AEC-Q104认证—基于失效机制的车用多芯片（MCM）应力测试规范

AEC-Q104认证—基于失效机制的车用多芯片（MCM）应力测试规范

MCM、系统构装（System In Package , SIP）、堆叠式封装（Stacked Chip）等复杂多芯片型态应该依循IC测试，还是依循模块规范的难题，困扰IC设计厂商与Tier1 汽车模块商多年，AEC-Q104 MCM多芯片模组规范的制定解决这个难题，更是在车用行业规范中，首次定义车用板阶可靠性测试项目（Board Level Reliability，BLR）。也因此，AEC-Q系列认证家族成员，将从AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102、AEC-Q103、AEC-Q200中，多了针对车用多芯片模块可靠性测试的AEC-Q104。

AEC-Q104规范中，共分为A-H八大系列。其中，一大原则，在于MCM上使用的所有组件，包括电阻电容电感等被动组件、二极管离散组件、以及IC本身，在组合前若有通过AEC-Q100、AEC-Q101或AEC-Q200，MCM产品只需进行AEC-Q104H内仅7项的测试，包括4项可靠性测试:TCT(温度循环)、Drop(落下)、Low Temperature Storage Life(LTSL)、Start Up & Temperature Steps(STEP)；以及3项失效类检验:X-Ray、Acoustic Microscopy(AM)、Destructive Physical(DPA)；如果MCM上的组件未先通过AEC-Q100、AEC-Q101与AEC-Q200，那必须从AEC-Q104的A-H八大测项共49项目中，依据产品应用，决定验证项目。

MCM认证测试方法选项如图：

增加顺序试验

AEC-Q100测试项都可以一个一个分开进行，但在AEC-Q104上，为了依据MCM在汽车上实际使用环境，为复合式的环境，因此增加了顺序试验，验证通过的难度变高。例如，必须先完成High Temp Operating Life （HTOL），才能做Thermal Shock（TS），颠倒过来就不行。

测试项目增加

AEC-Q104中针对MCM，增加H系列的测试项，此外，针对零件本身的可靠性测试（Component Level Reliability），也增加了Thermal Shock（TS）及外观检视离子迁移（VISM）。

修改ESD静电测试规格

考虑MCM内部组件的复杂性，AEC-Q104在ESD测试项目上，其中人体放电模式（Human Body Model，CDM），在AEC-Q100中，Corner Pin 是750V，其他为500V，而AEC-Q104上，则无论Pin Out位置，统一改为500V（参见下表）。

修改试验样品数量

AEC-Q100的待测样品数量为77颗*3lots；而在AEC-Q104上，考虑MCM等复杂产品的成本较高，因此优化试验样品数量为30颗*3 lots 。

首次定义车用BLR测项

板阶可靠性（BLR），是国际间用来验证IC组件上板至PCB之间焊点强度的测试方法，也是目前手持式装置常规的测试项目。而随着汽车电子系统的复杂度提升，更多的IC组件被运用汽车内，BLR遂逐步成为车规级重要测试项目之一，不仅Tier 1车厂、BOSCH、Continental、TRW对此制定专属验证手法，AEC-Q104也定义须测试车用电子的板阶可靠性试验（Board Level Reliability），虽然AEC-Q104针对BLR的测试项目仅有TCT（温度循环）、Drop（落下）、Low Temperature  Storage Life（LTSL）、Start Up & Temperature （STEP）等，尚未能完全贴近Tier 1的客户规范，但却是车用板阶可靠性通用标准发展的一大步。

AEC-Q104 BLR测试说明

TCT、Drop、LTSL这三项的参数标准与目前消费性的标准相同，无特殊要求。

STEP（Start Up & Temperature）则取自ISO16750车用模块可靠性的标准，实验样品停留在不同温度阶梯条件下，进行功能性测试。

华碧实验室拥有完整的AEC-Q104测试能力并提供全套的测试认证服务，通过使用各种测试分析技术和分析程序确认产品的失效现象，分辨其失效模式或机理，确定其最终原因，提出专业改进设计和制造工艺建议，消除失效并预防失效的再次发生，提高MCM产品可靠性。

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