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2022年8月汽車(chē)電子委員協(xié)會(huì )（AEC）正式發(fā)布了AEC-Q102-003光電多芯片模組（OE-MCMs）的認證標準。Q102-003標準頒布的目的是在A(yíng)EC-Q104多芯片模組的基礎上對含光電多芯片模組的實(shí)際測試細節進(jìn)行規范指導，滿(mǎn)足目前逐漸增加的光電模組的認證需求。主要面向的對象是矩陣前照燈、智能RGB led及紅外傳感器（重點(diǎn)是激光雷達模組）等產(chǎn)品。
AEC-Q102-003中定義的OE-MCMs是由至少包含一種光電器件的多個(gè)有源或無(wú)源器件組成，這些子組件通過(guò)焊接或膠粘方式相互連接到線(xiàn)路板上構成復雜電路封裝在單個(gè)多芯片模組內。構成模組內的子組件可以是封裝（例如塑封）和/或者未封裝（例如裸芯）的形態(tài)。從標準規范、測試認證、商業(yè)和維護的角度考慮，多芯片模組在認證上是不可分割的，因此需要注意的是，如果產(chǎn)品僅以OE-MCM的形式通過(guò)認證，則模組中的任何單個(gè)子組件都不能被視為通過(guò)AEC認證。
OE-MCMs的主要目的是檢測光信號或發(fā)射光信號，但有一些OE-MCMs是利用其自身內部光電信號功能(例如，光耦、光柵傳感器)。標準中給出了OE-MCMs五種常見(jiàn)類(lèi)型分類(lèi)，見(jiàn)下圖1，具體如下：
· Type A 由不同家族光電器件組成MCM模組（例如紅外線(xiàn)反射式光電開(kāi)關(guān)）。
· Type B 由不同家族的光電器件組成,這些光電器件不是用來(lái)作為光信號的輸入、輸出，只是利用其內部的光電信號功能（例如光耦、光柵傳感器）。
· Type C 由光電器件與其他IC器件組成（例如RGB LED燈）。
· Type D MCM或PCB上的光電器件和其他芯片不可分割組成(例如矩陣式LED頭燈)。
· Type E 包含光電器件的IC封裝（CMOS傳感器）。
· Type F 帶有光電和其他子組件的PCB或基板，但不被作為單獨個(gè)體，被用于直接連接到電路板(例如，通過(guò)焊接或膠粘方式)作為組件出售（例如，脈沖激光模組）。需重點(diǎn)說(shuō)明的是，在實(shí)際情況下可能會(huì )很難明確產(chǎn)品是否符合該類(lèi)型，需要兼顧產(chǎn)品的實(shí)際使用情況，客戶(hù)需求進(jìn)行靈活調整。
圖1 OE-MCMs五種常見(jiàn)類(lèi)型分類(lèi)
OE-MCM的認證應覆蓋所有子組件的失效、組件到基板的連接性能及子組件之間相互作用構成的失效。因此，OE-MCM的認證除了所有子組件需要進(jìn)行的必要測試外，還需要補充一些額外的測試，各子組件中一些相同的測試可以同時(shí)進(jìn)行或者替換。完整的一套認證流程如圖2所示：
圖2 OE-MCM認證流程
· Step1:針對一個(gè)完整OE-MCM創(chuàng )建超集認證測試如圖3。如果OE-MCM中至少包含一個(gè)IC集成電路,Q100測試應該是測試超集的一部分。如果至少包含一個(gè)分立半導體器件，Q101測試應該是超集的一部分。同樣的方法也適用于光電器件(Q102)，MEMS器件(Q103)，無(wú)源器件(Q200)和其他未來(lái)可能會(huì )發(fā)布的元件組。在此之外，還需要有針對整個(gè)OE-MCM模組的特定測試，如板級可靠性、X-Ray和超聲波掃描。
· Step2:將測試超集中相同失效機理的測試項合并為一組。
· Step3:評估每一組是否可以用一個(gè)測試條件和時(shí)間覆蓋所有的測試項目。如果可以就只進(jìn)行這一項測試。這里要注意，測試條件不得超過(guò)模組產(chǎn)品規格書(shū)宣稱(chēng)的范圍。
· Step 4:可以使用通用數據和來(lái)自子組件級認證測試做替代測試。例如，可以使用其他封裝的AEC-Qxxx測試的通用數據，但與封裝相關(guān)的測試認證仍然必須在OE-MCM級別進(jìn)行完成。如果在完整的OE-MCM中不能處理和測試所有子組件功能，可以?xún)?yōu)先考慮在子組件級別進(jìn)行測試，然而，子組件級別的測試可能無(wú)法檢測出不同子組件之間相互作用產(chǎn)生的失效機制和可靠性問(wèn)題。子組件級的測試并不能全排除供應商在OE-MCM中可能存在的風(fēng)險和確保子組件可靠性的責任。因此還需要進(jìn)行其他額外測試，以排除不同子組件之間可能出現的相互作用，包括：
1）均勻或非均勻熱應力；
2）機械應力；
3）來(lái)自L(fǎng)ED輻射產(chǎn)生的光電流；
4）與來(lái)自OE-MCM揮發(fā)有機物質(zhì)反應。
· Step 5: 在OE-MCM級別上執行未在步驟3和4中省略的所有超集測試。
圖3完整OE-MCM超集圖示
光電多芯片模組內子組件種類(lèi)繁多，圖3中的超集圖示也不能全涵蓋所有種類(lèi)。例如，AEC-Q103在超集中沒(méi)有被提及。如果OE-MCM包含MEMS子組件，應以同樣的方法創(chuàng )建超集并考慮AEC-Q103測試。同樣，后續AEC-Q標準持續更新新項目也應同理納入超集認證范圍。
一些測試只適用于A(yíng)EC-Q標準中的某些組件類(lèi)型。例如，AEC-Q102中的低溫工作壽命試驗（LTOL）只適用于激光組件，不適用于LED組件。在這種情況下，不含激光組件的OE-MCM不需要考慮AEC-Q102 LTOL。每個(gè)AEC標準都會(huì )不時(shí)地更新，這可能會(huì )對超集產(chǎn)生影響。供應商和用戶(hù)在制定綜合鑒定測試計劃、數據展示和超集模板時(shí)應使用標準最新的有效版本。在測試中，可以根據實(shí)際情況調整OE-MCM的具體測試條件。例如，由于熱限制或OE-MCM的設計概念，可能無(wú)法同時(shí)操作D型OE-MCM的所有LED模具(像素)。具體的測試條件和變化需經(jīng)過(guò)供應商和用戶(hù)雙方達成協(xié)議并詳細記錄實(shí)驗數據。
1）不符合OE-MCM規范。
2）整體OE-MCM以及每個(gè)單獨的芯片性能和光參數(如通量，顏色，亮度)的漂移超出允許值。
3）對于一些OE-MCM (例如，用于高分辨率前燈矩陣功能的led)，額外失效標準可由供應商和用戶(hù)雙方協(xié)商確定。
認證所需樣本數量在超集定義文件中有明確規定。對于非常復雜的OE - MCM(例如，用于非常高分辨率前照燈矩陣功能的led)，受成本因素影響，在供應商和用戶(hù)之間的達成協(xié)議的基礎上，樣本數量可以從3 x 26個(gè)減小到3 × 10個(gè)。此外，對于復雜性非常高的OE - MCM，根據供應商和用戶(hù)之間的協(xié)議，測試ELFR的樣本量也可以減少，數量由供應商和用戶(hù)確定。
●測試能力全：覆蓋現有發(fā)布標準類(lèi)測試和客戶(hù)所需定制化的測試，滿(mǎn)足不同測試需求。
●測試經(jīng)驗豐富：專(zhuān)業(yè)測試團隊由技術(shù)專(zhuān)家和資深測試人員組成，具備成熟的測試分析和開(kāi)發(fā)能力。
●專(zhuān)業(yè)測試場(chǎng)地和設備：既有標準化專(zhuān)業(yè)測試場(chǎng)地，也有個(gè)性定制化公開(kāi)道路，測試場(chǎng)景豐富，可全面、高質(zhì)量完成測試任務(wù)。
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