前言 |
AEC-Q006 是由汽车电子协会(Automotive Electronics Council, AEC)制定的可靠度验证标准,专门针对使用铜线(Copper wire)作为芯片封装互连材料的车用电子组件。此标准的制定,源自于铜线逐渐取代传统金线(Gold wire)在封装技术中的趋势。
随着封装技术的演进,铜线因具备成本低廉、导电性高以及机械强度佳等优势,越来越多车用组件制造商开始采用铜线来提升产品竞争力。然而,铜线在物理与化学性质上与金线有显著差异,特别是在高温、高湿与高功率等严苛车用环境下,容易面临氧化、腐蚀、接合可靠度下降等挑战。
为了因应这些技术挑战,AEC 在 2025 年推出了 AEC-Q006 Rev-B 版本,针对铜线的特性进行了多项强化与调整。此版本不仅扩充了测试项目与验证条件,还更严格地规范了封装材料、接合质量与长期可靠度的验证方法,确保铜线互连技术在车用电子领域的安全性与稳定性。
2025年版五大核心重点 |
1.材料与接合技术定义强化 |
明确定义「铜线互连」的技术范畴,包括裸铜、镀层铜(如镀锡或镀银)及铜合金等不同形式。对比金线,铜线需额外考虑氧化与界面可靠性。
2.可靠性测试要求强化 |
可靠度测试条件再升级,如高温储存寿命(HTSL),对Grade 0组件,测试温度提升至 175°C。在温度循环(TC)测试则强调铜与封装材料的热膨胀系数差异,要求更严格的循环次数与温度范围。在温湿度偏压测试(HAST/THB/H3TRB)则针对Cu/Al接面腐蚀进行加速测试等等。
对 wire bonding 的 Ball + Stitch/Wedge pull、Ball shear、Cross-section 等要求进行了细化。如在 Ball + Stitch/Wedge pull 与 Ball shear 测试上,明确要求测试后,那些断裂面是不被允许要求,补足过去测试方法未涵盖的空白。而在Cross-section Inspection上需分析焊点内部的IMC(介金属化合物)分布、裂纹起始与腐蚀情况。
图一: AEC-Q006 Rev. B验证项目
3.数据提交与验证流程 |
要求提供完整的拉力/剪切力数据(平均值、标准偏差、T0 限值)与焊点试验前后的AM图像与截面分析。若供货商已有量产且无铜线失效纪录,可免重新验证,但需提供证据(如年出货量 > 50万件)。
4.失效模式与风险分类 |
新增铜线接合面常见失效模式分类,如铜氧化导致 bond lift、铜与铝界面脆化、铜线 necking 或 fatigue failure 等。同时明确定义脱层接受标准,并要求使用 C-mode Acoustic Microscopy 进行扫描。对于不同阶段(如MSL后)提供脱层判定准则。
5.与其他标准的整合性 |
与 AEC-Q100、Q101、Q102 等标准进行交叉参照,确保一致性。在JESD22-B116(剪切测试)已扩充支持 Cu ball bonds。而新增 JESD22-B120 文件中,专门定义 Cu wire 的拉力测试方法,包括 ball pull、stitch pull、reverse bond 等。
为什么这些修正重要? |
1.铜线使用已成主流:成本低、导电性高,但可靠性挑战大。
2.车用电子要求高可靠性:AEC-Q006 修正确保铜线组件能在严苛环境下稳定运作。
对汽车电子产业的影响 |
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结语 |
2025 年版的 AEC-Q006 为了因应封装铜线的多样组合材料使用,特别在验证项目与 Wire Bonding 可靠度的验证分析更加细化。为了因应此一趋势,闳康科技提供了可靠度到失效分析的一条龙整合验证分析服务,让客户在执行 AEC-Q006 铜线验证更加完整而快速。