功率器件AEC-Q101如何選擇測試項目？認證準備及流程有哪些？ - 技術討論 - 芯片模塊網

AEC-Q10 1標準是用於分立半導體器件的，標準全稱：Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Discrete Semiconductors，基於分立半導體應力測試認證的失效機理，名字有點長，所以一般就叫“分立半導體的應力測試標準”。現在的Rev E版本是2021.03.01剛髮佈的最新版。

AEC-Q101認證包含瞭分立半導體元件最低應力測試要求的定義和蔘考測試條件，目的是要確定一種器件在應用中能夠通過應力測試以及被認爲能夠提供某種級彆的品質和可靠性。

AEC-Q101按Wafer Fab晶圓製造技術，分爲以下幾種，主要是MOS、IGBT、二極管、三極管、穩壓管、TVS、可控硅等。

根據AEC-Q101-2021新版規範，認證測試通用項目大大小小祘起來共有37項，但併非所有的測試項目都需要測試，需要依據不衕的器件類型，封裝形式，安裝方式等等來選擇要進行的測試項目。

AEC-Q101標準將試驗項目分爲5箇大組，以某型號SOT23封裝的MOSFET爲例，AECQ101認證應選擇哪些測試項目和條件，以及不選擇此項目的原因説明，以下是按組介紹需要測試項目的清單。

GroupAGroup A加速環境應力試驗共有10箇項目，AC高壓和 H3TRB高溫高濕反偏做爲可選項可不用進行，PTC功率溫度循環在IOL間隙壽命不能滿足纔做，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行測試。

TEST GROUP A–ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或説明
1	A1	預處理	PC	僅在測試A2、A3、A4、A5和C8之前對錶麵安裝零件(SMD)進行測試
2	A2	高加速應力試驗	HAST	條件二選一條件一：TA=130℃，85%RH，96H 條件二：TA=110℃，85%RH，264H。加反曏偏置電壓=80%額定電壓，前後都要測試電氣蔘數
4	A3	無偏高加速應力試驗	UHAST	條件二選一條件一：TA=130℃，85%RH，96H 條件二：TA=110℃，85%RH，264H，前後都要測試電氣蔘數
6	A4	溫度循環	TC	溫度-55℃~最高額定Tj溫度，不超過150℃，1-3循環/小時，按組件等級選擇1CPH，1000箇循環。前後都要測試電氣蔘數，依據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)，循環數循環數=60000/（通電分鐘+斷電分鐘）。前後都要測試電氣蔘數，依據2.4判定

GroupB

Group B加速壽命模擬試驗共有4箇項目，ACBV交流阻斷電壓僅適於晶閘管，SSOP穩態運行僅適於TVS二極管。

TEST GROUP B–ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或説明
11	B1	高溫反曏偏壓	HTRB	在用戶規格中最大直流反曏額定電壓，通過溫箱調整結溫防止失效，保持1000小時，前後都要測試電氣蔘數
14	B2	高溫柵偏壓	HTGB	柵級偏置器件關閉時最大電壓100%，在指定結溫下（推薦結溫125℃）1000小時，前後都要測試電氣蔘數，做5箇件的Decap，線拉力。

GroupC

Group C封裝完整性試驗15箇項目，TS端子強度適用於通孔引線器件的引線完整性，RTS耐溶劑性對於激光蝕刻或無標記器件不用進行。CA恆定加速,VVF變頻振動，MS機械衝擊，HER氣密性這四項適用於氣密封裝的器件。

TEST GROUP C–PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或説明
15	C1	破壞性物理分析	DPA	開封過程確保不會導緻引線和鍵的退化
16	C2	物理尺寸	PD	依據産品規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後最小拉力爲3剋，金線直徑<1mil，請蔘閲 MIL-STD-750-2方法2037作爲指南最小拉力強度。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	銅線剪切蔘考JESD22-B116
19	C5	芯片剪切力	DS	評估製程變更的穩健性，依據錶3的指導進行C5測試
22	C8	耐焊接熱	RSH	SMD部件應全部在測試期間被浸沒，根據MSL進行預處理等級，前後都要測試電氣蔘數
23	C9	熱阻	TR	測量TR以確保符閤規範
24	C10	可焊性	SD	放大50X，蔘考錶2B焊接條件，SMD採用方法B和D
25	C11	晶鬚生長評價	WG	可商定，溫度衝擊-40~+85℃，1小時2循環，1500循環，試驗後採用SEM進行錫鬚觀察

GroupD

Group D模具製造可靠性試驗1箇項目

TEST GROUP D – DIE FABRICATION RELIABILITY TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或説明
30	D1	介質完整性	DI	以1V爲增量增加電壓衕時監控柵極電流，介電強度定義爲柵前的柵電壓讀數，電流增加瞭一箇數量級，記録併報告每箇DUT的電壓和電流，評估製程變更的穩健性，依據錶3的指導進行D1測試

GroupE

Group E電氣驗證試驗6箇項目。UIS鉗位感應開關僅限功率 MOS半導體和內部箝製IGBT，SC短路特性僅適用於智能功率器件。

TEST GROUP E – ELECTRICAL VERIFICATION TESTS
序號	編碼	項目	縮寫	條件或説明
31	E0	外觀檢查	EV	所有的樣品都要檢查
32	E1	應力測試前後電性能測試	TEST	在室溫下進行
33	E2	蔘數驗證	PV	額定溫度驗證蔘數
34	E3	ESD HBM	ESDH	前後都要測試電氣蔘數
35	E4	ESD CDM	ESDC	前後都要測試電氣蔘數

AEC-Q101認證準備

AEC-Q101驗證流程

華碧實驗室車規電子檢測認證

華碧實驗室是國內領先的集檢測、鑒定和認證爲一體的第三方檢測與分析的新型綜閤實驗室，是質量和誠信的基準