芯片的ED,你做到位了吗?(1)
ED不是阳痿,有联想的自觉面壁。芯片的ED即electrical distribution, 电参数分布。electrical characteristics电气特性是datasheet里面重要内容,electrical distribution就是芯片电气参数分布。由于芯片出货量很大(百万颗甚至千万颗),同时作为精密器件,芯片的电气参数精确性要求很高(比如3.3V是加到具体的晶体管上,超过范围要么不能识别要么损坏管子),但是由于工艺的波动不可避免,因此量产芯片的电气参数值在某个范围内波动不可避免,当这种波动范围扩大到限值甚至超过限值,就说明实际量产的芯片有一部分的参数已经超标了。所以如何控制这种波动就是ED的主要工作。AEC-Q100-009 ELECTRICAL DISTRIBUTIONS ASSESSMENT电参数分布评估是AECQ100的子规范,对ED的实施给出了结构化的方法指导。
1. SCOPEThis specification describes test methods for assessing electrical parameter characterization,distributions (e.g., to AC, DC and timing, etc.) and parametric shifts of integrated circuits which have established supplier datasheet limits. For new parts, these datasheet limits are determined throughapplication of the Characterization procedure AEC-Q003 as referenced in the AEC-Q100. Theresults are used to determine the capability to meet the performance requirements of the device specification. The results can also be used to set device test limits (e.g., LTL and UTL).本规范描述了用于评估集成电路电气参数特性、分布(例如交流、直流、时序等)以及参数漂移的测试方法,这些参数已经在供应商的数据手册中设定了规格限制。对于新开发的芯片,这些数据手册的规格限制通常是通过执行 AEC-Q100 中引用的 AEC-Q003 特性分析流程来确定的。这些测试结果可用于判断器件是否具备满足性能规格的能力;同时,也可以用于设定产品的测试限制(例如 LTL:Lower Test Limit 和 UTL:Upper Test Limit)。
[*]不仅要测典型值(平均值),还要分析“分布”和“漂移”
[*]新开发的芯片,datasheet的规格限制是用AEC-Q003 特性分析流程来确定
[*]ED测试结果用于判断芯片是否满足规格
[*]可以设定产品的测试限制
举例:PMIC 输出电压精度分析一款汽车电源管理芯片(PMIC),它的一个输出通道要给 MCU 提供5V 电源。电气参数为:输出电压精度:5.0V ±2% ⇒ 即允许范围是 4.9V 到 5.1V在Characterization 阶段测了很多颗芯片,得到了以下结果:平均值(Mean): 5.02V (比5.0V稍高一点)标准差(σ): 30mV3σ 范围:5.02 ± 3×30mV = 4.93V ~ 5.11V解读以上数据,有以下结论:1.平均值是 5.02V,问题不大2.但 3σ 上限到了 5.11V,超过了 datasheet 的最大值 5.1V。这里就要警觉了,因为 3σ 代表什么?一个正态分布中,99.7% 的芯片参数值都在 ±3σ 之间,有可能 0.3% 的芯片会在 5.11V 甚至更高。也就是说:虽然大部分芯片“看起来都 OK”,但如果未来量产了几百万颗、几千万颗,就可能有成千上万颗超过 5.1V,违反 datasheet,严重时甚至损坏下游电路(比如 MCU、传感器)。这个时候大概有两个方案:A.从设计角度,芯片内部优化(误差放大器/输出电阻匹配等),让参数波动减小;B.从测试角度,加严卡控,限制出货。量产时不能等到5.10V才判fail,而是提前在5.08V 设置为 UTL(Upper Test Limit),也就是说只要芯片超过 5.08V 就不出货,这样就可以规避掉那些最极端的值(虽然会牺牲一点良率,但保住了质量和品牌)有实操经历的一看便知,只能选后者。所以ED是一个完全工程化的概念,结合了SPC,可靠性,良率等质量要求,对于指导实际的测试非常有意义,后续再介绍。
页:
[1]
