2022年8月汽車(chē)電子委員協(xié)會(huì)(AEC)正式發(fā)布了AEC-Q102-003光電多芯片模組(OE-MCMs)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。Q102-003標(biāo)準(zhǔn)頒布的目的是在AEC-Q104多芯片模組的基礎(chǔ)上對(duì)含光電多芯片模組的實(shí)際測(cè)試細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo),滿足目前逐漸增加的光電模組的認(rèn)證需求。主要面向的對(duì)象是矩陣前照燈、智能RGB led及紅外傳感器(重點(diǎn)是激光雷達(dá)模組)等產(chǎn)品。
AEC-Q102-003中定義的OE-MCMs是由至少包含一種光電器件的多個(gè)有源或無(wú)源器件組成,這些子組件通過(guò)焊接或膠粘方式相互連接到線路板上構(gòu)成復(fù)雜電路封裝在單個(gè)多芯片模組內(nèi)。構(gòu)成模組內(nèi)的子組件可以是封裝(例如塑封)和/或者未封裝(例如裸芯)的形態(tài)。從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、測(cè)試認(rèn)證、商業(yè)和維護(hù)的角度考慮,多芯片模組在認(rèn)證上是不可分割的,因此需要注意的是,如果產(chǎn)品僅以O(shè)E-MCM的形式通過(guò)認(rèn)證,則模組中的任何單個(gè)子組件都不能被視為通過(guò)AEC認(rèn)證。
OE-MCMs的主要目的是檢測(cè)光信號(hào)或發(fā)射光信號(hào),但有一些OE-MCMs是利用其自身內(nèi)部光電信號(hào)功能(例如,光耦、光柵傳感器)。標(biāo)準(zhǔn)中給出了OE-MCMs五種常見(jiàn)類(lèi)型分類(lèi),見(jiàn)下圖1,具體如下:
· Type A 由不同家族光電器件組成MCM模組(例如紅外線反射式光電開(kāi)關(guān))。
· Type B 由不同家族的光電器件組成,這些光電器件不是用來(lái)作為光信號(hào)的輸入、輸出,只是利用其內(nèi)部的光電信號(hào)功能(例如光耦、光柵傳感器)。
· Type C 由光電器件與其他IC器件組成(例如RGB LED燈)。
· Type D MCM或PCB上的光電器件和其他芯片不可分割組成(例如矩陣式LED頭燈)。
· Type E 包含光電器件的IC封裝(CMOS傳感器)。
· Type F 帶有光電和其他子組件的PCB或基板,但不被作為單獨(dú)個(gè)體,被用于直接連接到電路板(例如,通過(guò)焊接或膠粘方式)作為組件出售(例如,脈沖激光模組)。需重點(diǎn)說(shuō)明的是,在實(shí)際情況下可能會(huì)很難明確產(chǎn)品是否符合該類(lèi)型,需要兼顧產(chǎn)品的實(shí)際使用情況,客戶需求進(jìn)行靈活調(diào)整。
圖1 OE-MCMs五種常見(jiàn)類(lèi)型分類(lèi)
OE-MCM的認(rèn)證應(yīng)覆蓋所有子組件的失效、組件到基板的連接性能及子組件之間相互作用構(gòu)成的失效。因此,OE-MCM的認(rèn)證除了所有子組件需要進(jìn)行的必要測(cè)試外,還需要補(bǔ)充一些額外的測(cè)試,各子組件中一些相同的測(cè)試可以同時(shí)進(jìn)行或者替換。完整的一套認(rèn)證流程如圖2所示:
圖2 OE-MCM認(rèn)證流程
· Step1:針對(duì)一個(gè)完整OE-MCM創(chuàng)建超集認(rèn)證測(cè)試如圖3。如果OE-MCM中至少包含一個(gè)IC集成電路,Q100測(cè)試應(yīng)該是測(cè)試超集的一部分。如果至少包含一個(gè)分立半導(dǎo)體器件,Q101測(cè)試應(yīng)該是超集的一部分。同樣的方法也適用于光電器件(Q102),MEMS器件(Q103),無(wú)源器件(Q200)和其他未來(lái)可能會(huì)發(fā)布的元件組。在此之外,還需要有針對(duì)整個(gè)OE-MCM模組的特定測(cè)試,如板級(jí)可靠性、X-Ray和超聲波掃描。
· Step2:將測(cè)試超集中相同失效機(jī)理的測(cè)試項(xiàng)合并為一組。
· Step3:評(píng)估每一組是否可以用一個(gè)測(cè)試條件和時(shí)間覆蓋所有的測(cè)試項(xiàng)目。如果可以就只進(jìn)行這一項(xiàng)測(cè)試。這里要注意,測(cè)試條件不得超過(guò)模組產(chǎn)品規(guī)格書(shū)宣稱(chēng)的范圍。
· Step 4:可以使用通用數(shù)據(jù)和來(lái)自子組件級(jí)認(rèn)證測(cè)試做替代測(cè)試。例如,可以使用其他封裝的AEC-Qxxx測(cè)試的通用數(shù)據(jù),但與封裝相關(guān)的測(cè)試認(rèn)證仍然必須在OE-MCM級(jí)別進(jìn)行完成。如果在完整的OE-MCM中不能處理和測(cè)試所有子組件功能,可以?xún)?yōu)先考慮在子組件級(jí)別進(jìn)行測(cè)試,然而,子組件級(jí)別的測(cè)試可能無(wú)法檢測(cè)出不同子組件之間相互作用產(chǎn)生的失效機(jī)制和可靠性問(wèn)題。子組件級(jí)的測(cè)試并不能排除供應(yīng)商在OE-MCM中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和確保子組件可靠性的責(zé)任。因此還需要進(jìn)行其他額外測(cè)試,以排除不同子組件之間可能出現(xiàn)的相互作用,包括:
1)均勻或非均勻熱應(yīng)力;
2)機(jī)械應(yīng)力;
3)來(lái)自LED輻射產(chǎn)生的光電流;
4)與來(lái)自O(shè)E-MCM揮發(fā)有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)。
· Step 5: 在OE-MCM級(jí)別上執(zhí)行未在步驟3和4中省略的所有超集測(cè)試。
圖3完整OE-MCM超集圖示
光電多芯片模組內(nèi)子組件種類(lèi)繁多,圖3中的超集圖示也不能全涵蓋所有種類(lèi)。例如,AEC-Q103在超集中沒(méi)有被提及。如果OE-MCM包含MEMS子組件,應(yīng)以同樣的方法創(chuàng)建超集并考慮AEC-Q103測(cè)試。同樣,后續(xù)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)更新新項(xiàng)目也應(yīng)同理納入超集認(rèn)證范圍。
一些測(cè)試只適用于AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)中的某些組件類(lèi)型。例如,AEC-Q102中的低溫工作壽命試驗(yàn)(LTOL)只適用于激光組件,不適用于LED組件。在這種情況下,不含激光組件的OE-MCM不需要考慮AEC-Q102 LTOL。每個(gè)AEC標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)不時(shí)地更新,這可能會(huì)對(duì)超集產(chǎn)生影響。供應(yīng)商和用戶在制定綜合鑒定測(cè)試計(jì)劃、數(shù)據(jù)展示和超集模板時(shí)應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)最新的有效版本。在測(cè)試中,可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整OE-MCM的具體測(cè)試條件。例如,由于熱限制或OE-MCM的設(shè)計(jì)概念,可能無(wú)法同時(shí)操作D型OE-MCM的所有LED模具(像素)。具體的測(cè)試條件和變化需經(jīng)過(guò)供應(yīng)商和用戶雙方達(dá)成協(xié)議并詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1)不符合OE-MCM規(guī)范。
2)整體OE-MCM以及每個(gè)單獨(dú)的芯片性能和光參數(shù)(如通量,顏色,亮度)的漂移超出允許值。
3)對(duì)于一些OE-MCM (例如,用于高分辨率前燈矩陣功能的led),額外失效標(biāo)準(zhǔn)可由供應(yīng)商和用戶雙方協(xié)商確定。
認(rèn)證所需樣本數(shù)量在超集定義文件中有明確規(guī)定。對(duì)于非常復(fù)雜的OE - MCM(例如,用于非常高分辨率前照燈矩陣功能的led),受成本因素影響,在供應(yīng)商和用戶之間的達(dá)成協(xié)議的基礎(chǔ)上,樣本數(shù)量可以從3 x 26個(gè)減小到3 × 10個(gè)。此外,對(duì)于復(fù)雜性非常高的OE - MCM,根據(jù)供應(yīng)商和用戶之間的協(xié)議,測(cè)試ELFR的樣本量也可以減少,數(shù)量由供應(yīng)商和用戶確定。
●測(cè)試能力全:覆蓋現(xiàn)有發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)測(cè)試和客戶所需定制化的測(cè)試,滿足不同測(cè)試需求。
●測(cè)試經(jīng)驗(yàn)豐富:專(zhuān)業(yè)測(cè)試團(tuán)隊(duì)由技術(shù)專(zhuān)家和資深測(cè)試人員組成,具備成熟的測(cè)試分析和開(kāi)發(fā)能力。
●專(zhuān)業(yè)測(cè)試場(chǎng)地和設(shè)備:既有標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)業(yè)測(cè)試場(chǎng)地,也有個(gè)性定制化公開(kāi)道路,測(cè)試場(chǎng)景豐富,可全面、高質(zhì)量完成測(cè)試任務(wù)。