技術(shù)分享丨AEC-Q102-003認(rèn)證介紹

2022年8月汽車電子委員協(xié)會（AEC）正式發(fā)布了AEC-Q102-003光電多芯片模組（OE-MCMs）的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。Q102-003標(biāo)準(zhǔn)頒布的目的是在AEC-Q104多芯片模組的基礎(chǔ)上對含光電多芯片模組的實(shí)際測試細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)，滿足目前逐漸增加的光電模組的認(rèn)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(diǎn)是激光雷達(dá)模組）等產(chǎn)品。

認(rèn)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(gòu)成復(fù)雜電路封裝在單個多芯片模組內(nèi)。構(gòu)成模組內(nèi)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(tài)。從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、測試認(rèn)證、商業(yè)和維護(hù)的角度考慮，多芯片模組在認(rèn)證上是不可分割的，因此需要注意的是，如果產(chǎn)品僅以O(shè)E-MCM的形式通過認(rèn)證，則模組中的任何單個子組件都不能被視為通過AEC認(rèn)證。

OE-MCMs的主要目的是檢測光信號或發(fā)射光信號，但有一些OE-MCMs是利用其自身內(nèi)部光電信號功能(例如，光耦、光柵傳感器)。標(biāo)準(zhǔn)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(guān)）。

· 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(nèi)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(dú)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(diǎn)說明的是，在實(shí)際情況下可能會很難明確產(chǎn)品是否符合該類型，需要兼顧產(chǎn)品的實(shí)際使用情況，客戶需求進(jìn)行靈活調(diào)整。

圖1 OE-MCMs五種常見類型分類

OE-MCM認(rèn)證流程

OE-MCM的認(rèn)證應(yīng)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(gòu)成的失效。因此，OE-MCM的認(rèn)證除了所有子組件需要進(jìn)行的必要測試外，還需要補(bǔ)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(jìn)行或者替換。完整的一套認(rèn)證流程如圖2所示：

圖2 OE-MCM認(rèn)證流程

· Step1:針對一個完整OE-MCM創(chuàng)建超集認(rèn)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(yīng)該是測試超集的一部分。如果至少包含一個分立半導(dǎo)體器件，Q101測試應(yīng)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(fā)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(jī)理的測試項(xiàng)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(xiàng)目。如果可以就只進(jìn)行這一項(xiàng)測試。這里要注意，測試條件不得超過模組產(chǎn)品規(guī)格書宣稱的范圍。

· Step 4:可以使用通用數(shù)據(jù)和來自子組件級認(rèn)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(shù)據(jù)，但與封裝相關(guān)的測試認(rèn)證仍然必須在OE-MCM級別進(jìn)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(yōu)先考慮在子組件級別進(jìn)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(chǎn)生的失效機(jī)制和可靠性問題。子組件級的測試并不能完全排除供應(yīng)商在OE-MCM中可能存在的風(fēng)險和確保子組件可靠性的責(zé)任。因此還需要進(jìn)行其他額外測試，以排除不同子組件之間可能出現(xiàn)的相互作用，包括：

1）均勻或非均勻熱應(yīng)力；

2）機(jī)械應(yīng)力；

3）來自LED輻射產(chǎn)生的光電流；

4）與來自O(shè)E-MCM揮發(fā)有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)。

· Step 5: 在OE-MCM級別上執(zhí)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(chuàng)建注意事項(xiàng)

光電多芯片模組內(nèi)子組件種類繁多，圖3中的超集圖示也不能完全涵蓋所有種類。例如，AEC-Q103在超集中沒有被提及。如果OE-MCM包含MEMS子組件，應(yīng)以同樣的方法創(chuàng)建超集并考慮AEC-Q103測試。同樣，后續(xù)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)更新新項(xiàng)目也應(yīng)同理納入超集認(rèn)證范圍。

一些測試只適用于AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)中的某些組件類型。例如，AEC-Q102中的低溫工作壽命試驗(yàn)（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(biāo)準(zhǔn)都會不時地更新，這可能會對超集產(chǎn)生影響。供應(yīng)商和用戶在制定綜合鑒定測試計(jì)劃、數(shù)據(jù)展示和超集模板時應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)最新的有效版本。每個標(biāo)準(zhǔn)都可在http://www.aecouncil.com單獨(dú)下載。在測試中，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整OE-MCM的具體測試條件。例如，由于熱限制或OE-MCM的設(shè)計(jì)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(jīng)過供應(yīng)商和用戶雙方達(dá)成協(xié)議并詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

失效判據(jù)

1）不符合OE-MCM規(guī)范。

2）整體OE-MCM以及每個單獨(dú)的芯片性能和光參數(shù)(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(biāo)準(zhǔn)可由供應(yīng)商和用戶雙方協(xié)商確定。

樣品數(shù)量

認(rèn)證所需樣本數(shù)量在超集定義文件中有明確規(guī)定，具體超集文件可從http://www.aecouncil.com下載。對于非常復(fù)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(yīng)商和用戶之間的達(dá)成協(xié)議的基礎(chǔ)上，樣本數(shù)量可以從3 x 26個減小到3 × 10個。此外，對于復(fù)雜性非常高的OE - MCM，根據(jù)供應(yīng)商和用戶之間的協(xié)議，測試ELFR的樣本量也可以減少，數(shù)量由供應(yīng)商和用戶確定。

廣電計(jì)量服務(wù)優(yōu)勢

●測試能力全：覆蓋現(xiàn)有發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)驗(yàn)豐富：專業(yè)測試團(tuán)隊(duì)由技術(shù)專家和資深測試人員組成，具備成熟的測試分析和開發(fā)能力。

●專業(yè)測試場地和設(shè)備：既有標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)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(zhì)量完成測試任務(wù)。