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探索車用模組的驗證世界

2025/05/05

 

前言

 

圖1. SIP(System in Package)  

來源: Octavo Systems

隨著自駕車的發展,一般元件結構已經無法應付自駕車日趨複雜功能的需求,而漸漸發展出車用模組產品來因應自駕車要求,例如SIP(System in Package)如圖一與 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封裝。車用模組目前在AEC-Q驗證家族中分成多晶片模組Multichip Module(MCM)與光學多晶片模組Optoelectronic Multichip Module (OE-MCM)兩大類。這麼多元件組成的車用模組要怎麼執行車用驗證? 這個是很多客戶所遇到的問題,不用擔心,讓小編我一起帶領你們進入車用模組的驗證世界吧!

 

 

多晶片模組(MCM)車用驗證

多晶片模組在AEC-Q驗證規範家族中如圖二所示,其規範是參考AEC-Q104,而目前的AEC-Q1042017年制定的,規範內容已漸漸無法滿足發展快速多晶片模組,在規劃驗證項目中會遇到很多問題,這個就需要像閎康具有豐富車規經驗的協助,為不同種類多晶片模組量身訂做符合AEC-Q104的驗證要求。

 


圖2. AEC-Q驗證規範家族

 


圖3. AEC-Q104驗證流程

 

首先我們來探索AEC-Q104驗證流程如圖三。所謂內行人看門道,外行人看熱鬧。一般人在看流程時,僅看到執行完整AEC-Q104驗證是執行AEC-Q100再加上AEC-Q104 Group H兩個測試群組,然後整合兩個群組測試結果成就一份AEC-Q104驗證報告。根據小編我多年來研讀AEC-Q驗證規範家族發現,針對複雜架構的模組在車用驗證中,驗證架構是分成一般共通性驗證與針對不同特性量身訂做的特別項目,以AEC-Q104為例,AEC-Q100就是一般共通性驗證項目,而AEC-Q104 Group H就是特別項目。其他像MEMS(AEC-Q103)與接下來要探索光學多晶片模組,也是依照這樣的驗證架構去設計。

 

 

光學多晶片模組(OE-MCM)車用驗證

光學多晶片模組產品可說是自駕車的眼睛也不為過,在未來的自駕車占了舉足輕重的腳色,那麼光學多晶片模組是不是也是參考AEC-Q104還是AEC-Q102? 這也是客戶常常問小編的問題,所謂魔鬼藏在細節中,其實是參考AEC-Q102-003子規範。一般若AEC主規範沒有引用的子規範,子規範是常常會被忽略研讀,而造成不知道光學多晶片模組驗證是參考何種規範的難題。那怎麼執行光學多晶片模組車用驗證呢? 那由小編再度帶領各位進入車用光學模組驗證世界。

 

首先目前參考的AEC-Q102-0032022年所制定,規範中定義了各類型組合OE-MCM的產品型態如下圖四所示,讓人很清楚地了解到樣品是否屬於OE-MCM驗證產品。

 


圖4. OE-MCM的產品型態

 

AEC-Q102-003驗證流程有別於AEC-Q104驗證流程方式,採用步驟方式去執行如圖五所示,首先要判斷模組內部有哪些組成元件及相對應參考AEC-Q規範內的一般共通性測試項目,然後比較不通種類組成元件的測試項目是否有重疊的之處如圖六所示,最後統合出光學多晶片模組(OE-MCM)一般共通性車用驗證項目,與AEC-Q104只做AEC-Q100測試項目有些不同。大致了解AEC-Q104AEC-Q102-003 驗證流程,那這兩個規範有什麼差異性呢?讓我們繼續探索下去。

 

 


圖5. AEC-Q102-003驗證流程

 


圖6. 比較不同種類組成元件的測試項目案例

 

 

AEC-Q104與AEC-Q102-003差異

同樣應用在車用模組類型規範,AEC-Q104AEC-Q102-003之間的差異在哪裡呢? 這是很多人都會存在的疑問,小編我整理出這兩個規範差異的地方如下表格:

 

 

從比較表格中發現,兩個規範在樣品數、一般共通性驗證、特別項目驗證與板級可靠度等四個地方都有些不同。在實務上,驗證車用模組大家常在執行板級可靠度遇到難題,很多客戶問小編,如果模組沒辦法設計菊花鍊怎麼辦? 如何判讀焊點是否失效? 那時小編建議可用失效分析手法去做判讀,但還是窒礙難行,因為規範並無定義執行規則。終於在2022年版的AEC-Q102-003 規範導入紅墨水分析,解惑了大家長久以來心中對模組沒辦法設計菊花鍊下執行板級可靠度時,失效判讀的難題。

 

 

小結

由於車用模組型態種類繁多,常遇到有些測試項目的適用性。如果還是很困惑如何驗證AEC-Q Multichip Modules,歡迎諮詢閎康車規驗證專業團隊,閎康可以協助規劃符合AEC-Q104 AEC-Q102-003的驗證內容。

 

諮詢專線

聯絡窗口:張先生

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