车规芯片认证AEC Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED的关系和区别

在完成了AEC Q100 F组的两项内容介绍后，关于AEC文件中测试方法和统计指导的几个内容都已经完成，这几个内容对于刚接触AEC认证和车规体系的朋友们理解起来可能有些吃力，所以在此进行一下总结和对比。

实际上纵观整个AEC相关附件和AEC Q100的内容，除了对认证的样品测试有着严格的要求，也对生产测试数据统计和监控有着严格的要求和定义，但是维度缺少了对测试设备稳定性的要求，虽然这在E组第5项ED电分配中有所提及，但是并没有具体的测试设备验收指导方案，不过我相信各个车规零部件生产企业，都具备16949的质量体系，那么自然也就知道测试设备如何Release，我也写了一个关于MSA的文章进行了深入的介绍和解读，在此就不详细展开，我们还是回到AEC Q100文件本身。

首先我们再回忆一下这几项验证内容在AEC Q100图2中的位置。

如图中所示，此5项内容分布在E和F组，分别属于E组电性能验证测试的E5-ED、E6-FG、E7-CHAR，和F组缺陷筛查测试的F1-PAT和F2-SBA。实际上PAT、SBA、CHAR又分别对应是AEC Q001、002、003三个附件文件，是AEC认证的通用指导文件。FG对应AEC Q100-007，ED对应AEC Q100-009两个AEC Q100的附件。包含的信息量很大。

阅读过程会发现5个文件内容互相提及并引用，导致朋友们不把5个文件都看完似乎都很难理解其中某一项的内容。

还是先逐项解读下对应的内容，按照比较容易理解的前后顺序进行介绍：

E6 - FG 故障分级

FG的题目与翻译们，不太容易明白，其实FG项目就是芯片规划测试方法以及相应测试覆盖率即芯片制造过程测试程序的评价，能否模拟芯片在实际运行时的各种状态，能否完整地测试芯片输入与输出，FG只面向数字信号及数模混合信号中数字部分。（模拟输出部分在原则上要求100%检测，因此不需要通过此分级）

FG主要研究输入和输出出现卡滞现象、信号无法正常响应但又无法检测出的可能性。

E7 - CHAR 特征特性

CHAR内容，目的是告诉大家如何确定一个产品的规格书参数和规格书上下限的制定，要在确保产品工艺制程稳定性的前提下（Cpk>1.67），根据对多批次产品的实际测试结果给出一个适当的规格书参数及范围。（有朋友会有疑问，把上下限放大，Cpk自然就好，这个说法确实没错，但是上下限放的过大，客户也会对产品的精确度产生怀疑，会影响此产品的应用，所以需要根据实际情况选择一个最合适的参数。）

在新产品推出时和产品变更时，都要执行CHAR的流程来重新定义规格书。

E5 - ED 电性能分配

ED检测内容中，还统计了多批产品检测结果中Cpk的数值，规定为Cpk应在1.67以上。但ED项目一定要使用规格书参数作为基准，并经过对测试设备偏差校正才能得到结果，因此ED项目一定是CHAR以后才可以实施，没有规格书参数ED项目就不能实施。

CHAR针对产品生产的实际状况设定规格书参数；ED在对拟定的规格书参数进行校验之后，剩余批次生产过程的稳定性能否满足规格书参数。

F1 - PAT 过程平均测试

PAT内容，就是要按照实际生产过程不断地修改规格书所界定的上限与下限，从而保证所生产产品的质量可靠一致，这里需要了解一下几种上限与下限之间的差异，LSL/USL为规格书定义的上限，LTL/UTL为测试程序定义的上限，PAT为根据Robust均值与Robust标准差所定义的上限。从理论上讲，LSL/USL的范围>LTL/UTL的范围>PAT Limit的范围，而AEC文件中定义的部分测试内容必须使用PAT的极限作为LTL和UTL，所以说PAT就是将测试的要求变得更加严格。

PAT实践，其实是避免了前面讲到CHAR工艺中为保证Cpk一味放大上下限而忽视了提高生产工艺稳定性。

看了这篇文章你就会明白车规芯片认证有多么严格了，在实际的生产过程当中，我并不肯定会有多少公司能做这件事，但这的确是流程要求必须要落实的。

F2 - SBA 统计良率/分bin分析

相对于上述几个互相纠缠的概念，SBA的理解就容易很多，SBA实际上包含两个内容，一是SYA Statistical Yield Analysis，二是SBA Statistical Bin Analysis。内容是要根据生产过程中至少6个批次的良率和分bin统计，对任何低于SYL1或超过SBL1的晶圆或批次都应标记以供工程评审。此外，对任何低于SYL2或超过SBL2的批次都要求被隔离并给出改善措施。

注意的是，SBA内容要求使用PAT的上下限进行统计，这也加大了对生产工艺稳定性的要求。

上面是对5项内容进行了总结，简单归纳总结一下：

首先必须根据FG要求定义测试覆盖率；

然后要根据CHAR要求定规格书参数；

定了规格书参数后要做ED确定产品是否都可以达到Cpk>1.67的标准；

样品就算ED Cpk通过，还要对长期生产进行更严格的PAT测试限值修正；

基于PAT的测试限值，要对批次进行SBA/SYA统计监控。

这就是AEC Q100中FG、CHAR、PAT、SBA、ED，这5项内容的关系和区别，您了解了吗？