首頁 技術文庫 AEC規範沒寫的,就不用測嗎?當車用Pass報告已不足以拿到訂單怎麼辦?

AEC規範沒寫的,就不用測嗎?當車用Pass報告已不足以拿到訂單怎麼辦?

發佈日期:2026/05/12 失效機制
發佈單位:iST宜特

「問題出在封測端,跟我無關,我還需要了解嗎?」這是許多IC設計工程師在面臨封裝脫層等板階可靠度(BLR)失效時常見的迷思。釐清責任歸屬固然重要,但深入解析故障機制才是贏得客戶訂單的敲門磚。在追求零缺陷的賽道上,唯有比車廠更精準地掌握產品「何時失效」與「為何失效」,才能成功搶入全球車用供應鏈。

失效機制

失效機制

邁入2026年,全球汽車產業正視的「Zero Defect (零缺陷)」 已不再僅是標語,而是車廠在法律責任與品牌存續間的唯一防線。隨著各國相關法規陸續將L3-L5級以上的事故責任歸屬於車企(OEM),「系統失效」的成本已從單純的召回費用,演變成企業必須承擔的法律責任。

對工程師而言,最嚴峻的挑戰在於,現行的AEC-Q系列等通用標準,在面對L3-L5自動駕駛Mission Profile(任務剖面)時已顯得捉襟見肘。

當車輛不再受限於人類駕駛的生理疲勞,實現完全自主行駛時,日運行時間可能從2小時拉長至20小時。隨之而來的是,車載半導體的工作壽命時間將是現行AEC規範的4倍或更多。

但傳統的「Pass/Fail」測試僅能保證出廠品質,要達成Zero Defect必須跨越傳統驗證的舒適圈。本期小學堂將從實驗室的第一線視角,解析如何在研發初期透過深層的技術驗證,跨越傳統的「Pass/Fail」測試,鋪設這條通往零缺陷的安全之路。

  • 一、車用晶片封裝脫層是誰的錯?跟我無關還要了解嗎?

    宜特實驗室長期觀察發現,面對先進封裝動輒數百到數千個微小接點,高達64%的問題其實是出現在OSAT(委外封測代工廠)的製程中。

    為了防範未然,IC設計公司不能只看OSAT提供的良率報告,而是必須主動出擊,應把破壞性物理分析(DPA)作為常態性的生產監控工具。從封裝後的結構切開檢查(Cross-section),哪怕每天或每月只抽樣1到2顆晶片,都更能幫助揪出隱藏在封裝製程中因物理性缺陷所引發的失效問題,從源頭守住品質防線(閱讀更多:車用工程師惡夢!為何晶片通過ATE測試仍遭退貨?)。

  • 二、遵循AEC-Q007完成試驗後該做什麼?

    目前AEC-Q規範大都要求執行1,000小時測試,早在2017年起就有國際一線車廠提出「現行AEC-Q規範已不足以應對未來真實需求」。隨著自動駕駛技術逐漸推進到L3-L5階段,車輛運轉時間將至少是現有規範的4倍或更多。因此,AEC-Q規範首次以「累積失效模式」取代過去「有限時間」的測試方法,了解產品在全生命週期中的失效分布狀態。

    (一)失效累積63.2%的數據背後,核心價值是「壽命預測」

    在AEC-Q007的板階溫度循環測試(TC Test)中,要求測試必須進行到「累積失效達63.2%」或「完成3000個循環無失效發生」為止。進而採用韋伯分佈(Weibull Distribution)分析,以獲得產品在全生命週期中(浴缸曲線)的失效分布情形 (閱讀更多:最新AEC-Q007規範搶先看 車用Board Level驗證手法大公開)。

    如果研發工程師的目標,僅僅是為了「拿到Pass結案」,就完全喪失了可靠度測試的初衷。做測試的真正目的,是要回答一個最核心的課題:「所開發的產品到底何時會失效?」

    失效機制 經由韋伯分析,可取得產品特徵壽命(Characteristic life - η)和失效分布「形狀參數(Shape parameter, β)」,即可判斷產品失效是屬於製程缺陷導致的「早夭期失效」,或使用期間的「隨機失效」,還是材料自然退化所造成的「老化期失效」。若早夭期過長,代表產品存在著設計或製程問題;若老化期發生在設計壽命期內,那將是一場災難。

    圖一:本圖展示了如何利用AEC-Q007規範所要求的韋伯分佈統計分析(圖中藍色帶落點斜線),來定位與預測車用元件在標準浴缸曲線(背景橘色曲線)中的失效分佈狀態。
    (圖片來源: iST宜特科技)

    (二)如何透過數據精準「預測」晶片的失效期?

    真正的領先者會將AEC-Q007測試得出的失效數據,帶入韋伯分佈模型進行深層分析,從中獲取以下關鍵情報:

    1. 定位浴缸曲線(Bathtub Curve)階段:
      經由韋伯分析,可取得產品特徵壽命(Characteristic life – η)和失效分布「形狀參數(Shape parameter, β)」,即可判斷產品失效是屬於製程缺陷導致的「早夭期失效」,或使用期間的「隨機失效」,還是材料自然退化所造成的「老化期失效」。若早夭期過長,代表產品存在著設計或製程問題;若老化期發生在設計壽命期內,那將是一場災難。
    2. 是否滿足任務目標需求(Mission Profile):
      從產品的「首次失效點(First Failure)」,可推算產品在多使用幾年後會出現失效,同時也可以計算出在保固期(N年)內會發生缺陷率的比例,以做為市場備料參考依據。當然,也可藉由韋伯分析結果,来確認產品是否真能滿足車廠任務目標(Mission Profile)與客戶期待。
    3. 精算安全備援(Redundancy)設計:
      對於車用系統而言,任何失效都可能危及人命。當我們能精準預測產品幾年後會壞,設計者才能計算系統需要多少顆晶片來做「冗餘(Redundancy)」設計,以確保在主系統在發生問題時,備援系統能即時接管,達到汽車運行時的絕對安全。
  • 三、目前AEC-Q007板階可靠度存在著不足

    汽車使用年限長達10至15年,且必須在極為複雜且嚴苛的環境應力下正常運轉,除了大自然氣候環境應力外,還必須確保在長期振動與機械衝擊的環境下能正常運作。而目前AEC-Q007僅針對溫度循環進行要求,因此板階可靠度必須增加震動與機械衝擊試驗,才能貼近汽車電子真實所遇到的環境,不能因為標準沒有要求,而忽略去了解震動與機械衝擊試驗在板階可靠度上的關鍵影響性。

在過去,IC設計業往往側重於功能性設計 (Design for function);但在汽車電子領域,可靠度設計(Design for Reliability)與可製造性(Design for Manufacturing)更為重要 (Design for Manufacturing),同時從失效機制的角度出發,才能在「零缺陷」的賽道上逐步前進,進而贏得客戶的長期信任與訂單。

若您想知道更多車用板階可靠度失效案例,或有相關車用晶片驗證需求
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