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光耦合器车规认证，选AEC-Q101还是AEC-Q102？二者有何异同？

2023-05-11 14:47:00 来源：搜狐汽车

光耦合器，简称光耦（Optocoupler，OC），以光为媒介来实现电信号传输的器件，一般由发光端的LED和受光端的光敏半导体管或者电阻共同构成。因其具有体积小、绝缘性好、抗干扰能力强的优势，所以被广泛应用于各种电路。

在车用领域，光耦也被大量使用在汽车电气电子系统中，因此光耦也必须符合车规的可靠性要求方能进入汽车主机厂的供应商链条。换而言之，车用光耦需符合行业标准AEC-Q验证要求。

图1 光耦电路示意图（注：下文光敏半导体管均指受光端的组件。）

(资料图)

光耦适用的车规验证标准

光耦的车规验证的执行标准一直未明确，业内存在多种解读。

在结构上，光耦同时存在正向工作的LED（发光）器件和反向工作的光敏半导体管（受光），并非严格意义上的分立半导体器件，AEC-Q104首次提出多芯片模组（MCM）的概念，但其也明确指出不适用于含有AEC-Q102相关LED大类的组件。

从器件种类上看，AEC-Q101和AEC-Q102贴近其器件特性。2013版的AEC-Q101中同时能够覆盖正偏和反偏试验，且该标准适用光电子器件，在2017年发布AEC-Q102版本后，光器件可依据该版本进行认证。2020年汽车电子发布了AEC-Q102的A版本，在版本中在适用范围中明确提出光耦等光组件会在AEC-Q102-003中进一步细分。2021年汽车电子委员会顺势更新了AEC-Q101到E版本，在内容上完全删除了光类器件的描述以及相关环境应力和寿命试验。

2022年底，新发布的AEC-Q102-003明确把光耦作为OE-MCM类型之一，正式确认了光耦使用的车规标准为AEC-Q102-003。

图2 AEC-Q102-003适用OE-MCM中的分类B（来源：AEC - Q102-003 – REV August 28, 2022）

表1 AEC-Q101和AEC-Q102中关于“光”的描述

那么AEC-Q101与AEC-Q102有什么异同呢？一起来看下：

AEC-Q102较AEC-Q101增加的项目如下：

振动、冲击

VVF变频振动试验，试验条件：在20～100Hz频率范围内，位移幅值（峰-峰值）1.5mm；在100Hz～2kHz频率范围内，加速度200m/s2。MS机械冲击，试验条件：X、Y、Z三个垂直轴的六个方向上各施加5次冲击（共30次），半正弦脉冲，持续时间0.5ms，峰值加速度1500g"s

脉冲工作寿命PLT

脉宽100 μs,占空比3%

凝露DEW

温度循环范围为30～65℃，在65℃保持4～8 h，转换时间为2～4 h，RH=90～98%以规格书中的最小驱动电流保持1008 h。若规格书中未定义额定最小电流，可选定一个驱动电流，其值不能使Tjunction的温度上升幅度超过3K。

硫化氢和混合气体腐蚀

H2S硫化氢腐蚀在温度40℃和湿度90%RH的条件下保持336小时，H2S的浓度为15×10-6FMG混合气体腐蚀在温度25℃和湿度75%RH条件下保持500小时，气体浓度如下：H2S浓度：10×10-9SO2浓度：200×10-9NO2浓度：200×10-9Cl2浓度：10×10-9

那AEC-Q102与AEC-Q101有哪些相同点呢？

AEC-Q102与AEC-Q101很多方面的要求是相同的，具体如下：

只有通过AEC-Q规定相应的全部测试项目，才能声称该产品通过了AEC-Q认证；

供应商经用户同意可以使得样本量和测试条件低于AEC-Q要求，但这种情况不能认为通过AEC-Q认证；

对于ESD，允许供应商声称该产品通过相应等级的AEC-Q，如“AEC-Q102 qualified to ESD H1B”；

通用数据：

•为简化认证和重新认证的过程，鼓励使用通用数据

•通用数据必须基于相同工艺、材料、地点等

•PV和ESD必须实测，不能使用通用数据

•用户具有是否接受通用数据替代特定实测数据的最终决定权

优先级要求：当文件要求有冲突时，遵循下述顺序：采购订单》特别商定的产品要求》AEC-Q要求》AEC-Q引用的参考标准要求》供应商的产品规格书

所有认证样品需从生产基地（批产地）加工制造

任何器件的改变影响到或可能影响到器件的构成、安装、功能、质量和可靠性时，要进行重新认证

对于每一次认证，供应商都必须向用户提供设计、结构和认证的证书（CDCQ）

AEC-Q102与AEC-Q101需执行的相同项目，具体如下：

•预处理•外观检查•参数验证•ESD•物理尺寸检查•端子强度•耐焊接热•可焊性•绑线拉力•焊点推力•芯片剪切力•无铅要求

华碧实验室车规电子检测认证

华碧实验室是国内领先的集检测、鉴定、认证和研发为一体的第三方检测与分析的新型综合实验室，目前已成功协助300多家电子元器件企业制定相对应的AECQ验证步骤与实验方法，并顺利通过AEC-Q系列认证。

华碧实验室提供专业的电子元器件完整分析服务，帮助厂商快速找到失效问题点并提供解决方案，通过AEC-Q测试标准把控良率，消除制造商和采购商之间的误解，促进产品的可交换性和改机，推动半导体产业取得新的技术突破与发展。

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