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淺談芯片產(chǎn)品的質(zhì)量管理

時間:2021-07-27 已閱讀:13172次


為了保證產(chǎn)品順利產(chǎn)品化、市場化,芯片設(shè)計公司不但要關(guān)注芯片技術(shù),芯片應(yīng)用,市場和銷售,生產(chǎn)運作,財務(wù)和會計,還要重視芯片品質(zhì)管理。

 如何對芯片品質(zhì)進行管理,需要關(guān)注到三點:

1、有正確的芯片質(zhì)量理念

2、有完整的芯片質(zhì)量體系思維

3、有專業(yè)的芯片質(zhì)量知識


一、有正確的芯片質(zhì)量理念

 質(zhì)量是企業(yè)的生命,質(zhì)量是品牌的基礎(chǔ)。正確的芯片質(zhì)量理念有助于芯片質(zhì)量管理。

產(chǎn)品質(zhì)量首先是設(shè)計出來的,其次才是制造出來的,質(zhì)量控制應(yīng)該從制造階段進一步提前到設(shè)計階段。——田口玄一

對于產(chǎn)品質(zhì)量來說,不是100分就是0分。——松下幸之助

在芯片行業(yè),體會最深的是芯片產(chǎn)品質(zhì)量首先是設(shè)計出來的,其次才是制造出來的。設(shè)計是對性能和質(zhì)量的定位,定位不同,標準不同。好和壞,是最原始的質(zhì)量定位;好和優(yōu),是對客戶和市場的質(zhì)量定位。我們交付給客戶的芯片產(chǎn)品一定是好的產(chǎn)品和有質(zhì)量保障的產(chǎn)品,對質(zhì)量的要求不同,對芯片設(shè)計的要求也就不同。

芯片質(zhì)量不只是功能上的好和壞,芯片質(zhì)量有一系列的標準和要求,有些客戶需要,有些客戶不需要,在規(guī)劃和定義產(chǎn)品的時候就要認識到產(chǎn)品要對應(yīng)的目標客戶和市場。一般來說,質(zhì)量要求的提高意味著成本的提升和研發(fā)難度的增加,以及對供應(yīng)鏈的要求更高。

二、有完整的芯片質(zhì)量體系思維

質(zhì)量體系包含一套專門的組織機構(gòu),具備了保證產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量的人力、物力,還要明確有關(guān)部門和人員的職責和權(quán)力,以及規(guī)定完成任務(wù)所必需的各項程序和活動。因此質(zhì)量體系是一個組織落實有物質(zhì)保障和有具體工作內(nèi)容的有機整體。

芯片設(shè)計公司一般申請ISO9001。ISO9000質(zhì)量體系認證是由國家或政府認可的組織以ISO9000系列質(zhì)量體系標準為依據(jù)進行的第三方認證活動,以絕對的權(quán)力和威信保證公開、公正、公平及相互間的充分信任。

TS16949是國際汽車行業(yè)的技術(shù)規(guī)范,是基于ISO9001的基礎(chǔ),加進了汽車行業(yè)的技術(shù)規(guī)范。此規(guī)范和ISO9000保持一致,但更著重于缺陷防范、減少在汽車零部件供應(yīng)鏈中容易產(chǎn)生的質(zhì)量波動和浪費。

質(zhì)量管理貫穿整個過程,從芯片定義和設(shè)計,到芯片生產(chǎn),最后到芯片交付。整個過程也涉及到質(zhì)量的落實和保障,所以必須具備完整的芯片質(zhì)量體系思維,并要關(guān)注到每個節(jié)點的質(zhì)量管理,落實和保障質(zhì)量。


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為了匹配到對應(yīng)的質(zhì)量標準和要求,PDCA成為質(zhì)量控制的管控思路,項目一開始就應(yīng)該建立質(zhì)量策劃及質(zhì)量保證計劃并展開定期審計確保各個環(huán)節(jié)管控落實,確保需求明確,準確評估,設(shè)計前有完整方案及風(fēng)險評估,研發(fā)過程中建立必要仿真(Verilog A、電路前仿、版圖后仿、OCEAN仿真、TCAD仿真等),設(shè)計完成也應(yīng)該有完整的設(shè)計報告。定期的審計和項目完成的復(fù)盤工作既能監(jiān)控研發(fā)過程質(zhì)量,又能及時汲取有效經(jīng)驗,形成公司的知識庫。

在芯片產(chǎn)品設(shè)計之初,測試方案的落實也是質(zhì)量管理的保障的關(guān)鍵。測試大綱、測試用例也應(yīng)該成為芯片研發(fā)活動的關(guān)鍵過程。芯片DFT設(shè)計會有效助力研發(fā)過程中的DEBUG。避免設(shè)計出來發(fā)現(xiàn)可測性差,關(guān)鍵指標無法確認,讓研發(fā)和測試人員陷于困境,為了快速推出產(chǎn)品,有時會容忍質(zhì)量隱患去獲得量產(chǎn)機會的情況發(fā)生。

(三)有專業(yè)的芯片質(zhì)量知識

對于芯片初創(chuàng)公司,每一步都很難。好不容易做出產(chǎn)品,要先跟競品比性能;性能優(yōu)于競品,接下來要比價格;價格又有優(yōu)勢,客戶卻會擔心產(chǎn)品供貨能力;當拍著胸脯說服客戶和保證供貨沒問題,客戶又會擔心產(chǎn)品可靠性有問題。

性能、價格、交貨,這些都是看得見的。那么可靠性呢,看得見還是看不見?

可靠性是芯片質(zhì)量的重要部分,也是大客戶最關(guān)心和最重視的部分。一般的芯片客戶判斷產(chǎn)品可靠性是基于市場有哪些客戶在量產(chǎn),有多少出貨量,有沒有出現(xiàn)品質(zhì)問題。

大客戶判斷芯片產(chǎn)品可靠性是基于芯片質(zhì)量知識,是基于自己的經(jīng)驗和科學(xué)的可靠性測試結(jié)果。

芯片測試包括IC性能指標測試和IC可靠性測試。為了更好的理解芯片品質(zhì)管理,引入三個名詞:品質(zhì)、質(zhì)量、可靠性。

品質(zhì)屬于定性分析,主要是主觀的因素,評價標準或判斷是主觀的,可以用于人和物。

質(zhì)量(Quality)就是產(chǎn)品性能的測量,它回答了一個產(chǎn)品是否合乎規(guī)格(SPEC)的要求,是否符合各項性能指標的問題。

可靠性(Reliability)則是對產(chǎn)品耐久力和耐環(huán)境條件的測量,它回答了一個產(chǎn)品生命周期有多長和能經(jīng)受怎么樣的環(huán)境考驗。

因此,做個定義:IC品質(zhì)=IC質(zhì)量+IC可靠性

公司對芯片品質(zhì)的定位,也是對芯片質(zhì)量和可靠性的定位。在定義和設(shè)計產(chǎn)品之前,要考慮到性能指標的測試范圍,既要考慮一致性,也要考慮生產(chǎn)良率,同時要兼顧可靠性測試要求。最終對應(yīng)到目標市場和目標客戶。

可靠性(Reliability)的問題相對而言比較棘手,產(chǎn)品能用多久?能適用什么樣的工作環(huán)境?

芯片可靠性測試主要分為環(huán)境測試和壽命測試兩個大項:

環(huán)境測試包含:

1、機械測試(振動測試、沖擊測試、離心加速測試、引出線抗拉強度測試和引出線彎曲測試)

2、引出線易焊性測試

3、溫度測試(低溫、高溫和溫度交變測試)

4、濕熱測試(恒定濕度和交變濕熱)

5、特殊測試(鹽霧測試、霉菌測試、低氣壓測試、靜電耐受力測試、超高真空測試、核輻射測試,浪涌測試)

壽命測試包含:

1、長期壽命測試(長期儲存壽命和長期工作壽命)

2、加速壽命測試(恒定應(yīng)力加速壽命、步進應(yīng)力加速壽命和序進應(yīng)力加速壽命)

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車載芯片可靠性認證

下面從消費級和車規(guī)級兩個方面來介紹芯片產(chǎn)品可靠性等級測試項目。

(一)消費級可靠性標準

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(二)車規(guī)級可靠性標準

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總而言之,建立在正確的質(zhì)量觀念之上,依托完善的質(zhì)量體系,規(guī)范化管理,持續(xù)改進優(yōu)化設(shè)計、生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就天然的具備了高品質(zhì)的基因,再經(jīng)過行業(yè)標準的考驗,即可提供客戶滿意、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。