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立即学习用于汽车 MCM 的 AEC-Q104 的六个要点

2024-08-21

困扰IC设计公司和Tier 1汽车模组厂商许久的问题,官方可以得到解决!汽车电子委员会(AEC)任命的多芯片模块(MCM)委员会(包括莱迪思、英特尔、英飞凌、微芯、恩智浦、安森美半导体和TI)近发布的AEC Q-104 MCM规范将终消除IC或模块规范对复杂的多芯片类型(包括MCM、系统级封装(SIP)和堆叠芯片)进行测试的问题。此外,AEC-Q104 是同类汽车行业中第一个定义板级可靠性测试 (BLR) 的规范。


除了现有的AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102和AEC-Q200四项规范外,AEC-Q系列还将增加用于汽车多芯片模块可靠性测试的新型AEC-Q104。


AEC-Q系列产品概览

汽车电子行业根据汽车电子委员会(AEC)制定的标准进行汽车级验证,包括AEC-Q100(IC芯片)、AEC-Q101(分立元件)、AEC-Q200(无源元件)。

AEC-Q102(分立光电元件)和AEC-Q104(多芯片模块)是近发布的两种汽车电子规范。

尽管比消费类 IC 同行更严格,但 AEC 测试标准是基于 JEDEC 或 MIL-STD 以及包括机电兼容性 (EMC) 在内的附加规范。


请阅读以下 AEC-Q104 和 AEC-Q100 之间的六个区别,以便立即熟悉 AEC-Q104。

基本概念

AEC-Q104 规范包含八个类别,由字母“A”到“H”标识。一种经验法则是,MCM 产品只需接受 7 项 AEC-Q104 H 组测试,只要其组件包括无源元件(电阻器、电容器和电感器)、二极管分立元件以及通过 AEC-Q100、101 或 200 测试的 IC,在组装前。这 7 个测试项目涵盖 4 项可靠性测试(温度循环测试 (TCT)、跌落、低温存储寿命 (LTSL)、启动和温度步骤)和 3 项故障检查测试(X 射线、声学显微镜 (AM)、破坏性物理 (DPA))。相反,如果MCM产品中的组件没有先通过AEC-Q100、101或200测试,则应根据产品应用从8个类别中的所有49个项目中选择验证项目。这反过来又表明需要更多的验证项目。

额外的顺序测试

AEC-Q100测试项目可以随机顺序进行测试。AEC-Q104 并非如此。为了模拟MCM在实际驾驶场景中遇到的复合环境,需要进行顺序测试,资格条件也越来越严格。例如:在进行热冲击 (TS) 之前,您必须成功测试高温工作寿命 (HTOL),但反之则不然。


额外的测试项目

AEC-Q104 为针对 MCM 产品的测试增加了“H”类别。此外,还增加了热冲击和迁移目视检查 (VISM) 测试,以解决组件级可靠性问题。


修订ESD静电放电测试规范

为了解决 MCM 内部组件的内部复杂性,AEC-Q104 规范中引入了一些更改。关于ESD测试项目:人体模型(HBM)的最低要求从AEC-Q100中定义的2KV降至1KV;关于充电器件型号 (CDM):AEC-Q100 将角引脚设置为 750V,其余引脚设置为 500V,而 AEC-Q104 将所有引脚(无论引脚输出位置如何)设置为 500V(详见表 1)。

测试样品数量的变化

AEC-Q100 将测试数量样品设置为 3 批次中每个批次 77 个,而 AEC-Q104 规范将测试数量样品降低到 3 批次中每个批次 30 个,因为 MCM 复杂芯片的成本很高。


首次定义汽车BLR测试项目

板级可靠性 (BLR) 是验证 IC 元件安装在 PCB 上后焊点可靠性的常用的全球方法。它一直是手持设备的常规测试项目;然而,随着越来越多的IC元件应用于汽车,增加了汽车电子系统的复杂性,BLR逐渐成为汽车电子的重要测试项目之一。


Tier 1 模块制造商正在加大力度创建专有的板级测试,包括 Bosch、Continental 和 TRW。更引人注目的是,AEC 还提出了最新的 AEC-Q104 认证,以明确定义 BLR 的测试项目。虽然 AEC-Q104 仅涵盖温度循环测试 (TCT)、跌落测试、低温存储寿命 (LTSL) 和启动和温度步骤 (STEP) 等,尚未完全接近 Tier 1 制造商的规范;AEC-Q104 被视为 BLR 通用标准中的一大步。


AEC-Q104 BLR测试项目说明

TCT、Drop、LTSL的参考标准与消费电子产品的参考标准相同,没有特殊要求。

启动和温度步骤:采用 ISO 16750 汽车模块中规定的可靠性标准,将测试样品保持在离散温度水平以进行功能测试。