AEC-Q104是由汽车电子委员会(AEC)针对汽车应用中的多芯片组件(Multi-Chip Module, MCM)所制定的可靠性应力测试认证规范。MCM技术通过在同一封装内集成多个不同的芯片(如逻辑芯片、存储器、传感器、功率器件等),实现了更高的集成度、更小的尺寸和更优的性能,在汽车电子领域应用日益广泛。然而,MCM的复杂结构也带来了新的可靠性挑战。
深圳晟安检测技术有限公司(晟安检测)可为客户提供AEC-Q104标准相关的测试与分析支持,帮助验证您的MCM产品是否满足严苛的汽车级可靠性要求。
一、简介
AEC-Q104标准建立在AEC-Q100(针对单个IC)的基础上,并特别考虑了MCM的独特性,如不同芯片间的相互作用、基板的可靠性、内部连接(如倒装焊、引线键合、硅通孔TSV)的可靠性以及整体封装的完整性。它规定了一系列应力测试,用以评估MCM在汽车工作环境下的长期性能稳定性和可靠性。
二、目的
执行AEC-Q104测试的主要目的在于:
- 评估整体模块可靠性: 验证MCM作为一个集成系统,在各种汽车环境应力下的综合表现。
- 考察内部互连可靠性: 重点评估芯片与基板、芯片与芯片之间的连接(如焊点、键合线)在温度循环、振动等应力下的耐久性。
- 验证基板与封装性能: 评估MCM所使用的基板材料和封装结构在汽车环境下的稳定性,防止分层、开裂、翘曲等问题。
- 识别多芯片交互影响: 评估不同芯片集成在同一封装内可能产生的热相互作用、电磁干扰等问题。
- 筛选组装工艺缺陷: 暴露可能存在于MCM复杂组装过程中的潜在缺陷。
- 符合行业准入要求: 满足汽车主机厂(OEM)及一级供应商(Tier 1)对MCM必须通过AEC-Q104认证的要求。
三、测试流程
序号 | 测试项目 | 缩写 | 检测方法 |
---|---|---|---|
A组 加速环境应力测试 | |||
A1 | 预处理 | PC | J-STD-020 JESD22-A113 |
A2 | 有偏温湿度或有偏高加速应力测试 | THB/HAST | JESD22-A101 JESD22-A110 |
A3 | 高压或无偏高加速应力测试或无偏温湿度测试 | AC/UHST/TH | JESD22-A102 JESD22-A118 JESD22-A101 |
A4 | 温度循环 | TC | JESD22-A104 |
A5 | 功率负载温度循环 | PTC | JESD22-A105 |
A6 | 高温储存寿命测试 | HSL | JESD22-A103 |
B组 加速寿命模拟测试 | |||
B1 | 高温工作寿命 | HTOL | JEDEC JESD22-A108 |
B2 | 早期寿命失效率 | ELFR | 附录2 |
B3 | NVM擦写次数,数据保持和工作寿命 | EDR | AEC Q100-005 |
C组 封装组合完整性测试 | |||
C1 | 绑线剪切 | WBS | AEC Q100-001 AEC Q003 |
C2 | 绑线拉力 | WBP | MIL-STD 883 Method 2011 AEC Q003 |
C3 | 可焊性 | SD | JESD22 J-STD-002 |
C4 | 物理尺寸 | PD | JESD22-B100 JESD22-B108 |
C5 | 锡球剪切 | SBS | JESD22-B117 |
C6 | 引脚完整性 | LI | JESD22-B105 |
C7 | X-RAY | X-RAY | / |
C8 | 声学显微镜 | AM | / |
D组 芯片晶元可靠度测试 | |||
D1 | 电迁移 | EM | JEDEC JEP001 |
D2 | 经时介质击穿 | TDDB | JEDEC JEP001 |
D3 | 热载流子注入效应 | HCI | JEDEC JEP001 |
D4 | 负偏压温度不稳定性 | NBTI | JEDEC JEP001 |
D5 | 应力迁移 | SM | JEDEC JEP001 |
E组 电气特性确认测试 | |||
E1 | 应力测试前后功能参数测试 | TEST | 规格书 |
E2 | 静电放电(HBM) | HBM | AEC-Q100-002 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 |
E3 | 静电放电(CDM) | CDM | AEC-Q100-011 ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 |
E4 | 闩锁效应 | LU | AEC-Q100-004 JESD78 |
E5 | 电分配 | ED | AEC-Q100-009 |
E6 | 故障等级 | FG | AEC-Q100-007 |
E7 | 特性描述 | CHAR | AEC-Q003 |
E8 | 电磁兼容 | EMC | SAE JI752/3 RE |
E9 | 软误差率 | SER | JESD89-1 JESD89-2 JESD89-3 |
E10 | 无铅(Pb) | LF | AEC-Q005 |
F组 缺陷筛选测试 | |||
F1 | 过程平均测试 | PAT | AEC-Q001 |
F2 | 统计良率分析 | SBA | AEC-Q002 |
G组 腔体封装完整性测试 | |||
G1 | 机械冲击 | MS | JESD22-B110 |
G2 | 变频振动 | VFV | JESD22-B103 |
G3 | 恒加速 | CA | MIL-STD-883 Method2001 |
G4 | 粗细气漏测试 | GFL | MIL-STD-883 Method1014 |
G5 | 跌落 | DROP | JESD22-B110 |
G6 | 盖板扭力测试 | LT | MIL-STD-883 Method2024 |
G7 | 芯片剪切 | DS | MIL-STD-883 Method2019 |
G8 | 内部水汽含量测试 | IWV | MIL-STD-883 Method1018 |
H组 模组特殊要求 | |||
H1 | 板阶可靠性 | BLR | IPC-9701 |
H2 | 低温储存寿命测试 | LTSL | JESD22-A119 |
H3 | 启动和温度冲击 | STEP | ISO 16750-4 |
H4 | 跌落 | DROP | JESD22-B111 |
H5 | 破坏性物理分析 | DPA | MIL-STD-158 |
H6 | X-RAY | X-RAY | / |
H7 | 声学显微镜 | AM | / |