ICC訊 近5年來,國產(chǎn)替代的宏觀政策加持與國際形勢、供應鏈安全的不確定性影響下,我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈力求形成供應閉環(huán)能力,上海類比半導體技術有限公司(以下簡稱“類比半導體”)創(chuàng)始團隊表示,“當前,消費類、通訊、泛工業(yè)、汽車電子等領域已形成不同程度的國產(chǎn)化趨勢;而在已有一定產(chǎn)業(yè)基礎的領域,國產(chǎn)替代正迎來 ‘內卷’,產(chǎn)品比肩國際大廠的目標被部分芯片企業(yè)提上日程......”
類比半導體作為模擬及混合信號芯片設計公司,經(jīng)多年高速發(fā)展,在工業(yè)、醫(yī)療、通信,汽車等領域形成了高品質信號鏈和電源兩類產(chǎn)品方向。當前,類比半導體創(chuàng)始團隊就芯片國產(chǎn)化進程中,高品質芯片“質量、性能、供應鏈”等發(fā)展趨勢作分享。
全球供應鏈重構浪潮下,走入“深水區(qū)”的芯片國產(chǎn)替代
首先,走在國產(chǎn)替代最前列的是消費類芯片,諸多手機廠商里較難突破的芯片已完成或初步完成了替代;通信和泛工業(yè)類在2019年前后也加入了這一陣營,“芯片荒”更加劇了這一進程;汽車電子市場去年起步,在今年也呈現(xiàn)出“遍地開花”的趨勢,也是國產(chǎn)芯片廠商廣闊的發(fā)展空間。
當前,國產(chǎn)設備廠商對使用國產(chǎn)芯片大多持開放態(tài)度,但如何選擇并甄別出與自身價值需求匹配的芯片供應商,成為諸多客戶廠商的困惑。尤其在全球供應鏈重構浪潮下,可靠、高效的合作伙伴,無疑是“大浪淘沙”后的亟待攫取的金粒。
“從類比半導體視角來看,我國半導體產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了漫長的奮斗后,各行業(yè)迎來交付高品質產(chǎn)品時期。接下來,我們從類比半導體的視角以及近年來的實踐,具體談一談高品質芯片。”
類比半導體如何理解并踐行“高品質芯片”?
高品質芯片應用廣泛,在高端消費領域、泛工業(yè)領域和汽車電子領域,均有著高滲透率,類比半導體創(chuàng)始團隊告訴集微網(wǎng):“2019年前,市場會用‘高端芯片’進行代指。而隨著認識的進一步加深,業(yè)內覺得‘高品質芯片’或許更貼切?!?
高品質芯片涉及到3項重要的客戶訴求:
1)面臨各種復雜且惡劣的應用場景下,芯片的可靠性、魯棒性要經(jīng)得起考驗(不壞,有效);
2)芯片在客戶設備中運行5年、10年,甚至20年后,要保證質量的穩(wěn)定性和批次的一致性;
3)芯片的基礎功能和性能在初期客戶驗證時清晰明了,這是高品質芯片的“基礎功”。
上述幾點在類比半導體成立之初,糅合在了公司的產(chǎn)品基因里,被視作生命線,并身體力行地向外界輸出高品質芯片的企業(yè)價值和品牌觀念。眾所周知,類比半導體從新能源領域的鋰電池生產(chǎn)設備市場起步,定制了一款集成AFE(ASSP/AISC/SOC)芯片,并在鋰電池生產(chǎn)工廠得到廣泛應用,其中囊括ABC – ATL、比亞迪、寧德時代、LSS – LG、SK、三星SDI等。
以該AFE芯片為例,類比半導體從產(chǎn)品定義的那一刻起,已全面考慮客戶設備在鋰電池工廠使用的復雜工況,在選擇晶圓和封裝時“優(yōu)中選優(yōu)”;同時,結合自身豐富強大的模擬數(shù)?;旌显O計能力,確保設計的可靠性、可測性的同時保證設備冗余度,及完善的5大測試環(huán)節(jié)保證:
1)芯片內部系統(tǒng)的功能、性能和寄存器等遍歷,確保功能全面滿足設計指標;
2)嚴苛的可靠性測試(采用高于國際大廠的標準:采用150℃/600hrs或125℃/2000hr的相當2倍于標準的老化測試,確保芯片的超長壽命裕量;封裝可靠性上,Temp Cycling采用-65-150℃ 500 cycles 確保產(chǎn)品長期可靠穩(wěn)定一致);
3)超百次的芯片性能bench測試,充分驗證類比芯片在不同溫度、電壓等條件下的一致性;
4)客戶系統(tǒng)視角下,幾十項工況用例測試及超極限測試,可明確獲悉產(chǎn)品在一切潛在異常情況下,芯片能否正常工作;其次,芯片在何種條件下會失效損壞,得到極限數(shù)據(jù);
5)覆蓋率接近100%的量產(chǎn)測試。從設計階段DFT開始,到量產(chǎn)測試用例的構建優(yōu)選,測試限值卡控的規(guī)范,到測試工序的嚴格流程管理。這部分類比有強悍的測試算法架構,保證在測試成本增加有限前提下,量產(chǎn)測試覆蓋率接近100%,對交付的每顆芯片進行保障。
類比半導體堅持將各個環(huán)節(jié)做到極致——經(jīng)驗、時間、資金的大力投入,獲得符合客戶實際需求的產(chǎn)品,也是再樸素不過的產(chǎn)品理念。只有這些都做到位了,芯片的可靠性,一致性和性能才可以比肩甚至超過國際大廠,“3年來,類比半導體在鋰電設備市場累計發(fā)貨產(chǎn)品達“10kk”量級,迄今'0客訴0客退',最大失效率顆粒度僅0.1ppm?!?
“體系保障”為高品質芯片保駕護航
誠如上文所述,高品質芯片是各環(huán)節(jié)追求極致的必然結果。而類比半導體高效、可靠的“體系”,是保障每個環(huán)節(jié)精準落地的關鍵與底線,“類比半導體的質量流程體系有如一株大樹,社會和市場環(huán)境仿佛樹木賴以生存的大地?!?
1)根系:企業(yè)價值觀、文化理念如同樹木之根,源源不斷地汲取大地養(yǎng)分,滋養(yǎng)企業(yè)發(fā)展。
“當一家企業(yè)立志為市場提供高品質芯片的那一刻,巨大的挑戰(zhàn)即刻將臨,其必然不會因芯片發(fā)布時間點RTM和芯片成本COST而輕易妥協(xié)。健康有力的根系力量,才能在樹木成長過程中‘不忘初心 牢記使命’,不受外界干擾把持自己。”
2)樹干:芯片核心的開發(fā)過程。
長期以來,類比半導體將研發(fā)視作質量管理的“根基”,從ISO9001、IATF16949、IPD到ISO26262,質量體系演變的過程就是研發(fā)不斷細化的縮影。此外,類比半導體建立了NPD控制程序,涵蓋“需求跟蹤管理、研發(fā)工具和資料配置管理、DFT和測試覆蓋率控制、可靠性前置設計、明確的評審檢查細則、器件和高可靠性BOM選型、嚴苛的產(chǎn)品驗證標準、有效的風險/問題跟蹤和總結”等。
而真正能影響產(chǎn)品質量的,是研發(fā)流程和執(zhí)行標準。研發(fā)流程上,類比半導體觀摩國際大廠經(jīng)驗,細化濃縮為36個內部評審節(jié)點;研發(fā)芯片測試標準上,類比半導體制定了全面且嚴格的測試流程和標準,“6西格瑪”或“CPK>=2.0”都是基本要求。在量產(chǎn)測試100%覆蓋率目標下,要求獨立的設計質量審核員對所有測試數(shù)據(jù)進行審核并存檔,進而將研發(fā)過程的有機控制最大化。
3)樹枝:質量體系管理的過程方法。
在類比半導體理念中,“樹枝”是由研發(fā)流程延伸出來的子流程組成,包括——采購管理、供應商管理、測試程序管理、實驗室管理等。以供應商管理為例,類比半導體傾向選擇相對成熟度較高的供應商,以確保制程的穩(wěn)定;其次,依據(jù)產(chǎn)品特性、特殊管控點、累積問題等,持續(xù)規(guī)范供應商生產(chǎn)流程很重要,“核心就是‘細’,盯得越細,越能及早發(fā)現(xiàn)潛在風險,越有機會避免潛在問題發(fā)生?!?
最后
“類比半導體的英文寫作——AnalogYSemi。Analog是傳統(tǒng)模擬(中國臺灣省譯作類比)的意思,數(shù)模混合芯片也在此概念中;Semi有半導體的意思;更為有趣的是兩者間的‘Y’很像一顆小樹苗。
《孟子》云:天下之不助苗長者,寡矣。”近年來,類比半導體步伐穩(wěn)健,為產(chǎn)業(yè)持續(xù)輸出高品質芯片,日漸成為品質可比肩國際大廠的模擬和數(shù)?;旌闲酒吧帧敝幸豢脴淠?。類比半導體堅信,隨著產(chǎn)業(yè)“日拱一卒無有盡”,國產(chǎn)高品質芯片供應商茁壯成林、遍布神州大地。