广告

车规芯片的AEC-Q100测试标准

2023-07-03 汽车电子与软件 阅读:
满足AEC-Q100仅仅只是车规芯片的第一步,其实要求真正的达到车规芯片的质量,还需要从设计开发流程体系,生产制造体系各个方面来把控,才能真正的满足汽车的质量要求。
最近这小半年一直在弄跟芯片相关的一些工作,并且由于缺芯的原因,现在关于芯片的话题也确实很火,但是一般都集中在更为高层的设计,更为上游的制造,更为高大上的产业链布局。但是对于没有半点芯片知识的我等普通工程师来讲,搞点接地气的内容自学一下,还是更符合当前绝大多数人的一些状态。
在我刚入职的时候,就知道车规芯片是需要满足AECQ标准的,所以在进行芯片选型的时候,需要什么类型的芯片,就让对应的芯片公司的销售给出一些推荐,我再从中进行选择。但是却从来没去具体了解过AECQ标准具体是什么标准,这一晃就是十年过去了,欠下的债现在还。

 pA3ednc

 pA3ednc

pA3ednc

pA3ednc

汽车半导体器件的标准pA3ednc

AEC其实是Automotive Electronics Council汽车电子协会的简称,并且AECQ标准包括以下几个领域,对于不同领域的电子器件,适用于不同的标准。目前见到的比较多的是AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q200。

标准类别pA3ednc

适用领域pA3ednc

AEC-Q100pA3ednc

集成电路ICpA3ednc

AEC-Q101pA3ednc

分立器件pA3ednc

AEC-Q102pA3ednc

离散光电LEDpA3ednc

AEC-Q103pA3ednc

传感器pA3ednc

AEC-Q104pA3ednc

多芯片组件pA3ednc

AEC-Q200pA3ednc

被动器件pA3ednc

 pA3ednc

 pA3ednc

 pA3ednc

pA3ednc

pA3ednc

AEC-Q100的子标准pA3ednc

类似于一般汽车零部件的DV测试,AECQ标准其实也就是一种对芯片本身的设计认可的测试标准,分为不同的测试序列,对芯片进行不同维度的测试。
由于最火热的芯片是目前全国甚至全世界的焦点,就先来看看关于芯片的测试标准。AEC-Q100一共分为13个子标准,分别是AEC-Q100主标准和从001到012的12个子标准。

标准编号pA3ednc

标准名pA3ednc

中文含义pA3ednc

AEC-Q100 Rev-HpA3ednc

Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated  Circuits(base documentpA3ednc

基于集成电路应力测试认证的失效机理pA3ednc

AEC-Q100-001pA3ednc

Wire Bond Shear TestpA3ednc

邦线切应力测试pA3ednc

AEC-Q100-002pA3ednc

Human Body Model (HBM) Electrostatic Discharge TestpA3ednc

人体模式静电放电测试pA3ednc

AEC-Q100-003pA3ednc

Machine Model (MM) Electrostatic Discharge TestpA3ednc

机械模式静电放电测试pA3ednc

AEC-Q100-004pA3ednc

IC Latch-Up TestpA3ednc

集成电路闩锁效应测试pA3ednc

AEC-Q100-005pA3ednc

Non-Volatile Memory Program/Erase Endurance, Data Retention, and  Operational Life TestpA3ednc

非易失性存储程序/擦除耐久性、数据保持及工作寿命的测试pA3ednc

AEC-Q100-006pA3ednc

Electro-Thermally Induced Parasitic Gate Leakage Test (GL)pA3ednc

热电效应引起的寄生门极漏电流测试pA3ednc

AEC-Q100-007pA3ednc

Fault Simulation and Test GradingpA3ednc

故障仿真和测试等级pA3ednc

AEC-Q100-008pA3ednc

Early Life Failure Rate (ELFR)pA3ednc

早期寿命失效率pA3ednc

AEC-Q100-009pA3ednc

Electrical Distribution AssessmentpA3ednc

电分配的评估pA3ednc

AEC-Q100-010pA3ednc

Solder Ball Shear TestpA3ednc

锡球剪切测试pA3ednc

AEC-Q100-011pA3ednc

Charged Device Model (CDM) Electrostatic Discharge TestpA3ednc

带电器件模式的静电放电测试pA3ednc

AEC-Q100-012pA3ednc

Short Circuit Reliability Characterization of Smart Power Devices  for 12V SystemspA3ednc

12V 系统灵敏功率设备的短路可靠性描述pA3ednc

 pA3ednc

pA3ednc

pA3ednc

测试序列及测试内容pA3ednc

如同DV测试的序列和分类,芯片的测试认证一共包括7个序列,分别如下,而这七个序列的测试也是分别引用AEC-Q100中定义的那些测试方法。

测试序列ApA3ednc

环境压力加速测试,Accelerated Environment StresspA3ednc

测试序列BpA3ednc

使用寿命模拟测试,Accelerated Lifetime SimulationpA3ednc

测试序列CpA3ednc

封装组装整合测试,Package Assembly IntegritypA3ednc

测试序列DpA3ednc

芯片晶圆可靠度测试,Die Fabrication ReliabilitypA3ednc

测试序列EpA3ednc

电气特性确认测试,Electrical VerificationpA3ednc

测试序列FpA3ednc

瑕疵筛选监控测试,Defect ScreeningpA3ednc

测试序列GpA3ednc

封装凹陷整合测试,Cavity Package IntegritypA3ednc

芯片的测试也是有一定的测试顺序,这个顺序在AEC-Q100的标准中也是有所定义的。一共7个测试序列,按照两个层级一共加起来42个测试项目,这些测试项目并不是适用于所有IC,需要根据IC的种类进行适配性的测试,也需要根据芯片的温度等级来进行测试条件的修改。
而测试温度也就是通常所说的Grade等级。在汽车芯片里,分为4个温度等级,分别如下:
对于每个测试序列中的详细测试项目,也在AEC-Q100标准中有详细的描述,并且每种测试的测试时间也根据Grade等级给出了不同的要求。在AEC-Q100的测试中,对于序列A中,测试的样品数很多都是77个,并且要求0 Fails,这就极大增加了芯片测试的置信度。

 pA3ednc

TEST GROUP A –  ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

A1pA3ednc

PreconditioningpA3ednc

PCpA3ednc

77pA3ednc

A2pA3ednc

Temperature  Humidity-Bias or Biased HASTpA3ednc

THB or HASTpA3ednc

77pA3ednc

A3pA3ednc

Autoclave or  Unbiased HAST or Temperature Humidity (without Bias)pA3ednc

AC or UHST or THpA3ednc

77pA3ednc

A4pA3ednc

Temperature  CyclingpA3ednc

TCpA3ednc

77pA3ednc

A5pA3ednc

Power  Temperature CyclingpA3ednc

PTCpA3ednc

45pA3ednc

A6pA3ednc

High  Temperature Storage LifepA3ednc

HTSLpA3ednc

45pA3ednc

TEST GROUP B –  ACCELERATED LIFETpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

B1pA3ednc

High  Temperature Operating LifepA3ednc

HTOLpA3ednc

77pA3ednc

B2pA3ednc

Early Life  Failure RatepA3ednc

ELFRpA3ednc

800pA3ednc

B3pA3ednc

NVM Endurance,  Data Retention, and Operational LifepA3ednc

EDRpA3ednc

77pA3ednc

TEST GROUP C –  PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

C1pA3ednc

Wire Bond  ShearpA3ednc

WBSpA3ednc

30 bonds from a minimum of 5 devicespA3ednc

C2pA3ednc

Wire Bond PullpA3ednc

WBPpA3ednc

C3pA3ednc

SolderabilitypA3ednc

SDpA3ednc

15pA3ednc

C4pA3ednc

Physical  DimensionspA3ednc

PDpA3ednc

10pA3ednc

C5pA3ednc

Solder Ball  ShearpA3ednc

SBSpA3ednc

5 balls from a min. of 10 devicespA3ednc

C6pA3ednc

Lead IntegritypA3ednc

LIpA3ednc

from each 10 leadspA3ednc
 of 5 parts
pA3ednc

TEST GROUP D –  DIE FABRICATION RELIABILITY TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

D1pA3ednc

ElectromigrationpA3ednc

EMpA3ednc

---pA3ednc

D2pA3ednc

Time Dependent  Dielectric BreakdownpA3ednc

TDDBpA3ednc

---pA3ednc

D3pA3ednc

Hot Carrier  InjectionpA3ednc

HCIpA3ednc

---pA3ednc

D4pA3ednc

Negative Bias  Temperature InstabilitypA3ednc

NBTIpA3ednc

---pA3ednc

D5pA3ednc

Stress  MigrationpA3ednc

SMpA3ednc

---pA3ednc

TEST GROUP E –  ELECTRICAL VERIFICATION TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

E1pA3ednc

Pre- and  Post-Stress Function/ParameterpA3ednc

TESTpA3ednc

AllpA3ednc

E2pA3ednc

Electrostatic Discharge  Human Body ModelpA3ednc

HBMpA3ednc

See Test MethodpA3ednc

E3pA3ednc

Electrostatic  Discharge Charged Device ModelpA3ednc

CDMpA3ednc

See Test MethodpA3ednc

TEST GROUP E –  ELECTRICAL VERIFICATION TESTS (CONTINUED)pA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

E4pA3ednc

Latch-UppA3ednc

LUpA3ednc

6pA3ednc

E5pA3ednc

Electrical DistributionspA3ednc

EDpA3ednc

30pA3ednc

E6pA3ednc

Fault GradingpA3ednc

FGpA3ednc

---pA3ednc

E7pA3ednc

CharacterizationpA3ednc

CHARpA3ednc

---pA3ednc

E9pA3ednc

Electromagnetic  CompatibilitypA3ednc

EMCpA3ednc

1pA3ednc

E10pA3ednc

Short Circuit  CharacterizationpA3ednc

SCpA3ednc

10pA3ednc

E11pA3ednc

Soft Error  RatepA3ednc

SERpA3ednc

3pA3ednc

E12pA3ednc

Lead (Pb) FreepA3ednc

LFpA3ednc

See Test MethodpA3ednc

TEST GROUP F –  DEFECT SCREENING TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

F1pA3ednc

Process  Average TestingpA3ednc

PATpA3ednc

---pA3ednc

F2pA3ednc

Statistical  Bin/Yield AnalysispA3ednc

SBApA3ednc

---pA3ednc

TEST GROUP G –  CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTSpA3ednc

#pA3ednc

STRESSpA3ednc

ABVpA3ednc

SAMPLE SIZE /  LOTpA3ednc

G1pA3ednc

Mechanical  ShockpA3ednc

MSpA3ednc

15pA3ednc

G2pA3ednc

Variable  Frequency VibrationpA3ednc

VFVpA3ednc

15pA3ednc

G3pA3ednc

Constant  AccelerationpA3ednc

CApA3ednc

15pA3ednc

G4pA3ednc

Gross/Fine  LeakpA3ednc

GFLpA3ednc

15pA3ednc

G5pA3ednc

Package DroppA3ednc

DROPpA3ednc

5pA3ednc

G6pA3ednc

Lid TorquepA3ednc

LTpA3ednc

5pA3ednc

G7pA3ednc

Die ShearpA3ednc

DSpA3ednc

5pA3ednc

G8pA3ednc

Internal Water  VaporpA3ednc

IWVpA3ednc

5pA3ednc

 pA3ednc

pA3ednc

总结pA3ednc

满足AEC-Q100仅仅只是车规芯片的第一步,其实要求真正的达到车规芯片的质量,还需要从设计开发流程体系,生产制造体系各个方面来把控,才能真正的满足汽车的质量要求。
责编:Ricardo
文章来源及版权属于汽车电子与软件,EDN电子技术设计仅作转载分享,对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如有疑问,请联系Demi.xia@aspencore.com
汽车电子与软件
汽车电子与软件
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了