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试验标准:AEC-Q104
试验范围:MCM、系统构装(System In Package,SIP)、堆叠式封装(Stacked Chip)等复杂多芯片型
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MCM、SIP等複雜多晶片供應商,應依AEC-Q100,還是ISO16750進行車用測試?車用IC上板至PCB的焊點可靠度測試(BLR),又應依循哪一規範?
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。
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。
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
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)。
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规范近期一公布,广电计量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。
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