在車規(guī)芯片認證Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED的關系和區(qū)別

在完成了AEC Q100 F組的兩項內容介紹后，關于AEC文件中測試方法和統(tǒng)計指導的幾個內容都已經(jīng)完成，這幾個內容對于剛接觸AEC認證和車規(guī)體系的朋友們理解起來可能有些吃力，所以在此進行一下總結和對比。

實際上縱觀整個AEC相關附件和AEC Q100的內容，除了對認證的樣品測試有著嚴格的要求，也對生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計和監(jiān)控有著嚴格的要求和定義，但是維度缺少了對測試設備穩(wěn)定性的要求，雖然這在E組第5項ED電分配中有所提及，但是并沒有具體的測試設備驗收指導方案，不過我相信各個車規(guī)零部件生產(chǎn)企業(yè)，都具備16949的質量體系，那么自然也就知道測試設備如何Release，我也寫了一個關于MSA的文章進行了深入的介紹和解讀，在此就不詳細展開，我們還是回到AEC Q100文件本身。

首先我們再回憶一下這幾項驗證內容在AEC Q100圖2中的位置。

如圖中所示，此5項內容分布在E和F組，分別屬于E組電性能驗證測試的E5-ED、E6-FG、E7-CHAR，和F組缺陷篩查測試的F1-PAT和F2-SBA。實際上PAT、SBA、CHAR又分別對應是AEC Q001、002、003三個附件文件，是AEC認證的通用指導文件。FG對應AEC Q100-007，ED對應AEC Q100-009兩個AEC Q100的附件。包含的信息量很大。

閱讀過程會發(fā)現(xiàn)5個文件內容互相提及并引用，導致朋友們不把5個文件都看完似乎都很難理解其中某一項的內容。

還是先逐項解讀下對應的內容，按照比較容易理解的前后順序進行介紹：

E6 - FG 故障分級

FG的題目與翻譯們，不太容易明白，其實FG項目就是芯片規(guī)劃測試方法以及相應測試覆蓋率即芯片制造過程測試程序的評價，能否模擬芯片在實際運行時的各種狀態(tài)，能否完整地測試芯片輸入與輸出，F(xiàn)G只面向數(shù)字信號及數(shù)?；旌?a target="_blank">信號中數(shù)字部分。（模擬輸出部分在原則上要求100%檢測，因此不需要通過此分級）

FG主要研究輸入和輸出出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象、信號無法正常響應但又無法檢測出的可能性。

E7 - CHAR 特征特性

CHAR內容，目的是告訴大家如何確定一個產(chǎn)品的規(guī)格書參數(shù)和規(guī)格書上下限的制定，要在確保產(chǎn)品工藝制程穩(wěn)定性的前提下（Cpk>1.67），根據(jù)對多批次產(chǎn)品的實際測試結果給出一個適當?shù)囊?guī)格書參數(shù)及范圍。（有朋友會有疑問，把上下限放大，Cpk自然就好，這個說法確實沒錯，但是上下限放的過大，客戶也會對產(chǎn)品的精確度產(chǎn)生懷疑，會影響此產(chǎn)品的應用，所以需要根據(jù)實際情況選擇一個最合適的參數(shù)。）

在新產(chǎn)品推出時和產(chǎn)品變更時，都要執(zhí)行CHAR的流程來重新定義規(guī)格書。

E5 - ED 電性能分配

ED檢測內容中，還統(tǒng)計了多批產(chǎn)品檢測結果中Cpk的數(shù)值，規(guī)定為Cpk應在1.67以上。但ED項目一定要使用規(guī)格書參數(shù)作為基準，并經(jīng)過對測試設備偏差校正才能得到結果，因此ED項目一定是CHAR以后才可以實施，沒有規(guī)格書參數(shù)ED項目就不能實施。

CHAR針對產(chǎn)品生產(chǎn)的實際狀況設定規(guī)格書參數(shù)；ED在對擬定的規(guī)格書參數(shù)進行校驗之后，剩余批次生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性能否滿足規(guī)格書參數(shù)。

F1 - PAT 過程平均測試

PAT內容，就是要按照實際生產(chǎn)過程不斷地修改規(guī)格書所界定的上限與下限，從而保證所生產(chǎn)產(chǎn)品的質量可靠一致，這里需要了解一下幾種上限與下限之間的差異，LSL/USL為規(guī)格書定義的上限，LTL/UTL為測試程序定義的上限，PAT為根據(jù)Robust均值與Robust標準差所定義的上限。從理論上講，LSL/USL的范圍>LTL/UTL的范圍>PAT Limit的范圍，而AEC文件中定義的部分測試內容必須使用PAT的極限作為LTL和UTL，所以說PAT就是將測試的要求變得更加嚴格。

PAT實踐，其實是避免了前面講到CHAR工藝中為保證Cpk一味放大上下限而忽視了提高生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性。

看了這篇文章你就會明白車規(guī)芯片認證有多么嚴格了，在實際的生產(chǎn)過程當中，我并不肯定會有多少公司能做這件事，但這的確是流程要求必須要落實的。

F2 - SBA 統(tǒng)計良率/分bin分析

相對于上述幾個互相糾纏的概念，SBA的理解就容易很多，SBA實際上包含兩個內容，一是SYA Statistical Yield Analysis，二是SBA Statistical Bin Analysis。內容是要根據(jù)生產(chǎn)過程中至少6個批次的良率和分bin統(tǒng)計，對任何低于SYL1或超過SBL1的晶圓或批次都應標記以供工程評審。此外，對任何低于SYL2或超過SBL2的批次都要求被隔離并給出改善措施。

注意的是，SBA內容要求使用PAT的上下限進行統(tǒng)計，這也加大了對生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性的要求。

上面是對5項內容進行了總結，簡單歸納總結一下：

首先必須根據(jù)FG要求定義測試覆蓋率；

然后要根據(jù)CHAR要求定規(guī)格書參數(shù)；

定了規(guī)格書參數(shù)后要做ED確定產(chǎn)品是否都可以達到Cpk>1.67的標準；

樣品就算ED Cpk通過，還要對長期生產(chǎn)進行更嚴格的PAT測試限值修正；

基于PAT的測試限值，要對批次進行SBA/SYA統(tǒng)計監(jiān)控。

這就是AEC Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED，這5項內容的關系和區(qū)別，您了解了嗎？