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AEC-Q100 - 基于集成電路應(yīng)力測試認(rèn)證的失效機(jī)理

來源:廣東宏展科技有限公司   2019年09月25日 11:16  

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(dú)立的電路,來傳遞每個(gè)模塊間所需要的訊號,汽車內(nèi)部的系統(tǒng)就好比計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的「主從架構(gòu)」,在主體控制單元與每個(gè)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(jì)出的一套標(biāo)準(zhǔn) [AEC-Q100]、針對被動組件設(shè)計(jì)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(gè)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(xiàng)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..

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(jì)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(yàn)條件多仍以JEDECMIL-STD為主,外加上其它獨(dú)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(xiǎn)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(yàn)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(xiàng)的測試
群組A-加速環(huán)境應(yīng)力測試(ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS)共6項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)測試,包含:EM、TDDB、HCI、NBTI、SM
群組E-電性驗(yàn)證測試(ELECTRICAL VERIFICATION TESTS)共11項(xiàng)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(xiàng)測試,包含:PAT、SBA
群組G-腔封裝完整性測試(CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS)共8項(xiàng)測試,包含:MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV

測試項(xiàng)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(yàn)
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(jì)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(shí)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(yàn)
UHST:無偏壓的高加速應(yīng)力試驗(yàn)
VFV:隨機(jī)振動
WBS:焊線剪切
WBP:焊線拉力

溫濕度試驗(yàn)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(yàn),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(yàn),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(yàn)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(yàn)箱、溫度循環(huán)試驗(yàn)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(yàn)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(xiàng)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。

 

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