车用芯片 AEC-Q 验证常见的 5 问 5 答

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专栏：

1.芯片器件正准备要切入汽车电子领域，测试验证周期多长时间？在测试前需要做好哪些工作? 试验所需硬件应该如何设计评估? CTI芯片测试分析实验室能提供什么检测服务?

芯片半导体产品进入车用市场，可依据AEC-Q系列标准要求的测试项目完成验证测试。因此芯片设计企业需先以产品分类来选用对应的AEC-Q标准，如AEC-Q100(芯片集成电路)、AEC-Q101(分立组件)、AEC-Q200(无源组件) 、AEC-Q102(离散光电组件)、AEC-Q103(微机电系统) 、AEC-Q104(多芯片模块)。

而更重要的是，在拟定测试验证项目前必须依产品安装使用在汽车的环境温度，来选定产品的温度等级(Grade 0~Grade 3)。

芯片可靠性试验项目中HTOL//BHAST/THB等，其测试硬件的规划设计及可靠性是验证测试项目是否能顺利完成的关键因素。芯片设计企业需提供完整的测试要求的信息(如芯片POD、应用电路图、电源测试条件、IC功耗等)，由专业并具备丰富经验的检测实验室规划评估测试硬件的设计及制作。

完整的AEC-Q 验证项目周期包含测试硬件设计及制作、可靠性测试、样品回测(Final Test)，因必须对应到AEC-Q不同系列的项目标准，需要3~4个月来完成所有验证测试。

目前CTI上海芯片测试分析实验室针对AEC-Q 验证需求提供一站式完整的检测服务，包含专家咨询、工程技术培训方案、测试硬件设计制作、可靠性测试；同时今年已规划开展ESD静电测试、失效分析等IC验证分析服务。

2. AEC-Q是否可以辅导芯片设计企业取得终端车厂认证并颁发认证资质证书? AEC-Q认证实验室又有哪些?

AEC-Q是一个非官方的技术组织，提供车用芯片器件供货商验证测试分析的项目及具体条件要求，并非咨询辅导及认证机构，也不会颁发认证资质。具体的说，AEC-Q是车用芯片器件供货商自我宣告完成该产品对应的验证项目，最终都须由客户评鉴确认是否符合车用芯片器件之验证要求，而不是AEC-Q机构组织。目前AEC-Q并无认可或授权任何实验室等机构认证资质之机制，使用者只须找到具备ISO/IEC17025资质实验室并确认可执行AEC-Q测试分析项目即可完成验证项目。

3.BHAST与THB条件很接近，但THB试验时间太长了，可否由HAST替代? 测试要求中有那些限制?

目前常用的THB试验条件为85℃,85% RH,1000 hours (可参考JESD22-A101)，确实因试验时间冗长将影响新产品开发周期及试验结果取得的时效性。因此HAST (Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test) 藉由加速应力条件 (130℃/110℃,85% RH,参考JESD22-A110)将大幅缩短试验时间，更易于激发芯片器件在严峻之高温高湿环境下可能发生的失效缺陷。但必须注意的是选择HAST作为产品试验条件前，需先确认产品的材料特性是否可承受高温环境(130℃/110℃)及高压应力(230/122KPa)，避免因材料特性限制而产生非关联性的失效；同时也必须考虑到HAST测试设备可承受的最大功耗限制。

4. AEC-Q100验证是否一定要做PTC实验? 而又与PCT实验有什么差异?

电源功率温度循环试验 (PTC - Power and Temperature Cycling)

PTC试验针对受温度波动影响较大的半导体器件，在进行电源和温度循环测试，以验证芯片器件在高温和低温极端应力下耐受的能力，可参考JESD22-A105标准。在AEC-Q100 标准有说明PTC试验只针对特定的SMD器件；且必须满足以下情况，才须执行:

A. 最大额定功率≥1瓦

B. ΔT J≥40ºC

C. 具驱动电感负载的器件。

压力锅试验 (PCT - Pressure Cooker Test）

依据JESD22-A102 (Accelerated Moisture Resistance - Unbiased Autoclave )提到，PCT测试是为了评估使用湿气冷凝或饱和蒸汽的非密封封装器件的耐湿性。这是一种高加速的试验，利用加速应力 (压力、湿度和温度)来加速水分通过保护材料和它的金属导体间的界面渗透，作为激发高湿高湿环境下芯片的缺陷(如分层和金属腐蚀及包装材料变异性)。