AEC即Automotive Electronics Council,是美國汽車電子委員會的簡稱。AEC由克萊斯勒,福特和通用汽車發(fā)起并創(chuàng)立于1994年,目前會員遍及全球各大汽車廠、汽車電子和半導(dǎo)體廠商,符合AEC規(guī)范的零部件均可被上述三家車廠同時采用,促進(jìn)了零部件制造商交換其產(chǎn)品特性數(shù)據(jù)的意愿,并推動了汽車零件通用性的實施,為汽車零部件市場的快速成長打下基礎(chǔ)。AEC-Q為AEC組織所制訂的車用可靠性測試標(biāo)準(zhǔn),是零件廠商進(jìn)入汽車電子領(lǐng)域,打入一級車廠供應(yīng)鏈的重要門票。
鑒于有些客戶不清楚AEC-Q101和AEC-Q200的區(qū)別,哪些供應(yīng)商應(yīng)該提供什么類別證書。本文將帶您解析這兩項標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容、重要性以及它們?nèi)绾嗡茉炱囯娮有袠I(yè)的未來。
1、AEC-Q101
① AEC-Q101認(rèn)證是車規(guī)級分立半導(dǎo)體器件的準(zhǔn)入門檻
AEC-Q101是基于失效機理的分立半導(dǎo)體器件應(yīng)力測試鑒定,由AEC委員會制定,適用于車用分立半導(dǎo)體器件的綜合可靠性測試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),是分立器件應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的基本門檻。首版于1996年發(fā)行,目前沿用的最新標(biāo)準(zhǔn)為2021年3月1日發(fā)布的E版本。
AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)建立了一套基于失效機理的分立半導(dǎo)體元件應(yīng)力測試鑒定體系,旨在通過一系列嚴(yán)格的測試項目來驗證這些元件是否能夠滿足汽車應(yīng)用中所要求的高可靠性與耐用性。測試內(nèi)容包括但不限于高溫工作壽命測試、溫度循環(huán)測試、濕度敏感度測試、機械沖擊與振動測試、電遷移測試等,確保元器件能在汽車所面臨的極端溫度變化、強烈振動、濕度以及其他惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。 每個測試都有具體的條件和通過/失敗標(biāo)準(zhǔn),且測試項目的選擇和參數(shù)設(shè)置需依據(jù)具體元件的類型、封裝形式及預(yù)期用途來決定。通過AEC-Q101認(rèn)證意味著這些組件已經(jīng)過嚴(yán)格驗證,能夠滿足汽車行業(yè)的高質(zhì)量和高可靠性要求。
② 要求通過AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的分立器件
二極管、齊納二極管、穩(wěn)壓二極管、整流二極管、TVS管、MOSFET、IGBT以及一些特種傳感器(如壓力敏感器、磁敏器件包括霍爾器件及霍爾電路、氣敏器件、濕敏器件等);
③ AEC-Q101產(chǎn)品驗證流程
④ AEC-Q101測試項目分組
各項參數(shù)測試:如性能測試、外觀、參數(shù)驗證、物理尺寸、熱阻、雪崩耐量、短路可靠性、介質(zhì)完整性等;
環(huán)境應(yīng)力實驗:按照軍用電子器件環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)和汽車電子通用環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行器件的應(yīng)力實驗,如高溫反偏、高溫柵偏壓、溫度循環(huán)、高壓蒸煮、HAST、高溫高濕反偏、高溫高濕工作、間歇工作壽命、功率溫度循環(huán)、常加速、振動、沖擊、氣密性等;
工藝質(zhì)量評價:針對封裝、后續(xù)電子組裝工藝,以及使用可靠性進(jìn)行的相應(yīng)元器件工藝質(zhì)量評價,如ESD、DPA、端子強度、耐溶劑試驗、耐焊接熱、可焊性、綁線拉力剪切力、芯片推力、無鉛測試等。
⑤ 北測測試能力及AEC-Q101技術(shù)要求
通過AEC-Q101認(rèn)證,意味著相關(guān)半導(dǎo)體分立器件已經(jīng)通過綜合可靠性測試,并被認(rèn)定適合用于汽車電子系統(tǒng)中,這對于提高汽車電子系統(tǒng)的整體性能和安全性至關(guān)重要。該認(rèn)證已成為汽車半導(dǎo)體分立器件進(jìn)入市場的基本門檻,廣泛被全球汽車制造商和零部件供應(yīng)商所接受和采納。
2、AEC-Q200
AEC-Q200認(rèn)證是車規(guī)級無源元件(被動元件)的準(zhǔn)入門檻
AEC-Q200是汽車電子協(xié)會(AEC)針對在汽車上應(yīng)用的無源元件(又稱被動元件)的質(zhì)量可靠性驗證標(biāo)準(zhǔn),AEC-Q200認(rèn)證是無源元件汽車級品質(zhì)符合性驗證,是無源元件進(jìn)入汽車領(lǐng)域的準(zhǔn)入門檻。通過系列測試驗證無源元件能否承受汽車應(yīng)用環(huán)境下極端溫度、濕度、振動與老化的影響。該標(biāo)準(zhǔn)主要用于防止被動元器件出現(xiàn)性能變異狀況或潛在故障狀態(tài),確保無源元件質(zhì)量與可靠性,保證無源元件的功能和性能在連續(xù)使用后依舊保持一致穩(wěn)定。
AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列嚴(yán)格的測試要求和條件,用以模擬汽車電子元件在實際應(yīng)用中可能遇到的各種惡劣環(huán)境,包括高低溫循環(huán)、溫度沖擊、濕度、機械振動、機械沖擊、耐焊接熱、耐溶劑性等。這些測試旨在驗證被動元件能否在汽車所處的極端溫度范圍(通常為-40°C至+125°C或更寬)以及高強度振動等條件下保持穩(wěn)定的工作性能和長期可靠性,從而保證汽車電子系統(tǒng)的安全和功能完整性。
為了順應(yīng)車用市場日新月異的發(fā)展,AEC于2023年3月發(fā)布了AEC-Q200-Rev E,將組件種類由14項擴增至16項(例如:保險絲、超級電容器)、測試條件也列得更加清晰明確。
AEC-Q200適用產(chǎn)品范圍
鉭電容器和鈮電容器、超級電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、薄膜電容器、電磁器件(電感/變壓器)、網(wǎng)絡(luò)(R-C/C/R)、電阻器、熱敏電阻器、可調(diào)電容器/電阻器、變阻器、鐵氧體EMI干擾抑制器/過濾器、陶瓷諧振器、石英晶體、陶瓷共鳴器、聚合自恢復(fù)保險絲等無源器件。
AEC-Q200測試流程
Rev E版明確說明了測試流程,測試流程如下:
對于SMD無鉛元件,需要滿足特殊質(zhì)量和AEC-Q005中規(guī)定了當(dāng)使用無鉛(無鉛)工藝時出現(xiàn)的可靠性問題:無鉛測試要求。無鉛加工中使用的材料包括端接鍍層以及板連接(焊料)。這些材料通常需要更高的板連接溫度產(chǎn)生可接受的焊點質(zhì)量和可靠性。這次AEC-Q200改版規(guī)范中也說明,為確保車用無鉛被動組件不會因為經(jīng)過無鉛回焊(Reflow)后失效異常,因此定義部分可靠度測試項目需先完成Reflow之后,才可進(jìn)行下一步驟。除此之外,對于尺寸不同的組件也規(guī)范了不同的測試次數(shù)。
AEC-Q200測試項目分組
各項參數(shù)測試:如電氣特性、外觀、尺寸、瞬態(tài)電導(dǎo)、短路耐量、失效電流耐量、壽命終止模式驗證助推啟動持久性、突卸負(fù)載持久性等;
環(huán)境應(yīng)力實驗:按照軍用電子元器件環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)和汽車電子通用環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行器件的應(yīng)力實驗,如高溫存儲、溫度循環(huán)、濕度抵抗、偏高濕度、高溫工作、熱沖擊、沖擊電壓、鹽霧試驗、沖擊、振動等;
工藝質(zhì)量評價:針對封裝、后續(xù)電子組裝工藝,以及使用可靠性進(jìn)行的相應(yīng)元器件工藝質(zhì)量評價,如DPA、端子強度、溶劑抵抗、耐焊接熱、ESD、可焊性、可燃性、板彎曲、橫梁負(fù)載、阻燃性、剪切力等。
北測測試能力及AEC-Q200技術(shù)要求
AEC-Q200總共有28項測試,D版時中依據(jù)測項不同,定義待測樣品數(shù)量為15~77顆* 1 lot不等,但最新的E版考慮不同組件類型、尺寸及制造成本差異,將實驗樣品數(shù)量下修為3~77顆* 1 lot。
新版根據(jù)產(chǎn)品尺寸重新定義測試樣品數(shù)量,新標(biāo)準(zhǔn)按照<10cm3、10cm3≤x≤330cm3、>330cm3三種規(guī)格確認(rèn)測試樣品數(shù)量,尺寸越大需要的樣品數(shù)量越少;以溫度循環(huán)為例,產(chǎn)品規(guī)格<10cm3需要77個樣品,產(chǎn)品規(guī)格10cm3≤x≤330cm3需要26個樣品,產(chǎn)品規(guī)格>330cm3僅需要10個樣品。
請注意,上述具體測試要求(如溫度、濕度、時間和電壓水平)會根據(jù)被測試組件的類型、等級和預(yù)期應(yīng)用有所不同。
通過AEC-Q200認(rèn)證的被動元件被認(rèn)為是符合汽車級品質(zhì)要求的,適用于各種汽車電子系統(tǒng),如動力總成、安全系統(tǒng)(如ABS、安全氣囊)、信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)等。這一認(rèn)證是被動元件供應(yīng)商進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈的必備條件,對保障汽車電子產(chǎn)品的高質(zhì)量和可靠性起到了關(guān)鍵作用。
3、結(jié)語
AEC-Q101與AEC-Q200不僅是汽車電子元件質(zhì)量的黃金標(biāo)準(zhǔn),更是推動整個行業(yè)向更智能、更安全方向發(fā)展的驅(qū)動力。隨著自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的興起,這些標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)演化,以適應(yīng)更高層次的性能要求和安全挑戰(zhàn),為未來汽車電子領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展奠定堅實的基石。對于所有致力于汽車電子行業(yè)的參與者而言,深入理解并遵循這些標(biāo)準(zhǔn),將是通往成功之路上不可或缺的關(guān)鍵一步。
關(guān)于北測
北測集團(以下簡稱"NTEK")成立于2009年,總部位于深圳,主要從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車、電子通信、新能源的研發(fā)驗證、檢驗檢測、失效分析、仿真模擬和市場準(zhǔn)入等質(zhì)量研究技術(shù)服務(wù)。
北測擁有豐富的車規(guī)級電子認(rèn)證經(jīng)驗,已成功幫助100多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認(rèn)證。北測集團以車企車規(guī)芯片國產(chǎn)化需求為牽引,依托國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),提供完善的檢測認(rèn)證服務(wù),通過AEC-Q車用標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把控汽車芯片安全質(zhì)量,助力國產(chǎn)車規(guī)級芯片大力發(fā)展,為打造智能汽車安全體系再添新動力。