数字隔离器提供汽车级质量和可靠性

与其他主流应用相比，汽车应用对质量和可靠性有一些最严格的要求，这是有充分理由的。在生产中，如果缺陷水平超过百万分之一 （ppm），即使是最简单的组件也会关闭装配线。在现场，缺陷或可靠性问题可能导致代价高昂的召回，并可能危及驾驶员和乘客的安全。

为了满足日益严格的质量和可靠性要求，汽车系统设计人员正在转向数字隔离器来取代光耦合器，以在混合动力汽车（HEV）电池监控和电源转换应用中提供安全隔离。我ADI公司的耦合器数字隔离器遵循基于AEC-Q100标准的严格汽车认证政策。与基于化合物半导体的光耦合器不同，i耦合器数字隔离器基于标准代工CMOS半导体工艺，在汽车系统中具有良好的记录。本文介绍ADI公司如何通过我们的高质量工业级产品服务于汽车市场，这些产品在现场具有近<>亿个i耦合器隔离通道。本文详细介绍了我们如何通过额外的资格认证、额外的检查和更大的测试覆盖率来增强这些产品。

资格

ADI公司在对产品进行认证时采用行业最佳实践。认证涉及加速寿命测试，以证明过程和封装的可靠性。测试包括在极端温度条件下的操作条件下进行长期压力测试，在极端湿度条件下的存储以及热循环等测试。为了满足汽车系统的严格要求，ADI公司遵循AEC-Q100汽车方法，该方法要求在更极端的条件下进行额外的压力测试，例如早期寿命失效（ELF）。应力后验证虽然通常在室温（+25°C）下进行，但也在冷（−40°C）和热（+125°C）温度下进行。

晶圆级探头和组装

当晶圆厂出柜时，ADI公司通过执行晶圆级探测将质量提升到另一个水平。探测允许对隔离器的各个组件进行详细测试。探测还允许直接测量i耦合变压器的电阻和质量。

探针后，晶圆被切块并在生产线上组装，其中包括由经过培训的操作员进行额外检查，以跟踪汽车生产流程。

生产的最后步骤是高压和参数测试。ADI公司采用三种程序使质量接近于零ppm。首先，通过在不同供电条件下添加额外的测试来扩大测试覆盖范围。其次，测试在不同的温度下进行，类似于上述资格测试。第三，ADI公司采用零件平均测试（PAT）。这使我们能够拒绝看似不错但可能是异常值的部分。PAT的工作原理是查看参数的分布，并拒绝超出该晶圆分布范围的部件，即使参数在限制范围内。如下图所示，其中三个批次各具有不同均值和点差的分布。异常值或“特立独行”器件显示为超出其相应的分布（按颜色显示），但仍在生产测试和数据手册的限制范围内。在正常情况下，如果没有PAT，这些零件将被运送给客户，并且可能永远不会出现任何缺陷;然而，在零ppm至关重要的情况下，额外的测试时间和良率损失需要这一额外步骤。

图1.帕特描述图。

质量体系和支持

除了生产中的所有这些额外步骤外，ADI公司在与客户合作时还遵循最佳实践，以确保他们为其汽车应用提供全面支持。ADI公司拥有一支由训练有素的质量工程师组成的专门团队，为客户提供适当的汽车文档和分析，包括：AEC-Q100 Rev. G文档、DFMEA、PPAP、8D和ASIL表征。