AEC-Q100文件,是芯片開展車規等級驗證的重要標準和指導文件,本文將重點對G組的第2項VFV - Variable Frequency Vibration變頻震動項目進行介紹。
AEC Q100 表格2中G組內容
VFV - Variable Frequency Vibration 變頻震動
我們先看一下表格中內容的含義。
表格中信息介紹和解讀
表格中的信息給出,VFV的分類是G2,Notes中包含了H D G,也就是說要求密封器件、破壞性測試、承認通用數據。
需求的樣品數量是15pcs/Lot,來自1個批次。
接受標準是0失效;
參考文件是JEDEC JESD22-B103
附加需求:
在>4分鐘的周期完成頻率從20hz到2khz再到20hz(對數變化)的變頻震動測試,每個方向4X, 50g峰值加速度。實驗前后要在室溫下TEST電性能測試。
我們來看一下JESD22-B103這個文件。
JESD22-B103B.01 Vibration, Variable Frequency
1 適用范圍
此方法用于評估用于電氣設備的零部件。它的目的是確保零部件可以承受由運輸或現場操作產生的運動所帶來的中等到嚴重振動的抵抗能力。這種類型的振動可能會干擾產品工作特性,特別是當重復震動應力引起疲勞時。這是一種用于零部件鑒定的破壞性測試。它通常適用于空腔型封裝。
2 設備
用于此測試的設備應包括能夠在規定的等級上提供所需的可變頻率振動的裝置,以及實驗后對產品測量所需的光學和電氣設備。
3 名詞和定義
3.1 RMS加速
動態運動加速度間隔的均方根平均值。
3.2 峰值加速度
動態運動加速度區間的最大值。
3.3 對數變化
以某種方式連續地改變頻率,以便在頻率范圍的任何部分內,可以在固定長度的時間內以固定數字的指數倍變化。
3.4 倍頻數
頻率變化的一種測量方法,其特征是頻率雙倍的變化。兩個頻率f1<f2之間的倍頻數D
由D=(logf2/f1) / log2得出。
3.5 指數倍
頻率變化的一種測量方法,其特征是頻率10倍的變化。兩個頻率f1<f2之間的倍頻數D
由D=(logf2/f1) / log10得出。
3.6 分貝測量PSD、dB
功率譜密度的測量,一個能級s1相對于另一個參考能級s2的比值R,由公式R = 20log (s1 / s2) / log 10給出。R=6dB大約是功率譜密度從一個能級到另一個能級的兩倍。
3.7 功率譜密度,PSD
單位頻率下加速度功率強度的測量,單位為G的2次方每赫茲(G^2/HZ)。
3.8 實驗條件
用于評估一個組件的測試的嚴重程度的名稱。
3.9 速度變化
動態運動的加速度區間在區間上的積分。
3.10 腔體封裝
一種位于把器件封裝到空腔內的零部件。
3.11 峰值位移
動態運動區間的位移最大值和最小值之間的最大差值。
3.12 高斯隨機振動
加速度和頻率值在一段時間內以隨機方式發生的振動,加速度值遵循正態(高斯)概率密度函數,頻率值遵循均勻分布。
4 驗證流程
4.1 部件選擇
接受測試的部件將隨機選擇并來自常規的生產產品。該部件應通過其外殼進行剛性安裝或約束,并為引腳提供適當的保護。如果要考慮部件的返工、老化或其他壓力驗證,則應在振動試驗之前對部件進行此類或多類的測試項目。在測試硬件的準備過程中開展這些壓力認證將記錄在測試結果中。
4.2 要求的應力應用-正弦變化測試
4.2.1 安裝部件
器件外殼應牢固地固定在振動平臺上,引腳應充分地固定,以避免引腳過度諧振。組件也將以這種方式安裝,以便它們在組件上完全接受到指定的振動水平。
4.2.2 振動應用
振動將應用于部件的外表面外殼或引腳,以模擬在非包裝運輸條件下預期的振動。器件的振動應與表1所示的測試認證級別相對應。必須指定至少一個使用條件。每個測試級別將包括連續掃頻的簡諧運動,標明的峰值位移低于交叉頻率,標明的峰值加速度高于交叉頻率。
對正在執行的測試,無論是位移還是加速度,允許存在+/- 10%的公差。測試頻率范圍從標明的最小頻率到標明的最大測試頻率。測試頻率范圍的完整掃描,從最小到最大值,再返回到最小頻率,應以對數方式在4分鐘內進行。變化速度為10倍/分鐘。
在X、Y、Z的每個方向上,這一完整的掃描應執行4次(共12次)。如果在特定的頻率范圍內(例如,在較低的頻率范圍內,或在夾具不可控諧振的區域內)被測組件沒有顯著的應力敏感性,那么該頻率掃描部分可以從應力應用程序中刪除,但是要在最后的測試報告中寫出。
表格1 零部件測試級別
(編者注:根據AEC-Q100要求的測試內容,并不在此列表中,AEC Q100要求在>4分鐘的周期完成頻率從20hz到2khz再到20hz(對數變化)的變頻震動測試,每個方向4次, 50g峰值加速度。)
4.3 在AEC Q100文件中不涉及,所以略過,有興趣的朋友自行查看原文件。
4.4 測量
密封試驗,如適用,應進行目視檢查和電氣測量(包括參數和功能試驗)。
5 失效標準
如果試驗后不能證明產品密封性要求、超出參數限制或不能在適用的接受文件規定的條件下證明產品功能,則該部件應被定義為失效。
機械損傷,如破裂,切屑或破裂的封裝也將被認為是一種失效,只要這種損傷不是由夾具固定或轉運處理造成的,而且這種損傷對特定應用中的組件性能至關重要。
6 總結
下列細節應在適用的接受文件中規定:
a)測試對應的認證條件,針對所執行的每次測試。
b)電氣測量和結果。
c)樣本量和接受數量。
d)失效產品的處理。
e)密封泄漏率(如果適用)。
f)安裝夾具的描述,組件是如何支撐的,施加在組件上的任何壓力。
g)組件的描述,如果適用,組件實驗前其他應力的歷史記錄。
h)描述應力測試的任何遺漏項,需要給出遺漏內容的原因,以及描述為什么省略該應力測試并且不會對測試結果產生重大影響的原因。
本文對AEC-Q100 G組的第2項內容VFV - Variable Frequency Vibration變頻震動實驗項目進行了介紹和解讀,希望對大家有所幫助。
材料整理制作不易,轉發請注明出處,文章中不對的地方歡迎指教和交流溝通。