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技術分享丨AEC-Q102-003認證介紹

點擊次數:70 更新時間:2024-04-12

        2022年8月汽車電子委員協會(AEC)正式發布了AEC-Q102-003光電多芯片模組(OE-MCMs)的認證標準。Q102-003標準頒布的目的是在AEC-Q104多芯片模組的基礎上對含光電多芯片模組的實際測試細節進行規范指導,滿足目前逐漸增加的光電模組的認證需求。主要面向的對象是矩陣前照燈、智能RGB led及紅外傳感器(重點是激光雷達模組)等產品。


認證范圍

        AEC-Q102-003中定義的OE-MCMs是由至少包含一種光電器件的多個有源或無源器件組成,這些子組件通過焊接或膠粘方式相互連接到線路板上構成復雜電路封裝在單個多芯片模組內。構成模組內的子組件可以是封裝(例如塑封)和/或者未封裝(例如裸芯)的形態。從標準規范、測試認證、商業和維護的角度考慮,多芯片模組在認證上是不可分割的,因此需要注意的是,如果產品僅以OE-MCM的形式通過認證,則模組中的任何單個子組件都不能被視為通過AEC認證。

        OE-MCMs的主要目的是檢測光信號或發射光信號,但有一些OE-MCMs是利用其自身內部光電信號功能(例如,光耦、光柵傳感器)。標準中給出了OE-MCMs五種常見類型分類,見下圖1,具體如下:

        · Type A 由不同家族光電器件組成MCM模組(例如紅外線反射式光電開關)。

        · Type B 由不同家族的光電器件組成,這些光電器件不是用來作為光信號的輸入、輸出,只是利用其內部的光電信號功能(例如光耦、光柵傳感器)。

        · Type C 由光電器件與其他IC器件組成(例如RGB LED燈)。

        · Type D MCM或PCB上的光電器件和其他芯片不可分割組成(例如矩陣式LED頭燈)。

        · Type E 包含光電器件的IC封裝(CMOS傳感器)。

        · Type F 帶有光電和其他子組件的PCB或基板,但不被作為單獨個體,被用于直接連接到電路板(例如,通過焊接或膠粘方式)作為組件出售(例如,脈沖激光模組)。需重點說明的是,在實際情況下可能會很難明確產品是否符合該類型,需要兼顧產品的實際使用情況,客戶需求進行靈活調整。

圖1 OE-MCMs五種常見類型分類

OE-MCM認證流程

        OE-MCM的認證應覆蓋所有子組件的失效、組件到基板的連接性能及子組件之間相互作用構成的失效。因此,OE-MCM的認證除了所有子組件需要進行的必要測試外,還需要補充一些額外的測試,各子組件中一些相同的測試可以同時進行或者替換。完整的一套認證流程如圖2所示:

圖2 OE-MCM認證流程

        · Step1:針對一個完整OE-MCM創建超集認證測試如圖3。如果OE-MCM中至少包含一個IC集成電路,Q100測試應該是測試超集的一部分。如果至少包含一個分立半導體器件,Q101測試應該是超集的一部分。同樣的方法也適用于光電器件(Q102),MEMS器件(Q103),無源器件(Q200)和其他未來可能會發布的元件組。在此之外,還需要有針對整個OE-MCM模組的特定測試,如板級可靠性、X-Ray和超聲波掃描。

        · Step2:將測試超集中相同失效機理的測試項合并為一組。

        · Step3:評估每一組是否可以用一個測試條件和時間覆蓋所有的測試項目。如果可以就只進行這一項測試。這里要注意,測試條件不得超過模組產品規格書宣稱的范圍。

        · Step 4:可以使用通用數據和來自子組件級認證測試做替代測試。例如,可以使用其他封裝的AEC-Qxxx測試的通用數據,但與封裝相關的測試認證仍然必須在OE-MCM級別進行完成。如果在完整的OE-MCM中不能處理和測試所有子組件功能,可以優先考慮在子組件級別進行測試,然而,子組件級別的測試可能無法檢測出不同子組件之間相互作用產生的失效機制和可靠性問題。子組件級的測試并不能排除供應商在OE-MCM中可能存在的風險和確保子組件可靠性的責任。因此還需要進行其他額外測試,以排除不同子組件之間可能出現的相互作用,包括:

        1)均勻或非均勻熱應力;

        2)機械應力;

        3)來自LED輻射產生的光電流;

        4)與來自OE-MCM揮發有機物質反應。

        · Step 5: 在OE-MCM級別上執行未在步驟3和4中省略的所有超集測試。

圖3完整OE-MCM超集圖示

超集創建注意事項

        光電多芯片模組內子組件種類繁多,圖3中的超集圖示也不能全涵蓋所有種類。例如,AEC-Q103在超集中沒有被提及。如果OE-MCM包含MEMS子組件,應以同樣的方法創建超集并考慮AEC-Q103測試。同樣,后續AEC-Q標準持續更新新項目也應同理納入超集認證范圍。

        一些測試只適用于AEC-Q標準中的某些組件類型。例如,AEC-Q102中的低溫工作壽命試驗(LTOL)只適用于激光組件,不適用于LED組件。在這種情況下,不含激光組件的OE-MCM不需要考慮AEC-Q102 LTOL。每個AEC標準都會不時地更新,這可能會對超集產生影響。供應商和用戶在制定綜合鑒定測試計劃、數據展示和超集模板時應使用標準最新的有效版本。在測試中,可以根據實際情況調整OE-MCM的具體測試條件。例如,由于熱限制或OE-MCM的設計概念,可能無法同時操作D型OE-MCM的所有LED模具(像素)。具體的測試條件和變化需經過供應商和用戶雙方達成協議并詳細記錄實驗數據。

失效判據

        1)不符合OE-MCM規范。

        2)整體OE-MCM以及每個單獨的芯片性能和光參數(如通量,顏色,亮度)的漂移超出允許值。

        3)對于一些OE-MCM (例如,用于高分辨率前燈矩陣功能的led),額外失效標準可由供應商和用戶雙方協商確定。

樣品數量

        認證所需樣本數量在超集定義文件中有明確規定。對于非常復雜的OE - MCM(例如,用于非常高分辨率前照燈矩陣功能的led),受成本因素影響,在供應商和用戶之間的達成協議的基礎上,樣本數量可以從3 x 26個減小到3 × 10個。此外,對于復雜性非常高的OE - MCM,根據供應商和用戶之間的協議,測試ELFR的樣本量也可以減少,數量由供應商和用戶確定。

廣電計量服務優勢

        ●測試能力全:覆蓋現有發布標準類測試和客戶所需定制化的測試,滿足不同測試需求。

        ●測試經驗豐富:專業測試團隊由技術專家和資深測試人員組成,具備成熟的測試分析和開發能力。

        ●專業測試場地和設備:既有標準化專業測試場地,也有個性定制化公開道路,測試場景豐富,可全面、高質量完成測試任務。



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