「汽车级芯片」到底有什么不同？

取消：高温闸极漏电测试及静电放电中的机器模型

闸极漏电（Gate Leakage，GL）的部分主要在模拟车用模组应用时所可能遭遇高温及高电场同时发生的环境，此环境会让 IC 封装（Package）内的等效电容及电阻产生 GL 的失效，此失效现象可经由高温烘烤的方式恢复。

取消的原因规范中未有说明，但以多年累积的验证测试经验来看，此失效模式常发生在预烧（Burn-In）及回焊（Reflow）的过程，虽规范已取消，在生产过程或实际应用客退若有相同失效发生，仍可使用此手法进行再现性实验。

机器模型（Machine Mode，MM）的部分则与 JEDEC 的 JESD47 规范同步，一是人体模式（Human Body Model，HBM）可以等效 MM 的实验结果，二是元件充电模式（Charged Device Model，CDM），重要性更胜于 MM，因此应多著重在 CDM 的测试。

至于文献中提到的 HBM 与 MM 的关联性，以实务经验来看，仍有部分产品的 ESD 防护电路在 HBM 和 MM 上是有所差异的，规范虽然取消此项目，但 IC 业者仍须要面对当 ESD 客退发生时的处理，ESD 定义为设计验证，所以目前各家厂商仍将其列为标准测试项目。

新增：Lead(Pb) Free（无铅）实验

车电与医疗产业不同于资通讯科技产业，车电与医疗产业注重的科技是技术成熟性、可靠性以及零失效，而非资通讯科技所追求最先进的技术，因此，车用电子产品在无铅制程的转换时程是比消费性产品来得晚，此次正式列入测试项目也代表无铅制程的转换已相当成熟，但仍允许部分如引擎室内高温应用等产品使用有铅制程。无铅的验证项目则包含可焊性（Solderability）、SolderHeat Resistance 以及锡须（Whisker)。

• HTOL

有三个部分，一为实验时间增长皆为 1000 Hrs，二为清楚定义温度为连接温度（Junction Temperature，Tj），三为实验高温对齐 Grade 的定义。

• TCT

最低标的低温温度由 -50℃ 调整为 -55℃，Cycle 数的部分则有部分提升，仍可参考 JESD22-A104 的规范进行等效实验条件的替换。实验条件的部分可再参考稍后第五部分的说明，将可更理解此次规范变更所要表达含意。

图 4  Qualification Family 及 Generic Data

此次新的版本对于 Generic Data 及 Qualification Family 的定义及使用原则有较清晰的说明，并且简化其认证程序，同时以情境模拟案例说明哪些制程变更时应进行哪些实验项目与 Lot 数量，都有较明确的定义，因内容过多，若有需要可以再参阅规范。

当拟定一个合适的验证计画时，第一步为制定该元件被设计/生产的目的，称之为  Mission Profile，除了满足功能性的任务外，要再加上可靠度的任务，表 2 为汽车的  Mission Profile 参数范例。

表 2 Example of Vehicle Mission Profile

IC 供应商须考量不同应用功能的元件将会对应不同的 Mission Profile，若 IC 工作行为是在非作业时间（Non-Operating Time），如警报器等的应用，则工作时间（Life Time）条件应满足 116400 Hrs 在常温的情况。

若 IC 仅在 Engine On 时工作，那 Mission Profile 就必须要满足 12000 Hrs 的寿命时间，及其工作位置的使用温度，假定 Engine On 时该 IC 平均的工作温度 Junction Temperature (Tj)=87℃，使用的 HTOL 测试温度为 125℃，活化能设定为 0.7 eV，接下来使用阿累尼亚斯模型（Arrhenius Model）来计算实验时的温度加速率，如公式 1 计算：

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

（公式 1）

如此即可算出温度加速率 AFT=8.6232，以上述的设定目标寿命为 12000 Hrs，因此 HTO 实验时间应为 12000 Hrs/8.6232 = 1392 Hrs。

除了温度加速的范例，包含温度循环/湿度的加速公式已列在新规范中，可再参考规范内文。

上述范例旨在说明如何以终端产品实际应用的 Mission Profile 来设计合适的测试计画，相信很多从事 IC 设计的品管单位都相当熟悉，本文要表达的是规范将逐渐舍弃以单一标准来订定，而是交由终端使用者（End User）与零组件制造商（Component Manufacturer）来共同制定合宜的验证计画。

然而，消费性电子产品而言，产品寿命设计约 1∼3 年为汰换周期，但车用电子则以 10 年起跳，上看 15 年寿命期。如何寻找有经验的实验室，协助客户了解车规，制定相对应的 AEC-Q 100 验证步骤与手法，顺利进入车厂供应链，是极为重要的事。