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檢測認(rèn)證知識

功率半導(dǎo)體AEC-Q101如何選擇測試項目和條件？

文章來源 : 粵科檢測發(fā)表時間：2023-05-05 瀏覽量:

功率半導(dǎo)體AEC-Q101如何選擇測試項目和條件？

AEC-Q101認(rèn)證包含了分立半導(dǎo)體元件最低應(yīng)力測試要求的定義和參考測試條件，目的是要確定半導(dǎo)體分立器件在汽車電子應(yīng)用中能夠通過應(yīng)力測試以及被認(rèn)為能夠提供某種級別的品質(zhì)和可靠性。根據(jù)AEC-Q101-2021新版規(guī)范，認(rèn)證測試通用項目大大小小算起來共有37項，但并非所有的測試項目都需要測試，需要依據(jù)不同的器件類型，封裝形式，安裝方式等等來選擇要進(jìn)行的測試項目。

SiC肖特基二極管AEC-Q101認(rèn)證-1.jpg

AEC-Q101測試流程

AEC-Q101認(rèn)證測試流程.jpg

適用產(chǎn)品：二極管、齊納二極管、穩(wěn)壓二極管、整流二極管、TVS管、MOSFET、IGBT等。

AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)將試驗項目分為5個大組，以某型號SOT23封裝的MOSFET為例，AECQ101認(rèn)證應(yīng)選擇哪些測試項目和條件，以及不選擇此項目的原因說明，以下是按組介紹需要測試項目的清單。

Group A

Group A加速環(huán)境應(yīng)力試驗共有10個項目，AC高壓和 H3TRB高溫高濕反偏做為可選項可不用進(jìn)行，PTC功率溫度循環(huán)在IOL間隙壽命不能滿足才做，TCDT溫循分層試驗和TCHT溫循熱試驗不適用在銅線連接的器件上執(zhí)行測試。

TEST GROUP A–ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或說明
1	A1	預(yù)處理	PC	僅在測試A2、A3、A4、A5和C8之前對表面安裝零件(SMD)進(jìn)行測試
2	A2	高加速應(yīng)力試驗	HAST	條件二選一條件一：TA=130℃，85%RH，96H 條件二：TA=110℃，85%RH，264H。加反向偏置電壓=80%額定電壓，前后都要測試電氣參數(shù)
4	A3	無偏高加速應(yīng)力試驗	UHAST	條件二選一條件一：TA=130℃，85%RH，96H 條件二：TA=110℃，85%RH，264H，前后都要測試電氣參數(shù)
6	A4	溫度循環(huán)	TC	溫度-55℃~最高額定Tj溫度，不超過150℃，1-3循環(huán)/小時，按組件等級選擇1CPH，1000個循環(huán)。前后都要測試電氣參數(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）。前后都要測試電氣參數(shù)，依據(jù)2.4判定

Group B

Group B加速壽命模擬試驗共有4個項目，ACBV交流阻斷電壓僅適于晶閘管，SSOP穩(wěn)態(tài)運行僅適于TVS二極管。

TEST GROUP B–ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或說明
11	B1	高溫反向偏壓	HTRB	在用戶規(guī)格中最大直流反向額定電壓，通過溫箱調(diào)整結(jié)溫防止失效，保持1000小時，前后都要測試電氣參數(shù)
14	B2	高溫柵偏壓	HTGB	柵級偏置器件關(guān)閉時最大電壓100%，在指定結(jié)溫下（推薦結(jié)溫125℃）1000小時，前后都要測試電氣參數(shù)，做5個件的Decap，線拉力。

Group C

Group C封裝完整性試驗15個項目，TS端子強度適用于通孔引線器件的引線完整性，RTS耐溶劑性對于激光蝕刻或無標(biāo)記器件不用進(jìn)行。CA恒定加速,VVF變頻振動，MS機械沖擊，HER氣密性這四項適用于氣密封裝的器件。

TEST GROUP C–PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或說明
15	C1	破壞性物理分析	DPA	開封過程確保不會導(dǎo)致引線和鍵的退化
16	C2	物理尺寸	PD	依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書測量封裝物理尺寸
17	C3	邦定線抗拉強度	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，請參閱 MIL-STD-750-2方法2037作為指南最小拉力強度。金線直徑<1mil，施力點靠近焊點，而不是在線中間。
18	C4	邦定線剪切強度	WBS	銅線剪切參考JESD22-B116
19	C5	芯片剪切力	DS	評估制程變更的穩(wěn)健性，依據(jù)表3的指導(dǎo)進(jìn)行C5測試
22	C8	耐焊接熱	RSH	SMD部件應(yīng)全部在測試期間被浸沒，根據(jù)MSL進(jìn)行預(yù)處理等級，前后都要測試電氣參數(shù)
23	C9	熱阻	TR	測量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	晶須生長評價	WG	可商定，溫度沖擊-40~+85℃，1小時2循環(huán)，1500循環(huán)，試驗后采用SEM進(jìn)行錫須觀察

Group D

Group D模具制造可靠性試驗1個項目

TEST GROUP D – DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或說明
30	D1	介質(zhì)完整性	DI	以1V為增量增加電壓同時監(jiān)控柵極電流，介電強度定義為柵前的柵電壓讀數(shù)，電流增加了一個數(shù)量級，記錄并報告每個DUT的電壓和電流，評估制程變更的穩(wěn)健性，依據(jù)表3的指導(dǎo)進(jìn)行D1測試

Group E

Group E電氣驗證試驗6個項目。UIS鉗位感應(yīng)開關(guān)僅限功率 MOS半導(dǎo)體和內(nèi)部箝制IGBT，SC短路特性僅適用于智能功率器件。

TEST GROUP E – ELECTRICAL VERIFICATION TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或說明
31	E0	外觀檢查	EV	所有的樣品都要檢查
32	E1	應(yīng)力測試前后電性能測試	TEST	在室溫下進(jìn)行
33	E2	參數(shù)驗證	PV	額定溫度驗證參數(shù)
34	E3	ESD HBM	ESDH	前后都要測試電氣參數(shù)
35	E4	ESD CDM	ESDC	前后都要測試電氣參數(shù)

第三方AEC-Q101認(rèn)證機構(gòu)

江蘇粵科檢測是專業(yè)第三方AEC-Q101認(rèn)證機構(gòu)，實驗室具備AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)CNAS全項測試資質(zhì)和測試能力，可協(xié)助汽車分立半導(dǎo)體企業(yè)制定符合AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的驗證步驟和實驗方法，幫助汽車分立器件廠商進(jìn)入車廠供應(yīng)鏈，縮短與采購商的溝通時間，推動產(chǎn)品品質(zhì)的提高和可交換性。

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