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AEC-Q100介绍

 

  AEC-Q100 - 基于集成电路应力测试认证的失效机理

  说明:

  随着汽车电子技术的进步,今天的汽车里都有很多繁复的数据管理控制系统,并透过许多各自独立的电路,来传递每个模块间所需要的讯号,汽车内部的系统就好比计算机网络的「主从架构」,在主体控制单元与每个周边模块中,车用电子零件分为三大类别,包含IC、离散半导体、被动组件三大类别,为了确保这些汽车电子零组件符合汽车安全的最高标准,美国汽车电子协会(AEC,Automotive Electronics Council )系以主动零件[微控制器与集成电路..等]为标的所设计出的一套标准 [AEC-Q100]、针对被动组件设计为[[AEC-Q200],其规范了被动零件所必须达成的产品质量与可靠度,AEC-Q100为AEC组织所制订的车用可靠性测试标准,为3C&IC厂商打进国际车用大厂模块的重要入场卷,也是提高台湾IC可靠性质量的重要技术,此外,目前国际大厂已经通过车用安全性标准(ISO-26262),而AEC-Q100则为通过该标准的基本要求。

AEC-Q100

  AEC规范免费下载网页:http://www.aecouncil.com/AECDocuments.html

  零件工作温度等级定义:

  要求:该规范的目的是建立一个标准,用以描述基于一套最低认证要求的集成电路工作温度等级,为了达到零缺陷的目标,需要完成零缺陷项目的基本内容都可以在AEC-Q004查到

  0等级:环境工作温度范围-40℃~150℃

  1等级:环境工作温度范围-40℃~125℃

  2等级:环境工作温度范围-40℃~105℃

  3等级:环境工作温度范围-40℃~85℃

  4等级:环境工作温度范围0℃~70℃

  要求通过AECQ-100的车用电子零配件哉要列表:

  车用一次性内存、电源降压稳压器、车用光电耦合器、三轴加速规传感器、视讯译码器、整流器、环境光传感器、非易失性铁电存储器、电源管理IC、嵌入式闪存、DC/DC稳压器、车规网络通讯设备、液晶驱动IC、单电源差动放大器、电容接近式开关、高亮度LED驱动器、异步切换器、600V IC、GPS IC、ADAS高级驾驶员辅助系统芯片、GNSS接收器、GNSS前端放大器..等

  专有名词整理:

简称 中文 英文 说明
AEC 美国汽车电子协会 Automotive Electronic Council 由车厂[克赖斯勒(Chrysler)、福特(Ford)、通用汽车(GM)]发起并创立于1994年,目前会员遍及全球各大汽车厂、汽车电子与半导体厂商。
AEC-Q001 零件平均测试指导原则    
AEC-Q002 统计式良品率分析的指导原则    
AEC-Q003 芯片产品的电性表现特性化的指导原则    
AEC-Q100 基于集成电路应力测试认证的失效机理   规范了零件供货商所必须达成的产品质量与可靠度,试验条件多仍以JEDEC或MIL-STD为主,外加上其他独立建置的测试手法。
AEC-Q100-001 邦线切应力测试    
AEC-Q100-002 人体模式静电放电测试    
AEC-Q100-003 机械模式静电放电测试    
AEC-Q100-004 集成电路闩锁效应测试    
AEC-Q100-005 可写可擦除的永久性记忆的耐久性、数据保持及工作寿命的测试    
AEC-Q100-006 热电效应引起的寄生闸极漏电流测试    
AEC-Q100-007 故障仿真和测试等级    
AEC-Q100-008 早期寿命失效率(ELFR)    
AEC-Q100-009 电分配评估    
AEC-Q100-010 锡球剪切测试    
AEC-Q100-011 带电器件模式的静电放电测试    
AEC-Q100-012 12V系统灵敏功率设备的短路可靠性描述    
AEC-Q101 汽车级半导体分立器件应力测试认证    
AEC-Q200 无源器件应力测试标准    
AEC-Q200-001 阻燃测试    
AEC-Q200-002 人体模式静电放电测试    
AEC-Q200-003 横梁负载、断裂强度    
AEC-Q200-004 自恢复保险丝测量程序    
AEC-Q200-005 板弯曲度测试    
AEC-Q200-006 表面贴装后的剪切强度测试    
AEC-Q200-007 电涌测试    
DPM 百万缺陷数 defect per million 半导体组件的缺陷率
HRCF 高可靠性认证流程 High Reliability Certified Flow  
ISO-26262 车辆机能安全    
PPAP 生产零件批准程序 Production Parts Approval Process  
SAE J1752 积成电路辐射测量程序    
MIL-STD-883 微电子测试方式和程序    
JEDEC JESD-22 装气件可靠性测试方法    
EIA/JESD78 积成电路闭锁效应测试    
ST 应力测试 stress testing  
UL 94 器件和器具塑料材质零件的易燃性测试    
Zero Defect 零缺陷  

  AEC-Q100车用IC产品验证流程图:

AEC-Q100

  AEC-Q100类别与测试:

  说明:AEC-Q100规范7大类别共41项的测试

  群组A-加速环境应力测试(ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS)共6项测试,包含:PC、THB、HAST、AC、UHST、TH、TC、PTC、HTSL

  群组B-加速生命周期模拟测试(ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS)共3项测试,包含:HTOL、ELFR、EDR

  群组C-封装组装完整性测试(PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS)共6项测试,包含:WBS、WBP、SD、PD、SBS、LI

  群组D-芯片制造可靠性测试(DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS)共5项测试,包含:EM、TDDB、HCI、NBTI、SM

  群组E-电性验证测试(ELECTRICAL VERIFICATION TESTS)共11项测试,包含:TEST、FG、HBM/MM、CDM、LU、ED、CHAR、GL、EMC、SC、SER

  群组F-缺陷筛选测试(DEFECT SCREENING TESTS)共11项测试,包含:PAT、SBA

  群组G-腔封装完整性测试(CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS)共8项测试,包含:MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV

  测试项目简称说明:

  AC:压力锅

  CA:恒加速

  CDM:静电放电带电器件模式

  CHAR:特性描述

  DROP:包装跌落

  DS:芯片剪切试验

  ED:电分配

  EDR:非易失效储存耐久性、数据保持性、工作寿命

  ELFR:早期寿命失效率

  EM:电迁移

  EMC:电磁兼容

  FG:故障等级

  GFL:粗/细气漏测试

  GL:热电效应引起闸极漏电

  HBM:静电放电人体模式

  HTSL:高温储存寿命

  HTOL:高温工作寿命

  HCL:热载流子注入效应

  IWV:内部吸湿测试

  LI:引脚完整性

  LT:盖板扭力测试

  LU:闩锁效应

  MM:静电放电机械模式

  MS:机械冲击

  NBTI:富偏压温度不稳定性

  PAT:过程平均测试

  PC:预处理

  PD:物理尺寸

  PTC:功率温度循环

  SBA:统计式良率分析

  SBS:锡球剪切

  SC:短路特性描述

  SD:可焊性

  SER:软误差率

  SM:应力迁移

  TC:温度循环

  TDDB:时经介质击穿

  TEST:应力测试前后功能参数

  TH:无偏压湿热

  THB、HAST:有施加偏压的温湿度或高加速应力试验

  UHST:无偏压的高加速应力试验

  VFV:随机振动

  WBS:焊线剪切

  WBP:焊线拉力

  温湿度试验条件整理:

  THB(有施加偏压的温湿度,依据JESD22 A101):85℃/85%R.H./1000h/bias

  HAST(高加速应力试验,依据JESD22 A110):130℃/85%R.H./96h/bias、110℃/85%R.H./264h/bias

  AC(压力锅,依据JEDS22-A102,设备:PCT-S):121℃/100%R.H./96h

  UHST(无偏压的高加速应力试验,依据JEDS22-A118,设备:HAST-S):110℃/85%R.H./264h

  TH(无偏压湿热,依据JEDS22-A101,设备:THS):85℃/85%R.H./1000h

  TC(温度循环,依据JEDS22-A104,设备:TSK、TC):

  等级0:-50℃←→150℃/2000cycles

  等级1:-50℃←→150℃/1000cycles

  等级2:-50℃←→150℃/500cycles

  等级3:-50℃←→125℃/500cycles

  等级4:-10℃←→105℃/500cycles

  PTC(功率温度循环,依据JEDS22-A105,设备:TSK):

  等级0:-40℃←→150℃/1000cycles

  等级1:-65℃←→125℃/1000cycles

  等级2~4:-65℃←→105℃/500cycles

  HTSL(高温储存寿命,JEDS22-A103,设备:OVEN):

  塑料封装零件:

  等级0:150℃/2000h

  等级1:150℃/1000h

  等级2~4:125℃/1000h or 150℃/5000h

  陶瓷封装零件:200℃/72h

  HTOL(高温工作寿命,JEDS22-A108,设备:OVEN):

  等级0:150℃/1000h

  等级1:150℃/408h or 125℃/1000h

  等级2:125℃/408h or 105℃/1000h

  等级3:105℃/408h or 85℃/1000h

  等级4:90℃/408h or 70℃/1000h

  ELFR(早期寿命失效率,AEC-Q100-008):通过这项应力测试的器件可以用在其他应力测试上,通用数据可以使用,ELFR前后的测试在是温和高温条件下进行。