AEC-Q101中文标准规范(可编辑修改word版)

AEC-Q101-Rev–D1AEC-Q101-Rev–D1September6,2013汽車電子委員會組件技術委員會PagePagePAGE8of21基于离散半导体元件应力测试认证的失效机理内容列表AEC-Q101基于离散半导体元件应力测试认证的失效机理附录1: 认证家族的定义附录2: Q101设计、构架及认证的证附录3: 认证计划附录4: 数据表示格式附录5: 最小参数测试要求附录6: 邦线测试的塑封开启附录7: AEC-Q101与健壮性验证关系指南附件AEC-Q101-001:人体模式静电放电测试AEC-Q101-002:AEC-Q101-003:邦线切应力测试AEC-Q101-004:同步性测试方法AEC-Q101-005:静电放电试验–带电器件模型AEC-Q101-006:12V系统灵敏功率设备的短路可靠性描述感谢任何涉及到复杂的技术文件都来自于各个方面的经验和技能。为此汽车电子委员会由衷承认并感谢以下对该版文件有重大贡献的人：固定会员:RickForster ContinentalCorporationMarkA.Kelly DelphiCorporationDrewHoffman GentexCorporationSteveSibrel HarmanGaryFisher JohnsonControlsEricHonosowetz LearCorporation技术成员:JamesMolyneaux AnalogDevicesJoeFazio FairchildSemiconductorNickLycoudes FreescaleWernerKanert InfineonScottDaniels InternationalRectifierMikeBuzinski MicrochipBob Knoell NXPSemiconductorsZhongningLiang NXPSemiconductorsMarkGabrielle ONSemiconductorTomSiegel RenesasTechnologyTonyWalsh RenesasTechnologyBasselAtallah STMicroelectronicsArthurChiang TedKrueger[Q101Team其他支持者:JohnSchlais ContinentalCorporationJohnTimms ContinentalCorporationDennisL.Cerney InternationalRectifierReneRongen NXPSemiconductorsThomasHough RenesasTechnologyThomasStich RenesasTechnology本文件是专门的纪念：TedKrueger(1955-2013)MarkGabrielle(1957-2013)注意事项AEC文件中的材料都是经过AEC技术委员会准备、评估和批准的。AECAECAECAECAECAEC述的要求在本文件中不存在，就不能声称与本文件具有一致性。AECAEC。本文件由汽车电子委员会出版。AEC价或转售。在美国印制版权©2013AEC止任何修改。基于离散半导体元件应力测试认证的失效机理下列划线部分标示了与上版文件的增加内容和区别，几个图表也作了相应的修正，但是这几处的更改并没有加下划线强调。除非这里另有说明，无论新认证或重认证，此标准的生效日期同上面的发布日期。范围（试条件.使用本文件并不是要解除供应商对自己内部认证项目的责任性，此外此文件并不用其认证器件的客户，客户有责任去证实确认所有的认证数据与本文件相一致。目的别的品质和可靠性。参考文件目前参考文件的修订将随认证计划协议的日期而受到影响，后续认证计划将会自动采用这些参考文件的更新修订版。军用级MIL-STD-750半导体元件测试方式工业级UL-STD-94器件和器具中塑料材质零件的易燃性测试JEDECJESD-22封装器件可靠性测试J-STD-002元件引线、端子、挂耳、电线可焊性测试J-STD-020塑性材料集成电路表面贴封器件的湿度/回流焊敏感性分类等级JESD22-A113密封表面贴装器件在可靠性实验前预处理J-STD-035密封表面贴装器件声显微镜汽车业AEC-Q001零件平均测试指南AEC-Q005无铅测试要求AEC-Q101-001ESD（人体模型）AEC-Q101-003邦线切应力测试AEC-Q101-004同步性测试方法钳位感应开关電介质完整性破坏性物理分析AEC-Q101-005ESD（带电器件模型）AEC-Q101-006 12V其他QS-9000 ISO-TS-16949废止AEC-Q101-002:人体模式静电放电测试(廢止)JEDECHBMCDMESD定义AECQ101AECQ101AEC-Q101PinqualifiedtoESDAECESDAEC根據本規範,离散半导体的最低温度的范围应为-40℃~LED40℃85℃。（注：某些器件最高溫度可能降到零）应用承认承认被定义为客户同意在他们的应用中使用某零件，但客户承认的方式已经超出了本文件的范围术语裝在塑膠模中並有連接到板端的引線.通用要求优先要求当该标准中的要求与其他文件相冲突时，可采用以下优先顺序：。a、采购订单b、個人同意的器件規範c、本文件标准d1.2e、供应商的数据规格本規範認為合格的器件,其採購訂單或特殊器件規格不能免除和偏離本文件的要求.满足认证和重新认证要求的通用数据的使用使用通用数据来简化认证过程非常值得提倡，需要考虑到的是，通用数据必须基于一系列特殊要求:231有代表性的随机样本1对于质疑的器件认证都能是均等的和普遍接受的。当关注这些认证家族的指导原则，就能够积累起适用于该家族其他器件的信息。这些信息能够用来证实一个器件家族的通用可靠性并使特殊器件认证测试项目的需要减少到最低，这可以通过以下途径可以实现：（例如高//极小晶片21表1零件认证和重新认证的批次要求AEC-Q101-Rev–AEC-Q101-Rev–D1September6,2013汽車電子委員會組件技術委員會PagePagePAGE9of21零件信息批次认证要求新器件,未使用通用数据表2要求的批次和样品量14.22具有可通用数据的新零件122零件加工工艺改变322表2定义了一组认证测试,须考虑新器件认证和设计或过程变化的重认证3要进行的基本原理。測試樣品批次要求2生产要求所有认证器件都应在制造场所加工处理，有助于量产时零件的传输测试样品的再利用性已被用于非破坏性测试的器件还可用来进行其它认证测试。已被用于破坏性认证的器件，除工程分析外,不得再作他用。样品量要求样本用于测试和/222.3满足这些要求,应进行器件特定的认证测试.AEC-Q101-Rev–D1AEC-Q101-Rev–D1September6,2013汽車電子委員會組件技術委員會PagePagePAGE13of21377/批次.通用数据接受的时间限制1（AEC户的名字）,制程认证改变，周期可靠性监控数据（1）注：一些制程改变（如元件缩小化）将会影响通用数据的使用，以至于这些改变之前得到的数据就不能作为通用数据接受使用。過去 現在客 製 客 #2#1戶 程 戶 #2#1特 改 特 認殊 變 殊 認證認 認 證證 證

認證數據+製程改變認證數據+可靠性監測數據=可接受的通用數據內 供 製部 應 程器 商 改件 內 變描 部 認述 認 證

週期可靠性監控測試图1通用数据时间进程注：一些制程改变（如元件缩小化）将会影响通用数据的使用，以至于这些改变之前得到的数据就不能作为通用数据接受使用。预前应力测试和应力后测试要求所有的预前应力测试和应力后测试都必须在室温条件下,根据用户器件详细规范定义的电气特性来进行。应力测试失效后的定义有以下任一表现的器件即定义为测试失效:5器件測試數據在完成環境測試後不能保持在初始讀數±20%偏差內(超出漏電極限的數105100nA,測試機精度可能阻止後應力測試。任何由于环境测试导致的外部物理破坏通过重新认证的标准1（的零缺陷（1求量）来进行认证.若器件沒有通過本文件要求的認證測試,供應商必須找出失效原因並採取糾正措施,以確保客戶端的用户的失效机理都能預見並包含其中.在失效根源找到和矯正預防措施取得成效之前,不能認為該器件通過應力測試認證.要求用新樣品或數據來驗證矯正措施.如果通用數據包含所有失效,該數據就不能稱之為通用數據,除非供應商形成文件的糾正措施或失效條件集.客戶要求的和在本文件中沒規定的任何獨立的可靠性測試或條件,都應在供應商和客戶要求的測試中達成共識,且不影響器件通過本文件定義的內應力測試.替代性測試要求2AEC认证和重新认证新器件认证2生产、认证的证书给有需求的用户。器件變更后的重新认证（和（或潜在影响功能、质量和（或）可靠性时（3），该器件就需要重新认证。制程改变须知供应商将会满足双方商定对产品/制程改变的要求。需要重新认证的變更1323为特殊器件改变的认证，或者对于那些测试，是否相当于通用数据来提交。通过重新认证的标准（或证状态”，一直到有适当纠正的和预防性的行动为止。使用者承认一种變更可能不会影响器件的工作温度等级，但是会影响其应用时的性能。制程改变更独的授权许可应基于供应商和用户的相互沟通，而许可方式则超出了本文件的范围。认证测试计划在作出新器件供应商选择后，供应商要求启动与每个用户的讨论（如需要），尽快完成签署认证測試方案协议,该通知时间（章节3.2.2）应早于制程变化。附录3中规定的认证测试计划，应当提供文件支持的一致方法，表2和表3将展示测试要求.认证测试通用测试2MOS22要求。器件特殊测试对于所特殊器件，必须进行以下测试（通用数据不允许用在这些测试上）：静电放电特性(表2,測試項目#11)参数验证(表2,測試項目#4)供应商必须证明器件能够满足特定用户零件规格定义的参数限制数据提交类型提交给用户的数据可分为3类（表2中的数据类型列）一类数据这些测试数据（通用或特殊）应以章节4.4中定义的格式，且包含在認證呈報中。二类数据（除非是新封装）14（寸），竣工文件应参考适当的用户封装规范来完成。三類數據3測試,供應商應負責提供理論依據.數據提交格式附錄4中規定了應提交的數據概要数据提交格式4QS-9000/或TS16949无铅测试的要求AEC-Q0051000ppm.AEC-Q101-Rev–AEC-Q101-Rev–D1September6,2013汽車電子委員會組件技術委員會PagePagePAGE18of21表2-認證測試方法#應力方式簡稱數據類型備註樣品數/批批數接受標准參考文件附加要求1應力測試前後功能/參數TEST1NG所有認證器件的測試依適用的器件規範要求0缺陷客戶規範或供應商標準規範此測試依據適用的應力參考並在室溫下進行2預處理PC1GS#7,8,9,10進行預處理0缺陷JESD22A-113僅適用表面貼片元件,在進行#7,8,9,10測試前進行,且在預處理前後都要進行應力測試,任何替代元件都要做報備3目檢EV1NG所有認證器件都要進行外觀檢驗0缺陷JESD22B-101檢檢器件結構、標識、工藝4參數驗證PV1NG253備註A0缺陷個別AEC客戶規範在器件溫度範圍內根據客戶規範測試所有參數,以確保符合規範5高溫反向偏壓HTRB1CDGKUVPX773備註B0缺陷MIL-STD-750-1M1038方法A1000小時,最高直流反向額定電壓,溫度接點參考客戶/供應商規範.周圍環境溫度TA要根據漏電損耗做調整.在HTRB前後都要進行應力測試.(參考備註XHTRB).將在2014.04.01或之前執行5a交流阻斷電壓ACBV1CDGUPY773備註B0缺陷MIL-STD-750-1M1040測試條件A1000小時,最高交流阻斷電壓,溫度接點參考客戶/供應商規範.周圍環境溫度TA要根據漏電損耗做調整.在ACBV前後都要進行應力測試.(參考備註XHTRB).5b高溫正向偏壓HTFB1DGUZ773備註B0缺陷JESD22A-1081000小時,最高正向額定電壓.在HTFB前後都要進行應力測試5c穩態操作SSOP1CDGUO773備註B0缺陷MIL-STD-750-1M1038條件B(齊納二極管)1000小時,最高額定IZ.TA設定同額定的TJ,在穩態操作前後都要進行應力測試表2-認證測試方法(續)#應力方式簡稱數據類型備註樣品數/批批數接受標准參考文件附加要求6高溫柵偏壓HTGB1CDGMUP773備註B0缺陷JESD22A-108在指定的TJ下1000小時,柵極偏置在元件關閉時最大額定電壓的100%,TJ增加25°C時,循環次數可以減至500小時,HTGB前後都要測試應力7溫度循環TC1DGU773備註B0缺陷JESD22A-10461000次(-55°C至最高額定溫度,不超過150°C),如果Ta(最大)=最高額定溫度+25°C時(或當最高額定溫度>150°C175°C400TC前後都要測試應力7a溫度循環熱實驗TCHT1DGU1773備註B0缺陷JESD22A-1046在TC後125°C測試應力,然後decap、檢驗、線拉力(根據附錄6,內部焊線直徑小於或等於5mil同時拉5個元件的所有線),樣品可以是#7測試樣品的子集將在2014.04.01或之前執行7aalt溫度循環分層測試TCDT1DGU1773備註B0缺陷JESD22A-1046J-STD-035TC後100%C-SAM檢驗,然後decap、線拉力(根據附錄6,同時拉5個高分層元件的所有線),如果C-SAM無分層,無開蓋/溶膠,則檢驗和線拉力是必須要求做的.將在2014.04.01或之前執行7b邦線牢固性WBI3DGUF53備註B0缺陷MIL-STD-750方法2037500小時,Ta=不同焊接金屬最高額定Tj(如Au/Al),然後decap、線拉力(最多5個元件的所有線).將在2014.04.01或之前執行8無偏高加速度應力UHAST1CDGU773備註B0缺陷JESD22A-11896小時,TA=130°C/85%RH.前後都要測應力8alt高壓AC1CDGU773備註B0缺陷JESD22A-10896小時,TA=121°C,RH=100%,15psig.前後都測應力表2-認證測試方法(續)#應力方式簡稱數據類型備註樣品數/批批數接受標准參考文件附加要求9高加速度應力測試HAST1CDGUV773備註B0缺陷JESD22A-11096小時TA=130°C/85%RH或264小時TA=110°C/85%RH且反向偏壓=80%額定電壓(達到室內放電電壓,典型的42V),HAST前後測應力9alt高溫高濕反向偏壓H3TRB1DGUV773備註B0缺陷JESD22A-1011000小時TA=85°C/85%RH,反向偏壓=80%額擊穿定電壓(達到極限100V或室內限定),H3TRB前後測應力9a高溫高濕正向偏壓HTHHB1DGUZ773備註B0缺陷JESD22A-1011000小時TA=85°C/85%RH,正向偏壓,HTHHB前後測應力10間歇運行壽命IOL1DGTUWP773備註B0缺陷MIL-STD-750方法1037測試持續時間如表2,TA=25°C,器件通電以確保ΔTJ≥100°C(不要超過絕對最大額定值).IOL前後測試應力10alt功率和溫度循環PTC1DGTUW773備註B0缺陷JESD22A-105如果IOL測試中ΔTJ≥100°C達不到,則進行PTC,測試持續時間如表2A要求.器件通電和室內循環以確保ΔTJ≥100°C(不要超過絕對最大額定值).PTC前後測試應力11靜電放電特性ESD1(HBM)2(CDM)DW30eachHBM/CDM10缺陷AEC-Q101-001AEC-Q101-005如果封裝不能保持足夠的電荷來進行此實驗,供應商必須文件說明.ESD前後要測試應力12破壞性物理分析DPA1DG21備註B0缺陷AEC-Q101-004章節4隨機所取的樣品已成功通過H3TRB、HAST&TC13物理尺寸PD2NG3010缺陷JESD22B-100驗證物理尺寸,來滿足客戶零件包裝規範的尺寸和公差14端子強度TS2DGL3010缺陷MIL-STD-750方法2036僅評估有引線器件的引線腳疲勞15耐溶劑性RTS2DG3010缺陷JESD22B-107驗證標記永久性.(不適用於激光蝕刻器件或沒有標識的器件)表2-認證測試方法(續)#應力方式簡稱數據類型備註樣品數/批批數接受標准參考文件附加要求16恆定加速度CA2DGH(1)301備註B0缺陷MIL-STD-750方法2006僅適用於Y1設備,15kg力量,CA前後測應力17變頻震動VVF2DGH(2)項目16#~19是密封封裝器件連續的測試(參考說明頁的註釋H)JESD22B-1030.06inch(220~100Hz,50g100~2000Hz.VVF18機械衝擊MS2DGH(3)0缺陷JESD22B-1041500g'sfor0.5mS,5次擊打,3個方位.MS實驗前後都要測應力19氣密性HER2DGH(4)0缺陷JESD22A-109根據特殊客戶規範,精細和粗略檢測洩漏20耐焊接熱RSH2DG3010缺陷JESD22A-111(SMD)B-106(PTH)根據MSL等級,SMD器件在測試中應全部浸沒並預處理.RSH前後要測試應力21可焊性SD2DG101備註B0缺陷J-STD-002JESD22B102放大50X,參考表2中的焊接條件.對直插件,採用A測試方法.對SMD元件,採用測試方法B和Ｄ22熱阻抗TR3DG10/批預處理和後處理10缺陷JESD24-3,24-4,24-6測量TR以確保符合規範,並提供過程改變對比數據23邦線強度WBS3DGE最少5個器件的10條焊線10缺陷MIL-STD-750方法2037預處理和後處理變更比較來評估制程變更的穩健性24邦線剪切BS3DGE最少5個器件的10條焊線10缺陷AEC-Q101-003請看附件關於驗收標準明細和怎樣進行測試的程序25晶片剪片DS3DG510缺陷MIL-STD-750方法2017預處理和後處理變更比較來評估制程變更的穩健性表2-認證測試方法(續)#應力方式簡稱數據類型備註樣品數/批批數接受標准參考文件附加要求26鉗位感應開關UIS3D510缺陷AEC-Q101-004章節2預處理和後處理變更比較來評估制程變更的穩健性(僅適用於功率MOS和內部鉗位IGBT)27介電性DI3DM510缺陷AEC-Q101-004章節3有的器件必須超過最小的擊穿電壓(僅適用於MOS28短路可靠性SCR3DP103備註B0缺陷AEC-Q101-006章節3僅適用於小功率器件29無鉛LF3===AEC-Q005適用於相關可焊性,焊熱阻抗和whisker要求,將在2014.04.01或之前執行AEC-Q101-Rev–D1AEC-Q101-Rev–D1September6,2013汽車電子委員會組件技術委員會PagePagePAGE20of21表2说明注释：A：认证通过的结论，但随后的客户将有权决定可接受的批次数。B:3LEDD:破坏性试验后E：确保每个样品具有代表性F：仅适用于不同焊接金属（Au/Al)G:容许通用数据。见章节2.316~#19中的数字表示注释序列。K：并不适用于电压调节器（齐纳二极管）L：仅适用于含铅器件M:仅适用于MOS&IGBTN：O：仅适用于电压调节器（齐纳二极管）Q100素包括逻辑/传感芯片的数量，预期的用户应用，开关速度，功耗，和引脚数量。S：仅适用于表面贴装器件T：当测试二极管，在间歇运作寿命条件下，100条件存在，功率温度循环（10alt）试验应取代间歇运作寿命（10）IOL。U:仅这些测试中，可以接受的是使用未成形的引脚的封装（例如，IPAK）来判定新芯片将等效包装（例如，DPAK），提供的芯片尺寸是等效包装合格的范围内。V：用于双向瞬变电压抑制器（TVS），一半以上在每个方向上的测试持续时间的实验应执行W：不适用于瞬态电压抑制器（TVS）。对于TVS，额定Ippm电流下100％的峰值脉冲功率（PPPM）后，将进测试4.2节的PV数据Ｘ：对于开关器件（例如，快速/超快速整流器，肖特基二极管）的用户/供应商规范规定的额定结温指的是一个开关模式的应用条件。对于那些可以承受HTRB中直流反向电压的热失控零件，在用户/供应商规范以及试验条件中没有规定的额定直流反向电压的最大额定结温，应在认证测试计划/报告中说明。例如：一个100V肖特基二极管;100VTATJTJ为测试条件记录在认证计划/报告中Y:仅适用于晶体闸流管Z：仅适用于LEDs1:仅适用于内部封装线直径小于5mil的MOSFET器件。表2A間歇運行壽命(測試項#10)或功率溫度循環(測試項#10alt)的時間要求封装形式循环次数要求∆TJ≥100°C循环次数要求∆TJ≥125°C一次循环时间所有60,000/(x+y)30,000/(x+y)最快(最少2分钟.15,000次7,500次on/off)xmin.on+ymin.off例1:2/410,000[60,000/(2+4)]atΔTJ≥100°C或5,000次循環atΔTJ≥125°C例2:一個封裝能承受1分鐘開/1分鐘關則需要15,000次循環atΔTJ≥100oC或7,500次循環atΔTJ≥125oC.X=該器件從周圍的環境溫度達到要求的ΔTJxy表2B鍍SnPb焊端的可焊性要求(測試項#21)焊线形式测试方法焊线温度SteamAge分类例外烘干處理插件焊线A235°C3SMD标准工艺B235°C3贴片低温焊锡B215°C-4小时@155℃smd溶解的金属测试D260°C3注:請參考