嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)、極致良率,車規(guī)級(jí)芯片如何質(zhì)量突圍、審廠加速?
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新能源汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng),汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的 "三化" 浪潮正重塑全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。作為汽車電子的"神經(jīng)中樞",車規(guī)級(jí)芯片的質(zhì)量水平直接關(guān)乎行車安全與用戶體驗(yàn),其質(zhì)量管理體系建設(shè)已成為半導(dǎo)體企業(yè)突破車規(guī)認(rèn)證壁壘、搶占市場(chǎng)先機(jī)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
汽車三化驅(qū)動(dòng):國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片質(zhì)量“極限挑戰(zhàn)”
從功能維度看,車規(guī)芯片主要分為四大類:負(fù)責(zé)運(yùn)算控制的主控芯片(MCU/SoC)、承擔(dān)能量轉(zhuǎn)換的功率芯片(IGBT)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知的傳感器芯片(CIS)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)芯片(Memory)。如下圖所示,車規(guī)芯片廣泛應(yīng)用于汽車的動(dòng)力系統(tǒng)、智能座艙及自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵領(lǐng)域,支撐著新能源汽車的核心功能實(shí)現(xiàn)。
隨著 L3 級(jí)以上智能駕駛滲透率的提升,單車芯片搭載量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),對(duì)于車規(guī)芯片的計(jì)算性能、實(shí)時(shí)響應(yīng)能力提出了前所未有的挑戰(zhàn)。
某第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,車規(guī)芯片在全生命周期內(nèi)需通過(guò)超 2000 項(xiàng)可靠性測(cè)試,嚴(yán)苛程度遠(yuǎn)超消費(fèi)電子領(lǐng)域。工業(yè)級(jí)芯片的不良率通常控制在百萬(wàn)分之一,而車規(guī)芯片則必須達(dá)到十億分之一的 “零缺陷” 標(biāo)準(zhǔn);在供貨周期方面,車規(guī)芯片需滿足 15 年以上的持續(xù)供應(yīng)能力,以匹配汽車長(zhǎng)達(dá) 20 年的使用壽命周期。
車規(guī)芯片的高質(zhì)量要求,倒逼半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈形成精密協(xié)同的分工體系。在整車廠的供應(yīng)商體系中,半導(dǎo)體企業(yè)通常處于 Tier3 層級(jí),需要與芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)形成深度聯(lián)動(dòng)。這種協(xié)同不僅體現(xiàn)在技術(shù)對(duì)接上,更反映在質(zhì)量管理體系的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中。
目前,國(guó)際汽車行業(yè)形成了多個(gè)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)體系,從車規(guī)級(jí)元器件可靠性測(cè)試、全流程質(zhì)量管理、概念設(shè)計(jì)到報(bào)廢回收全生命周期的失效預(yù)防與管理流程等多個(gè)維度,構(gòu)建起車規(guī)芯片的準(zhǔn)入門(mén)檻。
格創(chuàng)東智QMS:嚴(yán)把車規(guī)芯片質(zhì)量關(guān),打贏突圍“高端局”
面對(duì)車規(guī)芯片的“極限”質(zhì)量挑戰(zhàn),格創(chuàng)東智推出的 QMS 質(zhì)量管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱QMS),為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供了一體化質(zhì)量解決方案,以 "Quality in One System" 為核心理念,覆蓋研發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)、售后全業(yè)務(wù)場(chǎng)景,通過(guò)數(shù)據(jù)互通與流程協(xié)同,實(shí)現(xiàn)車規(guī)芯片質(zhì)量的精準(zhǔn)把控。
1、研供產(chǎn)服,全業(yè)務(wù)場(chǎng)景覆蓋
格創(chuàng)東智QMS,構(gòu)建了完整的質(zhì)量業(yè)務(wù)管理體系,涵蓋研、供、產(chǎn)、服全質(zhì)量管理業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
研發(fā)質(zhì)量管控:在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段引入 APQP 質(zhì)量先期策劃,通過(guò) DFMEA(設(shè)計(jì)失效模式分析)識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn),確保設(shè)計(jì)方案滿足車規(guī)要求。某 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)用案例顯示,通過(guò) QMS 的 FMEA 模塊,設(shè)計(jì)階段的潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別率提升了40%。
供應(yīng)鏈質(zhì)量管理:建立供應(yīng)商全生命周期管理體系,從準(zhǔn)入審核、績(jī)效評(píng)價(jià)到持續(xù)改善形成閉環(huán)。例如:在 IQC 檢驗(yàn)過(guò)程中自動(dòng)關(guān)聯(lián)供應(yīng)商相關(guān)信息(包含供應(yīng)商狀態(tài)、合格物料清單、供應(yīng)商績(jī)效、供應(yīng)商改善等),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的源頭管控。
生產(chǎn)過(guò)程控制:在晶圓制造和封裝測(cè)試環(huán)節(jié),QMS 通過(guò) SPC(統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制)實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵工藝參數(shù)。例如,當(dāng) CPK 值低于 1.67 時(shí)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警,確保工藝穩(wěn)定性。某封測(cè)企業(yè)應(yīng)用后,關(guān)鍵工序的一次良率提升了3.2 個(gè)百分點(diǎn)。
售后質(zhì)量追溯:建立完整的產(chǎn)品追溯體系,支持從成品到原材料的全鏈路追溯。當(dāng)發(fā)生客訴時(shí),系統(tǒng)可在 15 分鐘內(nèi)定位問(wèn)題批次的物料來(lái)源、生產(chǎn)工藝參數(shù)等關(guān)鍵信息,大幅縮短問(wèn)題分析周期。
2、深度融合車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),六大工具賦能產(chǎn)品良率提升
作為車規(guī)級(jí)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)之一,IATF 16949質(zhì)量管理體系在 ISO 9001 基礎(chǔ)上,增加了汽車行業(yè)特殊要求,涵蓋產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃(APQP)、潛在失效模式分析(FMEA)等核心工具,引導(dǎo)企業(yè)從檢驗(yàn)質(zhì)量向預(yù)防質(zhì)量邁進(jìn)。格創(chuàng)東智 QMS 將車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)深度植入系統(tǒng)功能,并針對(duì) IATF 16949 要求的六大質(zhì)量工具,提供了專業(yè)化解決方案:
3、全鏈條追溯,助力車企客戶審核
面對(duì)德系車企客戶依據(jù) VDA6.3 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)審核的需求,格創(chuàng)東智 QMS 提供了審核全過(guò)程業(yè)務(wù)支撐:
審核準(zhǔn)備:系統(tǒng)自動(dòng)生成 VDA6.3 審核檢查清單,支持企業(yè)提前開(kāi)展自查自糾,問(wèn)題識(shí)別率提升 60%;
現(xiàn)場(chǎng)審核:提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢功能,審核人員可快速調(diào)取設(shè)計(jì)文檔、工藝記錄、檢驗(yàn)報(bào)告等關(guān)鍵資料,審核效率提升 40%;
整改跟蹤:針對(duì)審核發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,系統(tǒng)自動(dòng)生成整改任務(wù),關(guān)聯(lián)責(zé)任部門(mén)與完成節(jié)點(diǎn),整改效率提升60%。
4、AI技術(shù)加持,提升質(zhì)量響應(yīng)效率
此外,格創(chuàng)東智QMS 引入 AI 技術(shù),打造智能化質(zhì)量響應(yīng)體系,升級(jí)質(zhì)量管理新范式:
8D 報(bào)告自動(dòng)生成:基于歷史案例庫(kù)和問(wèn)題特征,系統(tǒng)可自動(dòng)生成 8D 報(bào)告框架,關(guān)鍵信息填充效率提升 70%;
質(zhì)量趨勢(shì)預(yù)測(cè):通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析歷史數(shù)據(jù),提前預(yù)測(cè)潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),某制造企業(yè)應(yīng)用后,工藝異常預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到 92%;
智能知識(shí)助手:構(gòu)建質(zhì)量知識(shí)庫(kù),支持自然語(yǔ)言查詢,為一線員工提供實(shí)時(shí)質(zhì)量知識(shí)支持,培訓(xùn)成本降低 30%。
隨著新能源汽車滲透率持續(xù)提升,車規(guī)芯片市場(chǎng)空間將進(jìn)一步打開(kāi)。半導(dǎo)體企業(yè)想要打贏“突圍”戰(zhàn),唯有將質(zhì)量管理理念深度融入產(chǎn)品全生命周期,借助QMS系統(tǒng)打通企業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)鏈,加強(qiáng)全面質(zhì)量管控,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量躍升。格創(chuàng)東智 QMS 深植車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)全業(yè)務(wù)場(chǎng)景覆蓋+全鏈條追溯嚴(yán)把車規(guī)芯片質(zhì)量關(guān),激活A(yù)I脈動(dòng),推動(dòng)車規(guī)芯片質(zhì)量管理進(jìn)入數(shù)智化新時(shí)代,為車規(guī)芯片的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程筑牢質(zhì)量根基。
(審核編輯: 光光)
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