随着汽车电子系统的不断发展,对电子元器件的可靠性提出了极高要求。
在元器件封装领域,铜线键合器件由于成本优势等因素逐渐得到推广应用。然而,相较于金线键合,铜线因特殊的材料属性和键合工艺,在应用方面正依然面临诸多可靠性挑战。
AEC-Q006标准实施旨在明确规定铜线键合器件的可靠性最低资格要求,确保汽车电子系统的高可靠性与稳定性。
AEC于2015年6月发布了AEC-Q006标准,并于2016年7月首次全面更新。AEC-Q006标准涵盖了铜线器件在温度循环、湿热应力和高温存储等条件下的可靠性测试要求。
与应用于金线键合器件的AEC-Q100和AEC-Q101标准相比,AEC-Q006对铜线器件的可靠性试验要求更为严苛。例如,在温度循环试验(TC)、强加速稳态湿热试验(HAST)、温度湿度偏压试验(THB)、加电温度循环试验(PTC)和高温贮存寿命试验(HTSL)中,AEC-Q006标准要求进行2次应力叠加,即应力累积时间为金线键合器件的两倍,同时增加了诸如扫描声学显微镜(CSAM)、键合剪切、拉力和剖面检查等物理分析试验,以完善整体的可靠性评估流程方案。
实验旨在通过模拟AEC-Q006标准规定的应力条件,对铜线互连的芯片进行两次应力实验,评估铜线封装工艺在不同应力环境下的可靠性,分析可能出现的失效模式和机制,为改进铜线封装工艺提供依据,确保芯片在汽车电子应用中的可靠性和稳定性。
AEC于2025年6月对AEC-Q006再次全面更新,标准从原必测的强制2次应力测试加破坏性物理分析的方法变更为两种方案:
选项一
首先进行第1次环境应力测试(基于AEC-Q100/101要求),之后进行ATE测试(测试温度要求符合AEC-Q100/101)以及DPA破坏性分析测试。
在这种情况下,验证方案的强制性项目顺序为第1次环境应力测试及DPA分析。分析测试必须0缺陷或仅有轻微无风险的变化。若分析测试结果不符合,则必须通过执行额外的第2次环境应力测试来缓解风险。
选项二
先进行连续的2倍环境应力测试(基于AEC-Q100/101要求),之后进行ATE测试(测试温度要求符合AEC-Q100/101)。在这种情况下,验证方案的强制性项目仅为第1次环境应力测试及第2次环境应力测试。
这两个方案的核心区别在于应力测试的持续时间和是否必须进行DPA破坏性物理分析。
选项一根据DPA的结果确定是否执行2次应力测试,保留了DPA环节旨在通过物理分析发现潜在缺陷。选项二进行2倍持续时间的应力测试,无需进行强制性的DPA,减少了破坏性物理分析的成本和时间,通过加倍的应力测试保证可靠性。
AEC-Q006 Rev B版标准相对AEC-Q006 Rev A版标准,删除了PTC测试项目的验证要求,并且第二次应力后的破坏性物理分析项目变更为可选测试项目。相关服务直达:AEC-Q质量认证
标准基于行业经验和数据反馈进行了合理的调整,简化了测试流程,使标准更加高效和实用,同时继续确保了汽车电子元器件的高可靠性。
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