除了Google無人駕駛車，包含賓士(Benz)、寶馬(BMW)、富豪(Volvo)、一汽集團、中國軍事交通學院等等產官機構都已完成無人駕駛技術開發(fā)并開始進行道路實驗，中國大陸的網(wǎng)路企業(yè)百度、樂視也在無人駕駛的領域展現(xiàn)積極切入動作。

全球汽車電子的產值將會因為應用平臺的成熟而大幅成長。車用IC的在2018前的年復合成長率為10.8%，為更領域之最，其中亞太區(qū)的車用IC更高達20%，IC業(yè)者無不磨刀霍霍地準備強攻此新藍海市場。

車用IC的市場相較于資通訊科技(ICT)產業(yè)的最大差異為市場較為封閉，且前期的開發(fā)及驗證期可能長達3年，對臺灣、中國大陸IC業(yè)者已習慣即時上市(Time to Market)的運作模式相悖，價值理念也不盡相同，本文將說明AEC-Q100的IC驗證規(guī)范并解析晶片商如何滿足車廠/模組廠客戶的需求，探討焦點將放在2014年9月新改版規(guī)范AEC-Q100 H版的要求進行解讀。

車用零組件市場差異左右可靠度品質要求

汽車零組件市場可以大致區(qū)分為三部分，包括OEM/ODM(正廠出廠零件)/OES(正廠維修零件)、DOP(Dealer Option經銷商選配零件)、AM(After Marketing副廠零件)。

對客戶的失效率預估及備品備置策略會因決定進入不同市場而有所變化，OEM/ODM/OES為原廠保固，因其保固期較長，各車廠需要在制造及售后服務的成本之間取得平衡，IC供應商要進入的門檻較高。DOP則為各經銷商因在地市場的銷售策略需求所做的選配項目，進入門檻與上述相近，售后市場(AM)與原廠保固無關，所以相對進入門檻和成本較低。另一面向為AM的產品類型較多屬于影音周邊與主被動安全無關，所要求的可靠度也低于原廠零件

讀解AEC-Q100 H版本新要求

自2007年5月，AEC-Q100 H版發(fā)布后，時隔7年以上的時間，2014年9月，G版發(fā)布，此段內文將探討AEC-Q100 H版與G版之間的主要差異，及改版后規(guī)范的說明。

檢視溫度等級

IC供應商必須先了解終端客戶如何使用此IC及其在車內的安裝位置，以實際應用的溫度范圍來訂定合適的溫度等級，此溫度等級定義會應用在兩個部分。

第一部分為測試計畫展開時各可靠度實驗的條件選擇，如溫度循環(huán)(Temperature Cycling, TCT)實驗，不同等級的溫變范圍及溫差循環(huán)數(shù)會有差異。

第二部分為前述的可靠度實驗前后功能性測試溫度必須依照使用者(User)所訂定的溫度范圍來做功能應用的最后測試(Final Test, FT)測試，訂定溫度等級為Grade 1( -40℃～125℃)，則代表FT時使用低溫-40℃、常溫25℃及高溫125℃，且須要留意其測試溫度有先后順序的訂定。如高溫工作壽命(High Temperature Operating Life, HTOL)實驗在FT測試定義順序為Room→Cold→Hot。

比較實驗項目

在新版中，增減項目包括以下所述的兩種。

取消：高溫閘極漏電測試及靜電放電中的機器模型

閘極漏電(Gate Leakage, GL)的部分主要在模擬車用模組應用時所可能遭遇高溫及高電場同時發(fā)生的環(huán)境，此環(huán)境會讓IC封裝(Package)內的等效電容及電阻產生GL的失效，此失效現(xiàn)象可經由高溫烘烤的方式恢復。

取消的原因規(guī)范中未有說明，但以多年累積的驗證測試經驗來看，此失效模式常發(fā)生在預燒(Burn-In)及回焊(Reflow)的過程，雖規(guī)范已取消，在生產過程或實際應用客退若有相同失效發(fā)生，仍可使用此手法進行再現(xiàn)性實驗。

機器模型(Machine Mode, MM)的部分則與JEDEC的JESD47規(guī)范同步，一是人體模式(Human Body Model, HBM)可以等效MM的實驗結果，二是元件充電模式(Charged Device Model, CDM)，重要性更勝于MM，因此應多著重在CDM的測試。

至于文獻中提到的HBM與MM的關聯(lián)性，以實務經驗來看，仍有部分產品的ESD防護電路在HBM和MM上是有所差異的，規(guī)范雖然取消此項目，但IC業(yè)者仍須要面對當ESD客退發(fā)生時的處理，ESD定義為設計驗證，所以目前各家廠商仍將其列為標準測試項目。

新增：Lead(Pb) Free(無鉛)實驗

車電與醫(yī)療產業(yè)不同于資通訊科技產業(yè)，車電與醫(yī)療產業(yè)注重的科技是技術成熟性、可靠性以及零失效，而非資通訊科技所追求最先進的技術，因此，車用電子產品在無鉛制程的轉換時程是比消費性產品來得晚，此次正式列入測試項目也代表無鉛制程的轉換已相當成熟，但仍允許部分如引擎室內高溫應用等產品使用有鉛制程。無鉛的驗證項目則包含可焊性(Solderability)、Solder Heat Resistance以及錫須(Whisker)。

改變實驗條件

主要實驗條件改變的部分在于高溫工作壽命(HTOL)及溫度循環(huán)(TCT)兩項實驗，其余如打線(Wire Bonding)的相關實驗則是取消Ppk的計算使用Cpk則可、Solderability則說明可由烘烤替代蒸氣老化、Group G部分的實驗樣品數(shù)則略為減少，測試項目所參考規(guī)范調整的部分請自行參閱，在此不細述。

HTOL

有三個部分，一為實驗時間增長皆為1,000Hrs，二為清楚定義溫度為連接溫度(Junction Temperature, Tj)，三為實驗高溫對齊Grade的定義。

TCT

最低標的低溫溫度由-50℃調整為-55℃，Cycle數(shù)的部分則有部分提升，仍可參考JESD22-A104的規(guī)范進行等效實驗條件的替換。實驗條件的部分可再參考稍后第五部分的說明，將可更理解此次規(guī)范變更所要表達含意。

此次新的版本對于Generic Data及Qualification Family的定義及使用原則有較清晰的說明，并且簡化其認證程序，同時以情境模擬案例說明哪些制程變更時應進行哪些實驗項目與Lot數(shù)量，都有較明確的定義，因內容過多，若有需要可以再參閱規(guī)范。

擬定測試計畫

本文中最重要、也是此次改版中變動最大的部分是，呼應美國汽車工程師協(xié)會在規(guī)范SAE-J1879/J1211中強調的強韌性/穩(wěn)健性驗證(Robustness Validation)，驗證計畫應思考的是，因應該產品在實際應用環(huán)境所面臨的使用條件而擬定的，而非以單一測試標準/條件來適用所有產品，也就是應用測試(Test for Application)，而非標準測試(Test for

IC供應商須考量不同應用功能的元件將會對應不同的Mission Profile，若IC工作行為是在非作業(yè)時間(Non-Operating Time)，如警報器等的應用，則工作時間(Life Time)條件應滿足116,400Hrs在常溫的情況。

若IC僅在Engine On時工作，那Mission Profile就必須要滿足12,000Hrs的壽命時間，及其工作位置的使用溫度，假定Engine On時該IC平均的工作溫度Junction Temperature(Tj)=87℃，使用的HTOL測試溫度為125℃，活化能設定為0.7eV，接下來使用阿累尼亞斯模型(Arrhenius Model)來計算實驗時的溫度加速率，如公式1計算：

AFT=exp(Ea/k) (1/Tuse-1/Tstress)...................... .............公式1

如此即可算出溫度加速率AFT=8.6232，以上述的設定目標壽命為12,000Hrs，因此HTO實驗時間應為12,000Hrs/8.6232=1,392Hrs。

除了溫度加速的范例，包含溫度循環(huán)/濕度的加速公式已列在新規(guī)范中，可再參考規(guī)范內文。

制定相應驗證步驟方能打入車廠供應鏈

消費性產品的產品功能設計，一般IC設計業(yè)者早已駕輕就熟，而這一兩年，隨著汽車市場逐步走向車聯(lián)網(wǎng)、電動車領域，需要更多駕駛資訊輔助整合系統(tǒng)，也讓IC設計業(yè)者找到進入市場的敲門磚。然而，消費性電子產品而言，產品壽命設計約1～3年為汰換周期，但車用電子則以10年起跳，上看15年壽命期。如何尋找有經驗的實驗室，協(xié)助客戶了解車規(guī)，制定相對應的AEC-Q100驗證步驟與手法，順利進入車廠供應鏈，是極為重要的事。