MCM、系统构装(System In Package , SIP)、堆叠式封装(Stacked Chip)等复杂多芯片型态应该依循IC测试,还是依循模块规范的难题,困扰IC设计厂商与Tier1 汽车模块商多年,AEC-Q104 MCM多芯片模组规范的制定解决这个难题,更是在车用行业规范中,首次定义车用板阶可靠性测试项目(Board Level Reliability,BLR)。也因此,AEC-Q系列认证家族成员,将从AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102、AEC-Q103、AEC-Q200中,多了针对车用多芯片模块可靠性测试的AEC-Q104。
AEC-Q104规范中,共分为A-H八大系列。其中,一大原则,在于MCM上使用的所有组件,包括电阻电容电感等被动组件、二极管离散组件、以及IC本身,在组合前若有通过AEC-Q100、AEC-Q101或AEC-Q200,MCM产品只需进行AEC-Q104H内仅7项的测试,包括4项可靠性测试:TCT(温度循环)、Drop(落下)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature Steps(STEP);以及3项失效类检验:X-Ray、Acoustic Microscopy(AM)、Destructive Physical(DPA);如果MCM上的组件未先通过AEC-Q100、AEC-Q101与AEC-Q200,那必须从AEC-Q104的A-H八大测项共49项目中,依据产品应用,决定验证项目。
增加顺序试验
AEC-Q100测试项都可以一个一个分开进行,但在AEC-Q104上,为了依据MCM在汽车上实际使用环境,为复合式的环境,因此增加了顺序试验,验证通过的难度变高。例如,必须先完成High Temp Operating Life (HTOL),才能做Thermal Shock(TS),颠倒过来就不行。
测试项目增加
AEC-Q104中针对MCM,增加H系列的测试项,此外,针对零件本身的可靠性测试(Component Level Reliability),也增加了Thermal Shock(TS)及外观检视离子迁移(VISM)。
修改ESD静电测试规格
考虑MCM内部组件的复杂性,AEC-Q104在ESD测试项目上,其中人体放电模式(Human Body Model,CDM),在AEC-Q100中,Corner Pin 是750V,其他为500V,而AEC-Q104上,则无论Pin Out位置,统一改为500V(参见下表)。
ESD测试 | AEC-Q100 | AEC-Q104 |
HBM | 2KV | 1KV |
CDM | Corner Pin是750,其他为500V | Pin Out统一500V |
修改试验样品数量
AEC-Q100的待测样品数量为77颗*3lots;而在AEC-Q104上,考虑MCM等复杂产品的成本较高,因此优化试验样品数量为30颗*3 lots 。
首次定义车用BLR测项
板阶可靠性(BLR),是国际间用来验证IC组件上板至PCB之间焊点强度的测试方法,也是目前手持式装置常规的测试项目。而随着汽车电子系统的复杂度提升,更多的IC组件被运用汽车内,BLR遂逐步成为车规级重要测试项目之一,不仅Tier 1车厂、BOSCH、Continental、TRW对此制定专属验证手法,AEC-Q104也定义须测试车用电子的板阶可靠性试验(Board Level Reliability),虽然AEC-Q104针对BLR的测试项目仅有TCT(温度循环)、Drop(落下)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature (STEP)等,尚未能完全贴近Tier 1的客户规范,但却是车用板阶可靠性通用标准发展的一大步。
AEC-Q104 BLR测试说明
TCT、Drop、LTSL这三项的参数标准与目前消费性的标准相同,无特殊要求。
STEP(Start Up & Temperature)则取自ISO16750车用模块可靠性的标准,实验样品停留在不同温度阶梯条件下,进行功能性测试。
华碧实验室拥有完整的AEC-Q104测试能力并提供全套的测试认证服务,通过使用各种测试分析技术和分析程序确认产品的失效现象,分辨其失效模式或机理,确定其最终原因,提出专业改进设计和制造工艺建议,消除失效并预防失效的再次发生,提高MCM产品可靠性。