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AEC-Q102认证
AEC-Q102认证

【AEC-Q102】AEC-Q102-003 发布时间:2024-02-23

2022年8月,汽车电子委员协会(AEC)正式发布了AEC-Q102-003光电多芯片模组(OE-MCMs)的认证标准。Q102-003标准的制定旨在基于AEC-Q104多芯片模组的基础上,对含光电多芯片模组的实际测试细节进行规范指导,以满足不断增长的光电模组认证需求。该标准主要针对矩阵前照灯、智能RGB LED以及红外传感器(尤其是激光雷达模组)等产品。


认证范围

AEC-Q102-003中定义的OE-MCMs是由多个有源或无源器件组成,其中至少包含一种光电器件。这些子组件通过焊接或胶粘方式相互连接到线路板上,形成一个复杂的电路封装在单个多芯片模组内。模组内的子组件可以是封装(例如塑封)或未封装(例如裸芯)的形态。


从标准规范、测试认证、商业和维护的角度考虑,多芯片模组的认证是不可分割的。因此,需要注意的是,如果产品仅以OE-MCM的形式通过认证,那么模组中的任何单个子组件都不能被视为通过AEC认证。


OE-MCMs的主要目的是检测光信号或发射光信号,但也有一些OE-MCMs利用其自身内部的光电信号功能(例如光耦、光栅传感器)。标准中给出了OE-MCMs的五种常见类型分类,如下所示:

Type A:由不同家族的光电器件组成的MCM模组(例如红外线反射式光电开关)。

Type B:由不同家族的光电器件组成,这些光电器件并非用于光信号的输入或输出,而是利用其内部的光电信号功能(例如光耦、光栅传感器)。

Type C:由光电器件和其他IC器件组成(例如RGB LED灯)。

Type D:MCM或PCB上的光电器件与其他芯片不可分割地组成(例如矩阵式LED头灯)。

Type E:包含光电器件的IC封装(例如CMOS传感器)。

Type F:带有光电和其他子组件的PCB或基板,但不以单独个体的形式销售,而是通过焊接或胶粘方式直接连接到电路板上作为组件使用(例如脉冲激光模组)。需要特别说明的是,在实际情况下,确定产品是否符合特定类型可能会有一定困难,因此需要根据产品的实际使用情况和客户需求进行灵活调整。


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图1 OE-MCMs五种常见类型分类


OE-MCM认证流程

OE-MCM的认证应该包括所有子组件的失效测试、组件到基板的连接性能测试以及子组件之间相互作用导致的失效测试。因此,除了进行各个子组件必要的测试外,OE-MCM的认证还需要补充一些额外的测试。对于一些相同类型的子组件,可以同时进行测试或者选择其中之一进行测试。完整的认证流程如下图所示:


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图2 OE-MCM认证流程

第一步:针对完整的OE-MCM创建一个超集认证测试,如图3所示。如果OE-MCM中至少包含一个集成电路(IC),则Q100测试应该作为超集的一部分。如果至少包含一个分立半导体器件,则Q101测试也应包含在超集中。同样的方法也适用于光电器件(Q102)、MEMS器件(Q103)、无源器件(Q200)以及未来可能发布的其他元件组。此外,还需要针对整个OE-MCM模组进行特定测试,如板级可靠性测试、X射线和超声波扫描。


第二步:将测试超集中涉及相同失效机理的测试项目合并成一组。


第三步:评估每一组测试是否可以通过统一的测试条件和时间来覆盖所有测试项目。如果可以,只需进行这一项测试。需要注意的是,测试条件不能超出模组产品规格书中声明的范围。


第四步:可以利用通用数据和子组件级认证测试结果进行替代测试。例如,可以使用其他封装的AEC-Qxxx测试的通用数据,但与封装相关的测试认证仍需在OE-MCM级别完成。如果在完整的OE-MCM中无法处理和测试所有子组件功能,优先考虑在子组件级别进行测试。然而,子组件级别的测试可能无法发现不同子组件之间相互作用导致的失效机制和可靠性问题。因此,需要进行其他额外测试来排除可能存在的相互作用,包括:

1)均匀或非均匀热应力; 

2)机械应力; 

3)LED辐射产生的光电流; 

4)来自OE-MCM挥发有机物质的反应。


第五步:执行所有未在第三步和第四步中省略的超集测试项目,确保在OE-MCM级别上完成测试。


图片3.png 

图3完整OE-MCM超集图示


超集创建注意事项

光电多芯片模组内包含了各种类型的子组件,因此图3中的超集图示并不能完全覆盖所有情况。例如,AEC-Q103在超集中未被提及。如果OE-MCM中包含MEMS子组件,应以同样的方法创建超集并考虑AEC-Q103测试。同样,后续AEC-Q标准不断更新,新项目也应纳入超集认证范围。


一些测试只适用于AEC-Q标准中的某些组件类型。例如,AEC-Q102中的低温工作寿命试验(LTOL)仅适用于激光组件,而不适用于LED组件。在这种情况下,不含激光组件的OE-MCM无需考虑AEC-Q102 LTOL。


每个AEC标准都会不时地更新,这可能会对超集产生影响。供应商和用户在制定综合鉴定测试计划、数据展示和超集模板时应使用最新的有效版本。


在测试过程中,OE-MCM的具体测试条件可以根据实际情况进行调整。例如,由于热限制或OE-MCM的设计概念,可能无法同时操作D型OE-MCM的所有LED模具(像素)。但是,具体的测试条件和变化需经过供应商和用户双方达成协议,并详细记录实验数据。


失效判定

1)不符合OE-MCM规范。

2)整体OE-MCM以及每个单独的芯片性能和光参数(如通量、颜色、亮度)的漂移超出了允许范围。

3)对于某些OE-MCM(例如,用于高分辨率前灯矩阵功能的LED),额外失效标准应由供应商和用户双方协商确定。


样品数量

认证所需样本数量在超集定义文件中有明确规定的。

对于非常复杂的OE-MCM(例如,用于非常高分辨率前照灯矩阵功能的LED),受成本因素的影响,供应商和用户可以在达成协议的基础上将样本数量从3 x 26个减少到3 x 10个。此外,对于非常复杂的OE-MCM,根据供应商和用户之间的协议,测试ELFR的样本量也可以减少,具体数量由供应商和用户确定。


金鉴实验室优势

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