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AEC-Q104規範發布 一解車電MCM/SiP供應商遵循困境

文‧侯冠州 發布日期:2018/04/12 關鍵字:板階可靠度AEC-Q100ISO 16750宜特科技車用電子

「AI智慧電動車」與「ADAS」應用已成為科技產業新寵,然而,過往雖有針對IC的AEC-Q100及針對模組的ISO 16750規範,但對於多晶片模組(MCM)或系統級封裝(SiP)卻遲遲沒有相關規則,使得多晶片供應商往往不知該依循何種規範。為解決此一困境,汽車電子協會(AEC)旗下的多晶片模組委員會,近期宣布最新車規AEC-Q104,有望一解MCM、SiP、堆疊式封裝(Stacked Chip)等複雜多晶片型態應該依循IC,還是模組規範的難題。

宜特科技可靠度工程處協理曾劭鈞表示,與AEC-Q100相較,AEC-Q104除了首次定義車電板階可靠度試驗(Board Level Reliability, BLR)測項外、針對基本概述、試驗方式、測試項目、ESD測試規格及試驗樣品數量都有明確說明。

曾劭鈞進一步說明,AEC-Q104的一大原則在於MCM上使用的所有元件,包括電阻/電容/電感等被動元件、二極體離散元件,以及IC本身。在組合前若有通過AEC-Q100、AEC-Q101或AEC-Q200,MCM產品只須進行AEC-Q104H內僅7項的測試;若MCM上的元件未先通過AEC-Q100、AEC-Q101與AEC-Q200,那必須從AEC-Q104的A-H八大測項共49項目中,依據產品應用,決定驗證項目,也就是說驗證項目會變得比較多。

另一方面,AEC-Q104也在規範中定義了車用電子的板階可靠度試驗。曾劭鈞指出,板階可靠度是國際間常用來驗證IC元件上板至PCB之焊點強度的測試方式,也是目前手持式裝置常規的測試項目。隨著汽車電子系統的複雜度提升,更多的IC元件被運用在汽車內,BLR遂逐步成為車用重要測試項目之一,Tier 1車廠如博世(BOSCH)、Continental、TRW皆對此制定專屬驗證手法。

曾劭鈞說,雖然AEC-Q104針對BLR的測試項目僅有溫度循環(TCT)、落下(Drop)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature Steps(STEP)等,尚未能完全貼近Tier 1的客戶規範,但卻是車用板階可靠度通用標準發展的一大步。

此外,AEC-Q104還增加了順序試驗。例如,必須先執行完High Temp Operating Life(HTOL),才能做Thermal Shock(TS),顛倒過來就不行;至於在測試項目上,除了增加H系列測項,針對零件本身的測試,亦稱加了Thermal Shock(TS)及外觀檢視離子遷移(VISM),如此一來將會使得通過驗證的難度變高。

而考量到MDM元件複雜性與成本,AEC-Q104下修實驗樣品數量與ESD測試規格。與AEC-Q100相較,AEC-Q104實驗樣品數量從77顆* 3 lots下修至30顆* 3 lots;在ESD上,人體放電模式(HBM)的最低要求規格,由AEC-Q100定義的2KV,下調至1KV; 元件充電模式(CDM)則統一改為500V。

曾劭鈞建議,AEC-Q104規範主要由國際車用IC設計廠商所定義的,略顯不足,較無法貼近車廠及Tier1車用模組廠的需求;對於有意跨入車用領域的供應商,通過AEC-Q104僅是最基本門檻,若要攻入車用供應鏈,建議仍須符合各車廠的客製規範。

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