AEC-Q100文件，是芯片開展車規(guī)等級驗(yàn)證的重要標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)文件。

F組驗(yàn)證是DEFECT SCREENING TESTS缺陷篩查測試

本文將重點(diǎn)對F組的第2項(xiàng)SBA --- Statistical Bin/Yield Analysis 統(tǒng)計(jì)良率分析項(xiàng)目進(jìn)行展開討論。

通過AEC Q100中表2信息，可以看出F組僅有兩項(xiàng)內(nèi)容，PAT和SBA，是Fab制造環(huán)節(jié)和電性能測試都需要進(jìn)行的內(nèi)容，通過后續(xù)的詳細(xì)解讀，我們會發(fā)現(xiàn)PAT和SBA實(shí)際上是一種測試統(tǒng)計(jì)方式，而不是一項(xiàng)具體的測試驗(yàn)證內(nèi)容。

表格2中SBA給出的信息如下：

Statistical Bin/Yield Analysis編號為F2，參考文件為AEC Q002，是AEC系列文件的第二個(gè)附件。

附件需求：

供應(yīng)商根據(jù)測試方法確定樣品數(shù)量和接受標(biāo)準(zhǔn)。如果對給定的零件不能進(jìn)行這些測試內(nèi)容，供應(yīng)商必須提供證明。如果供應(yīng)商要對PAT和SBA方法進(jìn)行更新并應(yīng)用，比如要符合此項(xiàng)指導(dǎo)方針的原則。

讓我們來看一下AEC Q002文件：

AEC - Q002 Rev B GUIDELINES FOR STATISTICAL YIELD ANALYSIS

1 適用范圍

本指南旨在作為檢測和去除異常批次材料的方法，從而確保滿足AEC-Q100或AEC-Q101所提供的芯片的質(zhì)量和可靠性。 本指南中描述的原則適用于封裝或未封裝的Die。

1.1 目的

本指南描述了一種方法，利用基于統(tǒng)計(jì)良率限定(SYL)和統(tǒng)計(jì)分Bin限定(SBL)計(jì)算的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，識別顯示異常低良率或異常高Bin故障率的晶圓片、晶圓片批次或封裝組裝批次。經(jīng)驗(yàn)表明，表現(xiàn)出這些異常特征的晶圓和封裝批次通常質(zhì)量較差，并可能導(dǎo)致重大的系統(tǒng)可靠性和質(zhì)量問題。

具體應(yīng)用的方法可能與本指南中描述的不同，特別是在分布是非正態(tài)分布的情況下。其他推導(dǎo)出的方法可以用良好的統(tǒng)計(jì)理由加以使用。供應(yīng)商應(yīng)準(zhǔn)備好證明這些統(tǒng)計(jì)方法所使用的統(tǒng)計(jì)方法的合理性。

注:為了獲得最佳SYL和SBL結(jié)果，請使用AEC Q001中描述的基于部件平均測試極限(PAT)的測試極限。

1.2 相關(guān)文獻(xiàn)

AEC-Q001 Guidelines for Part Average Testing

AEC-Q100 Stress Test Qualification for Integrated Circuits

AEC-Q101 Stress Test Qualification for Discrete Semiconductors

2 建立統(tǒng)計(jì)良率限值(SYL)和統(tǒng)計(jì)分bin限值(SBL)的方法

2.1 基本晶圓片/晶圓批次/組裝批次級別限值的詳細(xì)說明

從至少6個(gè)批次產(chǎn)品收集數(shù)據(jù)，描述良率(每塊晶圓的好Die)和所有關(guān)鍵失效Bin的統(tǒng)計(jì)分布性質(zhì)，按照供應(yīng)商和用戶/客戶之間達(dá)成一致的分Bin方式(每個(gè)失效Bin原因的Die失效數(shù)量)。如果成品率和失效Bin分布顯示合理地符合正態(tài)分布(如果適用于正態(tài)分布)，則確定每個(gè)批次通過的器件百分比，和每個(gè)批次每個(gè)失敗分bin的器件百分比的平均值和西格瑪值(此處使用的批可以指每個(gè)晶圓、一個(gè)晶圓批次或一個(gè)封裝批次)。

在產(chǎn)品生產(chǎn)的早期，當(dāng)無法獲得六個(gè)批次的數(shù)據(jù)時(shí)，可使用類似于現(xiàn)有產(chǎn)品和設(shè)計(jì)模擬的表征/矩陣批次的數(shù)據(jù)來設(shè)定初步限值。一旦獲得當(dāng)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，應(yīng)立即更新初始限值。在生產(chǎn)的前6個(gè)月，應(yīng)使用當(dāng)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)定期進(jìn)行評審和更新。初始限值更新操作應(yīng)根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品漸變率進(jìn)行，如每2個(gè)擴(kuò)散批次后或每30天進(jìn)行一次。

所使用的當(dāng)前數(shù)據(jù)應(yīng)包括自上次更新或至少最近8批以來可用的數(shù)據(jù)。

不應(yīng)使用舊數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)的最初6個(gè)月之后，限值應(yīng)每年至少更新兩次，或根據(jù)供應(yīng)商和用戶/客戶之間的協(xié)議進(jìn)行更新。根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定SYL和SBL(基于晶圓片、晶圓批次和組裝批次)如下:

如果統(tǒng)計(jì)結(jié)果分布不符合正態(tài)分布，供應(yīng)商可以使用替代方法。這可能包括通過數(shù)學(xué)操作轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，使其適用于正態(tài)分布，或?qū)?shù)據(jù)擬合到另一個(gè)合適的分布(威布爾分布、伽馬分布、泊松分布等)，并建立SYL/SBL極限，以獲得與正態(tài)分布在3s或4s處相同的風(fēng)險(xiǎn)概率。任何其他方法都可以在有良好統(tǒng)計(jì)理由的情況下使用。供應(yīng)商應(yīng)準(zhǔn)備好證明所使用的統(tǒng)計(jì)方法的合理性。

任何低于SYL1或超過SBL1的晶圓或批次都應(yīng)標(biāo)記以供工程評審。此外，低于SYL2或超過SBL2的批次可能被隔離。供應(yīng)商應(yīng)對隔離材料的處置進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。應(yīng)采取遏制措施以減少對用戶/客戶的風(fēng)險(xiǎn)。低于最低良率閾值或可靠性風(fēng)險(xiǎn)高的材料應(yīng)報(bào)廢。對于重大偏差，供應(yīng)商應(yīng)確定根本原因、糾正措施和未來預(yù)防措施。對于將發(fā)貨的任何超出限制的批次，應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商和用戶/客戶之間的既定協(xié)議發(fā)出通知。

（此處進(jìn)行簡單的解讀：

SYL1就是比正常批次低3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差百分比的數(shù)值，SBL1是比正常批次高3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的百分比數(shù)值。所以根據(jù)上面描述可以看出：

如果良率低于SYL1或者分bin高于SBL1那么就需要質(zhì)量介入對整個(gè)批次進(jìn)行工藝過程的評估；

如果良率低于SYL2或者分bin高于SBL2，那么這批材料就需要被Block住，如果發(fā)貨就需要進(jìn)行召回，并且給出分析和改善方案。

所以SBA的內(nèi)容，就是對批次產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控）

2.2 記錄

供應(yīng)商應(yīng)保留所有低于SYL2或超過SBL2的晶圓片、晶圓批次和組裝批次的記錄。這些數(shù)據(jù)應(yīng)包括產(chǎn)量問題的根本原因和為防止問題再次發(fā)生而采取的糾正措施。它還應(yīng)包括對晶圓片、晶圓片批次或組裝批次以及批準(zhǔn)相關(guān)部件發(fā)貨的客戶進(jìn)行的任何特殊測試或篩選。供應(yīng)商應(yīng)將其記錄保留政策應(yīng)用于這些結(jié)果。

3 客戶通知

3.1 客戶通知的流程

在通知用戶/客戶之前，供應(yīng)商應(yīng)確定失效機(jī)制，并根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)，確定所需的糾正措施，以防止該問題在未來產(chǎn)品中再次發(fā)生。供應(yīng)商還應(yīng)提供關(guān)于失效機(jī)制嚴(yán)重性及其對質(zhì)量和可靠性影響的合理預(yù)期的數(shù)據(jù)。在這些數(shù)據(jù)中應(yīng)包括一項(xiàng)額外測試和篩選計(jì)劃，使用戶/客戶能夠合理地確信，他收到的產(chǎn)品至少與正常產(chǎn)品相同。

3.2通過供應(yīng)鏈通知客戶的流程

如果供應(yīng)商不知道用戶/客戶信息，在用戶/客戶通過分銷購買零件的情況下，則供應(yīng)商必須保留已發(fā)貨給分銷商的低于SYL2或超過SBL2的批次的處理記錄。任何通過經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)購買的用戶/客戶必須明白，從經(jīng)銷處購買的部件可能不符合AEC-Q002標(biāo)準(zhǔn)，除非供應(yīng)商和用戶/客戶事先達(dá)成協(xié)議。

本文對AEC-Q100 F組的第2項(xiàng)內(nèi)容SBA Statistical Bin/Yield Analysis進(jìn)行了介紹和解讀，希望對大家有所幫助。

此內(nèi)容也是對AEC Q002文件進(jìn)行介紹和解讀。

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