자동차 안전 규격 AEC Q100 Q101 Q102 Q103 Q104 Q200 알아보기

자동차 안전 규격 AEC Q100 Q101 Q102 Q103 Q104 Q200 알아보기

요즘 자동차의 안전과 관련하여 규제도 높아지고 높은 신뢰성을 요구합니다. 그래서 AEC규격에 대한 관심이 점점 놓아지고 있습니다. 그래서 자동차 안전 규격 AEC Q100 Q101 Q102 Q103 Q104 Q200에 대해서 조금 자세히 알아보겠습니다. 

1. AEC자동차 전자 위원회

자동차 전자 위원회（Automotive Electronics Council，약칭AEC）는 자동차 전자업체와 공급업체로 구성된 비영리 단체입니다.포드, BMW, GM, 닛산,르노 등 세계적으로 유명한 자동차 회사들이 회원으로 가입되어 있는 단체입니다.

AEC는 신뢰성 평가 기준도 함께 만들고 있습니다. 

초기에 이제 AEC 같은 경우 미국 3대 자동차 회사가 밑에 있는 전장 협력사들, 보쉬, 비스테온 그리고 파이오니아 이런 회사들을 모집을 했습니다.

그리고 반도체 평가 규격을 만들기 위해서는 반도체 회사들이 필요하기 때문에 독일 인피니온, 미국 프리스케일, 프랑스 STM 이런 반도체 협회를 초청을 해서 AEC라는 협회를 조직하고 그리고 최초의 다양한 규격들을 제정을 하였죠. 집적 회로 반도체 IC 같은 경우는 AEC Q100이라는 표준을 통해서 평가를 진행하게 되었습니다.

AEC의 1차 목표는 자동차 전자부품에 대한 표준을 제정하고 보급하는 것인데,이러한 표준은 전자 부품의 품질,신뢰성 및 환경 내구성 등을 포함하여 많은 방면을 포함하고 있습니다. 

이 기준들은 자동차 제조사와 공급업체가 제조 과정에서 동일한 기준을 준수할 수 있도록 해 자동차 전자산업 전반의 표준화와 신뢰성을 높입니다.

AEC표준에서 가장 중요한 것은 AEC-Q100 및 AEC-Q101입니다.이 두 가지는 자동차용 반도체 소자를 설계,생산하는데 있어서 가장 주요한 표준입니다.

AEC-Q100표준은 열악한 자동차 작업 환경에서 직접회로에 필요한 견고성 테스트와 신뢰성 품질을 규정합니다.AEC-Q101규격은 또한 분리형 반도체 소자의 신뢰성 요구와 그 적응을 위한 테스트를 지정합니다.

AEC Q100, Q101외에도 AEC는 AEC-Q102(광전 반도체)，AEC-Q103(자동차 센서)，AEC-Q104(멀티칩 모듈), AEC-Q200（패시브 디바이스）등과 같은 다른 자동차 전자 부품에 대한 표준도 제정하였습니다.

이러한 표준은 자동차 전자 산업이 더 높은 품질과 신뢰성을 달성할 수 있게 하고,소비자에게 더 안전하고 안정적인 자동차 전자 제품을 제공할 수 있도록 지원합니다.

반응형

2.  AEC Q100이 뭔가요?

능동소자 같은 경우는 Q101 그리고 수동소자 같은 경우는 Q200 이렇게 발행됩니다.

ACE-Q100(집적 회로)은 집적 회로(IC), 즉 일부 차량 구성 요소에 통합된 칩의 작동 방식을 확인하도록 설계되었습니다. 이 자격은 실패 메커니즘을 기반으로 스트레스 테스트를 수행합니다. 칩이 테스트를 만족스럽게 통과하면 자격을 획득하여 자동차 산업에서 사용하기에 적합한 수준의 품질과 신뢰성을 보장해야 합니다.

AEC-Q100 인증 내에서 여러 하위 테스트가 있습니다. 

- AEC-Q100 레브 H: 집적 회로의 고장 메커니즘에 기반한 스트레스 테스트
- AEC-Q100-001 개정 C: 커넥터 결합 전단 시험
- AEC-Q100-002 개정 E: HBM 모델의 정전기 방전 테스트
- AEC-Q100-004 개정 D: IC 래치 테스트
- AEC-Q100-005 개정판 D1: 비휘발성 메모리 소거 저항 테스트, 즉 데이터 유지 및 작동 수명
- AEC-Q100-007 개정 B: 고장 시뮬레이션 및 테스트 자격
- AEC-Q100-008 개정 A: 조기 수명 실패율
- AEC-Q100-009 개정 B: 배전 평가
- AEC-Q100-010 개정 A: 솔더볼(BGA)의 절단 시험
- AEC-Q100-011 개정 D: CDM 모델로 정전기 방전 테스트
- AEC-Q100-012: 12v 시스템의 신뢰성

▶ AEC-Q101 : 이산 반도체

AEC-Q101은 이산 반도체 일련의 테스트를 견뎌야 합니다. 즉, 인쇄 회로 기판 또는 PCB에 있을 수 있는 다이오드, 트랜지스터 등과 같은 구성 요소에 대한 테스트입니다. AEC Q101은 아래와 같은 테스트가 있습니다.

- AEC-Q101 개정 E: 개별 반도체의 고장 메커니즘에 기반한 스트레스 테스트.
- AEC-Q101-001 개정 A: HBM 모델에 기반한 정전기 방전 시험.
- AEC-Q101-003 개정 A: 도체 결합 전단 시험.
- AEC-Q101-004: 다양한 테스트의 기타.
- AEC-Q101-005 개정 A: CDM 모델로 정전기 방전 테스트.
- AEC-Q101-006: 12V 시스템의 회로 신뢰성.

▶ AEC-Q102 : 광전자 반도체

AEC-Q102 인증은 다른 개별 반도체를 테스트하기 위한 것이지만 이 경우에는 광전자 공학즉, LED 다이오드와 같은 요소, LiDAR와 같은 레이저 장치 등이 있습니다. 요즘은 ADAS관련 부품이 광전자 소재 부품이 많아서 AEC102 인증소자를 많이 사용합니다.

AEC102는 아래와 같은 테스트가 있습니다.

- AEC-Q102 개정 A: 고장 메커니즘에 기반한 스트레스 테스트.
- AEC-Q102-001: 이슬 테스트.
- AEC-Q102-002: PCB 기판 굽힘 시험.
- AEC-Q102-003: OE-MCM, 즉 광전자 멀티칩이 있는 모듈에 대한 테스트입니다.

▶ AEC-Q103 : 센서

AEC-Q103은 MEMS 센서의 품질과 신뢰성을 검증하기 위한 AEC 인증입니다. 차량이 가질 수 있는 온도, 압력, 거리/근접성, 흐름 등을 테스트합니다 AEC103은 아래 기본 테스트가 진행됩니다.

- AEC-Q103-002: 마이크로 전자 압력 센서의 고장 메커니즘에 기반한 스트레스 테스트입니다.
- AEC-Q103-003: 마이크에 대한 스트레스 테스트.

▶ AEC-Q104 : MCM

AEC-Q104는 동일한 패키지에 여러 개의 칩이 있는 MCM, 즉 현재 칩렛이라고 하는 다중 칩 모듈의 실패 메커니즘을 기반으로 스트레스에 대한 저항성을 확인하는 AEC 인증입니다. AEC-Q104는 스트레스 테스트만 수행한다. 

AEC-Q104 : MCM 스펙

▶ AEC-Q200 :수동 부품

AEC 자격을 위한 테스트 목록의 다음은 AEC-Q200, 수동 구성 요소에 대한 스트레스 테스트를 수행합니다. 즉, 저항, 코일, 커패시터, 변압기, 퓨즈 등과 같은 기본 전자 요소를 신뢰성을 확인하죠. AEC200은 아래의 테스트를 진행합니다.

- AEC-Q200 레브 D: 수동 부품에 대한 스트레스 등급 테스트.
- AEC-Q200-001 개정 B: 지연 테스트.
- AEC-Q200-002 개정 B: HBM 모델로 정전기 방전 테스트.
- AEC-Q200-003 개정 B: 파손에 대한 저항성을 확인하기 위한 빔 하중 시험.
- AEC-Q200-004 개정 A: 재설정 가능한 퓨즈의 측정 절차.
- AEC-Q200-005 개정 A: 단자/PCB 결합강도 시험.
- AEC-Q200-006 개정 A: SMD 종단저항, 전단응력 시험.
- AEC-Q200-007 개정 A: 전압 스파이크에 대한 저항 테스트.

일반적으로 반도체 회사에서 내놓는 어떤 자동차용 반도체 신제품을 내놨다고 하면 “AEC Q100 인증을 득했다” 이런 식의 표현이 나옵니다. 이는 인증을 받았다고 하여 “AEC Q100을 통과했다” 이런 식으로 표현합니다. 

AEC 규격을 통해서 AEC 문서를 살펴보면, AEC Qualified라는 문구를 쓸 수 있습니다. AEC Qualified는 이 해당 문서에 포함되는 내용을 전체 준수를 한 제품에 대해서만 쓸 수 있다고 얘기를 하고 있습니다.

사실 반도체 신뢰성 평가 같은 경우는 법적으로 강제 규정되는 사항은 아니기 때문에 실제로 이런 제품을 인증해 주는 그런 기관은 없어요. 

그런레도 AEC Q100 인증을 받았는 것은 AEC Q100 안에 여러 가지 항목들이 있습니다.  그래서 테스트 결과를 어나운스하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

반도체 제조사가 집적 평가하고 본인들이 스스로 결과를 보내거나  제3의 기관을 통해서 인증서를, 보고서를 발급하는 그런 방법도 있습니다.

3. AEC-Q100이 왜 중요한가?

신뢰성은 항상 자동차 분야에서 중요한 주제였습니다. 소비자들은 종종 자동차를 10년 이상 사용하기를 기대합니다. 이는 중요한 전기 부품이 작동 상태를 유지하여 도로 사고와 수명 소유 비용을 줄여야 함을 의미합니다.

또한 이 표준은 하나의 결함이 있는 IC의 눈치채지 못한 경우 수천 대의 결함이 있는 차량으로 이어질 수 있기 때문에 중요합니다.

▶ AEC-Q100의 중요성 예시
아래 예시는 부품의 불량 부품 숫자가 모듈과 차량에 미치는 영향을 나타냅니다.

MPS

이 작업은 공급업체와 그들의 엔지니어링 팀으로부터 시작됩니다. 따라서 자동차 제조업체는 이러한 공급업체를 검증하여 규정에 준수하는 전기 부품을 사용해야 합니다.

자동차 분야는 항상 변화하고, AEC-Q100의 변경사항도 이러한 동향을 반영합니다. 이러한 표준은 또한 부품들이 서로 잘 어울리도록 보장합니다. AEC-Q100의 이점에 대한 Qorvo의 기사에 따르면, 반도체는 자동차 내 다양한 시스템을 구동하며, 이 모든 시스템은 인증된 부품에 의해 조화롭게 작동해야 합니다:

- 동력 전달 시스템
- 인포테인먼트
- 네트워킹
- 전자 시스템
- 편의 및 제어
- 차체
- 안전 메커니즘

IC의 신뢰성에는 많은 것이 달려 있으며, 엔지니어들은 제품 선택에 있어서 나중에 큰 영향을 미칠 수 있는 역할을 해야 하는 상황이라 모든 소자를 차량테스트로는 개선하기 어렵기에 부품단위의 신뢰성을 확보하는 것이 가장 중요합니다.