严苛标准、极致良率,车规级芯片如何质量突围、审厂加速?

来源:智汇工业

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关键词:格创东智 新能源汽车

    新能源汽车产业爆发式增长,汽车电动化、智能化、网联化的 "三化" 浪潮正重塑全球半导体产业格局。作为汽车电子的"神经中枢",车规级芯片的质量水平直接关乎行车安全与用户体验,其质量管理体系建设已成为半导体企业突破车规认证壁垒、抢占市场先机的核心竞争力。


    汽车三化驱动:国产车规芯片质量“极限挑战”


    从功能维度看,车规芯片主要分为四大类:负责运算控制的主控芯片(MCU/SoC)、承担能量转换的功率芯片(IGBT)、实现环境感知的传感器芯片(CIS)以及数据存储的存储芯片(Memory)。如下图所示,车规芯片广泛应用于汽车的动力系统、智能座舱及自动驾驶等关键领域,支撑着新能源汽车的核心功能实现。



    随着 L3 级以上智能驾驶渗透率的提升,单车芯片搭载量呈指数级增长,对于车规芯片的计算性能、实时响应能力提出了前所未有的挑战。


    某第三方检测机构数据显示,车规芯片在全生命周期内需通过超 2000 项可靠性测试,严苛程度远超消费电子领域。工业级芯片的不良率通常控制在百万分之一,而车规芯片则必须达到十亿分之一的 “零缺陷” 标准;在供货周期方面,车规芯片需满足 15 年以上的持续供应能力,以匹配汽车长达 20 年的使用寿命周期。



    车规芯片的高质量要求,倒逼半导体产业链形成精密协同的分工体系。在整车厂的供应商体系中,半导体企业通常处于 Tier3 层级,需要与芯片设计、晶圆制造、封装测试等环节形成深度联动。这种协同不仅体现在技术对接上,更反映在质量管理体系的标准化建设中。


    目前,国际汽车行业形成了多个权威标准体系,从车规级元器件可靠性测试、全流程质量管理、概念设计到报废回收全生命周期的失效预防与管理流程等多个维度,构建起车规芯片的准入门槛。


    格创东智QMS:严把车规芯片质量关,打赢突围“高端局”

    面对车规芯片的“极限”质量挑战,格创东智推出的 QMS 质量管理系统(以下简称QMS),为半导体产业链提供了一体化质量解决方案,以 "Quality in One System" 为核心理念,覆盖研发、采购、生产、售后全业务场景,通过数据互通与流程协同,实现车规芯片质量的精准把控



    1、研供产服,全业务场景覆盖

    格创东智QMS,构建了完整的质量业务管理体系,涵盖研、供、产、服全质量管理业务场景。


    研发质量管控:在产品设计阶段引入 APQP 质量先期策划,通过 DFMEA(设计失效模式分析)识别潜在风险,确保设计方案满足车规要求。某 IC 设计企业应用案例显示,通过 QMS 的 FMEA 模块,设计阶段的潜在风险识别率提升了40%。


    供应链质量管理:建立供应商全生命周期管理体系,从准入审核、绩效评价到持续改善形成闭环。例如:在 IQC 检验过程中自动关联供应商相关信息(包含供应商状态、合格物料清单、供应商绩效、供应商改善等),实现质量问题的源头管控。


    生产过程控制:在晶圆制造和封装测试环节,QMS 通过 SPC(统计过程控制)实时监控关键工艺参数。例如,当 CPK 值低于 1.67 时自动触发预警,确保工艺稳定性。某封测企业应用后,关键工序的一次良率提升了3.2 个百分点。


    售后质量追溯:建立完整的产品追溯体系,支持从成品到原材料的全链路追溯。当发生客诉时,系统可在 15 分钟内定位问题批次的物料来源、生产工艺参数等关键信息,大幅缩短问题分析周期。



    2、深度融合车规标准,六大工具赋能产品良率提升

    作为车规级权威标准之一,IATF 16949质量管理体系在 ISO 9001 基础上,增加了汽车行业特殊要求,涵盖产品质量先期策划(APQP)、潜在失效模式分析(FMEA)等核心工具,引导企业从检验质量向预防质量迈进。格创东智 QMS 将车规标准深度植入系统功能,并针对 IATF 16949 要求的六大质量工具,提供了专业化解决方案:



    3、全链条追溯,助力车企客户审核

    面对德系车企客户依据 VDA6.3 标准开展现场审核的需求,格创东智 QMS 提供了审核全过程业务支撑:


    审核准备:系统自动生成 VDA6.3 审核检查清单,支持企业提前开展自查自纠,问题识别率提升 60%;


    现场审核:提供实时数据查询功能,审核人员可快速调取设计文档、工艺记录、检验报告等关键资料,审核效率提升 40%;


    整改跟踪:针对审核发现的问题,系统自动生成整改任务,关联责任部门与完成节点,整改效率提升60%。


    4、AI技术加持,提升质量响应效率

    此外,格创东智QMS 引入 AI 技术,打造智能化质量响应体系,升级质量管理新范式:


    8D 报告自动生成:基于历史案例库和问题特征,系统可自动生成 8D 报告框架,关键信息填充效率提升 70%;


    质量趋势预测:通过机器学习算法分析历史数据,提前预测潜在质量风险,某制造企业应用后,工艺异常预警准确率达到 92%;


    智能知识助手:构建质量知识库,支持自然语言查询,为一线员工提供实时质量知识支持,培训成本降低 30%。


    随着新能源汽车渗透率持续提升,车规芯片市场空间将进一步打开。半导体企业想要打赢“突围”战,唯有将质量管理理念深度融入产品全生命周期,借助QMS系统打通企业质量数据链,加强全面质量管控,实现产品质量跃升。格创东智 QMS 深植车规标准,通过全业务场景覆盖+全链条追溯严把车规芯片质量关,激活AI脉动,推动车规芯片质量管理进入数智化新时代,为车规芯片的国产替代进程筑牢质量根基。


    (审核编辑: 光光)

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