功率器件AEC-Q101如何選擇測(cè)試項(xiàng)目？認(rèn)證準(zhǔn)備及流程有哪些？
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AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)是用于分立半導(dǎo)體器件的，標(biāo)準(zhǔn)全稱(chēng)：Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Discrete Semiconductors，基于分立半導(dǎo)體應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證的失效機(jī)理，名字有點(diǎn)長(zhǎng)，所以一般就叫“分立半導(dǎo)體的應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)”?，F(xiàn)在的Rev E版本是2021.03.01剛發(fā)布的最新版。
AEC-Q101認(rèn)證包含了分立半導(dǎo)體元件最低應(yīng)力測(cè)試要求的定義和參考測(cè)試條件，目的是要確定一種器件在應(yīng)用中能夠通過(guò)應(yīng)力測(cè)試以及被認(rèn)為能夠提供某種級(jí)別的品質(zhì)和可靠性。
根據(jù)AEC-Q101-2021新版規(guī)范，認(rèn)證測(cè)試通用項(xiàng)目大大小小算起來(lái)共有37項(xiàng)，但并非所有的測(cè)試項(xiàng)目都需要測(cè)試，需要依據(jù)不同的器件類(lèi)型，封裝形式，安裝方式等等來(lái)選擇要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目。
AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)將試驗(yàn)項(xiàng)目分為5個(gè)大組，以某型號(hào)SOT23封裝的MOSFET為例，AECQ101認(rèn)證應(yīng)選擇哪些測(cè)試項(xiàng)目和條件，以及不選擇此項(xiàng)目的原因說(shuō)明，以下是按組介紹需要測(cè)試項(xiàng)目的清單。
GroupAGroup A加速環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)共有10個(gè)項(xiàng)目，AC高壓和 H3TRB高溫高濕反偏做為可選項(xiàng)可不用進(jìn)行，PTC功率溫度循環(huán)在IOL間隙壽命不能滿(mǎn)足才做，TCDT溫循分層試驗(yàn)和TCHT溫循熱試驗(yàn)不適用在銅線連接的器件上執(zhí)行測(cè)試。
TEST GROUP A–ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS | ||||
序號(hào) | 編碼 | 項(xiàng)目 | 縮寫(xiě) | 條件或說(shuō)明 |
1 | A1 | 預(yù)處理 | PC | 僅在測(cè)試A2、A3、A4、A5和C8之前對(duì)表面安裝零件(SMD)進(jìn)行測(cè)試 |
2 | A2 | 高加速應(yīng)力試驗(yàn) | HAST | 條件二選一 |
4 | A3 | 無(wú)偏高加速應(yīng)力試驗(yàn) | UHAST | 條件二選一 |
6 | A4 | 溫度循環(huán) | TC | 溫度-55℃~最高額定Tj溫度，不超過(guò)150℃，1-3循環(huán)/小時(shí)，按組件等級(jí)選擇1CPH，1000個(gè)循環(huán)。前后都要測(cè)試電氣參數(shù)，依據(jù)2.4判定 |
9 | A5 | 間隙工作壽命 | IOL | TA=25℃,器件通電保證TJ變化量≥100℃(不超過(guò)最大額定值)，循環(huán)數(shù)循環(huán)數(shù)=60000/（通電分鐘+斷電分鐘）。前后都要測(cè)試電氣參數(shù)，依據(jù)2.4判定 |
GroupB
Group B加速壽命模擬試驗(yàn)共有4個(gè)項(xiàng)目，ACBV交流阻斷電壓僅適于晶閘管，SSOP穩(wěn)態(tài)運(yùn)行僅適于TVS二極管。
TEST GROUP B–ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS | ||||
序號(hào) | 編碼 | 項(xiàng)目 | 縮寫(xiě) | 條件或說(shuō)明 |
11 | B1 | 高溫反向偏壓 | HTRB | 在用戶(hù)規(guī)格中最大直流反向額定電壓，通過(guò)溫箱調(diào)整結(jié)溫防止失效，保持1000小時(shí)，前后都要測(cè)試電氣參數(shù) |
14 | B2 | 高溫柵偏壓 | HTGB | 柵級(jí)偏置器件關(guān)閉時(shí)最大電壓100%，在指定結(jié)溫下（推薦結(jié)溫125℃）1000小時(shí)，前后都要測(cè)試電氣參數(shù)，做5個(gè)件的Decap，線拉力。 |
GroupC
Group C封裝完整性試驗(yàn)15個(gè)項(xiàng)目，TS端子強(qiáng)度適用于通孔引線器件的引線完整性，RTS耐溶劑性對(duì)于激光蝕刻或無(wú)標(biāo)記器件不用進(jìn)行。CA恒定加速,VVF變頻振動(dòng)，MS機(jī)械沖擊，HER氣密性這四項(xiàng)適用于氣密封裝的器件。
TEST GROUP C–PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS | ||||
序號(hào) | 編碼 | 項(xiàng)目 | 縮寫(xiě) | 條件或說(shuō)明 |
15 | C1 | 破壞性物理分析 | DPA | 開(kāi)封過(guò)程確保不會(huì)導(dǎo)致引線和鍵的退化 |
16 | C2 | 物理尺寸 | PD | 依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書(shū)測(cè)量封裝物理尺寸 |
17 | C3 | 邦定線抗拉強(qiáng)度 | WBP | 條件C和條件D，金線直徑>1mil在TC后最小拉力為3克，金線直徑<1mil，請(qǐng)參閱 |
18 | C4 | 邦定線剪切強(qiáng)度 | WBS | 銅線剪切參考JESD22-B116 |
19 | C5 | 芯片剪切力 | DS | 評(píng)估制程變更的穩(wěn)健性，依據(jù)表3的指導(dǎo)進(jìn)行C5測(cè)試 |
22 | C8 | 耐焊接熱 | RSH | SMD部件應(yīng)全部在測(cè)試期間被浸沒(méi)，根據(jù)MSL進(jìn)行預(yù)處理等級(jí)，前后都要測(cè)試電氣參數(shù) |
23 | C9 | 熱阻 | TR | 測(cè)量TR以確保符合規(guī)范 |
24 | C10 | 可焊性 | SD | 放大50X，參考表2B焊接條件，SMD采用方法B和D |
25 | C11 | 晶須生長(zhǎng)評(píng)價(jià) | WG | 可商定，溫度沖擊-40~+85℃，1小時(shí)2循環(huán)，1500循環(huán)，試驗(yàn)后采用SEM進(jìn)行錫須觀察 |
GroupD
Group D模具制造可靠性試驗(yàn)1個(gè)項(xiàng)目
TEST GROUP D – DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS | ||||
序號(hào) | 編碼 | 項(xiàng)目 | 縮寫(xiě) | 條件或說(shuō)明 |
30 | D1 | 介質(zhì)完整性 | DI | 以1V為增量增加電壓同時(shí)監(jiān)控柵極電流， |
GroupE
Group E電氣驗(yàn)證試驗(yàn)6個(gè)項(xiàng)目。UIS鉗位感應(yīng)開(kāi)關(guān)僅限功率 MOS半導(dǎo)體和內(nèi)部箝制IGBT，SC短路特性?xún)H適用于智能功率器件。
TEST GROUP E – ELECTRICAL VERIFICATION TESTS | ||||
序號(hào) | 編碼 | 項(xiàng)目 | 縮寫(xiě) | 條件或說(shuō)明 |
31 | E0 | 外觀檢查 | EV | 所有的樣品都要檢查 |
32 | E1 | 應(yīng)力測(cè)試前后電性能測(cè)試 | TEST | 在室溫下進(jìn)行 |
33 | E2 | 參數(shù)驗(yàn)證 | PV | 額定溫度驗(yàn)證參數(shù) |
34 | E3 | ESD HBM | ESDH | 前后都要測(cè)試電氣參數(shù) |
35 | E4 | ESD CDM | ESDC | 前后都要測(cè)試電氣參數(shù) |
AEC-Q101認(rèn)證準(zhǔn)備
AEC-Q101驗(yàn)證流程
華碧實(shí)驗(yàn)室車(chē)規(guī)電子檢測(cè)認(rèn)證
華碧實(shí)驗(yàn)室是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的集檢測(cè)、鑒定和認(rèn)證為一體的第三方檢測(cè)與分析的新型綜合實(shí)驗(yàn)室，是質(zhì)量和誠(chéng)信的基準(zhǔn)。華碧實(shí)驗(yàn)室擁有豐富的車(chē)規(guī)級(jí)電子認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)，已成功協(xié)助300多家汽車(chē)分立半導(dǎo)體企業(yè)制定相對(duì)應(yīng)的AEC-Q101驗(yàn)證步驟與實(shí)驗(yàn)方法，并順利通過(guò)AEC-Q系列認(rèn)證。
華碧實(shí)驗(yàn)室憑借廣泛的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)及先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室，提供全面的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)解決方案，服務(wù)范圍覆蓋供應(yīng)鏈上下游，幫助分立器件廠商把控良率并順利進(jìn)入車(chē)廠供應(yīng)鏈，助力其產(chǎn)品在市場(chǎng)端建立穩(wěn)固的質(zhì)量信任，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)取得新的技術(shù)突破與穩(wěn)健的持續(xù)性發(fā)展。
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