首頁 六大重点,秒懂车用多芯片组件AEC-Q104规范

六大重点,秒懂车用多芯片组件AEC-Q104规范

首頁 六大重点,秒懂车用多芯片组件AEC-Q104规范

六大重点,秒懂车用多芯片组件AEC-Q104规范

by ruby

发布日期:2018/4/11
发布单位:iST宜特

MCM、SIP等复杂多芯片供货商,应依AEC-Q100,还是ISO16750进行车用测试?
车用IC上板至PCB的焊点可靠性测试(BLR),又应依循哪一规范?

困扰IC设计厂商与Tier1汽车模块商多年的难题,终于在今年有官方答案了!! 汽车电子协会(Automotive Electronics Council, AEC)旗下多芯片模块(Multichip Modules,MCM)委员会成员,包含莱迪思 (Lattice)、英特尔(Intel)、英飞凌(Infineon)、超捷科技(Microchip)、恩智浦(NXP)、安森美(On Semiconductor)、德州仪器(TI)等企业,近期宣告AEC-Q104 MCM规范,一解MCM、系统构装(System In Package,SIP)、堆叠式封装(Stacked Chip)等复杂多芯片型态应该依循IC,还是模块规范的难题;此外,AEC-Q104更是车用行业规范中,首次定义车用板阶可靠性测试项目(Board Level Reliability,BLR)的规范。

也因此,AEC-Q系列家族成员中,将从AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102、AEC-Q200四项中,多了针对车用多芯片模块可靠性测试的AEC-Q104。

速读AEC-Q系列家族成员

  • 车用电子主要依据国际汽车电子协会(Automotive Electronics Council,简称AEC)作为车规验证标准,包括AEC-Q100(集成电路IC)、AEC-Q101(离散组件)、AEC-Q200(被动组件)。
  • 而AEC-Q102(离散光电LED)、AEC-Q104(多芯片组件)为近期较新的汽车电子规范。
  • AEC测试条件虽然比消费型IC规范严苛,但测试条件仍以JEDEC或MIL-STD为主,另外加入特殊规格,例如电磁兼容性(EMC)验证。
AEC-Q104与AEC-Q100主要的差异在哪里呢? 以下整理六大重点,带您快速进入AEC-Q104。
  • 基本观念

    AEC-Q104规范中,共分为A-H八大系列。其中,一大原则,在于MCM上使用的所有组件,包括电阻电容电感等被动组件、二极管离散组件、以及IC本身,在组合前若有通过AEC-Q100、AEC-Q101或AEC-Q200,MCM产品只需进行AEC-Q104H内仅7项的测试,包括4项可靠性测试:TCT(温度循环)、Drop(落下)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature Steps(STEP);以及3项失效类检验:X-Ray、Acoustic Microscopy(AM)、Destructive Physical(DPA);若MCM上的组件未先通过AEC-Q100、AEC-Q101与AEC-Q200,那必须从AEC-Q104的A-H八大测项共49项目中,依据产品应用,决定验证项目,验证项目会变得比较多。

    图说(点图放大):AEC-Q104 A-H所有测项(图片来源:AEC-Q104规范)

  • 增加顺序试验

    AEC-Q100测项都可以一个一个分开进行,但在AEC-Q104上,为了依据MCM在汽车上实际使用环境,为复合式的环境,因此增加顺序试验,验证通过的难度变高。例如,必须先执行完High Temp Operating Life(HTOL),才能做Thermal Shock(TS),颠倒过来就不行。

  • 测试项目增加

    AEC-Q104中针对MCM,增加H系列的测项;此外,针对零件本身的可靠性测试(Component Level Reliability),也增加了Thermal Shock(TS)及外观检视离子迁移(VISM)。

  • 修改ESD静电放电测试规格

    考虑MCM内部组件组成的复杂性,AEC-Q104在ESD测试项目上,其中人体放电模式(Human Body Model,HBM)的最低要求规格,由AEC-Q100定义的2KV,下调至1KV; 组件充电模式(Charged-Device Model,CDM),在AEC-Q100中,Corner Pin是750V,其他为500V,而在AEC-Q104上,则无论Pin Out位置,统一改为500V (参见表一)。

    ESD测试AEC-Q100AEC-Q104
    HBM2KV1KV
    CDMCorner Pin是750V,其他为500VPin Out统一500V

    表一: ESD测试在AEC-Q100与AEC-Q104的差异

  • 修改实验样品数量

    AEC-Q100的待测样品数量为77颗*3 lots;而在AEC-Q104上,考虑MCM等复杂产品的成本较高,因此优化实验样品数量为30颗*3 lots。

  • 首次定义车用BLR测项

    板阶可靠性(BLR),是国际间常用来验证IC组件上板至PCB之焊点强度的测试方式,也是目前手持式装置常规的测试项目。而随着汽车电子系统的复杂度提升,更多的IC组件被运用在汽车内,BLR遂逐步成为车用重要测试项目之一,不仅Tier 1车厂BOSCH、Continental、TRW对此制定专属验证手法, AEC-Q104也定义须测试车用电子的板阶可靠性实验(Board Level Reliability),虽然AEC-Q104针对BLR的测试项目仅有TCT(温度循环)、 Drop(落下)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature Steps(STEP)等,尚未能完全贴近Tier 1的客户规范,但却是车用板阶可靠性通用标准发展的一大步。

    AEC-Q104 BLR测项说明
    • TCT、Drop、LTSL这三项的参考标准与目前消费性的标准相同,无特殊要求。
    • STEP(Start Up & Temperature Steps)则取自ISO 16750车用模块可靠性的标准,实验样品停留在不同温度阶梯条件下,进行功能性测试。

AEC-Q104规范近期一公布,宜特就接到众多国际芯片厂询问是否能够进行测试,代表此规范相当重要和影响力!不过AEC-Q104规范,主要为国际车用IC设计厂商进行定义,略显不足,较无法贴近车厂及Tier1车用模块厂的需求,若有意跨入车用领域的供货商,通过AEC-Q104仅是最基本门坎,若要攻入车用供应链,建议仍须符合各车厂的客制规范。想要更进一步了解细节,欢迎洽中国免费咨询电话: 400-928-9287│ Email: marketing_chn@istgroup.com

您可能有兴趣的相关文章