AEC-Q100文件，是芯片開展車規(guī)等級驗證的重要標準和指導文件，本文將重點對G組的第1項MS - Mechanical Shock機械震動項目進行介紹。
AEC Q100 表格2中G組內(nèi)容
MS - Mechanical Shock 機械振動
我們先看一下表格中內(nèi)容的含義。
表格中信息介紹和解讀
表格中的信息給出，MS的分類是G1，Notes中包含了H D G，也就是說要求密封器件、破壞性測試、承認通用數(shù)據(jù)。
需求的樣品數(shù)量是15pcs/Lot，來自1個批次。
接受標準是0失效；
參考文件是JEDEC JESD22-B104
附加需求：
只要求Y1平面方向，5個脈沖，0.5毫秒持續(xù)時間，1500g峰值加速度。
試驗前后要進行TEST測試。
JEDEC JESD22-B104已經(jīng)被JESD22-B110替換，所以我們來看一下JESD22-B110這個文件。
JESD22-B110B.01 Mechanical Shock – Device and Subassembly
1 適用范圍
機械沖擊試驗方法針對那些在自由狀態(tài)下組裝到印刷電路板上并應用于電氣設備的這些器件。該方法旨在確定器件和組件的兼容性，并且確認他們看能夠承受中等強度的沖擊。組件是指一種把被測試樣品在裝配到印刷線路板的組合形式。
此驗證模擬的情況是突然施加的外力，或由于搬運、運輸或現(xiàn)場操作產(chǎn)生的運動突變而引起的機械沖擊可能會影響產(chǎn)品的工作特性，特別是如果震動脈沖是重復的。這是一種用于器件鑒定的破壞性測試。
2 驗證設備需求
震動沖擊測試裝置應能夠提供峰值加速度高達重力的2900倍的沖擊脈沖，速度變化為100至544厘米/秒(39至214英寸/秒)，脈沖持續(xù)時間為0.3至8.0毫秒。對于自由狀態(tài)測試，速度變化為每秒125到544厘米(每秒49到214英寸)，脈沖持續(xù)時間在0.3到2.0毫秒之間就足夠了。相反，對于安裝狀態(tài)測試，裝置的速度變化為100到544厘米/秒(39到214英寸/秒)，脈沖持續(xù)時間在5.0到8.0毫秒之間的裝置主體是足夠的。
加速度脈沖應該是半正弦波形，與規(guī)定的峰值加速度的允許偏差不大于±10%。試驗速度變化應為規(guī)定水平的±10%。脈沖持續(xù)時間應在上升時間為峰值加速度的10%和衰減時間為峰值加速度的10%的點之間測量。脈沖持續(xù)時間的絕對公差應為規(guī)定持續(xù)時間的±15%。測試裝置換能器的固有頻率應大于所建立沖擊脈沖頻率的5倍，并通過帶寬大于所建立沖擊脈沖頻率的5倍的低通濾波器進行測量。產(chǎn)品篩選不應該用來代替實際的認證測量和流程。
在進行任何測試之前，應考慮設備校準，以確保符合規(guī)定的目標和可接受的公差。當需要測試新樣品時，建議保留一套已知的Golden Sample用于測試前校準工作。如果定期進行校準測試，則定期進行預防性維護應足以使設備滿足目標和公差限制。
3 名詞和定義
組件:一種組合
注1:舉例組件可以包括作為晶體管組件的源極和漏極區(qū)域，作為封裝集成電路組件的引線框和Die，作為印刷電路板組件的電阻和集成電路，作為計算機組件的主板，作為顯示器組件的LCD屏幕，產(chǎn)生復雜波形的交流和直流組件，以及作為軟件程序組件的回路和算法。
注2:產(chǎn)品作為器件或部件的分類取決于所有者在對產(chǎn)品分類時的目的。
dead-bug (死蟲子-特指器件方向):指引腳朝上的封裝朝向。
live bug(活蟲子-特指器件的方向):引腳朝下的封裝朝向，例如，產(chǎn)品引腳放在平面上。
Device:為服務于特殊目的或執(zhí)行特殊功能而設計的設備、機構(gòu)或其他實體的一部分。
注1:在JEDEC文檔中，“Device”一詞通常用作這些文檔范圍內(nèi)固態(tài)器件的類型或類型的縮寫。上下文可能另有所指;例如，在短語“the device used to hold the device under test"中，第一個“Device”是指一種機構(gòu);第二個是指固態(tài)器件。
（編者注：Device一詞是整個AEC Q100文檔翻譯過程中最難的一個詞，因為它又可以代表半導體器件又可以代表設備或者裝置，有些時候需要結(jié)合上下文思考很久才知道原文說的是什么意思）
注2:產(chǎn)品作為器件或部件的分類取決于所有者在對產(chǎn)品分類時的目的。
偏離指定加速度[速度變化][脈沖持續(xù)時間]水平:測量值與目標值之間的最大差值。
等效落差高度：在真空中，在標準重力作用下，靜止物體必須從自由落體高度落下，以達到與測試規(guī)范中規(guī)定的速度變化相等的速度。
注:這是當發(fā)生零反彈的撞擊時，將產(chǎn)生指定速度變化的理論高度。此高度僅供各種使用條件下參考。
自由狀態(tài):器件或組件被緊密地連接到測試儀器上，以便將規(guī)定的全部沖擊水平傳遞到器件或組件本體上的狀態(tài)。
安裝狀態(tài):組件由測試夾具支撐的狀態(tài)，使產(chǎn)品可以彎曲并模擬使用條件，并以一種方式將全部指定的沖擊水平傳輸?shù)浇M件主體。
峰值加速度:被測試樣動態(tài)運動時的最大加速度。
脈沖持續(xù)時間:加速度第一次達到指定峰值水平的10%與加速度達到指定峰值水平后第一次回到指定峰值水平的10%之間的時間間隔。
說明脈沖的基本頻率為1/ (2 × 脈沖時間)。
承受條件:應力嚴重程度的名稱。
組件:印刷電路板及其上組裝的器件，構(gòu)成電氣設備的一個單元或部分。
注意：器件最好位于印刷電路板的中心位置。
速度變化:加速度間隔對整個沖擊持續(xù)時間的積分，至少包括脈沖持續(xù)時間間隔。
垂直方向:與重力平行的方向，即垂直于地球的歸一化表面。
4 流程
在使用前，應將沖擊測試儀器安裝在一個堅固的實驗室工作臺或底座上，并將其調(diào)平。要做到防止因裝置震動的“反彈”而導致重復震動發(fā)生的方式。在自由狀態(tài)下，除非另有說明，否則器件或組件應在三個正交軸(X、Y、Z)的正、負方向上分別遭受30次沖擊，即所選使用條件(見表1)中規(guī)定的峰值加速度、速度變化和脈沖持續(xù)時間的5個沖擊脈沖。如果需要在安裝狀態(tài)下進行沖擊試驗，則組件應總共遭受12次沖擊。分別為所選使用條件(見表2)在三個正交軸(X、Y、Z)的正、負方向上指定的峰值加速度、速度變化和脈沖持續(xù)時間的兩個沖擊脈沖。圖1和圖2分別定義了三個正交軸的器件朝向、正、負方向。
圖1 - 活蟲方式定位，在自由或安裝狀態(tài)下，器件的焊錫球朝下
圖2 - 死蟲方式定位，在自由或安裝狀態(tài)下，器件的焊錫球朝下
根據(jù)所需的測試信息，可以執(zhí)行兩種類型的測試。一種是在自由狀態(tài)下測試器件或組件，另一種是在安裝狀態(tài)下測試組件。接受測試的器件或組件應隨機選擇并具有典型的生產(chǎn)線代表。在自由狀態(tài)下，器件或組件應嚴格連接到測試儀器上，以便將完全規(guī)定的沖擊水平傳遞到器件或組件本體上。如果進行了安裝狀態(tài)測試，則安裝到測試設備的方法應符合典型的使用條件。如果器件或組件的返工、重用、重新安裝、磨損或其他壓力過程是可能的，則應在沖擊試驗之前對器件或組件進行這樣一個或多個過程。在測試硬件準備過程中使用這些過程應記錄在案。
4.1 器件或組件處于自由狀態(tài)
在自由狀態(tài)下進行測試的器件或組件必須至少符合表1所示的一種使用條件(A到H)，并應記錄在案。指定的沖擊應以模擬加工、包裝和運輸過程中預期沖擊的方式施加于器件或組件本體上。器件或組件應嚴格連接到測試儀器上，以使其在器件或組件本體上承受完全規(guī)定的沖擊水平。在指定的使用條件的嚴重程度上，應在三個正交軸的兩個方向上各施加至少5次沖擊(至少總共30次沖擊)。
表1 器件或組件自由狀態(tài)測試級別定義
（編者注：AEC Q100中的要求沒有這么復雜，僅要求Y1方向，1500g，0.5毫秒，5次脈沖，也就是相對于JESD22-B110里面的B標準即可）
4.2 安裝狀態(tài)下的組件
如果需要，組件也應在安裝狀態(tài)下進行測試，但必須滿足表2中所示的至少一項使用條件(1至14)，并應記錄在案。指定的沖擊應施加到安裝在測試儀器上的組件上，該組件可以允許彎曲來模擬使用條件并固定在夾具上，以一種完全指定的沖擊水平傳遞到組件主體的方式。支持組件的首選方法是開槽/夾緊“邊框”，或凸起凸臺螺栓夾具，四個區(qū)域的接觸點距離任何器件不超過一英寸。組件、支撐方法、測試夾具安裝尺寸以及組件的一個或多個最低諧振頻率應予以記錄。在指定的使用條件的嚴重程度上，應在三個正交軸的兩個方向上各施加至少兩次沖擊(至少總共12次沖擊)。
當組件以模擬應用配置的方式安裝時，將得到最佳測試效果。如果該信息未知或不可用，則推薦用于測試組件PCB的JEDEC標準板卡(如JEDEC標準JESD51-9、JESD51-10和JESD51-11中所述)，它可以進行修改，以包括器件和連接功能電路。
另外，如果JEDEC標準板卡的尺寸或結(jié)構(gòu)不適合給定的器件，則應該使用印刷電路板，具有器件組件應用的典型尺寸、材料和結(jié)構(gòu)，并應包括電路設計以測試組件上的器件的功能、連接性和損壞。印刷布線板的尺寸和結(jié)構(gòu)應記錄在案。使用組件應用硬件的測試結(jié)果是最直接的，應該優(yōu)先于使用測試載具獲得的結(jié)果。
表2 固定組件測試級別
4.3 測量
如果需要，應進行密封性測試、目視檢查和電氣測量(包括參數(shù)和功能測試)。
5 失效標準
如果器件或組件的密封性要求(如果有的話)不能完成測試，如果超出了參數(shù)限制，或者不能在適用的接受標準文件規(guī)定的條件下完成功能，則器件或組件應被視為故障。
機械損傷，如器件部分的開裂、剝落或破碎，也應被視為故障，只要這種損傷不是由夾具固定或轉(zhuǎn)運處理造成的，而且這種損傷對特定應用的性能至關(guān)重要。組件失效標準可能包括但不限于印刷電路板的焊接連接、兼容引腳、粘合劑、封裝或底部填充，這些對器件或組件的可靠性有重大影響。
6 總結(jié)
下列細節(jié)應在適用的接受文件中做好規(guī)定:
a)測試使用條件，針對所執(zhí)行的每次測試。
b)電氣測量。
c)樣本量和接受數(shù)量。
d)故障的處理。
e)密封泄漏率(如果適用)。
f)安裝狀態(tài)測試載具和夾具的描述(如果適用)。
g)器件測試前應力歷史描述(如果適用)。
本文對AEC-Q100 G組的第1項內(nèi)容MS - Mechanical Shock 機械震動實驗項目進行了介紹和解讀，希望對大家有所幫助。
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