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在“智能化重塑汽車”的產業變革中，AEC-Q100標準作為車規芯片的“質量標尺”與“生命線”，正成為全球車企供應鏈準入的硬性門檻。中汽研科技聚焦芯片可靠性測試體系構建與驗證實踐，解碼芯片從設計制造策略到極端環境適配的核心方法論，為行業打通從標準對齊到應用實踐的攻堅路徑。

專家簡介：

李宇寧，高級工程師，中汽研科技芯片研究部平臺總監，主要負責車規級芯片和商用密碼檢測技術研究、標準化及科研工作。牽頭申報并獲批汽車行業首個商用密碼檢測機構資質，為汽車行業開展商用密碼應用檢測奠定堅實基礎。支撐汽標委、密標委制定汽車行業商用密碼技術應用要求及車聯網場景密碼應用規范，受到行業的廣泛關注。牽頭實施IPv6典型場景密碼應用項目、汽車芯片密碼算法應用示范項目等2項省部級項目，在車規芯片可靠性、信息安全、關鍵性能方面具有深入的研究。

李宇寧表示，AEC-Q100是由國際汽車電子協會（AEC）制定的行業標準，其核心目標是確保車規級芯片在嚴苛的汽車環境中長期穩定運行。隨著汽車智能化發展，芯片可靠性成為關鍵，而這一標準為汽車制造商、芯片供應商和系統集成商提供了統一的評估框架。

AEC-Q100要求芯片必須通過七大測試群組的嚴格考核，這些測試共同確保芯片從設計到封裝的全面可靠性，為汽車安全性和耐久性提供保障。具體來看：

群組A（環境應力測試）：模擬溫度、濕度等極端環境，例如溫度循環（TC）、高加速濕熱測試（HAST）等6項測試；

群組B（壽命模擬測試）：評估長期使用下的可靠性，如高溫工作壽命（HTOL）等3項測試；

群組C（封裝完整性測試）：驗證封裝抗機械沖擊、焊接強度等7項能力；

群組D（制造可靠性測試）：針對芯片工藝的耐久性，包括電遷移（EM）等5項測試；

群組E（電性驗證測試）：涵蓋靜電防護（HBM/CDM）、電磁兼容（EMC）等11項測試；

群組F（缺陷篩選測試）：通過顆粒碰撞噪聲檢測（PAT）等剔除潛在缺陷；

群組G（腔體封裝測試）：針對特殊封裝結構的8項測試，例如機械沖擊（DROP）等。

以最常見的測試為例：

溫度循環測試（TC）：模擬車輛冷啟動（-40°C）與高溫運行（150°C）的頻繁切換，驗證芯片熱疲勞壽命；

高加速濕熱測試（HAST）：模擬高濕度環境（如雨季或熱帶地區），測試封裝防潮能力和金屬層腐蝕風險；

高溫工作壽命測試（HTOL）：讓芯片在125°C下連續工作數千小時，模擬發動機艙內長期高溫下的穩定性；

機械沖擊測試（DROP）：模擬車輛顛簸路況或意外碰撞，檢驗封裝和焊點抗振能力。

每個測試項都針對汽車真實場景中的極端條件，確保芯片“上車”后萬無一失。

據悉，要達到AEC-Q100這些嚴苛要求，芯片設計和制造需要特殊策略。李宇寧認為，這需要從設計到制造的全鏈條協同：

設計層面：采用抗靜電（ESD）和抗輻射設計，避免單粒子效應（SEU）；材料需耐受高溫高濕，例如使用銅柱封裝而非傳統焊線；

封裝層面：選擇耐溫變、防潮的封裝材料（如陶瓷基板），并采用氣密封裝技術；

制造層面：嚴格管控工藝缺陷，例如通過X射線檢測焊點虛焊；

測試層面：進行加速壽命測試（如HTOL），通過嚴苛測試等效實際更長的使用年限；

失效分析：結合顯微技術和電性分析，快速定位故障根源并改進設計。

測試層面：進行加速壽命測試（如HTOL），通過嚴苛測試等效實際更長的使用年限；

失效分析：結合顯微技術和電性分析，快速定位故障根源并改進設計。

據了解，AEC-Q100認證分為四個等級（Grade0至Grade3），每個等級對應不同的溫度范圍和應用場景。等級的劃分主要基于芯片在不同溫度條件下的可靠性表現：

Grade0溫度范圍：40°C至150°C適用場景：適用于需要承受最嚴苛溫度條件的芯片，如引擎控制單元（ECU）、變速箱控制模塊等。這類芯片需在極端溫度下長期穩定運行。

Grade1溫度范圍：40°C至125°C適用場景：適用于中高溫環境，如車載娛樂系統、儀表盤控制模塊等。這類芯片需在高溫環境下具備良好的性能。

Grade2溫度范圍：40°C至100°C適用場景：適用于中溫環境，如車身控制模塊、空調系統等。這類芯片需在較為溫和的溫度范圍內穩定工作。

Grade3溫度范圍：40°C至85°C適用場景：適用于較低溫度環境，如車載診斷系統（OBD）、信息娛樂系統等。這類芯片通常用于車內非極端溫度區域。

李宇寧說：“不同級別的認證反映了芯片在不同溫度范圍內的可靠性表現，為汽車制造商和供應商提供了明確的選擇依據。”同時，他進一步說：“AEC-Q100包含了較全的測試項目，按照芯片特性需要對不適用的測試項目進行裁剪，采用‘按需測試’原則。”

在汽車智能化與電動化深度融合的產業浪潮中，AEC-Q100標準作為車規芯片可靠性的“質量基準”與“安全防線”，其嚴苛性與系統性直接決定了汽車電子系統的安全邊界與產業競爭力。構建科學完善的汽車芯片可靠性評估體系，需以全鏈條思維打通設計、制造、測試與認證環節，以場景化驗證應對復雜工況挑戰。尤其在標準動態升級方面，需持續完善覆蓋環境應力、封裝完整性、極端壽命模擬的多維度測試規范，推動國際認證要求與本土化驗證能力的深度適配。通過優化加速老化模型、失效分析機制及分級認證體系，可顯著提升國產芯片的行業互信度與市場滲透力。未來，中汽研將以AEC-Q100可靠性測試為支點，深化芯片檢測技術攻關，助力構建高可靠、高兼容的車規芯片生態，為中國汽車產業邁向“芯片自強”提供堅實支撐。