全面解讀最新版標準AEC-Q200:被動元器件需要做哪些可靠性測試?

描述

被動元器件又稱為無源器件,是指不影響信號基本特征,僅令訊號通過而未加以更改的電路元件。最常見的有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。被動元件,區別于主動元件。而國內此前則稱無源器件和有源器件。被動元件內無需電源驅動且自身不耗電,僅通過輸入信號即可作出放大,震蕩和計算的反應,而不需要外加激勵單元。各類電子產品都包含被動元件,被動元件為電子電路產業之基石。在這里,金鑒實驗室將與大家分享被動元器件要進行哪些可靠性測試?下面一起來看看吧!

 

AEC-Q200測試是對元器件品質與可靠度的認可。近年來車載設備越來越多,對車用元件高可靠性的要求也越來越苛刻,每個部件都關系到汽車駕駛員及乘客的安全,因此選用優質元器件非常關鍵。下面介紹一下AEC-Q200中常用的檢測項目。

 

板彎曲測試

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測試類型:板彎曲測試

測試要求:無明顯的外觀缺陷。

參考標準:AEC-Q200-005 (Sample Size:30 PCS )

測試方法:該儀器包括機械裝置,它可以應用利用線路板彎曲的力至少為Dx=2mm或根據用戶規格或Q200所定義的力。施加外力應持續60+5秒鐘,僅向線路板施加1次外力。

端子強度測試

 

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測試類型:端子強度測試

測試要求:無明顯的外觀缺陷。

參考標準:AEC-Q200-006

測試方法:施加一個17.7N(1.8kg)的力到測試器件的側面,此外力的施加時間為60+1秒。

端子強度測試

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測試類型:端子強度測試

測試要求:無明顯的外觀缺陷。

參考標準:MIL-STD-202 Method 211

測試方法:只進行引腳器件的引腳牢固性測試。條件A(910克);C(1.13公 斤);E(1.45公斤-mm)。

廣泛應用于與LED封裝測試、IC半導體封裝測試、TO封裝測試、IGBT電源模塊封裝測試、光電子元器件封裝測試、大尺寸PCB檢測,MINI面板檢測,大尺寸樣品檢測,在汽車領域,航天航空領域,軍工產品檢測,研究機構檢測以及各高校檢測研究中都有應用。

高溫儲存試驗

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測試類型:高溫儲存試驗

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-STD-202G Method 108

測試方法:溫度: N℃ (N:依據產品規格設定)

在額定工作溫度下放置器件1000 小時.例如:125℃的產品可以在 125℃下存儲1000 小時,同樣地也適用于105℃和85℃的產品不通電。試驗結束后24±4 小時內進行測試。

 

溫度循環試驗

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測試類型:溫度循環試驗

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:JESD22 Method JA-104

測試方法:溫度:N°C(N:依據產品規格設定)

1000個循環(-40°C到125°C)。注意:85°C或105°C的產品,1000個循環應在其溫度等級下進行。實驗完成24±4個小時后,再進行實驗。每種溫度的停留時間不超過30分鐘,轉換時間不超過1分鐘。

高溫高濕試驗

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測試類型:高溫高濕試驗

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-STD-202G Method 103

測試方法:在85°C/濕85%的環境中放置1000小時不通電。試驗結束 后24±4 小時內進行測試。

工作壽命試驗

測試類型:工作壽命試驗

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-PRF-27

測試方法:1000小時105°C,如產品溫度為125°C或155°C,應在其溫度下進行,試驗結束后24±4小時,進行試驗。

機械沖擊試驗

測試類型:機械沖擊試驗

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-STD-202Method 213

測試方法:條件C:半正弦波、峰值加速度:100g.s;脈沖時間:6ms;采用半正弦波形,最大速度變化12.3英尺/秒。

振動測試

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測試類型:振動測試

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-STD-202 Method 204

 

測試方法:測試頻率從10HZ 到2000HZ, 5g 的力20 分鐘為一循環, XYZ 每個方向各12 循環。

焊錫耐熱測試

測試類型:焊錫耐熱測試

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:MIL-STD-202Method 210

測試方法:

插件類:

樣品不進行預熱,在溫度260℃的條件下浸入本體1.5mm的深度10秒(260+0/-5℃)。

 

貼片類:

參考如下圖中的回流焊曲線,經過兩次;

峰值溫度:260+0/-5°C;

回流焊溫度條件是根據我司設備制定的。

可焊性測試

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測試類型:可焊性測試

 

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:IPC J-STD-002D

測試方法:

蒸汽老化8 小時 (93℃);

于245℃±5℃的溫度下焊錫5s

耐溶劑試驗

測試類型:耐溶劑試驗

測試要求:無明顯的外觀缺陷。

參考標準:MIL-STD- 202 Method 215

注意:增加水洗清洗劑-OKEM清洗劑或其它相同的溶劑,不要使用禁止的溶劑。

 

外觀

測試類型:外觀

測試要求:不需進行電氣測試。

參考標準:MIL-STD-883 Method 2009

測試目的:檢查器件結構,標識和工藝品質。

 

尺寸

測試類型:尺寸

測試要求:不要求電氣測試。

參考標準:JESD22 Method JB-100

測試目的:器件詳細規格驗證物理尺寸。

注意:使用者和供應商規格。

電氣特性測試

測試類型:電氣特性測試

測試要求:

無明顯的外觀缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

參考標準:User Spec.

 

樣品數量需要做參數試驗:總結列出室溫下及最低,最高工作溫度時的最小值,最大值平均值以及標準差。

AEC-Q200最新擴項

在多數汽車電路設計中,電阻、電感、電容器等無源元件在整個物料清單(BOM)中,是芯片數量的5倍或更多。為了應對車用市場日新月異的發展,全球汽車電子最高殿堂-汽車電子協會(Automotive Electronics Council,簡稱AEC) 在2023年3月20日改版了車用被動組件規范AEC-Q200,將組件種類由14項擴增至16項(例如:保險絲、超級電容)、測試條件也列的更加清晰明確。已超過10年未變動的AEC-Q200,2023年最新版本Rev E與之前的Rev D究竟有什么差別?相關產品在執行驗證上又做了何種改變,才能符合AEC-Q200的最新規范呢?華碧實驗室為您整理四大改版重點,帶您快速洞悉AEC-Q200。

適用產品由原來的14種產品改為了16種產品,增加了鈮電容器、保險絲、超級電容器、微調電阻器等產品。

AEC-Q200針對被動組件的最新分類:

電容器:鉭電容器(MnO2和聚合物)和鈮電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、薄膜電容器、超級電容器

電阻器:電阻、熱敏電阻器、微調電容器/電阻器、壓敏電阻、

磁性元件:電磁(電感/變壓器)

頻率元件:網絡(R-C/C/R)、石英晶體、陶瓷諧振器、鐵氧體EMI干擾抑制器/過濾器

保險絲:聚合自恢復保險絲、保險絲

二、新版下修了實驗樣品的數量

AEC-Q200總共有28項測試,原版本中依據測試項目不同,定義待測樣品數量為15~77顆* 1 lot不等,但新版考慮不同組件類型、尺寸及制造成本差異,將實驗樣品數量下修改為3~77顆* 1 lot。

新版根據產品尺寸重新定義測試樣品數量,新標準按照<10cm3、10cm3≤x≤330cm3、>330cm3三種規格確認測試樣品數量,尺寸越大需要的樣品數量越少;以溫度循環為例,產品規格<10cm3需要77個樣品,產品規格10cm3≤x≤330cm3需要26個樣品,產品規格>330cm3僅需要10個樣品。

AEC-Q200針對被動組件的樣品數量如下:

圖片49.png

三、2023年最新版AEC-Q200的測試流程

Rev E版明確說明了測試流程,測試流程如下:

圖片50.png

四、無鉛SMD須先完成Reflow,才能進行后續測試

對于SMD無鉛元件,需要滿足特殊質量和AEC-Q005中規定了當使用無鉛(無鉛)工藝時出現的可靠性問題:無鉛測試要求。無鉛加工中使用的材料包括端接鍍層以及板連接(焊料)。這些材料通常需要更高的板連接溫度產生可接受的焊點質量和可靠性。這次AEC-Q200改版規范中也說明,為確保車用無鉛被動組件不會因為經過無鉛回焊(Reflow)后失效異常,因此定義部分可靠度測試項目需先完成Reflow之后,才可進行下一步驟。除此之外,對于尺寸不同的組件也規范了不同的測試次數。

圖片51.png

最后說明一下,本次AEC-Q200改版中,對連接器(Connector)、天線(Antenna)等前期呼聲較高的產品,并未納入,也沒有明確說明。

華碧實驗室是國內領先的集檢測、鑒定、認證和研發為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實驗室,目前已成功協助300多家電子元器件企業制定相對應的AEC-Q200驗證步驟與實驗方法,并順利通過AEC-Q系列認證。

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