如何實現零缺陷的汽車元件設計生產

　　汽車與其他普通消費類產品的重要差別之一就是更高的安全性要求。在汽車產業中，往往系統的功能與質量相比只能處于次要地位。汽車操控的安全性與組成整個汽車的零件都有密切關系。每個零部件都被要求能達到最高的質量與可靠性，甚至實現零缺陷（Zero Defect）的理想狀態。

　　汽車零部件及相關產品的最大推動力往往不是先進的技術，而更多的是質量的水平；而質量的提升需要嚴格管控程序來實現。目前汽車產業的重要質量管理系統與相關規范包括由汽車電子設備委員會（Automotive Electronics Council, AEC）所提出的各項規范以及QS-9000和TS 16949等。另外零件提供商也會提出自己的規范，如ST的汽車等級認證（Automotive Grade Qualification）等。

　　AEC系列規范

　　克萊斯勒、福特和通用汽車/Delco Electronics為建立一套通用的零件資質及質量系統標準而設立了汽車電子委員會（AEC）。AEC建立了質量控制的標準，同時，由于符合AEC規范的零部件均可被上述三家車廠同時采用，促進了零部件制造商交換其產品特性數據的意愿，并推動了汽車零件通用性的實施，為汽車零件市場的快速成長打下基礎。

　　專門用于芯片應力測試（Stress Test）的認證規范AEC-Q100是AEC的第一個標準。AEC-Q100于1994年6月首次發表，經過十多年的發展，AEC-Q100已經成為汽車電子系統的通用標準。在此文件的開發過程中，重要的芯片供應商都有機會提出他們的意見。

　　該規范能使汽車元件更快速地滿足汽車市場的采購需求。汽車電子元件只要被認定為符合此規范要求即被認為具有高質量與可靠性，并可適合于汽車應用的復雜惡劣的環境中，而不再需要進行反復的循環認證測試。

　　AEC在AEC-Q100之后又陸續制定了針對離散組件的AEC-Q101和針對被動組件的AEC-Q200等規范，以及AEC-Q001/Q002/Q003/Q004等指導性原則（Guideline）。以下將分別做出簡要介紹：

　　1. AEC-Q100

　　AEC-Q100標準主要在于預防產品各種可能發生的狀況或潛在的失誤機會，引導供貨商在開發的過程中就能生產出符合此規范的芯片。AEC-Q100對每一個申請的個案進行嚴格的質量與可靠度確認，即確認制造商所提出的產品數據表、使用目的、功能說明等是否符合當初所宣稱的功能，以及在多次使用后是否能始終如一。

　　此標準的最大目標是提高產品的良品率，這對芯片供貨商來說，不論是在產品的尺寸、合格率及成本控制上都是很大的挑戰。AEC-Q100詳細規范了對于IC芯片的各項要求，其另一方面也代表了汽車制造商以及供貨商對于產品安全的要求。

　　此標準詳細規定了一系列的測試，同時定義了應力測試驅動型認證的最低要求以及IC認證的參考測試條件。這些測試包括7個測試群組：測試群組A（環境壓力加速測試，Accelerated Environment Stress）、測試群組B（使用壽命模擬測試，Accelerated Lifetime Simulation）、測試群組C（封裝組裝整合測試，Package Assembly Integrity）、測試群組D（芯片晶圓可靠度測試，Die Fabrication Reliability）、測試群組E（電氣特性確認測試，Electrical Verification）、測試群組F（瑕疵篩選監控測試，Defect Screening），和測試群組G（封裝凹陷整合測試，Cavity Package Integrity）。

　　此外，為了達到汽車電子產品對工作溫度、耐久性與可靠度的高標準要求，組件供貨商必須采用更先進的技術和更苛刻的測試程序來達成最佳化的設計方法。因此，AEC-Q100又分為不同的產品等級，其中第一級標準的工作溫度范圍在-40℃至125℃之間；最嚴格的第0級標準工作溫度范圍可達到-40℃至150℃。

　　2. AEC-Q001

　　零缺陷是所有產業都在不斷追求的目標，在對于安全性有更高要求的汽車電子產業，對質量的要求更加嚴格。

　　半導體組件的缺陷率用DPM（Defect Per Million）表示。在一些關鍵性的應用組件中，供貨商甚至將缺陷率由一般常用的百萬分之一（Parts Per Million, PPM）單位，提升到十億分之一（Parts Per Billion, PPB），即每生產十億個組件才可能出現有問題的產品。因此通過有效控制DPM可減少因為電子器件失常造成的汽車駕駛安全問題。