Qualificação AEC-Q: um detalhe importante sobre a eletrônica do seu veículo

São muitos os segredos escondidos sob o capô de um veículo, ainda mais com a chegada da eletrônica também no setor automotivo. Antes os veículos eram basicamente de metal, mas agora o silício também veio para ficar e até para substituir alguns elementos clássicos. Por isso, com o domínio da eletrônica, é importante que você saiba o que é qualificação AEC para os chips do seu veículo.

Aqui vamos explicá-lo em detalhes e você vai descobrir coisas bastante curiosas que você pode não saber, como a eletrônica do veículo não é tratada exatamente da mesma forma que a eletrônica dedicada para outros fins…

O que é AEC?

AEC é a sigla para Automotive Electronics Council.. É uma organização fundada originalmente pelas marcas GM, Ford e Chrysler na década de 90. O objetivo da AEC era estabelecer uma série de padrões comuns para a qualificação de componentes de veículos, especificamente elétricos.

Atualmente, o comitê da AEC garante padronização para estabelecer o mínimo de confiabilidade e qualidade em componentes eletrônicos que serão destinados à indústria automotiva, pois se um aparelho de consumo como uma televisão falhar, não é tão perigoso quanto um componente de um veículo em alta velocidade e que pode acabar em tragédia. Lembre-se de que a eletrônica de hoje controla muitos aspectos do veículo, muitos dos quais relacionados à segurança.

Para que isso seja possível, eles criaram uma série de equipamentos e modelos de teste para garantir a vida útil desses componentes eletrônicos, que não são exatamente iguais aos dos eletrônicos de consumo, mas sim têm que durar mais tempo. Por exemplo, embora troquemos de smartphone ou computador a cada 2 ou 3 anos, em muitos casos os veículos são feitos para durar mais. Sem ir mais longe, a indústria automobilística alemã exige que os chips usados ​​nos veículos durem pelo menos 18 anos sem reprovação.

Atualmente, eles não apenas se interessam pela AEC e por esses padrões de qualidade, os três marcas citados acima, assim como muitos outros que aderiram a este consórcio. Para citar algumas das mais importantes, temos a Bosch, Bose Corporation, Continental Corporation, Denso International, Harman, John Deere Electronics Solutions, Magna Electronics, Magneti Marelli, etc. Além disso, existem também outras marcas associadas como 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, etc.

Qualificação padrão AEC-Q

O padrão de Qualificação AEC (AEC-Q), avalia componentes elétricos e eletrônicos em nível técnico para estabelecer padrões de uso para aplicações automotivas. Ou seja, para serem adequados, os componentes eletrônicos devem atender ao padrão de qualificação elaborado pela AEC com base no tipo de componente, e para isso devem passar por uma série de testes.

Além disso, existem diferentes qualificações AEC-Q numeradas, como o componentes elétricos em diferentes tipos, como circuitos integrados (chips), semicondutores discretos, componentes passivos, etc. E cada um deles tem que passar por testes de estresse de alto nível para ver se resiste e é adequado para veículos.

Durante os testes haverá vários cheques, como o comportamento HBM, ou seja, (Human Body Model), para verificar se as pessoas os tocam, não são facilmente danificados pela eletricidade estática que possam ter. Também são realizados testes de carga CDM (Charge Device Model) ESD (Electrostatic Discharge), testes MSL (Moisture Sensitivity Level) para verificar a sensibilidade da embalagem do circuito à umidade, .

Esses testes Eles passarão por vários níveis ou estágios, com diferentes parâmetros que variam. Por exemplo, temperatura/UR no caso de teste de umidade ou tensão em teste ESD, etc. Tudo é para a segurança do motorista, passageiros do veículo e pedestres.

Antes de concluir esta seção, diga também que os pacotes de circuitos também devem indicar oOs resultados dos testes AEC-Q e também ser acompanhado de um relatório dos resultados da qualificação AEC nas diferentes provas.

ACE-Q100 (Circuitos Integrados)

Um dos Qualificações AEC é o AEC-Q100, projetado para verificar como se comportam os circuitos integrados (CI), ou seja, os chips que estão integrados a algum dos componentes do veículo. Esta qualificação fará testes de estresse com base em mecanismos de falha. Se o chip passar satisfatoriamente nos testes, obterá a qualificação, garantindo um nível de qualidade e confiabilidade que o torna adequado para uso na indústria automotiva.

Entre os testes aprovados está o HBM, modelo feito na altura do corpo com tensões máximas de até 2KV ou mais. Eles também são executados no nível do dispositivo, como CDM com tensões de 750V ou superiores. Lembra que chips são muito sensíveis à descarga eletrostática, especialmente aqueles que contêm memória. Claro, também haverá um teste para o nível de sensibilidade do MSL, como:

Dentro da qualificação AEC-Q100, vários sub-testes que você também deve conhecer, todos eles dedicados a circuitos integrados, como:

• AEC-Q100 Rev H: teste de estresse baseado no mecanismo de falha para circuitos integrados.
• AEC-Q100-001 Rev C: teste de cisalhamento do conector.
• AEC-Q100-002 Rev E: Teste de descarga eletrostática do modelo HBM.
• AEC-Q100-004 Rev D: Teste de trava do IC.
• AEC-Q100-005 Rev D1: Teste de resistência ao apagamento de memória não volátil, ou seja, retenção de dados e vida operacional.
• AEC-Q100-007 Rev B: simulação de falha e qualificação de teste.
• AEC-Q100-008 Rev A: taxa de falha no início da vida.
• AEC-Q100-009 Rev B: avaliação da distribuição elétrica.
• AEC-Q100-010 Rev A: teste de corte de esferas de solda (BGA).
• AEC-Q100-011 Rev D: teste de descarga eletrostática com modelo CDM.
• AEC-Q100-012: fiabilidade para sistemas 12v.

AEC-Q101 (semicondutores discretos)

A prova AEC-Q101 é um teste para garantir que o semicondutores discretos suportar uma série de testes. Ou seja, testes em componentes como diodos, transistores, etc., que podem estar em uma placa de circuito impresso ou PCB. Neste caso, temos testes como:

• AEC-Q101 Rev E: testes de estresse baseados no mecanismo de falha para semicondutores discretos.
• AEC-Q101-001 Rev A: teste de descarga eletrostática baseado no modelo HBM.
• AEC-Q101-003 Rev A: teste de cisalhamento da ligação do condutor.
• AEC-Q101-004: miscelânea de testes variados.
• AEC-Q101-005 Rev A: teste de descarga eletrostática com modelo CDM.
• AEC-Q101-006: confiabilidade do circuito em sistemas de 12V.

AEC-Q102 (semicondutores optoeletrônicos)

Esta outra qualificação AEC-Q102 destina-se a testar outros semicondutores discretos, mas neste caso é optoeletrônica, ou seja, elementos como diodos LED, dispositivos laser, como LiDAR, entre outros. Nestes casos temos os seguintes testes:

• AEC-Q102 Rev A: teste de estresse baseado no mecanismo de falha.
• AEC-Q102-001: teste de orvalho.
• AEC-Q102-002: Teste de flexão da placa PCB.
• AEC-Q102-003: testes para o OE-MCM, ou seja, os módulos com multichip optoeletrônico.

AEC-Q103 (sensores)

La AEC-Q103 é uma qualificação AEC destinada a verificar a qualidade e a confiabilidade dos sensores MEMS. que um veículo pode ter, desde temperatura, pressão, distância/proximidade, fluxo, etc. Para fazer isso, dois testes elementares são realizados:

• AEC-Q103-002: é um teste de estresse baseado no mecanismo de falha para sensores de pressão microeletrônicos.
• AEC-Q103-003: teste de estresse para o microfone.

AEC-Q104 (MCM)

Por outro lado é o AEC-Q104, que é a qualificação do AEC para verificar a resistência ao estresse com base no mecanismo de falha para MCMs, ou seja, para Módulos Multi-Chip, hoje chamados de chiplets, onde existem vários chips em um mesmo encapsulamento. Neste caso, apenas um teste de estresse chamado AEC-Q104 é realizado. E está em um estágio inicial, já que os MCMs estão sendo mais usados ​​hoje em dia…

AEC-Q200 (componentes passivos)

O próximo na lista de testes para a qualificação AEC é o AEC-Q200, que se destina a realizar testes de estresse em componentes passivos. Ou seja, verificará elementos eletrônicos elementares como resistores, bobinas, capacitores, transformadores, fusíveis, etc. Para realizar esses testes, a AEC conta com os seguintes testes:

• AEC-Q200 Rev D: teste de classificação de estresse para componentes passivos.
• AEC-Q200-001 Rev B: teste de atraso.
• AEC-Q200-002 Rev B: teste de descarga eletrostática com modelo HBM.
• AEC-Q200-003 Rev B: teste de carga da viga para verificar a resistência à ruptura.
• AEC-Q200-004 Rev A: procedimento de medição para fusíveis reajustáveis.
• AEC-Q200-005 Rev A: Teste de força de ligação Terminal/PCB.
• AEC-Q200-006 Rev A: Resistência terminal SMD, teste de tensão de cisalhamento.
• AEC-Q200-007 Rev A: teste de resistência a picos de tensão.

Agora você conhece os testes AEC mais básicos e por que seus circuitos impressos e integrados em seu veículo devem ter essas qualificações...