什么是无源元件的认证用可靠性试验标准AEC-Q200?
2023-09-29
汽车上安装有由多个电子零部件构成的ECU(电子控制单元)。即使汽车在恶劣的环境下行驶,电子零部件也必须不出故障地正常工作。因此,车载用电子零部件与民生品相比,要求其达到更为严格的品质条件。
AEC标准规定了车载用半导体元器件的品质管理标准。AEC标准包括不同的种类,本次我们将对以无源元件为对象的AEC-Q200进行解说。
什么是AEC标准的AEC-Q200
什么是AEC标准
AEC(Automotive Electronics Council:汽车电子委员会)是于1990年代成立的组织,该组织以美国三大汽车厂家为中心,并有大型电子零部件厂家的参与。在这里,制定车载用电子零部件的标准和品质的通用标准。特别是,AEC的元件技术委员会(AEC Component Technical Committee)负责制定电子零部件的可靠性和认证基准。
AEC标准是车载用电子零部件可靠性的全球标准。如果没有达到既定的基准,汽车相关厂家就不会购买该零部件。AEC标准的种类,每类电子零部件各不相同,以无源元件为对象的标准则是“AEC-Q200”。无源元件是指是消耗、存储或释放被供给的电力的零部件。
- AEC-Q100 集成电路(IC)
- AEC-Q101 分立半导体(电容器、晶体管、二极管等)
- AEC-Q102 分立光电半导体(LED等)
- AEC-Q103 车载传感器
- AEC-Q104 多芯片模块(安装有多个裸芯片、IC等的模块)
- AEC-Q200 无源元件(电阻器、电容器、电感器等)
AEC-Q200的等级
根据产品的使用温度范围,AEC标准被区分为不同的等级,各个零部件可使用的场所不同。AEC-Q200具有5个等级,等级数越低,越必须承受低温和高温。
表1 各等级的保证温度范围及适用场所
等级 | 温度范围 | 典型的应用部位例 | |
---|---|---|---|
低温 | 高温 | ||
0 | -50°C | +150°C | 所有安装部位 |
1 | -40°C | +125°C | 引擎室的大部分 |
2 | -40°C | +105°C | 乘客室的高温部位 |
3 | -40°C | +85°C | 乘客室的大部分 |
4 | 0°C | +70°C | 电器用以外 |
AEC-Q200的试验项目
要使汽车在恶劣的环境下也安全行驶,电子零部件必须不出故障地继续正常工作。要作为符合AEC-Q200的产品投放市场,必须通过在苛刻的条件下进行的环境试验和电气试验。成为AEC-Q200认证对象的无源元件和要应用的试验项目如下表所示。
试验对象涉及多方面,包括电容器、电阻器、压敏电阻器、晶体振子等,并为每类零部件确定试验项目。要进行的试验项目根据零部件的种类是引线零部件还是SMD(Surface Mount Device:表面贴装零部件)而不同。此外,即使是相同的电容器,试验项目也会因品种而不同,因此需要注意。
表2 AEC-Q200按零部件区分的试验表
(部分:摘自“AEC-Q200 REV E STRESS TEST QUALIFICATION FOR PASSIVE COMPONENTS”)
测试 No. |
压力・测试 | 成分 | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
钽和铌电容器 | 陶瓷电容器 | 铝电解电容器 | 薄膜电容器 | 磁性部件 | 网络 | 电阻器 | 热敏电阻器 | 微调电容器/电阻器 | 压敏电阻器 | 水晶振子 | 陶瓷谐振器 | EMI 抑制器/滤波器 | 高分子自复保险丝 | 保险丝 | 电气双层电容器 | ||
桌号 | |||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
1 | 应力试验前后的电气特性检查 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
3 | 高温(耐热性)试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ||
4 | 温度突变试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
5 | 破坏性的物理检查 | ✕ | ✕ | ||||||||||||||
7 | 高温高湿负荷试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
8 | 高温负荷寿命试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
9 | 外观检查 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
10 | 外形尺寸 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
11 | 端子强度试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
12 | 耐溶剂性试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
13 | 冲击试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
14 | 振动试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
15 | 焊锡耐热性试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |
17 | ESD | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ||||||
18 | 锡焊性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
19 | 电气特性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
20 | 可燃性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |||
21 | 基板固着性(SMD) | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |
22 | 端子强度(SMD) | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
24 | 阻燃性 | ✕ | |||||||||||||||
25 | 旋转寿命 | ✕ | |||||||||||||||
27 | 浪涌电压 | ✕ | |||||||||||||||
30 | 电源线瞬态抗扰性试验 | ✕ | ✕ | ||||||||||||||
32 | 短路电流耐久性试验 | ✕ | |||||||||||||||
33 | 故障电流耐久性试验 | ✕ | |||||||||||||||
34 | 寿命终点的状态验证 | ✕ | |||||||||||||||
35 | 助推启动耐受性 | ✕ | |||||||||||||||
36 | 负载突降耐受性 | ✕ |
小结
AEC标准是车载用电子零部件可靠性的全球标准,其中,AEC-Q200是以无源元件为对象的标准。通过在苛刻条件下进行的试验,最终可作为符合AEC-Q200的产品投放市场。松下电器拥有符合AEC-Q200的众多产品,为车载用产品开发做出贡献。