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            AEC-Q100 - 基于集成電路應(yīng)力測試認證的失效機理

            閱讀:1575        發(fā)布時間:2019-9-25

            AEC-Q100 - 基于集成電路應(yīng)力測試認證的失效機理
             

             

            說明:
               
             隨著汽車電子技術(shù)的進步,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),并透過許多各自獨立的電路,來傳遞每個模塊間所需要的訊號,汽車內(nèi)部的系統(tǒng)就好比計算機網(wǎng)絡(luò)的「主從架構(gòu)」,在主體控制單元與每個周邊模塊中,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)計出的一套標(biāo)準(zhǔn) [AEC-Q100]、針對被動組件設(shè)計為[[AEC-Q200],其規(guī)范了被動零件所必須達成的產(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標(biāo)準(zhǔn),用以描述基于一套*低認證要求的集成電路工作溫度等級,為了達到*的目標(biāo),需要完成*項目的基本內(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 ICGPS 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)力測試認證的失效機理

             

            規(guī)范了零件供貨商所必須達成的產(chǎn)品質(zhì)量與可靠度,試驗條件多仍以JEDECMIL-STD為主,外加上其它獨立建置的測試手法。

            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

            橫梁負載、斷裂強度

             

             

            AEC-Q200-004

            自恢復(fù)保險絲測量程序

             

             

            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

            高可靠性認證流程

            High Reliability Certified Flow

             

            ISO-26262

            車輛機能安全

             

             

            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項的測試
            群組A-加速環(huán)境應(yīng)力測試(ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS)共6項測試,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項測試,包含:EM、TDDB、HCI、NBTI、SM
            群組E-電性驗證測試(ELECTRICAL VERIFICATION TESTS)共11項測試,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項測試,包含:PAT、SBA
            群組G-腔封裝完整性測試(CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS)共8項測試,包含:MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV

            測試項目簡稱說明:
            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
            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:靜電放電機械模式
            MS:機械沖擊
            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
            UHST:無偏壓的高加速應(yīng)力試驗
            VFV:隨機振動
            WBS:焊線剪切
            WBP:焊線拉力

            溫濕度試驗條件整理:
            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,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,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:冷熱沖擊試驗箱、溫度循環(huán)試驗箱):
            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行。

             

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