AEC-Q200試驗條件
作者:江志宏
🔎 TL;DR
TL:
AEC-Q200 是針對「被動元件」的車規可靠度標準,核心試驗源自 MIL-STD-202 與 JEDEC22,確保元件可承受車用環境的熱、濕、機械與電氣應力。
DR:
實務上常見關鍵項目包括高溫儲存、工作壽命、溫度循環、溫度衝擊、85/85 高濕與濕度抵抗;搭配妥善的樣本數與判定準則,可將不良型態(如 ESR 漲升、漏電、介質破壞)在設計階段提前暴露,縮短導入時程並提升整車可靠度。
📌 實務案例
電動車 OBC(On-Board Charger)電源模組大量使用鋁電解與陶瓷電容。專案初期導入 AEC-Q200 之「高溫工作壽命+85/85 高濕」組合測試,並持續監控 ESR、漏電流與容量漂移。
測試顯示部分供應商的電容在 85℃/85%RH 連續 1000 小時後 ESR 顯著上升。團隊據此調整規格與封裝材質,改採更高耐濕等級與低 ESR 型號,最終使量產品在 −40~105℃ 的整車熱循環條件下仍維持穩定電源品質,成功降低現場退貨率。
AEC-Q200的環境試驗條件,主要是依據MIL-STD-202與JEDEC22A-104規範來制定的,不同零件的試驗溫度除了不一樣之外,其施加電源(電壓、電流、負載)要求也會有所不同,高溫儲存屬於不施加偏壓與負載,但是在高溫工作壽命就需要,溫度循環與溫度衝擊,其試驗目的與手法不一樣,在溫度循環中高低溫變化需控制溫變率,溫衝擊則不用,偏高濕度就是俗稱的高溫高濕試驗,而濕度抵抗就是濕冷凍試驗
試驗條件注意事項:1000h試驗過程需在250h、500h進行間隔量測
高溫儲存(MIL-STD-202-108):[適用設備:THS]
薄膜電容、網路低通濾波器、網路電阻、熱敏電阻、可變電容、可變電阻、陶瓷共鳴器、EMI干擾抑制器、EMI干擾過濾器:85℃/1000h
電感、變壓器、電阻:125℃/1000h
變阻器:150℃/1000h
鉭電容、陶瓷電容、鋁電解電容:最大額定溫度/1000h
高溫工作壽命(MIL-STD-202-108):[適用設備:THS]
網路低通濾波器、網路電阻:85℃/1000h
EMI干擾抑制器、EMI干擾過濾器:85℃/1000h/施加額定IL
鉭電容、陶瓷電容:最大額定溫度/1000h/ (2/3)負載/額定電壓
鋁電解電容、電感、變壓器:105℃/1000h
薄膜電容:1000h/(85℃/125%額定電壓、105℃&125℃/100%額定電壓)
自恢復保險絲:125℃/1000h
電阻、熱敏電阻、可變電容:125℃/1000h/額定電壓
可變電阻:125℃/1000h/額定功率
變阻器:125℃/1000h/額定電壓85%+ma電流
陶瓷共鳴器:85℃/1000h/額定VDD+1MΩ,並聯逆變器,在每個晶體腳和地之間有2X的晶體CL電容
石英震盪器:125℃/1000h/額定VDD+1MΩ,並聯逆變器,在每個晶體腳和地之間有2X的晶體CL電容
溫度循環(JEDEC22A-104):[適用設備:TSC、ESS]
薄膜電容、可變電容、可變電阻、陶瓷共鳴器、EMI干擾抑制器、EMI干擾過濾器:-55℃(30min)←→85℃(30min)/RAMP(15℃/min)/1000cycles
鉭電容、陶瓷電容、電阻、熱敏電阻: -55℃(30min)←→125℃(30min) /RAMP(15℃/min)/1000cycles
鋁電解電容:-40℃(30min)←→105℃(30min) /RAMP(15℃/min)/1000cycles
電感、變壓器、變阻器、石英震盪器、自恢復保險絲:-40℃(30min)←→125℃(30min)/RAMP(15℃/min)/1000cycles
網路低通濾波器、網路電阻:-55℃(30min)←→125℃(30min) /RAMP(15℃/min)/1000cycles
溫度衝擊(MIL-STD-202-107):[適用設備:TC、ATSK]
自恢復保險絲:-40℃(15min)←→125℃(15min)/300cycles、復歸時間5min
偏高濕度(MIL-STD-202-103):[適用設備:THS]
鉭電容、陶瓷電容:85℃/85%R.H./1000h/電壓1.3~1.5V
電感&變壓器:85℃/85%R.H./1000h/不通電
鋁電解電容:85℃/85%R.H./1000h/額定電壓
E
MI干擾抑制器、EMI干擾過濾器:85℃/85%R.H./1000h/額定電壓&電流
電阻、熱敏電阻:85℃/85%R.H./1000h/工作電源10%
自恢復保險絲:85℃/85%R.H./1000h/額定電流10%
可變電容、可變電阻:85℃/85%R.H./1000h/額定功率10%
網路低通濾波器&網路電阻:85℃/85%R.H./1000h/電壓[網路電容(額定電壓)、網路電阻(10%額定功率)]
變阻器:85℃/85%R.H./1000h/額定電壓85%+ma電流
石英震盪器、陶瓷共鳴器:85℃/85%R.H./1000h/額定VDD+1MΩ,並聯逆變器,在每個晶體腳和地之間有2X的晶體CL電容
薄膜電容:40℃/93%R.H./1000h/額定電壓
濕度抵抗(MIL-STD-202-106):[適用設備:THS]
薄膜電容:(25℃←→65℃/90%R.H.*2cycle)/18h→-10℃/3h,每一cycle共24h,step7a&7b不通電
常見問與答(FAQ)
AEC-Q200 是針對「被動元件」(如電阻、電容、電感、濾波器、變壓器、EMI 抑制器等)的車規可靠度要求,試驗方法多引用 MIL-STD-202 與 JEDEC22。
不同於 AEC-Q100(IC)與 Q101(離散半導體)等零件等級標準,Q200 以被動元件的失效模式為重點,並依車用環境特徵制定更嚴格的條件與合格判定。
常見試驗包含高溫儲存(評估介質與封裝耐熱性)、高溫工作壽命(帶偏壓與負載的壽命驗證)、溫度循環(熱疲勞與材料匹配性)、溫度衝擊(快速熱應力)、85/85 高濕(耐濕與離子遷移)、濕度抵抗(吸濕-乾燥循環)。
依元件類型不同,亦可能加做振動、焊端可焊性、鹽霧、耐溶劑等,完整模擬整車環境。
85/85 高濕在 85℃/85%RH 下長時程施測,偏向「恒定高濕壓力」;濕度抵抗則是吸濕—乾燥的交變循環,偏向「環境變化下的濕度疲勞」。
對鋁電解電容而言,前者常見 ESR 上升、漏電增加;對高介電常數 MLCC,則需留意介質吸濕造成的絕緣下降與微裂風險。
量產導入建議以零缺陷(0-fail)與 C=0 抽樣概念規劃,搭配 AEC 建議的最低樣本量與多批次來源;判定通常以電性能變化(如 ESR/容值/阻值偏移、Q 值、絕緣電阻)與外觀/結構檢查為主。
對安全關鍵位號可加嚴至更長時數與更嚴格允收帶(guard-band),並建立失效分析回饋流程。
AEC-Q200 多數試驗直接引用或等同於 MIL-STD-202/JEDEC22 的方法,但車規對溫度範圍、時數與合格判定常更嚴格。實務常見誤區是僅比對方法號碼而忽略車規加嚴條件,或未將車用溫域(如 −40~105/125℃)對齊。
建議建立「方法對照表」與「條件差異表」,並在 DVP&R 中清楚標注 AEC 準則、樣本數與判定門檻。