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AEC-Q103-002微機電系統(tǒng)壓力傳感器器件應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)

嘉峪檢測網(wǎng) 2022-04-23 08:04

AEC-Q103-002的來源

對于車用芯片來說AEC-Q100是最常見的應(yīng)力測試認(rèn)證規(guī)范。不過隨著科技的快速發(fā)展，汽車技術(shù)也在不斷提升。自動化智能化的操作要求，汽車傳感器的大量應(yīng)用與不斷更新，對汽車芯片的可靠性要求也越來越嚴(yán)格，迫切要求更專業(yè)更有效的質(zhì)量驗證方法標(biāo)準(zhǔn)。早期的MEMS微機電系統(tǒng)是依據(jù)AEC-Q100進行檢測和驗證，該車用芯片的測試標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足MEMS快速更新?lián)Q代的測試需求，AEC汽車電子委員會根據(jù)車載MEMS的特性制定出AEC-Q103-002標(biāo)準(zhǔn)，為車用MEMS提供了更專業(yè)的指導(dǎo)，對于MEMS做車規(guī)級認(rèn)證也更具合理性。AEC-Q103-002的標(biāo)準(zhǔn)制定為車規(guī)傳感器行業(yè)提供了更具針對性的要求，完善并且提高了對于車載傳感器的測試標(biāo)準(zhǔn)。

MEMS壓力傳感器零件工作溫度等級的定義

零部件工作溫度等級在AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)中定義。適用于MEMS壓力傳感器設(shè)備的其他溫度等級在表1中定義：

表1：附加MEMS壓力傳感器零件工作溫度等級

等級	環(huán)境工作溫度范圍
0A	-40°C至+165°C
0B	-40°C至+175°C

適用AEC-Q100中定義的所有汽車等級；僅當(dāng)環(huán)境工作溫度范圍超過AEC-Q100零級要求時，才需要上述等級。對于表1和AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)中的所有偏置測試，施加應(yīng)力期間MEMS壓力傳感器設(shè)備的結(jié)溫應(yīng)等于或大于該熱溫等級。

MEMS壓力傳感器零件機械等級等級的定義

MEMS壓力傳感器的零件機械等級在表2中定義：

表2: MEMS壓力傳感器零件機械等級

等級	應(yīng)用要求
M1	壓力傳感器-總則
M2	輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）-安裝在輪輞上

AEC-Q103-002驗證流程

AEC-Q103-002微機電系統(tǒng)壓力傳感器器件應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)

AEC-Q103-002標(biāo)準(zhǔn)針對的產(chǎn)品范圍：MEMS壓力傳感器、MEMS麥克風(fēng)、氧傳感器、溫度傳感器、空氣流量傳感器、爆震傳感器、速度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、ABS傳感器、觸發(fā)碰撞傳感器、防護碰撞傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、液壓傳感器等。

MEMS的鑒定應(yīng)符合AEC-Q100相關(guān)要求，AEC-Q103-002必須與AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)配合使用，針對MEMS壓力傳感器設(shè)備的鑒定測試序列見表3，表4所列為針對MEMS壓力傳感器設(shè)備失效機制更新的AEC-Q100測試。

并非所有AEC-Q100測試都適用于所有MEMS壓力傳感器設(shè)備。例如，作為機械沖擊（MS，測試#G1）和變頻振動（VFV，測試#G2）前預(yù)調(diào)節(jié)的恒定加速度（CA，測試#G3），只適用于TPMS裝置。

表3: MEMS壓力傳感器專用鑒定試驗方法

應(yīng)力測試	縮寫	試驗方法	要求：		目標(biāo)失效機制
應(yīng)力測試	縮寫	試驗方法	樣本量	批次	目標(biāo)失效機制
壓力和高溫工作壽命試驗	PrHTOL	JESD22-A108	77	3	推晶或擴散缺陷、膜穩(wěn)定性和離子污染表面電荷擴散、機械蠕變、膜疲勞、參數(shù)穩(wěn)定性
脈沖偏壓溫度循環(huán)	B_PPrTC	JESD22- A104	77	3	引線鍵合、晶粒鍵合、凝膠曝氣、包裝失效、表面電荷擴散、凝膠體積變化、機械蠕變、膜疲勞、參數(shù)穩(wěn)定性
壓力和低溫工作壽命試驗	PrLTOL	MIL-STD-883 - 1005	77	1	推晶缺陷或擴散缺陷、機械蠕變、膜疲勞、參數(shù)穩(wěn)定性
在存在二氧化硫的情況下的飽和大氣中進行試驗	CHS	DIN 50018	45	1	腐蝕、引線鍵合、引線、污染、凝膠體積變化、參數(shù)穩(wěn)定性
腐蝕性氣體環(huán)境	CAtm	EN 60068-2-60/方法4	10	1	凝膠溶脹度、凝膠體積變化、腐蝕、引線鍵合、引線、污染參數(shù)穩(wěn)定性
耐化學(xué)性能	CR	ISO 16750-5	Var（5xchemical）	1	凝膠溶脹度、凝膠體積變化、腐蝕、引線鍵合、引線、污染參數(shù)穩(wěn)定性
防爆壓力	BPr		15	3	固晶膜片斷裂、粘合劑或合體失效
保證耐壓力	PPr		15	3	固晶膜片斷裂、粘合劑或合體失效
鹽浸試驗	SIT	MIL-STD-883 - 1002	15	1	包裝失效、腐蝕、污染。
粉塵	DST	MIL-STD-202G-110A	15	1	粉塵污染
內(nèi)部目視檢查	IV	MIL-STD-883 - 2013	5	3	-
推晶試驗	DIS	MIL-STD-883 - 2019	5	3	-

表4: MEMS壓力傳感器設(shè)備的AEC-Q100鑒定試驗方法更新

測試組A-加速環(huán)境應(yīng)力測試
應(yīng)力	縮寫		樣本量		批數(shù)		試驗方法		目標(biāo)MEMS失效機制
偏壓HAST或溫度-濕度-偏壓	HAST或THB		77		3		JEDEC JESD22-A110或JESD22-A101		從離子效應(yīng)、水分進入、引線鍵合、包裝失效、凝膠溶脹、參數(shù)穩(wěn)定性轉(zhuǎn)移。
無偏HAST或高壓力釜或無偏溫度-濕度	UHST或AC或TH		77		3		JEDEC JESD22-A118或JESD22-A102或JESD22-A110		引線鍵合、包裝失效、凝膠溶脹、參數(shù)穩(wěn)定性。
更新測試組C - 包裝組件完整性測試
應(yīng)力	縮寫		樣本量		批數(shù)		試驗方法		目標(biāo)MEMS失效機制
鍵合引線剪切	WBS		每種鍵合（例如：MEMS晶粒與控制晶粒之間、控制晶粒與引線之間）的30個鍵合（至少來自5個器件）				AEC Q100-001 AEC Q003		-
鍵合引線拉力	WBP						MIL-STD-883 方法2011 AEC Q003
更新測試組G -空腔包裝完整性測試
應(yīng)力	縮寫	樣本量		批數(shù)		試驗方法		目標(biāo)MEMS失效機制
機械沖擊	MS	39		3		JEDEC JESD22-B110		膜片斷裂、包裝失效、晶粒和引線鍵合。
變頻振動	VFV	39		3		JEDEC JESD22-B103
恒定加速度	CA	39（78只適用于TPMS）		3		MIL-STD-883方法2001

來源：Internet

AEC-Q103-002微機電系統(tǒng)壓力傳感器器件應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)

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