认证专题知识：AEC-Q100通过认证需要做哪些事情，以及认证流程
#申请原创# #申请开发板# #技术资源#@21小跑堂 认证专题知识：AEC-Q100通过认证需要做哪些事情，以及认证流程要想完成一款极海芯片的AEC-Q100认证，可谓是要做的工作有不少，最开始要找三方认证实验室，签订合同，然后内部筹备3个不连续批次的样品，制作HTOL、HAST板，一起寄送三方实验室完成整套AEC-Q100测试。这还没有完，后续内部还要安排芯片回测等工作，一个项目做下来都不容易。详细操作流程如下： AEC-Q100认证全流程指南：从准备到通过 AEC-Q100是汽车电子委员会（Automotive Electronics Council）制定的车规级集成电路可靠性认证标准，适用于-40℃~125℃（或更高）环境下的芯片。以下是认证所需工作及完整流程：
一、AEC-Q100认证核心要求认证围绕 可靠性 和 一致性 展开，主要包含以下测试大类：
测试类别关键项目适用等级 (1/2/3)
加速环境应力测试高温工作寿命（HTOL）、温度循环（TC）、高温高湿反向偏压（HAST）全部
封装可靠性测试机械冲击（Mechanical Shock）、振动（Vibration）、邦线拉力（Wire Bond Pull）全部
电气特性验证静电放电（ESD）、闩锁效应（Latch-up）、电迁移（EM）全部
缺陷筛查晶圆级可靠性（WLR）、过程平均测试（PAT）全部
> 注：等级划分（Grade 1: -40℃~125℃; Grade 0: -40℃~150℃; Grade 2: -40℃~105℃）
二、认证前准备工作 1. 芯片设计阶段- 符合车规设计规范：- 满足ISO 26262功能安全要求（如ASIL等级）。- 内置保护电路（ESD、过压/欠压保护）。- 工艺选择：- 使用AEC-Q100认证的晶圆厂（如TSMC、GF的车规工艺）。 2. 文档准备- 设计文档：DFMEA（设计失效模式分析）、可靠性预测报告。- 测试计划：明确所有AEC-Q100测试项及验收标准。 三、AEC-Q100认证流程（6大阶段） 阶段1：样品生产与初测- 生产：在认证的Fab厂流片，封装需符合车规（如QFN、BGA）。- 初测：完成电参数测试（DC/AC特性）。 阶段2：可靠性测试（核心环节） (1) 加速环境测试- HTOL（高温工作寿命）：- 125℃下1000小时（Grade 1）或150℃下1000小时（Grade 0）。- 要求失效率＜100 FIT（1 FIT=1失效/10^9小时）。- 温度循环（TC）：- -55℃~125℃循环1000次，无开裂/脱层。 (2) 机械应力测试- 机械冲击：1500G冲击3次（每方向），无结构损坏。- 振动测试：20G随机振动（50~2000Hz），验证焊点可靠性。
(3) 电气可靠性- ESD测试：- HBM（人体模型）≥2kV，CDM（充电器件模型）≥500V。- 闩锁测试：JEDEC JESD78标准，电流≥100mA不触发闩锁。 阶段3：过程控制与良率验证- SPC（统计过程控制）：监控晶圆生产关键参数（如线宽、厚度）。- PAT（过程平均测试）：抽样测试批次良率≥99%。 阶段4：第三方实验室认证- 选择AEC认可实验室：如SGS、TÜV、BV等。- 提交测试报告：所有测试数据需符合AEC-Q100 Rev-H标准。 阶段5：客户验证- OEM/Tier1测试：通过车企或供应商的可靠性验证（如大众VW80000）。- 路测数据：提供实际装车测试报告（可选）。 阶段6：认证通过与维护- AEC委员会审核：提交全套报告，获得AEC-Q100证书（有效期通常5年）。- 持续监控：每年需提交生产一致性报告。 四、关键注意事项1. 成本与周期： - 认证总成本约 $50k~$200k，周期 6~12个月（HTOL占主要时间）。2. 测试失效处理： - 如HTOL失效，需分析原因（如电迁移、封装缺陷）并重新流片。3. 与ISO 26262协同： - 若芯片用于安全关键系统（如刹车），需同步通过ISO 26262认证。 五、典型案例分析 案例1：MCU通过Grade 1认证- 问题：HTOL测试中发现5%样品失效。- 原因：金属层电迁移导致开路。- 整改：优化金属线宽，重新流片后通过测试。 案例2：电源IC未通过ESD测试- 问题：CDM测试仅通过250V（要求500V）。- 整改：增加片上TVS二极管，ESD能力提升至750V。 六、认证后维护- 变更管理：任何工艺/设计变更需重新评估（如AEC-Q001变更指南）。- 批次追溯：保留所有生产批次数据，确保10年可追溯性。 通过AEC-Q100认证是芯片进入汽车供应链的必备门槛，需从设计、制造到测试全链条协同优化。
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