全面解读最新版标准AEC-Q200:被动元器件需要做哪些可靠性测试?

描述

被动元器件又称为无源器件,是指不影响信号基本特征,仅令讯号通过而未加以更改的电路元件。最常见的有电阻、电容、电感、陶振、晶振、变压器等。被动元件,区别于主动元件。而国内此前则称无源器件和有源器件。被动元件内无需电源驱动且自身不耗电,仅通过输入信号即可作出放大,震荡和计算的反应,而不需要外加激励单元。各类电子产品都包含被动元件,被动元件为电子电路产业之基石。在这里,金鉴实验室将与大家分享被动元器件要进行哪些可靠性测试?下面一起来看看吧!

 

AEC-Q200测试是对元器件品质与可靠度的认可。近年来车载设备越来越多,对车用元件高可靠性的要求也越来越苛刻,每个部件都关系到汽车驾驶员及乘客的安全,因此选用优质元器件非常关键。下面介绍一下AEC-Q200中常用的检测项目。

 

板弯曲测试

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测试类型:板弯曲测试

测试要求:无明显的外观缺陷。

参考标准:AEC-Q200-005 (Sample Size:30 PCS )

测试方法:该仪器包括机械装置,它可以应用利用线路板弯曲的力至少为Dx=2mm或根据用户规格或Q200所定义的力。施加外力应持续60+5秒钟,仅向线路板施加1次外力。

端子強度测试

 

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测试类型:端子強度测试

测试要求:无明显的外观缺陷。

参考标准:AEC-Q200-006

测试方法:施加一个17.7N(1.8kg)的力到测试器件的侧面,此外力的施加时间为60+1秒。

端子強度测试

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测试类型:端子強度测试

测试要求:无明显的外观缺陷。

参考标准:MIL-STD-202 Method 211

测试方法:只进行引脚器件的引脚牢固性测试。条件A(910克);C(1.13公 斤);E(1.45公斤-mm)。

广泛应用于与LED封装测试、IC半导体封装测试、TO封装测试、IGBT电源模块封装测试、光电子元器件封装测试、大尺寸PCB检测,MINI面板检测,大尺寸样品检测,在汽车领域,航天航空领域,军工产品检测,研究机构检测以及各高校检测研究中都有应用。

高温储存试验

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测试类型:高温储存试验

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-STD-202G Method 108

测试方法:温度: N℃ (N:依据产品规格设定)

在额定工作温度下放置器件1000 小时.例如:125℃的产品可以在 125℃下存储1000 小时,同样地也适用于105℃和85℃的产品不通电。试验结束后24±4 小时內进行测试。

 

温度循环试验

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测试类型:温度循环试验

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:JESD22 Method JA-104

测试方法:温度:N°C(N:依据产品规格設定)

1000个循环(-40°C到125°C)。注意:85°C或105°C的产品,1000个循环应在其温度等级下进行。实验完成24±4个小时后,再进行实验。每种温度的停留时间不超过30分钟,转换时间不超过1分钟。

高温高湿试验

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测试类型:高温高湿试验

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-STD-202G Method 103

测试方法:在85°C/湿85%的环境中放置1000小时不通电。试验结束 后24±4 小时內进行测试。

工作寿命试验

测试类型:工作寿命试验

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-PRF-27

测试方法:1000小时105°C,如产品温度为125°C或155°C,应在其温度下进行,试验结束后24±4小时,进行试验。

机械冲击试验

测试类型:机械冲击试验

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-STD-202Method 213

测试方法:条件C:半正弦波、峰值加速度:100g.s;脉冲时间:6ms;采用半正弦波形,最大速度变化12.3英尺/秒。

振动测试

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测试类型:振动测试

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-STD-202 Method 204

 

测试方法:测试频率从10HZ 到2000HZ, 5g 的力20 分钟为一循环, XYZ 每个方向各12 循环。

焊锡耐热测试

测试类型:焊锡耐热测试

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:MIL-STD-202Method 210

测试方法:

插件类:

样品不进行預热,在温度260℃的条件下浸入本體1.5mm的深度10秒(260+0/-5℃)。

 

贴片类:

参考如下图中的回流焊曲线,经过两次;

峰值温度:260+0/-5°C;

回流焊温度条件是根据我司设备制定的。

可焊性测试

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测试类型:可焊性测试

 

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:IPC J-STD-002D

测试方法:

蒸汽老化8 小时 (93℃);

于245℃±5℃的温度下焊锡5s

耐溶剂试验

测试类型:耐溶剂试验

测试要求:无明显的外观缺陷。

参考标准:MIL-STD- 202 Method 215

注意:增加水洗清洗剂-OKEM清洗剂或其它相同的溶剂,不要使用禁止的溶剂。

 

外观

测试类型:外观

测试要求:不需进行电气测试。

参考标准:MIL-STD-883 Method 2009

测试目的:检查器件结构,标识和工艺品质。

 

尺寸

测试类型:尺寸

测试要求:不要求电气测试。

参考标准:JESD22 Method JB-100

测试目的:器件详细规格验证物理尺寸。

注意:使用者和供应商规格。

电气特性测试

测试类型:电气特性测试

测试要求:

无明显的外观缺陷。

ΔL/L≦10%

ΔDCR/DCR≦10%

参考标准:User Spec.

 

样品数量需要做参数试验:总结列出室温下及最低,最高工作温度时的最小值,最大值平均值以及标准差。

AEC-Q200最新扩项

在多数汽车电路设计中,电阻、电感、电容器等无源元件在整个物料清单(BOM)中,是芯片数量的5倍或更多。为了应对车用市场日新月异的发展,全球汽车电子最高殿堂-汽车电子协会(Automotive Electronics Council,简称AEC) 在2023年3月20日改版了车用被动组件规范AEC-Q200,将组件种类由14项扩增至16项(例如:保险丝、超级电容)、测试条件也列的更加清晰明确。已超过10年未变动的AEC-Q200,2023年最新版本Rev E与之前的Rev D究竟有什么差别?相关产品在执行验证上又做了何种改变,才能符合AEC-Q200的最新规范呢?华碧实验室为您整理四大改版重点,带您快速洞悉AEC-Q200。

适用产品由原来的14种产品改为了16种产品,增加了铌电容器、保险丝、超级电容器、微调电阻器等产品。

AEC-Q200针对被动组件的最新分类:

电容器:钽电容器(MnO2和聚合物)和铌电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、薄膜电容器、超级电容器

电阻器:电阻、热敏电阻器、微调电容器/电阻器、压敏电阻、

磁性元件:电磁(电感/变压器)

频率元件:网络(R-C/C/R)、石英晶体、陶瓷谐振器、铁氧体EMI干扰抑制器/过滤器

保险丝:聚合自恢复保险丝、保险丝

二、新版下修了实验样品的数量

AEC-Q200总共有28项测试,原版本中依据测试项目不同,定义待测样品数量为15~77颗* 1 lot不等,但新版考虑不同组件类型、尺寸及制造成本差异,将实验样品数量下修改为3~77颗* 1 lot。

新版根据产品尺寸重新定义测试样品数量,新标准按照<10cm3、10cm3≤x≤330cm3、>330cm3三种规格确认测试样品数量,尺寸越大需要的样品数量越少;以温度循环为例,产品规格<10cm3需要77个样品,产品规格10cm3≤x≤330cm3需要26个样品,产品规格>330cm3仅需要10个样品。

AEC-Q200针对被动组件的样品数量如下:

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三、2023年最新版AEC-Q200的测试流程

Rev E版明确说明了测试流程,测试流程如下:

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四、无铅SMD须先完成Reflow,才能进行后续测试

对于SMD无铅元件,需要满足特殊质量和AEC-Q005中规定了当使用无铅(无铅)工艺时出现的可靠性问题:无铅测试要求。无铅加工中使用的材料包括端接镀层以及板连接(焊料)。这些材料通常需要更高的板连接温度产生可接受的焊点质量和可靠性。这次AEC-Q200改版规范中也说明,为确保车用无铅被动组件不会因为经过无铅回焊(Reflow)后失效异常,因此定义部分可靠度测试项目需先完成Reflow之后,才可进行下一步骤。除此之外,对于尺寸不同的组件也规范了不同的测试次数。

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最后说明一下,本次AEC-Q200改版中,对连接器(Connector)、天线(Antenna)等前期呼声较高的产品,并未纳入,也没有明确说明。

华碧实验室是国内领先的集检测、鉴定、认证和研发为一体的第三方检测与分析的新型综合实验室,目前已成功协助300多家电子元器件企业制定相对应的AEC-Q200验证步骤与实验方法,并顺利通过AEC-Q系列认证。

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