2022年8月，汽車電子委員協會（AEC）正式發布了AEC-Q102-003光電多芯片模組（OE-MCMs）的認證標準。Q102-003標準的制定旨在基于AEC-Q104多芯片模組的基礎上，對含光電多芯片模組的實際測試細節進行規范指導，以滿足不斷增長的光電模組認證需求。該標準主要針對矩陣前照燈、智能RGB LED以及紅外傳感器（尤其是激光雷達模組）等產品。

認證范圍

AEC-Q102-003中定義的OE-MCMs是由多個有源或無源器件組成，其中至少包含一種光電器件。這些子組件通過焊接或膠粘方式相互連接到線路板上，形成一個復雜的電路封裝在單個多芯片模組內。模組內的子組件可以是封裝（例如塑封）或未封裝（例如裸芯）的形態。

從標準規范、測試認證、商業和維護的角度考慮，多芯片模組的認證是不可分割的。因此，需要注意的是，如果產品僅以OE-MCM的形式通過認證，那么模組中的任何單個子組件都不能被視為通過AEC認證。

OE-MCMs的主要目的是檢測光信號或發射光信號，但也有一些OE-MCMs利用其自身內部的光電信號功能（例如光耦、光柵傳感器）。標準中給出了OE-MCMs的五種常見類型分類，如下所示：

Type A：由不同家族的光電器件組成的MCM模組（例如紅外線反射式光電開關）。

Type B：由不同家族的光電器件組成，這些光電器件并非用于光信號的輸入或輸出，而是利用其內部的光電信號功能（例如光耦、光柵傳感器）。

Type C：由光電器件和其他IC器件組成（例如RGB LED燈）。

Type D：MCM或PCB上的光電器件與其他芯片不可分割地組成（例如矩陣式LED頭燈）。

Type E：包含光電器件的IC封裝（例如CMOS傳感器）。

Type F：帶有光電和其他子組件的PCB或基板，但不以單獨個體的形式銷售，而是通過焊接或膠粘方式直接連接到電路板上作為組件使用（例如脈沖激光模組）。需要特別說明的是，在實際情況下，確定產品是否符合特定類型可能會有一定困難，因此需要根據產品的實際使用情況和客戶需求進行靈活調整。

圖1 OE-MCMs五種常見類型分類

OE-MCM認證流程

OE-MCM的認證應該包括所有子組件的失效測試、組件到基板的連接性能測試以及子組件之間相互作用導致的失效測試。因此，除了進行各個子組件必要的測試外，OE-MCM的認證還需要補充一些額外的測試。對于一些相同類型的子組件，可以同時進行測試或者選擇其中之一進行測試。完整的認證流程如下圖所示：

圖2 OE-MCM認證流程

第一步：針對完整的OE-MCM創建一個超集認證測試，如圖3所示。如果OE-MCM中至少包含一個集成電路(IC)，則Q100測試應該作為超集的一部分。如果至少包含一個分立半導體器件，則Q101測試也應包含在超集中。同樣的方法也適用于光電器件(Q102)、MEMS器件(Q103)、無源器件(Q200)以及未來可能發布的其他元件組。此外，還需要針對整個OE-MCM模組進行特定測試，如板級可靠性測試、X射線和超聲波掃描。

第二步：將測試超集中涉及相同失效機理的測試項目合并成一組。

第三步：評估每一組測試是否可以通過統一的測試條件和時間來覆蓋所有測試項目。如果可以，只需進行這一項測試。需要注意的是，測試條件不能超出模組產品規格書中聲明的范圍。

第四步：可以利用通用數據和子組件級認證測試結果進行替代測試。例如，可以使用其他封裝的AEC-Qxxx測試的通用數據，但與封裝相關的測試認證仍需在OE-MCM級別完成。如果在完整的OE-MCM中無法處理和測試所有子組件功能，優先考慮在子組件級別進行測試。然而，子組件級別的測試可能無法發現不同子組件之間相互作用導致的失效機制和可靠性問題。因此，需要進行其他額外測試來排除可能存在的相互作用，包括：

1）均勻或非均勻熱應力； 

2）機械應力； 

3）LED輻射產生的光電流； 

4）來自OE-MCM揮發有機物質的反應。

第五步：執行所有未在第三步和第四步中省略的超集測試項目，確保在OE-MCM級別上完成測試。

圖3完整OE-MCM超集圖示

超集創建注意事項

光電多芯片模組內包含了各種類型的子組件，因此圖3中的超集圖示并不能完全覆蓋所有情況。例如，AEC-Q103在超集中未被提及。如果OE-MCM中包含MEMS子組件，應以同樣的方法創建超集并考慮AEC-Q103測試。同樣，后續AEC-Q標準不斷更新，新項目也應納入超集認證范圍。

一些測試只適用于AEC-Q標準中的某些組件類型。例如，AEC-Q102中的低溫工作壽命試驗（LTOL）僅適用于激光組件，而不適用于LED組件。在這種情況下，不含激光組件的OE-MCM無需考慮AEC-Q102 LTOL。

每個AEC標準都會不時地更新，這可能會對超集產生影響。供應商和用戶在制定綜合鑒定測試計劃、數據展示和超集模板時應使用最新的有效版本。

在測試過程中，OE-MCM的具體測試條件可以根據實際情況進行調整。例如，由于熱限制或OE-MCM的設計概念，可能無法同時操作D型OE-MCM的所有LED模具(像素)。但是，具體的測試條件和變化需經過供應商和用戶雙方達成協議，并詳細記錄實驗數據。

失效判定

1）不符合OE-MCM規范。

2）整體OE-MCM以及每個單獨的芯片性能和光參數（如通量、顏色、亮度）的漂移超出了允許范圍。

3）對于某些OE-MCM（例如，用于高分辨率前燈矩陣功能的LED），額外失效標準應由供應商和用戶雙方協商確定。

樣品數量

認證所需樣本數量在超集定義文件中有明確規定的。

對于非常復雜的OE-MCM（例如，用于非常高分辨率前照燈矩陣功能的LED），受成本因素的影響，供應商和用戶可以在達成協議的基礎上將樣本數量從3 x 26個減少到3 x 10個。此外，對于非常復雜的OE-MCM，根據供應商和用戶之間的協議，測試ELFR的樣本量也可以減少，具體數量由供應商和用戶確定。

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