如何实现零缺陷的汽车元件设计生产

　　汽车与其他普通消费类产品的重要差别之一就是更高的安全性要求。在汽车产业中，往往系统的功能与质量相比只能处于次要地位。汽车操控的安全性与组成整个汽车的零件都有密切关系。每个零部件都被要求能达到最高的质量与可靠性，甚至实现零缺陷（Zero Defect）的理想状态。

　　汽车零部件及相关产品的最大推动力往往不是先进的技术，而更多的是质量的水平；而质量的提升需要严格管控程序来实现。目前汽车产业的重要质量管理系统与相关规范包括由汽车电子设备委员会（Automotive Electronics Council, AEC）所提出的各项规范以及QS-9000和TS 16949等。另外零件提供商也会提出自己的规范，如ST的汽车等级认证（Automotive Grade Qualification）等。

　　AEC系列规范

　　克莱斯勒、福特和通用汽车/Delco Electronics为建立一套通用的零件资质及质量系统标准而设立了汽车电子委员会（AEC）。AEC建立了质量控制的标准，同时，由于符合AEC规范的零部件均可被上述三家车厂同时采用，促进了零部件制造商交换其产品特性数据的意愿，并推动了汽车零件通用性的实施，为汽车零件市场的快速成长打下基础。

　　专门用于芯片应力测试（Stress Test）的认证规范AEC-Q100是AEC的第一个标准。AEC-Q100于1994年6月首次发表，经过十多年的发展，AEC-Q100已经成为汽车电子系统的通用标准。在此文件的开发过程中，重要的芯片供应商都有机会提出他们的意见。

　　该规范能使汽车元件更快速地满足汽车市场的采购需求。汽车电子元件只要被认定为符合此规范要求即被认为具有高质量与可靠性，并可适合于汽车应用的复杂恶劣的环境中，而不再需要进行反复的循环认证测试。

　　AEC在AEC-Q100之后又陆续制定了针对离散组件的AEC-Q101和针对被动组件的AEC-Q200等规范，以及AEC-Q001/Q002/Q003/Q004等指导性原则（Guideline）。以下将分别做出简要介绍：

　　1. AEC-Q100

　　AEC-Q100标准主要在于预防产品各种可能发生的状况或潜在的失误机会，引导供货商在开发的过程中就能生产出符合此规范的芯片。AEC-Q100对每一个申请的个案进行严格的质量与可靠度确认，即确认制造商所提出的产品数据表、使用目的、功能说明等是否符合当初所宣称的功能，以及在多次使用后是否能始终如一。

　　此标准的最大目标是提高产品的良品率，这对芯片供货商来说，不论是在产品的尺寸、合格率及成本控制上都是很大的挑战。AEC-Q100详细规范了对于IC芯片的各项要求，其另一方面也代表了汽车制造商以及供货商对于产品安全的要求。

　　此标准详细规定了一系列的测试，同时定义了应力测试驱动型认证的最低要求以及IC认证的参考测试条件。这些测试包括7个测试群组：测试群组A（环境压力加速测试，Accelerated Environment Stress）、测试群组B（使用寿命模拟测试，Accelerated Lifetime Simulation）、测试群组C（封装组装整合测试，Package Assembly Integrity）、测试群组D（芯片晶圆可靠度测试，Die Fabrication Reliability）、测试群组E（电气特性确认测试，Electrical Verification）、测试群组F（瑕疵筛选监控测试，Defect Screening），和测试群组G（封装凹陷整合测试，Cavity Package Integrity）。

　　此外，为了达到汽车电子产品对工作温度、耐久性与可靠度的高标准要求，组件供货商必须采用更先进的技术和更苛刻的测试程序来达成最佳化的设计方法。因此，AEC-Q100又分为不同的产品等级，其中第一级标准的工作温度范围在-40℃至125℃之间；最严格的第0级标准工作温度范围可达到-40℃至150℃。

　　2. AEC-Q001

　　零缺陷是所有产业都在不断追求的目标，在对于安全性有更高要求的汽车电子产业，对质量的要求更加严格。

　　半导体组件的缺陷率用DPM（Defect Per Million）表示。在一些关键性的应用组件中，供货商甚至将缺陷率由一般常用的百万分之一（Parts Per Million, PPM）单位，提升到十亿分之一（Parts Per Billion, PPB），即每生产十亿个组件才可能出现有问题的产品。因此通过有效控制DPM可减少因为电子器件失常造成的汽车驾驶安全问题。