嘀！进入汽车供应链的电子元器件厂家请检票

在“新四化”的汽车变革趋势下，作为汽车控制大脑的半导体芯片是技术发展的关键。早期，汽车以机械等硬件为主导，电子元器件占整车成本不到1%。而对于“新四化”汽车，以半导体芯片为代表的电子元器件已经占到整车成本的35%左右，预计在2030年将提升至50%以上。

相较于消费类等其他工业门类，汽车工业对车载组件有着更高、更严、更宽泛的要求，民用电子元器件不能简单地应用在车载组件上。汽车产业要求其整车寿命高于15年、60万公里左右，且面临复杂工况条件，必将对车用半导体芯片部件或器件提出相应的要求，主要体现在：

（1）汽车芯片工作环境更加恶劣，汽车行驶中需面对温湿度变化的复杂工况，作为汽车核心的半导体芯片工作温度范围宽，且能够在高湿热环境中稳定工作；（2）运行稳定性和抗干扰能力高，汽车在高速移动、震动风击等工况下能够长时间稳定工作，而抗干扰能力包含ESD静电、脉冲、EMC、EMI等；（3）寿命要求更长，故障率更低，几乎要求零公里故障率，具体为个位数PPM（百万分之一）量级，甚至整车厂要求到PPB（十亿分之一）量级；（4）产品一致性，必须保证具备严格的良品率控制以及完整的产品追溯性系统管理，甚至对半导体晶圆原材料能够追溯管理。（5）长期有效的供货周期，即要求供应链可靠稳定，能在整车设计全生命周期中支持整车厂处理任何突发危机。

值得一提的是，虽然目前国内出现了很多新的元器件厂商，但真正能获得主机厂信任、成功装车的国内元器件仍然屈指可数。其背后的原因就在于车规电子对可靠性要求极高，而国产替代芯片目前仍缺乏大量的测试验证数据支撑，难以证明其可靠性。因此，即使是在“缺芯”的背景下，车厂仍然对国产芯片持谨慎观望态度。在此背景下，提升车用电子元器件可靠性，获得车厂的信任，成为各大厂家突破市场的重中之重。

根据国外成熟经验，目前主流车厂采用的电子元器件供应链门槛为AEC和IATF 16949。前者针对具体的车电元器件产品，由北美汽车电子委员会为改善内部零件共用性和节省验证成本，而发布的一系列针对车用半导体芯片的可靠性验证指导标准；后者针对企业生产管理体系，是全球汽车行业的技术规范和质量管理标准，基于ISO 9001: 2015，但包含了汽车行业特定的补充要求，即零失效（Zero Defect）的供应链品质管理标准。

在车用元器件领域，AEC-Q标准是可靠性门类最全、系统性最高的验证标准。

AEC相关构想于1992年在JEDEC年会上提出，自1994年起，该汽车电子委员会相继发布了系列AEC-Q标准。AEC-Q认证是一种自我宣称的自愿性认证声明，车用电子元器件生产商进行AEC-Q认证时，主要采用内部开展或委托第三方机构进行，在供货时，向审核方提供详细认证试验报告，而非一纸证书。

图 AEC-Q相关组织图

从检测技术类别来看，可参考目前国际上测试内容主要涵盖环境应力试验、寿命试验、可靠性测试、电学试验（包括EMC测试、静电测试）、缺陷筛选试验、性能测试等。此外，在装车前的设计到产品验证环节，失效问题时有发生，在测试失败过程中进行失效分析也是产品通往高可靠的必经之路。

AEC-Q标准对各类车电元器件进行了梳理分类。目前主要标准包括AEC-100（MCU、DSP等集成电路IC）、AEC-Q101（SBD、TVS、IGBT、BJT、MOSFET等分立器件）、AEC-Q102（LED、APD、PLD等光电元器件）、AEC-Q103（MEMS和麦克风）、AEC-Q104（多芯片模组MCM）、AEC-200（阻容感等被动元件）等。标准中将测试分为8组，分别为A组（加速环境应力试验）、B组（加速寿命模拟试验）、C组（封装完整性试验）、D组（晶圆制造可靠性测试）、E组（电学验证测试）、F组（缺陷筛选试验）、G组（密封封装完整性测试）、H组（模组特定试验）。在实际认证试验中，根据元器件的电气规格和机械规格制定验证项目，作为车电指导性的可靠性标准，AEC-Q系列标准大量采用JEDEC、MIL、IEC、SAE中关于元器件的可靠性试验方法，结合汽车工业所要求的应力加速模型，设定试验条件。

图 AEC-Q系列标准

在同时，为了提高供货产品的可靠性，AEC制定了多项技术标准：AEC-Q001 “Guidelines for Part Average Testing”、AEC-Q002 “Guidelines for Statistical Yield Analysis”、AEC-Q003 “Guidelines for Characterizing the Electrical Performance of Integrated Circuit Products”、AEC-Q004 “Automotive Zero Defects Framework”、AEC-Q005 “Pb-Free Test Requirements”、AEC-Q006 “Qualification Requirements for Components using Copper (Cu) Wire Interconnects”等，让相关测试有据可依。此外，为了让供货产品的信息于测试数据实现可溯源、可视化管理，明确定义了产品系列或通用数据的定义（Product Qualification Family）及引用规范，制定了从晶圆、封装工艺、材料供应商溯源表格（Certification of Design, Construction and Qualification，简称CDCQ），详细要求数据呈现形式及图文展示。

文：闵继雄、李梓熙

编辑：冯正璋