【AEC-Q200】针对车载被动元件模块的测试标准

过分迷人可靠性分析 2024-02-02 17:57:56 1401阅读 举报




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引言

在多数汽车电路设计中,电阻、电感、电容器等无源元件在整个物料清单(BOM)中,是芯片数量的5倍或更多。为了应对车用市场日新月异的发展,全球汽车电子最高殿堂-汽车电子协会(Automotive Electronics Council,简称AEC) 在2023年3月20日改版了车用被动组件规范AEC-Q200,将组件种类由14项扩增至16(例如:保险丝、超级电容)、测试条件也列的更加清晰明确。已超过10年未变动的AEC-Q200,2023年最新版本Rev E与之前的Rev D究竟有什么差别?相关产品在执行验证上又做了何种改变,才能符合AEC-Q200的最新规范呢?


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什么是AEC-Q200

AEC-Q200是针对汽车上应用的被动元器件的产品标准,其规范了被动零件所必须达成的产品品质与可靠度。这些被动元件包括电阻器、电容器、石英振荡器和电感等元件。它们只有一项任务要做,但它们的性能应该是万无一失的,此外,它们不得干扰有源设备的用户界面,例如管理电源的 IC、处理器、以及射频组件等。

工作温度范围是 AEC-Q200 评估被动元件坚固性的重要参数之一,但还有许多其他参数,例如温度循环、热应力、尺寸稳定性、端子强度、耐溶剂性、抗冲击、抗振动、可焊接性、可燃性和ESD



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AEC-Q200针对的产品范围

‍‍‍●  电容:钽电容和陶瓷电容(Table 2),铝电解电容(Table 3) ,薄膜电容(Table 4),可调电容(Table 9);

●  磁性组件:电感,变压器(Table 5);

●  电容网络:R-C/C/R (Table 6);

●  电阻:电阻(Table 7)可调电阻(Table 9);

●  热敏电阻(Table 8);

●  压敏电阻(Table 10);

●  晶振:石英晶振(Table 11) ,陶瓷晶振(Table 12) ,EMI滤波器(Table 13);

●  聚合物自恢复保险丝‍‍(Table 14);

AEC-Q200所针对的部分产品



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AEC-Q200的测试流程

汽车被动元件的认证过程始于 AEC-Q200 标准,共有五个等级。其中,有0-3级涉及车内使用,从客舱到引擎盖下的恶劣环境

0级:
温度范围: -50℃~ +150℃
适用类型:扁平片状陶瓷电阻、X8R陶瓷电容;
典型案例:所有汽车电器。
1级:
温度范围:-40℃~+125℃
适用类型:电容器、电阻器、电感器、变压器、热敏电阻、共振器等;
典型案例:汽车引擎盖下的绝大部分。
2级:
温度范围: -40℃~+105℃
适用类型:铝电解电容器;
典型案例:汽车座舱内的高温部分。
3级:
温度范围: -40℃~ +85℃
适用类型:薄膜电容器、铁氧体、网络电阻/电阻-电容及微调电容器;
典型案例:汽车座舱内的绝大部分。

AEC-Q200测试流程



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AEC-Q200的测试项目

AEC-Q200总共有28项测试,原版本中依据测试项目不同,定义待测样品数量为15~77颗* 1 lot不等,但新版考虑不同组件类型、尺寸及制造成本差异,将实验样品数量下修改为3~77颗* 1 lot

新版根据产品尺寸重新定义测试样品数量,新标准按照<10cm³、10cm³≤x≤330cm³、>330cm³三种规格确认测试样品数量,尺寸越大需要的样品数量越少;以温度循环为例,产品规格<10cm³需要77个样品,产品规格10cm³≤x≤330cm³需要26个样品,产品规格>330cm³仅需要10个样


  温度和湿度应力:No.3 高温存储测试、No.4 温度循环测试(温度冲击)、No.6 抗潮性、No.7 湿度偏置、No.8 高温操作测试、No. 15 耐焊热测试、No.16 温度冲击测试;
●  振动与冲击:No.13 机械冲击测试、No.14 振动测试;
●  机械损伤:No.9 外观检查、No.11 引脚强度测试(Lead)、No. 21 基板耐弯测试、No.22引脚强度测试(SMD)、No.23 横梁负载测试、No. 25 旋转寿命;
●  耐腐蚀,耐溶液:No.12 耐溶剂性试验、No. 29 盐雾测试;
●  电磁辐射:No.17 ESD、No.30  瞬间传导测试;
●  耐燃:No.20 可燃性测试、No.24  阻燃测试;
●  可焊性测试:No.18 可焊性测试;
●  电参数测试:No.1 电参数测试,No.19电气参数特征试验。

各测试所需样品数量

附:
1. 每个环境应力测试项目前后都要进行电参数测试,特别要求除外。
2. 1000小时的长时间老化测试会额外增加250,500,1000小时几个阶段。
3. 一般电参数测试会是在室温状态(25±5℃)下进行,应力测试完成后24±4小时内进行。
4. No.19 电参数测试需在客户规格书中宣称的低温,室温,高温中进行测试。
5. AEC-Q200测试的接受条件和要求参数均依据客户规格书进行判定,AEC-Q200所有测试只接受零失败。
当前国内车用元器件中极少数人已经过AEC-Q200认证,但是仍有少数国产器件将用于车内试用,或后端上市。一方面可能是因为进口元器件产能不足,另一方面可能是因为后端市场要求没那么严格,第三方面AEC-Q200本身也不是强制性认证(国产未通过AEC-Q200认证并不代表不是车用等级的问题,而是没有系统的去做)。
但是从长远看,不论是AEC-Q200还是我国自行发布的车用元器件标准中,国产元器件进入车用领域均需获得车用标准认证


END

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作者:过分迷人
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