一、什么是AEC-Q102？

目前多數汽車廠商使用的零部件都要求具備AEC-Q認證，AEC-Q認證是國際通用的車規元器件產品驗證標準，通過AEC-Q認證意味著產品能夠應用于汽車上。2020年4月6日,汽車電子委員會(Automotive Electronics Council，簡稱AEC)正式發布車用LED標準AEC-Q102-Rev A,用于代替2017年3月發布的AEC-Q102 REV標準，此規范主要為分立光電器件產品進入車用市場制定的判斷標準，同時也是目前最新針對車用LED通用的國際標準，其中包含：可靠性、壽命、光電參數、各種條件應力測試等幾十項檢測項目。

在AEC-Q102的基礎上，2022年08月28日發布了AEC - Q102-003 – REV，本規范在根據AEC-Q104，規定OE-MCM的額外和詳細要求。AEC - Q102-003是一項汽車行業標準，它規定了在汽車電子中使用的光電器件的可靠性和質量要求。

金鑒對新發布的AEC-Q102-003標準十分重視，并且在第一時間將其翻譯并仔細研讀。在該標準中提到了一種名為光電多芯片模塊（OE-MCM）的概念，它是一種光電傳感器，由多個光電元件組成，能夠同時檢測多個信號。這種模塊通常用于汽車中的安全系統，例如自動駕駛、車道保持和自動剎車等。根據AEC - Q102-003標準，光電多芯片模塊（OE-MCM）必須滿足一系列測試要求，以確保其在汽車環境中的可靠性和穩定性。

二、光電子多芯片模塊的定義 (OE-MCMs)

有關多芯片模塊的一般定義，OE-MCM由多個有源和/或無源子組件組成，包括至少一個光學子組件-組件互連，以在單個MCM封裝內創建單個復雜電路用于直接連接到印刷電路板（例如通過焊接或膠粘）。單個子組件可以封裝（例如，模制）和/或未封裝（例如裸芯片），并被組合成單個封裝，其構造使得出于規范、測試、合格、商業和維護的目的，該封裝被認為是不可分割的。任何集成電路（組件）、分立半導體（組件）和無源電氣組件或集成到OE-MCM封裝中的光電子半導體（組件）表示為“OE-MCM的子組件”。

OE-MCM的主要目的是探測和發射光，但一些OE-MCM可能僅在內部使用光電功能（例如，金鑒目前正在進行認證測試的光耦合器和擋光板）。

如果OE-MCM至少包含一個IC，Q100測試應為超集的一部分。如果它包含至少一個分立半導體，所有Q101測試應作為超集的一部分。同樣的方法適用于離散光電子器件（Q102）、MEM器件（Q103）、無源器件（Q200）和任何其他未來組件組，此處未提及。還應考慮H組的所有OE-MCM特定測試。

三、AEC-Q102-003中將光電多芯片模塊（OE-MCM）分成了六個型號，它們分別是：

OE-MCM A型: MCM封裝包含不同系列的單獨光電管芯（例如：用于功率/電流控制的接近傳感器或帶有光電二極管管芯的激光器）。

 OE-MCM B型: MCM封裝包含單獨的光電管芯（不同系列）和其他芯片，但沒有光學輸入和輸出，只有電氣（例如：光耦合器（有相關樣品正在認證測試中）或光帶LED和光電二極管管芯的屏障）。

OE-MCM C型: MCM封裝，帶有單獨的光電管芯和其他管芯（例如：金鑒正在進行認證測試的帶集成控制器的RGB LED）。

OE-MCM D型：MCM封裝/PCB，帶有不可分離連接的光電管芯和其他管芯（例如：矩陣前照燈功能的像素LED）。

OE-MCM E型:封裝有一個包含光電和其他線路的管芯。

OE-MCM F型：帶有光電和其他子組件的PCB/基板，不打算單獨鑒定。用于直接連接到印刷電路板（例如：通過焊接或膠粘），并作為組件出售（例如：一些脈沖激光雷達激光模塊）。

四、在這些模塊中，金鑒以OE-MCM B型以及C型為代表進行介紹：

1.OE-MCM B型

根據AEC-Q102-003的文件，我們可以得知光耦屬于是OE-MCM B型的一種，恰巧金鑒正在進行光耦的相關認證，所以讓我們以它為例子，了解一下什么是OE-MCN B型。                                                       

光耦合器（opticalcoupler equipment，英文縮寫為OCEP）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發光器（紅外線發光二極管LED）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發光器發出光線，受光器接受光線之后就產生光電流，從輸出端流出，從而實現了“電—光—電”轉換。

其中，光耦又可以分為線性光耦與非線性光耦。

線性光耦通常用于需要精確測量光信號的應用中，如光電測量、光通信等。常見的線性光耦有TIA（Transimpedance Amplifier）型光耦和PIN（Positive Intrinsic Negative）型光耦等。它的電流傳輸特性曲線接近直線，小信號使性能較好，開關電源常用，適合傳輸模擬電信號，但其響應速度較慢，功能單一。

非線性光耦主要用于需要進行光電轉換的應用中，如光控開關、光控電壓調節器等。常見的非線性光耦有SCR（Silicon Controlled Rectifier）型光耦、TRIAC（Triode for Alternating Current）型光耦等。它具有功能多樣、響應速度較快等特點，但其輸出信號可能會出現非線性失真，抗干擾能力較差。

總的來說，線性光耦和非線性光耦的主要區別在于它們的輸出信號與輸入光信號之間的關系是否為線性關系。

在AEC-Q102標準中，線性光耦和非線性光耦的測試要求略有不同。

對于線性光耦，其測試主要包括電學和光學特性。電學測試通常包括測量電阻、電流和電壓等參數，以評估其電性能指標。光學測試通常包括測量光功率、光響應時間和光譜響應等參數，以評估其光學性能指標。例如，在AEC-Q102標準中，對于線性光耦的測試項目包括靜態電流放大倍數、電流傳輸比、光電轉換效率、串擾、反向電容等，以評估其電學性能和光學性能。

對于非線性光耦，其測試主要包括電學、光學和熱學特性。由于非線性光耦主要用于開關應用中，因此其電學測試主要關注開關時間、開關電壓以及開通和關斷時間等參數。光學測試通常包括測量輸出光功率、光譜響應和封裝透射率等參數，以評估其光學性能指標。此外，對于非線性光耦而言，還需要測試其熱學性能指標，主要包括在高溫環境下的電學和光學性能等。

在測試光耦的過程中，需要重點關注其光電轉換的性能和參數，如光電傳遞率、響應時間、譜響應、姿態角度響應等。

五、在AEC-Q102標準中，對光耦進行測試時，一般需要測試以下幾個項目：

1. 焊接耐久性：測試光耦在不同溫度、濕度、震動等環境下的焊接可靠性；

2. 機械耐久性：測試光耦在不同溫度、濕度、震動等環境下的機械可靠性，包括耐沖擊、耐振動等；

3. 熱老化：測試光耦在高溫環境下的老化情況，包括光學性能、電學性能等；

4. 冷熱沖擊：測試光耦在不同溫度下的冷熱沖擊可靠性；

5. 濕熱老化：測試光耦在高溫高濕環境下的老化情況，包括光學性能、電學性能等；

6. 光電性能：測試光耦的光電性能，包括響應時間、靈敏度、線性度等；

7. 機械尺寸：測試光耦的機械尺寸，包括外形尺寸、引腳間距等。

判斷合格性：根據測試結果，需要依據相應的規范或標準來判斷光耦的合格性和是否符合要求。

①OE-MCM C型

OE-MCM C型是一種光電多芯片模塊，它包括紅、綠、藍三個顏色的LED和集成控制器組成的一個封裝體（金鑒目前正在進行相關樣品的認證測試）。

②OE-MCM C型具有以下特點

1. 高精度控制：OE-MCM C型可以通過數字信號控制，可以實現高精度的顏色和亮度控制，可以實現更加細致的光效和動畫效果。

2. 多種顏色選擇：OE-MCM C型可以實現多種顏色選擇，可以通過調節R、G、B三個通道的亮度比例來實現不同的顏色，可以實現更加豐富的光效。

3. 靈活性強：OE-MCM C型可以通過串聯的方式連接多個LED，可以實現更加復雜的光效和動畫效果。

4. 易于控制：OE-MCM C型可以通過常見的單片機和控制器進行控制，可以方便地集成到各種電子產品中。

5. 集成度高：OE-MCM C型內置了驅動芯片，可以減少對外部電路的依賴，降低了設計難度和成本。

六、汽車電子產品為什么要進行AEC-Q102認證

要進入汽車領域，打入各一級(Tier1)汽車電子大廠供應鏈，必須取得兩張門票，第一張是由北美汽車產業所推的AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(分立半導體器件)、AEC-Q102(分立光電子器件)、AEC-Q103(MEMS)、AEC-Q104(多芯片組件)、AEC-Q200(無源元件等)可靠性標準；第二張門票，則要符合零失效(Zero Defect)的供應鏈質量管理標準ISO/IATF 16949規范(Quality Management System)。

AEC-Q102是汽車行業中對光電器件可靠性和質量要求的標準。在汽車行業中，光電器件的可靠性和質量非常重要，因為它們被廣泛應用于汽車的安全系統、照明系統、儀表盤等方面。

七、金鑒實驗室AEC-Q102認證服務

金鑒的檢測能力已經得到了CNAS的認可，擁有CMA、CNAS和國家級LED失效分析平臺資質?？煽啃訡NAS認可項目有凝露試驗、高溫工作壽命、通電溫度循環、溫度循環、氣體腐蝕、可焊性試驗、變頻振動、機械沖擊、高溫濕度工作壽命、高溫高濕偏壓測試、高溫反向偏壓、脈沖壽命試驗、靜電放電特性、可焊性、板彎曲、耐焊接熱、恒定加速度、氣密性等。

八、金鑒實驗室服務設備