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车规级光耦车规认证,AEC-Q101还是AEC-Q102?

杨庆茂 | 来源:广州广电计量检测股份有限公司 发布时间:2023-03-10
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品牌
广电计量
特色
AECQ

什么是光耦

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。

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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。)

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。

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图2  AEC-Q102-003适用OE-MCM中的分类B

(来源:AEC - Q102-003 – REV August 28, 2022)

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表1 AEC-Q101和AEC-Q102中关于“光”的描述

关于AEC-Q102-003

AEC-Q102-003是AEC-Q102的补充,主要适用于含光电子器件的多芯片模组,即OE-MCM。

AEC-Q102-003标准罗列出6种适用组件,如PD-Laser、IC控制的RGB等均属于该标准范畴。OE-MCM的车规验证应涵盖其每个器件子集的故障模型、器件之间相互作用而产生的故障模式。其认证计划囊括所有器件子集的车规测试,将各个器件子集对应的测试计划和附加项目组合成为超级计划(Superset of Tests)。

光耦的车规验证同时兼顾正偏LED和反偏光敏半导体管两类子器件。依据AEC-Q102-003对两类器件的Group A至Group G的项目做兼容处理,并输出标准所要求的验证计划。

广电计量是国内早开展AEC-Q认证试验任务的三方机构之一,以博士为技术人,具备的标准解读和项目执行能力,能够提供完善、符合光耦元器件特性的认证解决方案。

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图3  OE-MCM通用认证流程

(来源:AEC - Q102-003 – REV August 28, 2022)


广州广电计量检测股份有限公司
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