AEC-Q100 - 基于集成電路應(yīng)力測試認(rèn)證的失效機(jī)理
說明: 隨著汽車電子技術(shù)的進(jìn)步,今天的汽車?yán)锒加泻芏喾睆?fù)的數(shù)據(jù)管理控制系統(tǒng),并透過許多各自獨立的電路,來傳遞每個模塊間所需要的訊號,汽車內(nèi)部的系統(tǒng)就好比計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的「主從架構(gòu)」,在主體控制單元與每個周邊模塊中,車用電子零件分為三大類別,包含IC、離散半導(dǎo)體、被動組件三大類別,為了確保這些汽車電子零組件符合汽車安全的*高標(biāo)準(zhǔn),美國汽車電子協(xié)會(AEC,Automotive Electronics Council )系以主動零件[微控制器與集成電路..等]為標(biāo)的所設(shè)計出的一套標(biāo)準(zhǔn) [AEC-Q100]、針對被動組件設(shè)計為[[AEC-Q200],其規(guī)范了被動零件所必須達(dá)成的產(chǎn)品質(zhì)量與可靠度,AEC-Q100為AEC組織所制訂的車用可靠性測試標(biāo)準(zhǔn),為3C&IC廠商打進(jìn)車用大廠模塊的重要入場卷,也是提高中國臺灣IC可靠性質(zhì)量的重要技術(shù),此外,目前大廠已經(jīng)通過車用安全性標(biāo)準(zhǔn)(ISO-26262),而AEC-Q100則為通過該標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。 零件工作溫度等級定義: 要求:該規(guī)范的目的是建立一個標(biāo)準(zhǔn),用以描述基于一套*低認(rèn)證要求的集成電路工作溫度等級,為了達(dá)到*的目標(biāo),需要完成*項目的基本內(nèi)容都可以在AEC-Q004查到 0等級:環(huán)境工作溫度范圍-40℃~150℃ 1等級:環(huán)境工作溫度范圍-40℃~125℃ 2等級:環(huán)境工作溫度范圍-40℃~105℃ 3等級:環(huán)境工作溫度范圍-40℃~85℃ 4等級:環(huán)境工作溫度范圍0℃~70℃ 要求通過AECQ-100的車用電子零配件哉要列表: 車用一次性內(nèi)存、電源降壓穩(wěn)壓器、車用光電耦合器、三軸加速規(guī)傳感器、視訊譯碼器、整流器、環(huán)境光傳感器、非易失性鐵電存儲器、電源管理IC、嵌入式閃存、DC/DC穩(wěn)壓器、車規(guī)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、液晶驅(qū)動IC、單電源差動放大器、電容接近式開關(guān)、高亮度LED驅(qū)動器、異步切換器、600V IC、GPS IC、ADAS上等駕駛員輔助系統(tǒng)芯片、GNSS接收器、GNSS前端放大器..等 專有名詞整理: 簡稱 | 中文 | 英文 | 說明 | AEC | 美國汽車電子協(xié)會 | Automotive Electronic Council | 由車廠[克賴斯勒(Chrysler)、福特(Ford)、通用汽車(GM)]發(fā)起并創(chuàng)立于1994年,目前會員遍及各大汽車廠、汽車電子與半導(dǎo)體廠商。 | AEC-Q001 | 零件平均測試指導(dǎo)原則 | | | AEC-Q002 | 統(tǒng)計式良品率分析的指導(dǎo)原則 | | | AEC-Q003 | 芯片產(chǎn)品的電性表現(xiàn)特性化的指導(dǎo)原則 | | | AEC-Q100 | 基于集成電路應(yīng)力測試認(rèn)證的失效機(jī)理 | | 規(guī)范了零件供貨商所必須達(dá)成的產(chǎn)品質(zhì)量與可靠度,試驗條件多仍以JEDEC或MIL-STD為主,外加上其它獨立建置的測試手法。 | AEC-Q100-001 | 邦線切應(yīng)力測試 | | | AEC-Q100-002 | 人體模式靜電放電測試 | | | AEC-Q100-003 | 機(jī)械模式靜電放電測試 | | | AEC-Q100-004 | 集成電路閂鎖效應(yīng)測試 | | | AEC-Q100-005 | 可寫可擦除的長久性記憶的耐久性、數(shù)據(jù)保持及工作壽命的測試 | | | AEC-Q100-006 | 熱電效應(yīng)引起的寄生閘極漏電流測試 | | | AEC-Q100-007 | 故障仿真和測試等級 | | | AEC-Q100-008 | 早期壽命失效率(ELFR) | | | AEC-Q100-009 | 電分配評估 | | | AEC-Q100-010 | 錫球剪切測試 | | | AEC-Q100-011 | 帶電器件模式的靜電放電測試 | | | AEC-Q100-012 | 12V系統(tǒng)靈敏功率設(shè)備的短路可靠性描述 | | | AEC-Q101 | 汽車級半導(dǎo)體分立器件應(yīng)力測試認(rèn)證 | | | AEC-Q200 | 無源器件應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn) | | | AEC-Q200-001 | 阻燃測試 | | | AEC-Q200-002 | 人體模式靜電放電測試 | | | AEC-Q200-003 | 橫梁負(fù)載、斷裂強(qiáng)度 | | | AEC-Q200-004 | 自恢復(fù)保險絲測量程序 | | | AEC-Q200-005 | 板彎曲度測試 | | | AEC-Q200-006 | 表面貼裝后的剪切強(qiáng)度測試 | | | AEC-Q200-007 | 電涌測試 | | | DPM | 百萬缺陷數(shù) | defect per million | 半導(dǎo)體組件的缺陷率 | HRCF | 高可靠性認(rèn)證流程 | High Reliability Certified Flow | | ISO-26262 | 車輛機(jī)能安全 | | | PPAP | 生產(chǎn)零件批準(zhǔn)程序 | Production Parts Approval Process | | SAE J1752 | 積成電路輻射測量程序 | | | MIL-STD-883 | 微電子測試方式和程序 | | | JEDEC JESD-22 | 裝氣件可靠性測試方法 | | | EIA/JESD78 | 積成電路閉鎖效應(yīng)測試 | | | ST | 應(yīng)力測試 | stress testing | | UL 94 | 器件和器具塑料材質(zhì)零件的易燃性測試 | | | Zero Defect | * | | |
AEC-Q100車用IC產(chǎn)品驗證流程圖:
AEC-Q100類別與測試: 說明:AEC-Q100規(guī)范7大類別共41項的測試 群組A-加速環(huán)境應(yīng)力測試(ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS)共6項測試,包含:PC、THB、HAST、AC、UHST、TH、TC、PTC、HTSL 群組B-加速生命周期模擬測試(ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS)共3項測試,包含:HTOL、ELFR、EDR 群組C-封裝組裝完整性測試(PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS)共6項測試,包含:WBS、WBP、SD、PD、SBS、LI 群組D-芯片制造可靠性測試(DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS)共5項測試,包含:EM、TDDB、HCI、NBTI、SM 群組E-電性驗證測試(ELECTRICAL VERIFICATION TESTS)共11項測試,包含:TEST、FG、HBM/MM、CDM、LU、ED、CHAR、GL、EMC、SC、SER 群組F-缺陷篩選測試(DEFECT SCREENING TESTS)共11項測試,包含:PAT、SBA 群組G-腔封裝完整性測試(CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS)共8項測試,包含:MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV
測試項目簡稱說明: AC:壓力鍋 CA:恒加速 CDM:靜電放電帶電器件模式 CHAR:特性描述 DROP:包裝跌落 DS:芯片剪切試驗 ED:電分配 EDR:非易失效儲存耐久性、數(shù)據(jù)保持性、工作壽命 ELFR:早期壽命失效率 EM:電遷移 EMC:電磁兼容 FG:故障等級 GFL:粗/細(xì)氣漏測試 GL:熱電效應(yīng)引起閘極漏電 HBM:靜電放電人體模式 HTSL:高溫儲存壽命 HTOL:高溫工作壽命 HCL:熱載流子注入效應(yīng) IWV:內(nèi)部吸濕測試 LI:引腳完整性 LT:蓋板扭力測試 LU:閂鎖效應(yīng) MM:靜電放電機(jī)械模式 MS:機(jī)械沖擊 NBTI:富偏壓溫度不穩(wěn)定性 PAT:過程平均測試 PC:預(yù)處理 PD:物理尺寸 PTC:功率溫度循環(huán) SBA:統(tǒng)計式良率分析 SBS:錫球剪切 SC:短路特性描述 SD:可焊性 SER:軟誤差率 SM:應(yīng)力遷移 TC:溫度循環(huán) TDDB:時經(jīng)介質(zhì)擊穿 TEST:應(yīng)力測試前后功能參數(shù) TH:無偏壓濕熱 THB、HAST:有施加偏壓的溫濕度或高加速應(yīng)力試驗 UHST:無偏壓的高加速應(yīng)力試驗 VFV:隨機(jī)振動 WBS:焊線剪切 WBP:焊線拉力 溫濕度試驗條件整理: THB(有施加偏壓的溫濕度,依據(jù)JESD22 A101):85℃/85%R.H./1000h/bias HAST(高加速應(yīng)力試驗,依據(jù)JESD22 A110):130℃/85%R.H./96h/bias、110℃/85%R.H./264h/bias AC(壓力鍋,依據(jù)JEDS22-A102,設(shè)備:PCT-S):121℃/100%R.H./96h UHST(無偏壓的高加速應(yīng)力試驗,依據(jù)JEDS22-A118,設(shè)備:HAST-S):110℃/85%R.H./264h TH(無偏壓濕熱,依據(jù)JEDS22-A101,設(shè)備:高低溫濕熱試驗箱):85℃/85%R.H./1000h TC(溫度循環(huán),依據(jù)JEDS22-A104,設(shè)備:冷熱沖擊試驗箱、溫度循環(huán)試驗箱): 等級0:-50℃←→150℃/2000cycles 等級1:-50℃←→150℃/1000cycles 等級2:-50℃←→150℃/500cycles 等級3:-50℃←→125℃/500cycles 等級4:-10℃←→105℃/500cycles PTC(功率溫度循環(huán),依據(jù)JEDS22-A105,設(shè)備:冷熱沖擊試驗箱): 等級0:-40℃←→150℃/1000cycles 等級1:-65℃←→125℃/1000cycles 等級2~4:-65℃←→105℃/500cycles
HTSL(高溫儲存壽命,JEDS22-A103,設(shè)備:OVEN): 塑料封裝零件: 等級0:150℃/2000h 等級1:150℃/1000h 等級2~4:125℃/1000h or 150℃/5000h 陶瓷封裝零件:200℃/72h
HTOL(高溫工作壽命,JEDS22-A108,設(shè)備:OVEN): 等級0:150℃/1000h 等級1:150℃/408h or 125℃/1000h 等級2:125℃/408h or 105℃/1000h 等級3:105℃/408h or 85℃/1000h 等級4:90℃/408h or 70℃/1000h ELFR(早期壽命失效率,AEC-Q100-008):通過這項應(yīng)力測試的器件可以用在其它應(yīng)力測試上,通用數(shù)據(jù)可以使用,ELFR前后的測試在是溫和高溫條件下進(jìn)行。 |