中心議題：

• 討論半導體產品小批量試生產到正式生產階段實現零缺陷的最佳實踐

解決方案：

• 運用TFQ最佳實踐
• 根據統計數據設定正確的測試限值

當今的消費者和原始設備製造商(OEM)都要求將高質量和高可靠性作為車載產品的基本要求。據估計，車載電子元器件正以8.1%複合年均增長率的速度增長(CAAGR)[1]，這(zhe)種(zhong)發(fa)展(zhan)態(tai)勢(shi)將(jiang)推(tui)動(dong)對(dui)零(ling)缺(que)陷(xian)產(chan)品(pin)投(tou)放(fang)需(xu)求(qiu)的(de)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)。半(ban)導(dao)體(ti)供(gong)應(ying)商(shang)麵(mian)臨(lin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)是(shi)在(zai)推(tui)出(chu)低(di)成(cheng)本(ben)產(chan)品(pin)的(de)同(tong)時(shi)還(hai)要(yao)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)這(zhe)一(yi)要(yao)求(qiu)。　　

benwenzhong
，womenjiangzhongdiantaolunbandaotichanpinxiaopiliangshishengchandaozhengshishengchanjieduanshixianlingquexiandezuijiashijian。zaichanpinshoumingzhouqidezaoqijieduan，youyushizuixinchanpin，yincituichunaxiejuyouzaoqiguzhangqianzaifengxiandebujiandegailvzuigao。　

圖1顯示了典型的“浴盆”形曲線，該曲線表明在沒有實施任何最佳實踐而開始生產的情況下，新產品可靠性隨時間變化的情況。早期故障被看作是時間零點/低裏程數故障。在進行一係列校正和可靠性改進後
，隨著時間的推移，這種故障率可降至人們一般認為的隨機故障率(如果所有係統問題都得到了解決)。隨sui著zhe故gu障zhang率lv降jiang至zhi隨sui機ji水shui平ping以yi及ji產chan品pin運yun行xing老lao化hua，車che載zai電dian子zi產chan品pin開kai始shi達da到dao其qi預yu期qi的de使shi用yong壽shou命ming
，從cong而er出chu現xian元yuan件jian老lao化hua帶dai來lai的de故gu障zhang率lv增zeng高gao。一yi般ban而er言yan
，一yi個ge階jie段duan中zhong占zhan有you主zhu導dao地di位wei的de故gu障zhang機ji理li未wei必bi與yu產chan品pin壽shou命ming周zhou期qi其qi他ta階jie段duan中zhong占zhan主zhu導dao地di位wei的de機ji理li相xiang同tong。
 

圖1“浴盆”形曲線顯示了半導體故障率隨時間變化的情況　　

利用一些眾所周知的最佳實踐，這種零缺陷方法重點針對曲線的“早期使用壽命”部分。產品零缺陷投放所使用的一些主要方法包括足夠的質量檢測(TFQ)範圍
、專用構建流程因素(例如：新技術的超負載試驗(burn-in))以及實施異常值控製。通過實時數據和器件分析並利用分層方法成功實施各種方案可實現早期故障探測、加快情況了解，同時還可在不影響用戶的情況下及時采取故障校正措施。　　

實現產品投放期間零缺陷的第一種方法是運用TFQ最佳實踐。這些最佳實踐包括根據器件溫度特性和極端工藝條件承受能力(角隅點評估(cornerlotevaluation))來測定VMIN和VMAX;針對器件設計的特別功能測試;以及關斷泄漏測試等其他最佳實踐。TFQ的一個關鍵方麵是根據統計數據設定正確的測試限值。　　

另外
，您還要確保所有無法在最終封裝中測試的器件設計結構都完成晶圓測試。大電容器結構的氧化物完整性應力測試便是一個很好的例子——如果測試和設計布局允許直接訪問電容器本身。其他較好的測試實施實踐還包括那些側重於確保95%以上高測試覆蓋範圍、高柵極數目器件的掃描實施、過(guo)壓(ya)應(ying)力(li)測(ce)試(shi)以(yi)及(ji)統(tong)計(ji)靜(jing)態(tai)電(dian)流(liu)測(ce)試(shi)的(de)方(fang)法(fa)。綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)，這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)均(jun)可(ke)保(bao)證(zheng)從(cong)大(da)批(pi)產(chan)品(pin)中(zhong)篩(shai)選(xuan)出(chu)異(yi)常(chang)值(zhi)部(bu)件(jian)的(de)同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)產(chan)品(pin)說(shuo)明(ming)書(shu)規(gui)範(fan)。

篩shai選xuan早zao期qi故gu障zhang所suo運yun用yong的de第di二er種zhong方fang法fa是shi根gen據ju技ji術shu風feng險xian建jian立li專zhuan門men的de構gou建jian流liu程cheng。此ci類lei特te別bie流liu程cheng的de一yi個ge例li子zi是shi在zai逐zhu步bu量liang產chan期qi間jian實shi施shi超chao負fu載zai試shi驗yan。一yi般ban而er言yan
，應ying對dui新xin技ji術shu和he存cun在zai漏lou過guo未wei知zhi缺que陷xian潛qian在zai風feng險xian的de用yong戶hu定ding製zhi設she計ji實shi施shi超chao負fu載zai試shi驗yan。為wei了le正zheng確que使shi用yong這zhe種zhong方fang法fa
，您nin需xu要yao了le解jie關guan鍵jian組zu件jian訪fang問wen和he超chao負fu載zai試shi驗yan選xuan定ding條tiao件jian(電壓
、溫度和應力持續時間)相xiang關guan的de工gong藝yi技ji術shu和he設she計ji。正zheng確que實shi施shi後hou，超chao負fu載zai試shi驗yan可ke加jia快kuai對dui早zao期qi故gu障zhang進jin行xing更geng優you的de內nei嵌qian探tan測ce和he缺que陷xian篩shai選xuan，從cong而er促cu進jin較jiao早zao地di了le解jie產chan品pin壽shou命ming周zhou期qi中zhong出chu現xian的de故gu障zhang，並bing采cai取qu一yi係xi列lie的de故gu障zhang校xiao正zheng措cuo施shi，且qie不bu會hui給gei用yong戶hu帶dai來lai不bu利li影ying響xiang。　　

為了最大化超負載試驗值：    

1)應提交超負載試驗中出現故障的所有組件，以進行全麵的電子及物理故障分析;    

2)找出每一種故障特征的根本原因;    

3)實施正確的校正措施。     

校正措施通常包括：congjingyuanzhizaogongyijishubenshenjianshaoquexian，gaijinzidongceshishebeiyingliceshiyitigaoguzhangjiancejizhixiaolv，zaigongyishangyoushishigaijindeyichangzhikongzhiyijiangchaofuzaishiyandejieguotigaozhi100%良率。圖2顯示了根據逐步量產階段了解到的情況實施測試增強以後得到的改進的超負載測試良率。
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圖2超負載試驗後良率隨時間變化的情況

，以及實施測試改進後良率的提高情況　　

需要注意的是，進行超負載試驗需要工具、設(she)備(bei)以(yi)及(ji)人(ren)力(li)
，因(yin)此(ci)從(cong)投(tou)資(zi)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)昂(ang)貴(gui)的(de)篩(shai)選(xuan)方(fang)法(fa)。如(ru)果(guo)故(gu)障(zhang)根(gen)本(ben)原(yuan)因(yin)和(he)校(xiao)正(zheng)方(fang)法(fa)都(dou)已(yi)明(ming)確(que)
，並(bing)且(qie)對(dui)於(yu)所(suo)得(de)結(jie)果(guo)可(ke)達(da)到(dao)目(mu)標(biao)水(shui)平(ping)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)把(ba)握(wo)，那(na)麼(me)也(ye)可(ke)以(yi)不(bu)使(shi)用(yong)或(huo)者(zhe)少(shao)使(shi)用(yong)超(chao)負(fu)載(zai)試(shi)驗(yan)。

最後，要想達到產品上市期間零缺陷的目標，需要廣泛實施異常值控製最佳實踐。隨著自動化程度

、數據采集和數據傳輸水平的不斷提高，在增強異常值控製過程中，增強控製和實時反饋的機會也隨之增多。異常值控製包括統計箱限製(SBL)、統計良率限製(SYA)、動態參數異常值控製(DPO)或部件平均測試(PAT)。在晶圓測試層麵
，降低缺陷的方法還包括一些測測後異常值控製技術
，例如：複合晶圓圖表



、單裸片篩選以及複合晶圓圖表和封邊條。
 

圖3a描述了八晶圓圍繞測試“單裸片”的測試篩選方法;圖3b描述了另一種形式的“單裸片”位置測試篩選方法。　　

圖3描述了在晶圓級測試中剔除異常值部件的圖案異常值篩選方法的一些示例
，這一工作可使用自動測試設備和圖像識別軟件完成。圖3a中，標有問號的裸片在晶圓測試中被視為不合格
，因為其周圍的八顆芯片已在晶圓測試中被識別為不合格
，從而牽連了它。圖3b中，標有問號的裸片也是受了一列故障芯片的牽連。這些檢測異常值的技術也常常被稱為“單裸片”方法。
 

圖4最終測試良率(超負載試驗前)和標出不符合統計良率限值的點的示例圖。該點是一個異常值

，是要求進一步篩選和分析的風險點，也可能會出現不合格品。　　

圖4xianshiletongjiyichangzhishaixuanfangfadeyigelizi。yijuhuangseyuanquanbiaozhudesekuaibiaoshizuizhongceshizhongweinengdadaotongjilianglvxianzhi。zheshi，yingjianggaidianbiaozhuchulai，liyonggongchengfenxizhaochuyichanglianglvxiajiangdeyuanyin。jinxingguzhangfenxihegenbenyuanyintiaozhahoufaxian
，gaidiandebushuqingkuangzuiyoukenenghuidaozhichuxianbuhegepin。zuoweizhubuliangchandeqishidian
，yinggenjuxiangtonghuoleisishejihuojishulaishezhichuqixianzhi，zhidaokeyishoujidaogengduodeshujulaishezhijiyutongjishujudexianzhiweizhi。suizhechanpindezhubuliangchan
，ruguoyijingduichongzudetongjiceshishujujinxingleshoujihefenxi，namejiukeyigenjutedingceshiqijianlaishezhiSYL和SBL限值。此後

，隨著時間的推移，可對SYL和SBL限值進行定期調節，以確保該限值在篩選異常值過程中始終有效。　　

人ren們men對dui汽qi車che行xing業ye的de期qi望wang是shi零ling缺que陷xian。利li用yong上shang述shu最zui佳jia實shi踐jian，可ke實shi現xian零ling缺que陷xian產chan品pin投tou放fang和he保bao護hu消xiao費fei者zhe的de願yuan望wang，同tong時shi通tong過guo必bi要yao的de學xue習xi過guo程cheng讓rang我wo們men更geng快kuai地di掌zhang握wo了le降jiang低di缺que陷xian的de方fang法fa。達da到dao零ling缺que陷xian目mu標biao過guo程cheng中zhong存cun在zai的de許xu多duo挑tiao戰zhan讓rang人ren望wang而er生sheng畏wei，而er且qie也ye並bing非fei一yi定ding會hui成cheng功gong。這zhe就jiu是shi為wei什shen麼me要yao使shi用yong質zhi量liang檢jian測ce最zui佳jia實shi踐jian、特別流程(例如：超負載試驗等)的原因，同時異常值控製最佳實踐將使半導體供應商能夠史無前例地滿足人們對於真正安全產品投放的需求。