2022汽車(chē)半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì)演講實(shí)錄|SGS朱炬：車(chē)規(guī)可靠性的認(rèn)證及DPA分析

以“智鏈未來(lái) 本立而道生”為主題的“2022張江汽車(chē)半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì)暨全球汽車(chē)電子博覽會(huì)”由《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》社主辦，張江高科、愛(ài)集微、浦東新區(qū)投資促進(jìn)二中心承辦，11月7日-8日在上海張江科學(xué)會(huì)堂隆重舉行。

本屆峰會(huì)邀請(qǐng)了以半導(dǎo)體為核心的全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生態(tài)鏈企業(yè)高管、知名分析師與投資機(jī)構(gòu)、中外行業(yè)大咖參加，瞄準(zhǔn)新智能汽車(chē)與能源汽車(chē)技術(shù)前沿，就科創(chuàng)+產(chǎn)業(yè)+金融進(jìn)行深度交流，為汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。同時(shí)，通過(guò)趨勢(shì)分享、前沿技術(shù)碰撞、投資邏輯解讀以及全球汽車(chē)電子博覽會(huì)，共同探討全球巨變下的汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，為業(yè)界充分展示汽車(chē)電子最新發(fā)展成果與趨勢(shì)，打造國(guó)際化一流汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域展示平臺(tái)。

其中，在11月7日舉辦的“汽車(chē)電子部件及車(chē)規(guī)級(jí)芯片專(zhuān)場(chǎng)”，SGS通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司SGS半導(dǎo)體可靠性實(shí)驗(yàn)室元器件產(chǎn)品經(jīng)理朱炬做了題為《車(chē)規(guī)可靠性的認(rèn)證及DPA分析》的精彩演講，以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

朱炬：各位來(lái)賓，下午好！很高興在這里跟大家探討車(chē)規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證及DPA分析。

SGS通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司 SGS半導(dǎo)體可靠性實(shí)驗(yàn)室元器件產(chǎn)品經(jīng)理 朱炬

作為第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，是為芯片研發(fā)公司提供如何從消費(fèi)類(lèi)跨入車(chē)規(guī)類(lèi)的門(mén)檻，如何合規(guī)。我主要談四個(gè)方面，前面主要是關(guān)行業(yè)技術(shù)的規(guī)范要求，后面是關(guān)于SGS的介紹。

首先，車(chē)規(guī)芯片為什么這幾年認(rèn)證比較熱門(mén)，跟大環(huán)境有關(guān)系。目前在一些因素影響下，以前全靠進(jìn)口的半導(dǎo)體器件目前開(kāi)始國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)化使用之前需要認(rèn)證，這是2020年的狀態(tài)，從市場(chǎng)需求來(lái)說(shuō)，本身存在對(duì)可靠性要求高元器件進(jìn)口量的增長(zhǎng)，所以國(guó)產(chǎn)化也是一個(gè)趨勢(shì)。國(guó)家有政策到2025年芯片自主率達(dá)到70%，如何把車(chē)規(guī)芯片流程化的用到我們車(chē)上，SGS要提供的是幫助大家來(lái)解決可靠性認(rèn)證的要求。

車(chē)規(guī)跟消費(fèi)類(lèi)，還有工業(yè)級(jí)的區(qū)別有四個(gè)方面，第一，消費(fèi)級(jí)芯片是3-5年的壽命，工業(yè)級(jí)是10年，車(chē)規(guī)級(jí)是15年，按照每天15%的使用時(shí)間。可靠性參考測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，目前針對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)可靠性的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)主要是AEC-Q系列。還有溫度，消費(fèi)級(jí)是-20到70度，工業(yè)級(jí)是-40到85度，車(chē)規(guī)級(jí)是-40到150度。

器件有很多種，各個(gè)器件類(lèi)型參考的標(biāo)準(zhǔn)是有差別的，AEC-Q100主要是針對(duì)集成電路可靠性認(rèn)證，AEC-Q101主要是針對(duì)半導(dǎo)體可靠性認(rèn)證，AEC-Q102是光電器件可靠性認(rèn)證，AEC-Q103是失效機(jī)制的可靠性認(rèn)證，AEC-Q200是被動(dòng)元器件可靠性認(rèn)證，AEC-Q104是多晶圓及模組體可靠性認(rèn)證。

AEC-Q是北美測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，是通用、克萊斯勒、福特三家汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)對(duì)汽車(chē)器件驗(yàn)收的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)之所以使用是因?yàn)樗呀?jīng)比較成熟，它里面幾大條款，從體系角度、從功能安全，提出要符合生產(chǎn)質(zhì)量體系。第一個(gè)是可靠性認(rèn)證，第二個(gè)是生產(chǎn)企業(yè)車(chē)規(guī)體系的認(rèn)證。AEC-Q從它的組成成員來(lái)說(shuō)，技術(shù)成員主要是大的汽車(chē)廠(chǎng)，對(duì)芯片的參數(shù)要求非常熟悉，從可靠性角度來(lái)說(shuō)，制訂了對(duì)芯片驗(yàn)證的要求。

汽車(chē)供應(yīng)鏈的電子部分已經(jīng)分的很清楚了，首先是基礎(chǔ)元器件，然后是PCB板，還有PCBA，以及整車(chē)，我們主要是做可靠性認(rèn)證，PCB板，目前電動(dòng)汽車(chē)的要求可靠性比較高。PCBA主要是在設(shè)計(jì)驗(yàn)證跟量產(chǎn)驗(yàn)證可靠性中的判斷，做了大量工作。整車(chē)也有一些驗(yàn)證要求。

關(guān)于車(chē)規(guī)芯片，AEC-Q100關(guān)于等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有明顯的定義，最高要求是0級(jí)，最低要求是3級(jí)。AEC-Q100整個(gè)測(cè)試流程，從A組的環(huán)境壽命、B組的運(yùn)營(yíng)壽命、C組是封裝的可靠性，D組主要是晶圓的可靠性，G組是針對(duì)陶瓷封裝的要求測(cè)試，大部分車(chē)規(guī)芯片用的封裝形式塑封體，D組一般在晶圓廠(chǎng)有車(chē)規(guī)的產(chǎn)線(xiàn)，假如說(shuō)有這方面的驗(yàn)證可以直接用通用數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室大部分驗(yàn)證的是ABCE。

可靠性通用要求，基本上汽車(chē)是要求零缺陷的，優(yōu)先要求很多器件使用的特殊要求，假如沒(méi)有的話(huà)，我們參考AEC-Q100的規(guī)范，假如說(shuō)有采購(gòu)合同對(duì)特殊器件指明性能、參數(shù)、功能指標(biāo)，就按照合同要求，一般會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)取樣要求，AEC-Q100有老化測(cè)試，對(duì)于車(chē)企，不可能一直使用一款芯片，哪些地方改變了，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它是否符合車(chē)規(guī)。因?yàn)槊看诬?chē)規(guī)可靠性，AEC-Q100的認(rèn)證周期是比較長(zhǎng)的，整個(gè)過(guò)程分成兩個(gè)部分，第一個(gè)是前期的溝通測(cè)試，加上中間的檢查，可能要兩三個(gè)月。進(jìn)入到車(chē)規(guī)供應(yīng)鏈的同仁，考慮到測(cè)試周期問(wèn)題，需要提前制作硬件。測(cè)試過(guò)程中，在研發(fā)過(guò)程中的計(jì)劃要寫(xiě)好，既要考慮到成本，也要考慮時(shí)間周期。

在芯片壽命的實(shí)驗(yàn)中，高溫是它加速老化的主要因素，根據(jù)老化模型，換算出這個(gè)測(cè)試是多少小時(shí)，它的定義怎么樣的，通過(guò)這些條件來(lái)評(píng)估器件的使用壽命。剪切力測(cè)試，不是每個(gè)器件都需要做，假如說(shuō)是SOP的器件不需要做這個(gè)測(cè)試，這里面是考慮到各種封裝形式。

DPA是行業(yè)內(nèi)的芯片質(zhì)量管控，通過(guò)外觀(guān)檢測(cè)，在AEC-Q100里面也用到這些方法，看它的尺寸、外觀(guān)符合不符合；還要看它的結(jié)構(gòu)有沒(méi)有一致性；再看里面晶圓的尺寸、狀態(tài)。進(jìn)一步的DPA要看芯片制程，看它各個(gè)工藝制程是不是符合要求。

車(chē)規(guī)芯片測(cè)試系列有幾個(gè)門(mén)檻，第一個(gè)針對(duì)可靠性，我們要符合AEC-Q系列，針對(duì)體系要符合IFA16949，針對(duì)汽車(chē)功能安全要符合ISO。

到目前為止，SGS針對(duì)車(chē)規(guī)器件的測(cè)試，貫穿了整個(gè)芯片設(shè)計(jì)公司、封測(cè)廠(chǎng)，在可靠性測(cè)試上，SGS在深圳有四五千平米的實(shí)驗(yàn)室，里面的專(zhuān)業(yè)設(shè)備是比較齊全的，在張江有一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，主要針對(duì)一些物料管控測(cè)試。

SGS進(jìn)入中國(guó)，是伴隨著中國(guó)改革開(kāi)放，1991年進(jìn)入中國(guó)，首家拿到外資的第三方實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)。SGS產(chǎn)品比較廣，還做石油化工、軌道交通、檢驗(yàn)驗(yàn)貨等。在全球綜合排名第一，因?yàn)槭蔷C合性的實(shí)驗(yàn)室，全球員工有8.9萬(wàn)名，有2600多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，涉及8-12個(gè)大的領(lǐng)域，幾乎是全產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋。

在芯片的設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)到后端的應(yīng)用，SGS貫穿到整個(gè)服務(wù)，針對(duì)功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全做無(wú)塵室的管控，針對(duì)封測(cè)廠(chǎng)主要是無(wú)塵室管控、可靠性、失效分析，還有模組測(cè)試等。

關(guān)于材料，SGS是德國(guó)的材料分析中心，在韓國(guó)收購(gòu)了三星的可靠性實(shí)驗(yàn)室。

針對(duì)半導(dǎo)體測(cè)試可以分成物理分析、材料分析，還有可靠性。在AEC-Q100中，主要分成環(huán)境加速應(yīng)力、壽命加速應(yīng)力。

SGS的報(bào)告是全球通用的，有專(zhuān)門(mén)的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，無(wú)論在哪個(gè)方面，我們SGS內(nèi)部可以協(xié)調(diào)去滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。

感謝大家，謝謝。

（注：以上速記內(nèi)容未經(jīng)本人確認(rèn)）