可靠度測驗
05.05
2025
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探索車用模組的驗證世界

前言

圖1. SIP(System in Package)  來源: Octavo Systems
隨著自動駕駛汽車的發展,一般元件結構已經無法應付自動駕駛汽車日趨複雜功能的需求,而漸漸發展出車用模組產品來因應自動駕駛汽車要求,例如SIP(System in Package,如圖一)與 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封裝。車用模組目前在AEC-Q驗證家族中分成多晶片模組Multichip Module(MCM)與光學多晶片模組Optoelectronic Multichip Module (OE-MCM)兩大類。這麼多元件組成的車用模組要怎麼執行車用驗證?這個是很多客戶會遇到的問題,不用擔心,讓小編一起帶領你們進入車用模組的驗證世界吧!

 

多晶片片模組(MCM)車用驗證

多晶片模組在AEC-Q驗證規範家族中(如圖二所示),其規範是參考AEC-Q104,而目前的AEC-Q104是2017年制定的,規範內容已漸漸無法滿足發展快速的多晶片模組,在規劃驗證專案中會遇到很多問題,這就需要像閎康這樣具有豐富車規經驗的檢測機構協助,為不同種類多晶片模組量身訂做符合AEC-Q104的驗證要求。

 

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圖2. AEC-Q驗證規範家族

 

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圖3. AEC-Q104驗證流程

 

首先我們來探索AEC-Q104驗證流程(如圖三)。所謂內行人看門道,外行人看熱鬧。一般人在看流程時,僅看到執行完整的AEC-Q104驗證需要執行AEC-Q100再加上AEC-Q104 Group H兩個測試群組,然後再整合兩個群組測試結果成一份AEC-Q104驗證報告。根據小編多年來研讀AEC-Q驗證規範家族發現,複雜架構的模組在車用驗證中,驗證架構分成一般共通性驗證與針對不同特性量身訂做的特別專案。以AEC-Q104為例,AEC-Q100是一般共通性驗證專案,而AEC-Q104 Group H是特別專案。其他像MEMS(AEC-Q103)與接下來要探索的光學多晶片模組,也是依照這樣的驗證架構去設計。

 

光學多晶片模組(OE-MCM)車用驗證

光學多晶片模組產品說是自動駕駛汽車的眼睛也不為過,在未來的自動駕駛汽車領域扮演著舉足輕重的角色,那麼光學多晶片模組是不是也是參考AEC-Q104或AEC-Q102呢? 這也是客戶常常問小編的問題,所謂魔鬼藏在細節中,其實是參考AEC-Q102-003子規範。一般若AEC主規範沒有引用子規範,子規範常常會被忽略研讀,造成不知道光學多晶片模組驗證是參考何種規範的難題。那怎麼執行光學多晶片模組車用驗證呢? 就由小編再度帶領各位進入車用光學模組驗證世界。

 

首先目前參考的AEC-Q102-003是2022年所制定,規範中定義了各型別組合OE-MCM的產品型態(如下圖四所示),讓人很清楚地瞭解到樣品是否屬於OE-MCM驗證產品。

 

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圖4. OE-MCM的產品型態

 

AEC-Q102-003驗證流程有別於AEC-Q104驗證流程方式,採用以下步驟方式去執行(如圖五所示),首先要判斷模組內部有哪些組成元件及相對應參考AEC-Q規範內的一般共通性測試專案,然後比較不同種類組成元件的測試專案是否有重疊之處(如圖六所示),最後整合出光學多晶片模組(OE-MCM)一般共通性車用驗證專案,與AEC-Q104只做AEC-Q100測試專案有些不同。大致瞭解AEC-Q104與AEC-Q102-003驗證流程後,那這兩個規範有什麼差異性呢?讓我們繼續探索下去。

 

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圖5. AEC-Q102-003驗證流程

 

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圖6. 比較不同種類組成元件的測試專案案例

 

AEC-Q104與AEC-Q102-003差異

同樣應用在車用模組型別規範,AEC-Q104與AEC-Q102-003之間的差異在哪裡呢? 這是很多人都會產生的疑問,小編整理出這兩個規範差異的地方如下表格:

 

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從表格比較中發現,兩個規範在樣品數、一般共通性驗證、特別專案驗證與板級可靠度等四個地方都有些不同。在實務上,大家常在驗證車用模組執行板級可靠度時遇到難題,很多客戶問小編,如果模組沒辦法設計菊花煉怎麼辦?如何判讀焊點是否失效?那時小編建議可用失效分析手法去做判讀,但還是窒礙難行,因為規範並無定義執行規則。終於在2022年版的AEC-Q102-003 規範中匯入了紅墨水分析,解決了大家長久以來心中對模組沒辦法設計菊花煉下執行板級可靠度時,失效判讀的難題。

 

小結

由於車用模組型態種類繁多,常遇到有些測試專案的適用性問題。如果還是很困惑如何驗證AEC-Q Multichip Modules,歡迎諮詢閎康車規驗證專業團隊,閎康可以協助規劃符合AEC-Q104 及 AEC-Q102-003的驗證內容。

 

 

諮詢專線

  • 聯絡視窗:李女士

     

  • 電話:+86-21-50793616 ext:85044

     

  • 手機:+86-138-1615-8429

     

  • 郵件信箱:aecq_sh@ma-tek.com

 

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