Qualificazione AEC-Q: un dettaglio importante sull'elettronica del tuo veicolo

Sono molti i segreti nascosti sotto il cofano di un veicolo, e ancora di più con l'arrivo dell'elettronica anche nel settore automotive. Prima i veicoli erano fondamentalmente in metallo, ma ora anche il silicio è qui per restare e persino per sostituire alcuni elementi classici. Pertanto, con il dominio dell'elettronica, è importante sapere cos'è Qualificazione AEC per i trucioli del tuo veicolo.

Qui te lo spiegheremo in dettaglio e scoprirete cose abbastanza curiose che potresti non sapere, ad esempio che l'elettronica del veicolo non è trattata esattamente come l'elettronica dedicata per altri scopi...

Cos'è l'AEC?

AEC è l'acronimo di Automotive Electronics Council.. Si tratta di un'organizzazione originariamente fondata dai marchi GM, Ford e Chrysler negli anni 90. L'obiettivo dell'AEC era stabilire una serie di standard comuni per la qualificazione dei componenti dei veicoli, in particolare quelli elettrici.

Attualmente, il comitato AEC garantisce standardizzazione per stabilire l'affidabilità e la qualità minime nei componenti elettronici che saranno destinati all'industria automobilistica, poiché se un dispositivo di consumo come un televisore si guasta, non è pericoloso come un componente di un veicolo che viaggia ad alta velocità e che potrebbe finire in tragedia. Tieni presente che l'elettronica di oggi controlla molti aspetti del veicolo, molti dei quali hanno a che fare con la sicurezza.

Per rendere possibile ciò, hanno creato una serie di apparecchiature e modelli di test per garantire la vita di questi componenti elettronici, che non sono esattamente gli stessi di quelli dell'elettronica di consumo, ma devono sopravvivere più a lungo. Ad esempio, mentre cambiamo smartphone o computer ogni 2 o 3 anni, in molti casi i veicoli sono fatti per durare più a lungo. Senza andare oltre, l'industria automobilistica tedesca richiede che i chip utilizzati nei veicoli durino almeno 18 anni senza fallimento.

Attualmente, non solo si sono interessati all'AEC ea questi standard di qualità i tre marche citato sopra, così come molti altri che hanno aderito a questo consorzio. Per citarne alcuni dei più importanti, abbiamo Bosch, Bose Corporation, Continental Corporation, Denso International, Harman, John Deere Electronics Solutions, Magna Electronics, Magneti Marelli, ecc. Inoltre, ci sono anche altri marchi associati come Aerospace, AMD, OSRAM, Analog Devices, Cirrus Logic, Global Foundries, Infineon, Intel, Lattice Semiconductor, Microchip, Micron Tech, NVIDIA, Nexperia, NXP, Qualcomm, Renesas, Samsung, SMIC, STMicroelectronics, TSMC, UMC, Western Digital, ecc.

Qualificazione AEC-Q standard

Lo standard di Qualificazione AEC (AEC-Q), valuta i componenti elettrici ed elettronici a livello tecnico per stabilire gli standard di utilizzo per le applicazioni automobilistiche. In altre parole, per essere idonei, i componenti elettronici devono rispettare lo standard di qualificazione stilato da AEC in base alla tipologia di componente, e per questo devono superare una serie di test.

Inoltre, ci sono diverse qualifiche AEC-Q numerate, come il componenti elettrici in diverse tipologie quali circuiti integrati (chip), semiconduttori discreti, componenti passivi, ecc. E ognuno di loro deve aver superato stress test di alto livello per vedere se resiste ed è adatto ai veicoli.

Durante le prove ci saranno vari controlli, come il comportamento HBM cioè (Human Body Model), per verificare che se le persone li toccano non vengono facilmente danneggiati dall'elettricità statica che possono avere. Vengono inoltre eseguiti i test di carica CDM (Charge Device Model) ESD (Electrostatic Discharge), vengono eseguiti anche i test MSL (Moisture Sensitivity Level) per verificare la sensibilità all'umidità dell'involucro del circuito, .

Questi test Attraverseranno diversi livelli o stadi, con diversi parametri che variano. Ad esempio, temperatura/RH nel caso di test di umidità o tensione nel test ESD, ecc. Tutto è per la sicurezza del conducente, dei passeggeri del veicolo e dei pedoni.

Prima di concludere questa sezione, diciamo anche che i pacchetti del circuito devono indicare anche ilI risultati dei test AEC-Q ed essere inoltre accompagnato da un rapporto sui risultati della qualificazione AEC nelle diverse prove.

ACE-Q100 (circuiti integrati)

Uno dei Le qualifiche AEC sono AEC-Q100, progettato per verificare come si comportano i circuiti integrati (IC), ovvero i chip integrati in alcuni componenti del veicolo. Questa qualifica eseguirà stress test basati su meccanismi di errore. Se il chip supera i test in modo soddisfacente, otterrà la qualifica, garantendo un livello di qualità e affidabilità tale da renderlo idoneo all'utilizzo nell'industria automobilistica.

Tra i test che vengono superati c'è HBM, un modello che viene realizzato a livello di scocca con tensioni massime fino a 2KV o superiori. Vengono eseguiti anche a livello di dispositivo, come CDM con tensioni di 750 V o superiori. Ricordati che i trucioli sono molto sensibili alle scariche elettrostatiche, specialmente quelli che contengono memoria. Naturalmente, ci sarà anche un test per il livello di sensibilità MSL, come ad esempio:

All'interno della qualificazione AEC-Q100, diversi sub-test che dovresti anche sapere, tutti dedicati ai circuiti integrati, come:

• AEC-Q100 Rev H: stress test basato sul meccanismo di guasto per i circuiti integrati.
• AEC-Q100-001 Rev C: test di taglio del legame del connettore.
• AEC-Q100-002 Rev E: Prova di scarica elettrostatica del modello HBM.
• AEC-Q100-004 Rev D: Test di blocco IC.
• AEC-Q100-005 Rev D1: Test di resistenza alla cancellazione della memoria non volatile, ovvero conservazione dei dati e vita operativa.
• AEC-Q100-007 Rev B: simulazione del guasto e qualificazione del test.
• AEC-Q100-008 Rev A: tasso di fallimento precoce.
• AEC-Q100-009 Rev B: valutazione della distribuzione elettrica.
• AEC-Q100-010 Rev A: test di taglio delle sfere di saldatura (BGA).
• AEC-Q100-011 Rev D: prova di scarica elettrostatica con modello CDM.
• AEC-Q100-012: affidabilità per sistemi 12v.

AEC-Q101 (semiconduttori discreti)

prova AEC-Q101 è un test per garantire che il semiconduttori discreti resistere a una serie di prove. Cioè, test su componenti come diodi, transistor, ecc., che possono trovarsi su un circuito stampato o PCB. In questo caso, abbiamo test come:

• AEC-Q101 Rev E: prove di stress basate sul meccanismo di guasto per semiconduttori discreti.
• AEC-Q101-001 Rev A: prova di scarica elettrostatica basata sul modello HBM.
• AEC-Q101-003 Rev A: prova di taglio del legame del conduttore.
• AEC-Q101-004: miscellanea di prove assortite.
• AEC-Q101-005 Rev A: prova di scarica elettrostatica con modello CDM.
• AEC-Q101-006: affidabilità del circuito nei sistemi a 12V.

AEC-Q102 (semiconduttori optoelettronici)

Questa altra qualificazione AEC-Q102 ha lo scopo di testare altri semiconduttori discreti, ma in questo caso è optoelettronica, ovvero elementi come diodi LED, dispositivi laser, come LiDAR, tra gli altri. In questi casi abbiamo i seguenti test:

• AEC-Q102 Rev A: stress test basato sul meccanismo di guasto.
• AEC-Q102-001: test di rugiada.
• AEC-Q102-002: Test di flessione della scheda PCB.
• AEC-Q102-003: test per gli OE-MCM, ovvero i moduli con multichip optoelettronici.

AEC-Q103 (sensori)

La AEC-Q103 è una qualifica AEC destinata a verificare la qualità e l'affidabilità dei sensori MEMS. che un veicolo può avere, da quelli di temperatura, pressione, distanza/prossimità, flusso, ecc. Per fare ciò, vengono eseguiti due test elementari:

• AEC-Q103-002: è uno stress test basato sul meccanismo di guasto per i sensori di pressione microelettronici.
• AEC-Q103-003: stress test per il microfono.

AEC-Q104 (MCM)

D'altra parte è il file AEC-Q104, che è la qualificazione AEC per verificare la resistenza allo stress basata sul meccanismo di guasto per gli MCM, cioè per i Moduli Multi-Chip, quelli che oggi vengono chiamati chiplet, dove ci sono più chip nello stesso pacchetto. In questo caso viene eseguito solo uno stress test chiamato AEC-Q104. Ed è in una fase iniziale, dal momento che gli MCM vengono utilizzati di più al giorno d'oggi...

AEC-Q200 (componenti passivi)

Il prossimo nell'elenco dei test per la qualificazione AEC è il AEC-Q200, destinato all'esecuzione di stress test su componenti passivi. Cioè, questo controllerà elementi elettronici elementari come resistori, bobine, condensatori, trasformatori, fusibili, ecc. Per eseguire questi test, AEC si affida ai seguenti test:

• AEC-Q200 Rev D: stress rating test per componenti passivi.
• AEC-Q200-001 Rev B: prova di ritardo.
• AEC-Q200-002 Rev B: prova di scarica elettrostatica con modello HBM.
• AEC-Q200-003 Rev B: prova di carico della trave per verificare la resistenza alla rottura.
• AEC-Q200-004 Rev A: procedura di misura per fusibili ripristinabili.
• AEC-Q200-005 Rev A: Test di resistenza del legame terminale/PCB.
• AEC-Q200-006 Rev A: Resistenza terminale SMD, prova di sollecitazione di taglio.
• AEC-Q200-007 Rev A: test di resistenza ai picchi di tensione.

Ora conosci i test AEC più basilari e perché i tuoi circuiti stampati e integrati nel tuo veicolo dovrebbero avere queste qualifiche...