測試，包含：PAT、SBA。7群組 G- 腔封裝完整性測試 CAVITY PACK-AGE INTEGRITY TESTS 共 8 項測試

6、，包含：MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV。AEC-Q101標準針對對象為離散組件，包括了別離半導(dǎo)體原件的應(yīng)力測試包涵測試方法。AEC-Q001/Q002/Q003標準主要為一些指導(dǎo)性原則。AEC-Q001主要提出參數(shù)零件平均測試Param etric Part Average Testing，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

7、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，目的在于手機組件、制程的數(shù)據(jù)并進展分析，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。同時，在器件的生產(chǎn)完成后，會進展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指標進展檢驗，則汽車級器件在完全檢驗各項指標的同時，還會在-40+125或等效溫度環(huán)境進展檢驗，同時汽車級器件還會按照AEC Q100標準進展檢驗，這就極提高產(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

8、要材料有：晶圓Wafer、引線框架Lead Frame、銀漿Epo*y、綁定線Bond wire、塑封材料Mold pound。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)計無差異器件差異性表達在后續(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。則與工業(yè)級器件相比，汽車級

9、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，在流程上主要表達為測試篩選。器件一般的生產(chǎn)工藝流程如下列圖所示，黃色高亮局部表示為汽車級器件比工業(yè)級器件更多的篩選流程。圖1 生產(chǎn)工藝流程圖表1 生產(chǎn)工藝流程步驟容備注來料質(zhì)量控制對晶圓、引線框架、銀漿、綁定線、模封材料等進展來料質(zhì)量檢查磨片將從晶圓廠出來的Wafer進展反面研磨，來減薄晶圓到達封裝需要的厚度8mils10mils，磨片時需要對正面貼膠帶保護電路區(qū)域同時研磨反面，研磨之后去膠帶，測量厚度晶圓切割將晶圓粘貼到藍魔Mylar上，使得即使被切割開后，不會散落；通過Saw Blade將整片Wafer切割成一個個獨立的Dice，方

10、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銀漿于Lead Frame的Pad上銀漿固化175，1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 Bond L/A在引線焊接完成后進展顯微鏡抽檢，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)品進展更為嚴格的質(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，注塑后進展激光打字產(chǎn)品型號、生產(chǎn)批次信息等*-Ra

11、y L/A汽車級器件增加了一項*-Ray檢查，檢查注塑后芯片部質(zhì)量汽車級器件模后固化用于Molding后塑封材料的固化，保護IC部構(gòu)造，消除部應(yīng)力175±5，8hrsReflow汽車級器件增加工程，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切割成單獨的UnitIC，并對引腳進展成型，到達工藝要求的形狀100%VM汽車級器件增加工程，對器件進展顯微鏡外觀檢查，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測試對產(chǎn)品手冊的所有參數(shù)進展測試，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)境進展測試，局部器件還會有

12、低溫測試；除此之外，汽車級器件還會按照AEC系列汽車級專用標準進展測試AEC-Q100汽車級器件驗證流程如圖2所示器件完成器件測試通過后，按照相應(yīng)的帶裝/卷裝/管裝要求進展裝袋入庫，從而完成生產(chǎn)的全過程圖2 AEC-Q100汽車級器件驗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)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一樣的，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。通過程序測試進入汽車級器件篩選圍的，同樣將進展常溫和

13、高溫環(huán)境的器件參數(shù)測試、AEC系列汽車級專用標準測試等。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展管控，而汽車級器件則需要嚴格遵守TS16949標準，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。對于按照標準制定的生產(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標志。2、操作人員管理對于生產(chǎn)過程中操作人員Production Ope

14、rator，PO的管理上，根據(jù)工藝階段對應(yīng)PO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管理更加嚴格、規(guī)，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)歷，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，制造商的設(shè)備都會有定期的檢查和維護，汽車級器件的設(shè)備相比工業(yè)