I componenti dei semiconduttori sono il cuore dell'assemblaggio di componenti elettronici nelle automobili Secondo i diversi produttori e modelli di automobili, le automobili moderne possono richiedere fino a 8.000 chip e questo numero aumenterà solo con la popolarità delle auto a guida autonoma. Il sottosistema elettronico e i circuiti integrati che utilizza forniranno sensori senza conducente, radar e intelligenza artificiale necessari per l'auto senza conducente.
La produzione annuale di autovetture e autocarri leggeri è superiore a 88 milioni e in ogni auto sono installati migliaia di chip. L'impatto dell'industria automobilistica sulla produzione di semiconduttori ha iniziato a manifestarsi: un semplice dato sono le migliaia di chip utilizzati nelle automobili. Niente può fallire.
L'affidabilità delle parti di semiconduttori per autoveicoli è fondamentale: qualsiasi chip che si guasta mentre il veicolo è in movimento può comportare costose riparazioni in garanzia e richiami di prodotti e può danneggiare l'immagine del marchio dell'automobilista, in casi estremi può portare a lesioni personali. La lesione è addirittura pericolosa per la vita.
Se un'auto ordinaria ha 5.000 chip e un'automobile produce 25.000 auto al giorno, allora anche una percentuale di guasti al chip di un milionesimo (ppm) porterà a oltre 125 vetture al giorno a causa dell'affidabilità della qualità del chip. problema.
Poiché il semiconduttore è più importanti case automobilistiche emissione guasto diagramma di Pareto, sistemi automotive livello fornitore ora richiede qualità semiconduttore può raggiungere il livello di un miliardesimo (ppb), e la tendenza attuale è che non importa quanto il numero di chip, il più un numero crescente di fornitori ha cominciato a definire 'numero massimo di colpa'.
L'attuale metodo di rilevamento dei guasti dell'affidabilità si basa in modo eccessivo sui test e sui test di burn-in, pertanto gli obiettivi di qualità non possono essere raggiunti e sono molto diversi e, allo stesso tempo, gli standard di revisione diventano sempre più impegnativi e i fabs sono stati ritenuti affidabili all'origine della produzione dei chip. Problemi di sessualità, perché è il costo più basso per trovare problemi e adottare misure correttive in questo momento.Per entrare in questa area di mercato in crescita, o semplicemente per mantenere la quota di mercato, i produttori di IC devono rispondere attivamente a questa modifica dei requisiti di affidabilità dei chip. .
Fortunatamente, per i produttori di semiconduttori, l'affidabilità del chip è strettamente correlata a ciò che sanno: difetti casuali.
Infatti, per processi e prodotti ben progettati, i primi problemi di affidabilità del chip (affidabilità estrinseca) sono dominati da difetti casuali.I difetti Killer (difetti che influenzano la resa) sono causati da componenti al tempo t = 0 (finalmente Test) Guasti I potenziali difetti (imperfezioni che influiscono sull'affidabilità del chip) sono difetti che causano il fallimento del componente a t> 0 (dopo l'invecchiamento).
La relazione tra difetti killer (beneficio) e potenziali difetti (affidabilità) si trova ad incidere sull'affidabilità osservando lo stesso tipo di difetto che influisce sulla resa, entrambi basati principalmente sulla dimensione dei difetti e sulla loro comparsa sulla struttura dei componenti. Posizione da distinguere: la Figura 1 mostra esempi di assassini e potenziali difetti che portano a circuiti aperti e cortocircuiti.
Figura 1 Lo stesso tipo di difetto che influisce sulla velocità di resa influisce anche sull'affidabilità e si basa principalmente sulla dimensione dei difetti e sulla loro posizione sulla struttura del modello.
La relazione tra i difetti di rendimento e affidabilità non è limitata a tipi specifici di difetti: qualsiasi tipo di difetto che può causare una perdita di rendimento può anche causare problemi di affidabilità L'analisi dei guasti mostra che la maggior parte dei difetti di affidabilità sono in realtà correlati al processo. I difetti sono riconducibili al fab Poiché i difetti di resa e affidabilità hanno la stessa causa alla radice, il miglioramento della resa (riducendo i difetti legati alla resa) aumenterà l'affidabilità.
La curva A in Figura 2 mostra la tipica curva di rendimento: se consideriamo solo il rendimento del chip, a un certo punto ulteriori investimenti in questo processo potrebbero non essere convenienti, quindi il tasso di rendimento tende ad aumentare nel tempo. Per la scorrevolezza, la linea tratteggiata B in Figura 2 mostra la curva della stessa fabbrica che produce lo stesso prodotto, tuttavia, se vogliono rifornire l'industria automobilistica, devono considerare anche il costo di un'insufficiente affidabilità. Sono necessari ulteriori investimenti per ridurre ulteriormente la densità dei difetti, che può sia aumentare il rendimento sia aumentare l'affidabilità richiesta dai fornitori del settore automobilistico.
Figura 2 Curve dei rendimenti per diversi tipi di fabs (rendimento rispetto al tempo) La curva A è applicabile ai fabs nell'industria non automobilistica, la principale preoccupazione è la redditività di Fab. Ad un certo punto, la resa è stata Abbastanza alto, non è pratico continuare a cercare di ridurre il tasso di difetti.La linea tratteggiata B include anche la curva di rendimento di affidabilità.Per i prodotti a circuito integrato utilizzati nella catena di fornitura automobilistica, ulteriori investimenti devono essere effettuati per garantire alta affidabilità, che è correlata ai benefici. Strettamente correlato.
Il passaggio da un fornitore generico di chip a un fornitore automobilistico richiede un cambio di paradigma nella gestione dei fab I produttori di semiconduttori di successo nell'industria automobilistica hanno già adottato la seguente strategia: il modo migliore per ridurre i difetti potenziali (affidabilità) è ridurre i wafer Il livello generale di difetti casuali dell'impianto: ciò significa che esiste una strategia di livello mondiale per ridurre i difetti, tra cui: migliorare i rendimenti di base, ridurre l'incidenza delle anomalie, individuarle rapidamente quando sono anomale e ripararle online e utilizzare lo screening dei cristalli per eliminare sospetti I grani
