车用IC规范AEC-Q100认证AEC-Q100测试报告

近两年的MWC(全球行动通讯大会)各大车厂皆推出车联网的应用概念，日前两大行动装置操作系统开发商Apple与Google也正式跨足汽车领域，分别发表CarPlay及Android Auto平台，除了Google无人驾驶车，包含Benz/BMW/Volvo/一汽集团/中国军事交通学院…等产官机构都已完成无人驾驶技术开发并开始进行道路实验，中国的网络企业百度、乐视也在无人驾驶的领域展现积极切入动作。全球汽车电子的产值将会因为应用平台的成熟而大幅成长。车用IC的在2018前的年复合成长率为10.8%，为更领域之Zui，其中亚太区的车用IC更高达20%，IC业者无不磨刀霍霍的准备强攻此新蓝海市场。


车用IC的市场相较于ICT资通产业的Zui大差异为市场较为封闭，且前期的开发及验证期可能长达3年，对台湾/中国IC业者已习惯Time to market的运作模式相悖，价值理念也不尽相同，本文将以AEC-Q100的IC验证规范解析如何满足车厂/模块厂客户的需求，并将本文焦点放在2014年9月新改版规范AEC-Q100 H版的要求进行解读。

一、想入场，请先取得两张门票-AEC & ISO/TS 16949
要进入车子领域，打入各Tier1车电大厂供应链，必须取得两张门票，第一张是由北美汽车产业所推的AEC-Q100(IC), 101(离散组件), 200(被动零件)可靠度标准；第二张门票，则要符合零失效(Zero Defect)的供应链质量管理标准ISO/TS 16949规范(Quality Management System)。其及关连性可参考下列图示1说明。

图1 : 车用零组件基本要求说明图；数据源 : GRGT广电计量官网 www.grgtest.com

二、汽车零组件市场层级决定可靠度质量要求
汽车零组件市场可以大致区分为3部分：
1. OEM / ODM (正厂出厂零件) / OES (正厂维修零件)
2. DOP (Dealer Option经销商选配零件)
3. AM (After Marketing 副厂零件)

对客户的失效率预估及备品备置策略会因决定进入不同市场而有所变化，OEM/ ODM/ OES为原厂保固，因其保固期较长，各车厂需要在制造及售后服务的成本之间取得平衡，IC供货商要进入的门坎较高。DOP则为各经销商因在地市场的销售策略需求所做的选配项目，进入门坎与上述相近，售后市场(AM)与原厂保固无关，所以相对进入门坎及成本是较低的。另一面向为AM的产品类型较多属于影音周边与主被动安全无关，所要求的可靠度也低于原厂零件，可参考下图2说明

图2 : 车用零组件市场差异；数据源 : 宜特科技可靠度工程处处长曾劭钧着

三、车用IC规范AEC-Q100的验证流程
那么，IC设计业者，该如何进入车用IC供应链呢?首先应先了解其中之一张门票，AEC-Q100。下图3为AEC-Q100规范中的验证流程，此图是以Die DesignàWafer Fab.àPKG AssemblyàTesting的制造流程来绘制，各群组的关联性需要参考图中的箭头符号，笔者将验证流程分为5个部分进行简易说明，各项测试的细节部分就不再细述。

1. Design House: 
红色区域为可靠度实验前后的功能测试，此部分需IC设计公司与测试厂讨论执行方式，与一般IC验证主要差异在功能测试的温度设定，此部分稍后会进行说明。

2.Wafer Foundry: 
Group D的绿色区域为晶圆厂在Wafer Level的可靠度验证，Fabless的IC业者须与委托制造的晶圆厂取得相关资料。

3.Reliability Test : 蓝色区域为可靠性视产品包装/特性需要执行的项目，AEC将其分为:
            . Group A : 加速环境应力实验
            . Group B : 加速工作寿命模拟
            . Group C : 封装完整性测试
            . Group E : 电性验证测试
.             Group G : 空腔/密封型封装完整性测试

4.Design Verification: 
部分Group E的咖啡色区域为设计时间的失效模式与影响分析评估，成品阶段的特性验证以及故障涵盖率计算。

5.Production Control: 
Group F的区域生产阶段的质量控管，包含良率/Bin使用统计手法进行控管及制定标准处理流程。

图3 : AEC-Q100验证流程；数据源 :  www.aecouncil.com及本文补充说明