前言 |
AEC-Q006 是由汽車電子協會(Automotive Electronics Council, AEC)制定的可靠度驗證標準,專門針對使用銅線(Copper wire)作為晶片封裝互連材料的車用電子元件。此標準的制定,源自於銅線逐漸取代傳統金線(Gold wire)在封裝技術中的趨勢。
隨著封裝技術的演進,銅線因具備 成本低廉、導電性高 以及 機械強度佳 等優勢,越來越多車用元件製造商開始採用銅線來提升產品競爭力。然而,銅線在物理與化學性質上與金線有顯著差異,特別是在高溫、高濕與高功率等嚴苛車用環境下,容易面臨氧化、腐蝕、接合可靠度下降等挑戰。
為了因應這些技術挑戰,AEC 在 2025 年推出了 AEC-Q006 Rev-B 版本,針對銅線的特性進行了多項強化與調整。此版本不僅擴充了測試項目與驗證條件,還更嚴格地規範了封裝材料、接合品質與長期可靠度的驗證方法,確保銅線互連技術在車用電子領域的安全性與穩定性。
2025年版五大核心重點 |
1.材料與接合技術定義強化 |
明確定義「銅線互連」的技術範疇,包括裸銅、鍍層銅(如鍍錫或鍍銀)及銅合金等不同形式。對比金線,銅線需額外考量氧化與界面可靠性。
2.可靠性測試要求強化 |
可靠度測試條件再升級,如高溫儲存壽命(HTSL),對 Grade 0 元件,測試溫度提升至 175°C。在溫度循環(TC)測試則強調銅與封裝材料的熱膨脹係數差異,要求更嚴格的循環次數與溫度範圍。在溫溼度偏壓測試(HAST/THB/H3TRB)則針對 Cu/Al 接面腐蝕進行加速測試等等。
對 wire bonding 的 Ball + Stitch/Wedge pull、Ball shear、Cross-section 等要求進行了細化。如在Ball + Stitch/Wedge pull與Ball shear測試上,明確要求測試後,那些斷裂面是不被允許要求,補足過去測試方法未涵蓋的空白。而在Cross-section Inspection上需分析焊點內部的 IMC(介金屬化合物)分布、裂紋起始與腐蝕情況。
圖1.AEC-Q006 Rev. B 驗證項目
3.資料提交與驗證流程 |
要求提供完整的拉力/剪切力數據(平均值、標準差、T0限值)與焊點試驗前後的 AM 圖像與截面分析。若供應商已有量產且無銅線失效紀錄,可免重新驗證,但需提供證據(如年出貨量 > 50萬件)。
4.失效模式與風險分類 |
新增銅線接合面常見失效模式分類,如銅氧化導致 bond lift、銅與鋁界面脆化、銅線 necking 或 fatigue failure等。同時明確定義脫層接受標準,並要求使用 C-mode Acoustic Microscopy 進行掃描。對於不同階段(如MSL後)提供脫層判定準則。
5.與其他標準的整合性 |
與 AEC-Q100、Q101、Q102 等標準進行交叉參照,確保一致性。在JESD22-B116(剪切測試)已擴充支援 Cu ball bonds。而新增 JESD22-B120文件中,專門定義 Cu wire 的拉力測試方法,包括 ball pull、stitch pull、reverse bond 等。
為什麼這些修正重要? |
1.銅線使用已成主流:成本低、導電性高,但可靠性挑戰大。
2.車用電子要求高可靠性:AEC-Q006 修正確保銅線元件能在嚴苛環境下穩定運作。
對汽車電子產業的影響 |
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結語 |
2025 年版的AEC-Q006為了因應封裝銅線的多樣組合材料使用,特別在驗證項目與Wire Bonding 可靠度的驗證分析更加細化。為了因應此一趨勢,閎康科技提供了可靠度到失效分析的一條龍整合驗證分析服務,讓客戶在執行AEC-Q006銅線驗證更加完整而快速。