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
适用领域
AEC-Q100
集成电路 IC
AEC-Q101
分立器件
AEC-Q102
离散光电 LED
AEC-Q103
传感器
AEC-Q104
多芯片组件
AEC-Q200
被动器件
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
标准名
中文含义
AEC-Q100 Rev-H
Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated
Circuits(base document
基于集成电路应力测试认证的失效机理
AEC-Q100-001
Wire Bond Shear Test
邦线切应力测试
AEC-Q100-002
Human Body Model (HBM) Electrostatic Discharge Test
人体模式静电放电测试
AEC-Q100-003
Machine Model (MM) Electrostatic Discharge Test
机械模式静电放电测试
AEC-Q100-004
IC Latch-Up Test
集成电路闩锁效应测试
AEC-Q100-005
Non-Volatile Memory Program/Erase Endurance, Data Retention, and
Operational Life Test
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
AEC-Q100-006
Electro-Thermally Induced Parasitic Gate Leakage Test (GL)
热电效应引起的寄生门极漏电流测试
AEC-Q100-007
Fault Simulation and Test Grading
故障仿真和测试等级
AEC-Q100-008
Early Life Failure Rate (ELFR)
早期寿命失效率
AEC-Q100-009
Electrical Distribution Assessment
电分配的评估
AEC-Q100-010
Solder Ball Shear Test
锡球剪切测试
AEC-Q100-011
Charged Device Model (CDM) Electrostatic Discharge Test
带电器件模式的静电放电测试
AEC-Q100-012
Short Circuit Reliability Characterization of Smart Power Devices
for 12V Systems
12V 系统灵敏功率设备的短路可靠性描述
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 A
环境压力加速测试, Accelerated Environment Stress
测试序列 B
使用寿命模拟测试, Accelerated Lifetime Simulation
测试序列 C
封装组装整合测试, Package Assembly Integrity
测试序列 D
芯片晶圆可靠度测试, Die Fabrication Reliability
测试序列 E
电气特性确认测试, Electrical Verification
测试序列 F
瑕疵筛选监控测试, Defect Screening
测试序列 G
封装凹陷整合测试, Cavity Package Integrity
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 得增加了芯片测试的置信度。
TEST GROUP A –
ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
A1
Preconditioning
PC
77
A2
Temperature
Humidity-Bias or Biased HAST
THB or HAST
77
A3
Autoclave or
Unbiased HAST or Temperature Humidity (without Bias)
AC or UHST or TH
77
A4
Temperature
Cycling
TC
77
A5
Power
Temperature Cycling
PTC
45
A6
High
Temperature Storage Life
HTSL
45
TEST GROUP B –
ACCELERATED LIFET
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
B1
High
Temperature Operating Life
HTOL
77
B2
Early Life
Failure Rate
ELFR
800
B3
NVM Endurance,
Data Retention, and Operational Life
EDR
77
TEST GROUP C –
PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
C1
Wire Bond
Shear
WBS
30 bonds from a minimum of 5 devices
C2
Wire Bond Pull
WBP
C3
Solderability
SD
15
C4
Physical
Dimensions
PD
10
C5
Solder Ball
Shear
SBS
5 balls from a min. of 10 devices
C6
Lead Integrity
LI
from each 10 leads
of 5 parts
TEST GROUP D –
DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
D1
Electromigration
EM
---
D2
Time Dependent
Dielectric Breakdown
TDDB
---
D3
Hot Carrier
Injection
HCI
---
D4
Negative Bias
Temperature Instability
NBTI
---
D5
Stress
Migration
SM
---
TEST GROUP E –
ELECTRICAL VERIFICATION TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
E1
Pre- and
Post-Stress Function/Parameter
TEST
All
E2
Electrostatic Discharge
Human Body Model
HBM
See Test Method
E3
Electrostatic
Discharge Charged Device Model
CDM
See Test Method
TEST GROUP E –
ELECTRICAL VERIFICATION TESTS (CONTINUED)
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
E4
Latch-Up
LU
6
E5
Electrical Distributions
ED
30
E6
Fault Grading
FG
---
E7
Characterization
CHAR
---
E9
Electromagnetic
Compatibility
EMC
1
E10
Short Circuit
Characterization
SC
10
E11
Soft Error
Rate
SER
3
E12
Lead (Pb) Free
LF
See Test Method
TEST GROUP F –
DEFECT SCREENING TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
F1
Process
Average Testing
PAT
---
F2
Statistical
Bin/Yield Analysis
SBA
---
TEST GROUP G –
CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS
#
STRESS
ABV
SAMPLE SIZE /
LOT
G1
Mechanical
Shock
MS
15
G2
Variable
Frequency Vibration
VFV
15
G3
Constant
Acceleration
CA
15
G4
Gross/Fine
Leak
GFL
15
G5
Package Drop
DROP
5
G6
Lid Torque
LT
5
G7
Die Shear
DS
5
G8
Internal Water
Vapor
IWV
5
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。 AutoSec 2023 第七届中国汽车网络安全周暨第四届智能汽车数据安全展,9月13-15日,上海
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