Appendix 7: AEC-Q100 AND THE USE OF MISSION PROFILES
附錄7:AEC-Q100和任務剖面的使用
A7.1 适用範圍
成功完成表2中的測試驗證後，該部件允許聲稱是AEC Q100通過認證的産品。根據更高要求的應用環境，元件制造商和Tier1使用者可以商定額外的測試。為了解決這些更嚴格的條件，應用基本的任務剖面可以用于可靠性能力證明。
任務剖面是元件在使用生命周期内将面臨的相關環境和功能負載的集合。
A7.1.1 目的
本附錄提供了一種方法，該方法可用于評估給定應用的元件的适用性，以及其任務剖面的獨特需求。應用此方法的好處是，最終可以顯示元件(規範)空間和應用(條件)空間之間的可靠性界限裕度。
- A7.2節展示了AEC-Q100應力條件/持續時間與一組使用壽命和負載條件的典型示例之間的關系。
- A7.3節描述了一種方法，由流程圖支援，可用于從任務剖面描述開始的可靠性能力評估。
A7.1.2 參考材料
SAE J1879/J1211/ZVEI 汽車應用半導體器件魯棒性驗證手冊
JEDEC JEP122 半導體器件的失效機制和模型
A7.2 基本考慮
A7.2.1 使用生命周期和任務剖面
這裡假設繪制的使用生命周期僅用于示範案例目的。
許多典型的任務剖面在一個或多個特征會展示出不同的結果，如下面舉例
•使用壽命以年為機關
•發動機正常運作數小時
•引擎停機時間(以小時為機關)
•非工作時間(小時)
•發動機開-關循環次數
•使用裡程
任務剖面本身是通過在上述壽命特性的基礎上添加關于使用條件下熱、電、機械和任何其他形式負載的資訊而生成的。
這些例子以及它們與表2中的測試條件之間的關系見表A7.1。
A7.2.2 與AEC-Q100壓力測試條件和持續時間的關系
表A7.1中對每個主要應力試驗的基本公式說明了如何根據對負載的合理假設推導出壽命特性的合适試驗條件。在使用超出表2的過量測試條件時應始終保持警惕，因為它們可能會導緻不切實際的失效機制和/或加速失效發生。
A7.3 評估任務剖面的方法
本節示範如何在應用與現有和已證明的情況顯著不同的情況下執行更詳細的可靠性能力評估:
- 實際應用有一個苛刻的負載配置
- 實際應用具有延長的使用壽命要求
- 實際應用在整個生命周期内具有更嚴格的故障率目标
這些考慮因素可能會導緻測試持續時間的延長。此外，可能會有新技術制造的元件或包含有尚未合格的新材料。在這種情況下，未知的失效機制可能發生在不同的失效時間，這可能需要不同的測試方法或條件或持續時間。
對于這些情況，在可靠性能力評估中，有兩個流程圖可用于幫助Tier1群組件制造商:
- 圖A7.1中的流程圖1描述了部件制造商評估新部件是否通過AEC-Q100認證的流程。
- 圖A7.2中的流程圖2描述了(1)在Tier1評估某個電子元件是否滿足新電子控制單元(ECU)任務剖面要求的流程;(2)零部件制造商對符合AEC-Q100标準的現有零部件是否可用于新應用的評估過程。
關于如何應用此方法的詳細資訊，請參閱SAE J1879、SAE J1211或ZVEI汽車應用中半導體器件魯棒性驗證手冊。
總之，流程圖得出以下三個明确的可能結論:
[A]AEC-Q100測試條件得到采用。
[B]任務剖面特定的測試條件可能使用。
[C]穩健性驗證可以應用于Tier1群組件制造商之間對細節達成一緻。
此外，沒有在流程圖中顯示的，預期産品壽命結束階段故障率可能是一個重要的準則。關于故障率，應考慮以下幾點:
- 231個産品(3批77個器件)中沒有失效将作為主要環境應力測試的通過标準。這表示LTPD(批容錯率不合格率)= 1，表示在90%的置信度水準下，最大不合格率為1%。
- 這個樣本量足以識别影響産品性能的内在設計、構造或材料問題。
- 此樣本量不足以或不足以用于過程控制或PPM評估。
- 如AEC-Q001和AEC-Q002所述，通過适當的工藝控制或篩選來實作制造變量故障(低ppm問題)。
- 使用三個批次作為批次之間某些工藝變化的最小保證。必須設定監視過程，以保持工藝變化處于控制之下。
- 樣品大小受部件和測試設施成本、資質驗證持續時間和每次測試批次大小的限制。
圖A7.1:流程圖1 -新部件的可靠性測試标準
圖A7.2:流程圖2 -現有合格部件的評估
表A7.1: AEC-Q100壓力測試條件和持續時間的基本計算
AC(121°C/100%RH)是一種使用飽和水分條件的高度加速測試，它往往會發現在正常使用條件下看不到的失效機制。是以，AC不是一種試驗條件可以通過模型和假設推導出來的試驗。目前的測試條件是幾十年前標明的，從那時起，該測試就被用作标準資格的一部分。
大多數壓力罐測試是用鋁壓力罐進行的。空氣淨化是在100°C的沸水中進行的，蒸汽和液體都從通風口逸出。腔壁根本沒有獨立加熱功能。腔壁溫度控制;爬坡過程中的空氣淨化程式;溫度斜率和壓力以及整體溫度和壓力是關鍵。此外，當測試結束時，關閉加熱器，打開通風口。大約需要3分鐘才能将腔體完全排幹。一個重要的問題是，在鍋腔下降到100°C之前進行排幹，可能會導緻與100°C餘熱裝置的壓差，并導緻有水分被困在器件空隙中，形成彈角式分層。
如上是AEC Q100附錄7 Q100中Misson Profiles應用的内容。
至此，AEC Q100檔案的全部内容已經翻譯完畢，并且做了一定的解讀。
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