AEC-Q100文件,是芯片開展車規等級驗證的重要標準和指導文件。
B組驗證是ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS 加速生命周期模擬驗證
本文將重點對B組的第2項ELFR - Early Life Failure Rate早期壽命失效率驗證項目,一般簡稱為早夭實驗,進行展開討論。
Early Life Failure Rate - ELFR - 早期壽命失效率
ELFR規范用于評估使用新或未經驗證的加工技術或設計規則的產品,是以一種驗證早期壽命失效特性的測試方法。包括沒有應用或使用經驗或通用數據的產品。
如果測試不通過表明需要采取糾正措施,產品可能需要改變加工、設計、老化、更嚴格的老化設計,或采用統計零件測試來設計極限值(見AEC-Q001)。
表格中信息介紹和解讀
表格中的信息給出,ELFR的分類是B2,Notes中包含了H、P、B、N、G也就是說要求密封器件、塑封器件、要求BGA器件、非破壞性測試、承認通用數據。
需求的樣品數量是每批次800顆樣品,要求來自3個批次;
接受標準就是0失效;
參考文件是AEC Q100-008;
附加需求:
通過此驗證的產品可用于其他的壓力測試。
通用數據是適用的。
ELFR前后試驗要進行室溫和高溫下的電性能測試。
表格解讀:
ELFR早夭實驗,是非破壞性的,雖然樣品需求量比較大,但是還可以用于其他的項目,而且如果該家族產品接受過早夭驗證,這項驗證可以選擇性的進行。
但是這項實驗是需要給產品上電的,參照HTOL的標準進行,所以要制作電路板,這部分電路板后續也可以用于HTOL等其他驗證。
下面讓我們看一下ELFR的參考文件AEC Q100-008,這是AEC-Q100標準自身的第8個附件。
AEC - Q100-008 REV-A ELFR介紹
適用范圍
ELFR早夭驗證,此測試方法適用于所有IC部件的認證。在很多產品同時認證的情況下,通用數據(見Q100, 2.3節)也可以用來支撐此驗證。如果供應商正在評定一個沒有通用數據(未經驗證的技術或設計規則)可用于通用的部件,則應利用該測試方法的要求滿足Q100的要求。如果供應商為單個用戶評定某一產品,該用戶可選擇指定AEC-Q001的實施作為ELFR的替代。用于這種鑒定的所有產品必須經過Q001測試和用戶批準的上下限值的評估。如果使用AEC-Q001,客戶應審查和批準用于確定試驗限值的特定試驗和方法。(注:在ELFR和Q001的失效并不總是顯示出1:1的相關性。)
驗證流程
- 樣品數量的選擇
樣品量應按Q100的表2規定(800pcs*3lot),如果樣品成本太貴,使用這種測試方法的要求和樣品大小將基于用戶和供應商之間的協議。(也就是驗證數量可以和客戶商量)
- ELFR流程
這些產品應按照JESD22-A108中的高溫工作壽命(HTOL)要求,在以下特殊條件下進行測試。環境測試溫度和持續時間應符合以下適用的工作溫度等級:
0級:+150ºC 環境溫度 48小時;或者+175ºC 環境溫度 24小時。
1級:+125℃ 環境溫度 48小時;或者+150ºC 環境溫度 24小時。
2級:+105ºC 環境溫度 48小時;或者+125ºC 環境溫度 24小時。
3級:+85ºC 環境溫度 48小時;或者+105ºC 環境溫度 24小時。
3級:+70ºC 環境溫度 48小時;或者+90ºC 環境溫度 24小時。
- 接受標準
產品要在高溫實驗后48小時內進行電性能測試。
測試應在室溫下進行,然后是高溫。測試期間的失敗是不可接受的,如果失效必須采取糾正措施。供應商應將此不符合條件以及已經/將要采取的糾正措施通知所有相關用戶。用戶必須對將認證的產品所采取的糾正措施予以批準。
- 實驗樣品的處理
在此測試之后通過電氣測試的部件可用于其他非上電工作相關的測試。
如果用戶同意,這些樣品也可以作為生產原材料供貨。
總結
ELFR早夭實驗過程比較簡單,就是想要發現產品在早期壽命的穩定性,所以實驗時間也很短,根據Arrhenius方程算法,在默認0.7eV活化能的情況下,1級標準相當于日常使用3773小時的工作時間,大約連續使用半年時間。
根據電子產品失效的浴盆模型,大多數的電子產品工藝和設計缺陷,會在早期使用過程中暴露出來,這也是早夭驗證設置的目的。
本文對AEC-Q100 B組的第2項內容ELFR早夭進行了介紹和解讀,希望對大家有所幫助。
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