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车规级芯片的认证标准


  来源: 汽车半导体情报局 时间:2024-07-17 编辑:流川
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Part 10:ISO 26262导则(作为Part1~9的补充,对特定项目的解说及事例的指南);

Part 11:半导体应用指南。


AEC-Q


当我们谈论汽车电子时,就不得不提AEC-Q100,作为公认的车规元器件通用测试标准,它被视为芯片前装上车的“基本门槛”。无论是环境关还是寿命关,都可通过AEC-Q100这一标准进行验证。对于汽车级芯片而言,AEC-Q100是基本可靠性的要求。AEC全称为汽车电子协会(Automotive Electronics Council),由通用、福特和克莱斯勒共同建立,旨在制定一套通用的零件资质及质量系统标准。其中,Q代表Qualification。AEC-Q适用于汽车用芯片、无源器件、分立半导体器件等类型元器件认证,并为不同的元器件设定了相应的测试标准和测试项。


AEC-Q标准体系


车规级的电子元件对环境要求、抗振动冲击、可靠性和一致性等方面要求严格,所以必须采用更先进的技术和更苛刻的测试程序。以AEC-Q100为例,规范了测试7大类别:


测试群组A(环境压力加速测试);

测试群组B(使用寿命模拟测试);

测试群组C(封装组装整合测试);

测试群组D(芯片晶圆可靠度测试);

测试群组E(电气特性确认测试);

测试群组F(瑕疵筛选监控测试);

测试群组G(封装凹陷整合测试)。


只有完全通过7大类别共41项测试后,才能获得AEC-Q100认证。AEC-Q系列认证,完成全部测试,平均最低时间也需要大概6个月左右,认证等级请参考下图:


AEC-Q认证等级


AEC-Q的要求非常严格,只有通过相对应的标准规定的全部测试项目,供应商才能声称该产品通过了相应的AEC-Q认证;符合这些规格的组件适用于恶劣的汽车环境,无需额外的组件级鉴定测试。同时,AEC-Q标准是在不断进化的,特别是随着高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶等新技术的发展,标准还将保持这种持续更新的状态。


AEC-Q100验证流程参考下图,以Die Design>Wafer Fab.>PKG Assembly>Testing的制造流程来绘制,各群组的关联性需要参考图中的箭头符号,这里将验证流程分为五个部分进行简易说明,各项测试的细节部分就不再细述。



AEC-Q100验证流程


Design House:可靠度实验前后的功能测试,此部分需IC设计公司与测试厂讨论执行方式,与一般IC验证主要差异在功能测试的温度设定。


Wafer Foundry:D测试组为晶圆厂在Wafer Level的可靠度验证,Fabless的IC业者必须与委托制造的晶圆厂取得相关资料。


Reliability Test:区域3为可靠性视产品包装/特性需要执行的项目,AEC将其分为Group A(加速环境应力实验)、Group B(加速工作寿命模拟)、Group C(封装完整性测试)、Group E(电性验证测试)、Group G(空腔/密封型封装完整性测试)。


Design Verification:部分Group E的区域4为设计阶段的失效模式与影响分析评估,成品阶段的特性验证以及故障涵盖率计算。



Production Control:Group F的区域生产阶段的品质控管,包含良率/Bin使用统计手法进行控管及制定标准处理流程。

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