因為汽車電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的來襲,全球性的汽車芯片缺貨,以及國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的興起。汽車芯片產(chǎn)業(yè)獲得了前所未有的關(guān)注度。這首先體現(xiàn)在汽車芯片的應(yīng)用、分類和性能。除此以外,與汽車芯片相關(guān)的認證,則是另一個屢被提及的點。
和一般的消費電子產(chǎn)品可以接受一定程度的出錯不一樣,汽車在使用過程中需要確保在不同環(huán)境下和長久使用之后還能保證絕對的安全,這就給汽車芯片(或者說車規(guī)級元器件)提出了巨大的考驗。這就是車規(guī)級元器件認證所需要解決的重要問題。
那么,到底什么是車規(guī)級元器件認證呢?
車規(guī)級元器件認證的定義
所謂車規(guī)級元器件認證,是指我們?nèi)绻枰蛟煲粋€滿足車載等級要求的元器件,那么就必須要經(jīng)歷過的一系列認證,而AEC-Q系列標準就是行業(yè)公認的車規(guī)元器件認證標準。這里的AEC(Automotive Electronics Council)也就是汽車電子委員會。這是一個由通用、福特和克萊斯勒為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標準而設(shè)立的組織。而Q則是Qualification的首字母。
因為AEC的成員包括了主機廠OEM,零部件廠商Tire1和元器件廠商等,這就意味著經(jīng)過AEC-Q認證的芯片是一個被整個汽車供應(yīng)鏈認可的產(chǎn)品。需要強調(diào)的是,這是一種自愿性認證,因此測試報告從某種程度上說相當于是元器件的一份“體檢報告”,會讓供應(yīng)鏈更加安心,也省去了多次認證的繁瑣。
按照認證元器件類型的不同,AEC-Q又可以分為AEC-Q 100、AEC-Q 101、AEC-Q 102、AEC-Q 103、AEC-Q 104和AEC-Q 200等類型。其中AEC-Q 100是面向集成電路、AEC-Q 101面向包括二/三極管和FET在內(nèi)的分離半導(dǎo)體器件、AEC-Q 102面向分離光電子器件、AEC-Q 103面向MEMS傳感器、AEC-Q 104 面向多芯片組建和MCM模組、AEC-Q 200面向如電容、電感和電阻這樣的無源器件。
全球知名的第三方認證機構(gòu)SGS東北亞區(qū)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱炬也指出,汽車芯片的車規(guī)級認證主要是關(guān)注體系、芯片可靠性和功能安全三個主要方面。其中,IAFT16949是體系門檻,是汽車質(zhì)量管理體系的標準規(guī)范;AEC-Q系列則主要是針對車規(guī)電子元器件可靠性評估的規(guī)范;而ISO 26262是針對電子電氣系統(tǒng)功能安全的評估規(guī)范。
由此可見,車規(guī)芯片的認證并不是一件很簡單的事。朱炬也以可靠性驗證為例說明了這種狀況。他指出,可靠性驗證科分為四個步驟,分別是測試前期關(guān)于HTOL/HAST/PTC等試驗的測試板與socket的設(shè)計與制作;器件在送測前需要檢查確認外觀和功能,根據(jù)器件MSL等級進行預(yù)處理;環(huán)境,壽命,封裝和ESD等應(yīng)力驗證試驗;可靠性實驗完成后進行功能外觀檢查,最后整理數(shù)據(jù)出具報告。
“光是可靠性驗證周期一般都需要4~5個月,其中測試板和socket設(shè)計與制作6~8周時間,測試本身以及過程中FT檢測大概2~3個月的時間?!敝炀嫜a充說。
SGS助力國產(chǎn)車規(guī)芯片騰飛
雖然汽車芯片認證很繁雜,且投入很大,但因為這一個被全球認可的通行證,所以國內(nèi)那些踴躍進入這個賽道的汽車芯片廠商都大力投入其中。作為國際公認的測試、檢驗和認證機構(gòu),SGS也大力投入其中。
據(jù)SGS中國半導(dǎo)體及可靠性高級經(jīng)理徐創(chuàng)鴿介紹,SGS是中國境內(nèi)首家獲得CNAS(中國合格評定國家認可委員會)ISO 17020認可的外資檢驗機構(gòu),同時也是國內(nèi)獲CNAS認可范圍最廣的外資認證機構(gòu)。目前,SGS運營著寬廣的服務(wù)線,可覆蓋全球7大行業(yè)供應(yīng)鏈上下游,提供定制化一站式專業(yè)服務(wù),具體包括測試、檢驗、認證、咨詢和培訓。具體到半導(dǎo)體領(lǐng)域,SGS也在這方面深耕多年,且服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍及全球。
據(jù)徐創(chuàng)鴿介紹,SGS在中國運營著三個半導(dǎo)體實驗室,分別是位于上海的超痕量化學實驗室,蘇州和深圳的可靠性物理實驗室。其中,化學實驗室主要針對半導(dǎo)體前端制造封測過程中高純化學品檢測,高潔凈室的驗收和耗材高精度測試,致力于提升半導(dǎo)體的良率;可靠性物理實驗室主要是針對半導(dǎo)體器件進行可靠性檢測和失效分析服務(wù),主要致力于元器件可靠性品質(zhì)驗證,并提供分析失效服務(wù),助力半導(dǎo)體企業(yè)縮短研發(fā)周期,節(jié)約研發(fā)成本,助力產(chǎn)品上市。
為了更好地服務(wù)客戶,SGS在近日宣布,深圳半導(dǎo)體及可靠性實驗室已經(jīng)完成升級,正式投入運營。
徐創(chuàng)鴿表示,SGS深圳半導(dǎo)體及可靠性實驗室是在可靠性基礎(chǔ)上升級擴建的,實驗室早期一直在做車規(guī)相關(guān)的PCB和PCBA認證,積累了豐富的經(jīng)驗。本次擴展到元器件半導(dǎo)體以后,延伸了公司在汽車電子產(chǎn)品領(lǐng)域的服務(wù)能力,能夠為SGS的汽車客戶提供更為完善的質(zhì)量服務(wù)方案。具體包括從化學測試到物理測試,從IATF16949體系認證到AEC-Q系列測試認證,從ISO 26262功能安全認證到ISO 21434網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)等全方位質(zhì)量改善方案。
在問到如何幫助國內(nèi)汽車芯片長期發(fā)展的時候,徐創(chuàng)鴿告訴記者:“作為獨立公正的第三方服務(wù)機構(gòu),SGS正積極整合內(nèi)部資源,將我們在汽車行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)積累了10多年的服務(wù)優(yōu)勢,直接運用到國產(chǎn)汽車芯片的品質(zhì)管控上?!薄拔覀冊谄囆酒姆?wù)能力已經(jīng)相當完善,可以滿足當前汽車芯片國產(chǎn)化的檢測需求?!毙靹?chuàng)鴿強調(diào)。
他進一步指出,隨著車規(guī)芯片的短缺,目前國內(nèi)很多從消費類芯片向車規(guī)芯片導(dǎo)入,當中不少廠商對于車規(guī)行業(yè)進入的門檻,認證流程還不熟悉,前期需要大量時間溝通,會增加很多時間成本。針對這個問題,SGS半導(dǎo)體服務(wù)部也將在SGS電子平臺不定期免費向客戶開設(shè)AEC-Q相關(guān)系列培訓,讓更多行業(yè)人士了解測試流程和品控細節(jié)。
“以創(chuàng)新?lián)肀袌鲎兏锸俏覀冇篮愕闹黝},不管市場如何變化發(fā)展,我們都會以開放的心態(tài)求新求變,以順應(yīng)時代的需求。展望未來,我們將梳理現(xiàn)有服務(wù)方案,應(yīng)行業(yè)需求不斷更新能力,與時俱進,力臻完善?!毙靹?chuàng)鴿最后說。