在“智能化重塑汽车”的产业变革中，AEC-Q100标准作为车规芯片的“质量标尺”与“生命线”，正成为全球车企供应链准入的硬性门槛。中汽研科技聚焦芯片可靠性测试体系构建与验证实践，解码芯片从设计制造策略到极端环境适配的核心方法论，为行业打通从标准对齐到应用实践的攻坚路径。

专家简介：

李宇宁，高级工程师，中汽研科技芯片研究部平台总监，主要负责车规级芯片和商用密码检测技术研究、标准化及科研工作。牵头申报并获批汽车行业首个商用密码检测机构资质，为汽车行业开展商用密码应用检测奠定坚实基础。支撑汽标委、密标委制定汽车行业商用密码技术应用要求及车联网场景密码应用规范，受到行业的广泛关注。牵头实施IPv6典型场景密码应用项目、汽车芯片密码算法应用示范项目等2项省部级项目，在车规芯片可靠性、信息安全、关键性能方面具有深入的研究。

李宇宁表示，AEC-Q100是由国际汽车电子协会（AEC）制定的行业标准，其核心目标是确保车规级芯片在严苛的汽车环境中长期稳定运行。随着汽车智能化发展，芯片可靠性成为关键，而这一标准为汽车制造商、芯片供应商和系统集成商提供了统一的评估框架。

AEC-Q100要求芯片必须通过七大测试群组的严格考核，这些测试共同确保芯片从设计到封装的全面可靠性，为汽车安全性和耐久性提供保障。具体来看：

群组A（环境应力测试）：模拟温度、湿度等极端环境，例如温度循环（TC）、高加速湿热测试（HAST）等6项测试；

群组B（寿命模拟测试）：评估长期使用下的可靠性，如高温工作寿命（HTOL）等3项测试；

群组C（封装完整性测试）：验证封装抗机械冲击、焊接强度等7项能力；

群组D（制造可靠性测试）：针对芯片工艺的耐久性，包括电迁移（EM）等5项测试；

群组E（电性验证测试）：涵盖静电防护（HBM/CDM）、电磁兼容（EMC）等11项测试；

群组F（缺陷筛选测试）：通过颗粒碰撞噪声检测（PAT）等剔除潜在缺陷；

群组G（腔体封装测试）：针对特殊封装结构的8项测试，例如机械冲击（DROP）等。

以最常见的测试为例：

温度循环测试（TC）：模拟车辆冷启动（-40°C）与高温运行（150°C）的频繁切换，验证芯片热疲劳寿命；

高加速湿热测试（HAST）：模拟高湿度环境（如雨季或热带地区），测试封装防潮能力和金属层腐蚀风险；

高温工作寿命测试（HTOL）：让芯片在125°C下连续工作数千小时，模拟发动机舱内长期高温下的稳定性；

机械冲击测试（DROP）：模拟车辆颠簸路况或意外碰撞，检验封装和焊点抗振能力。

每个测试项都针对汽车真实场景中的极端条件，确保芯片“上车”后万无一失。

据悉，要达到AEC-Q100这些严苛要求，芯片设计和制造需要特殊策略。李宇宁认为，这需要从设计到制造的全链条协同：

设计层面：采用抗静电（ESD）和抗辐射设计，避免单粒子效应（SEU）；材料需耐受高温高湿，例如使用铜柱封装而非传统焊线；

封装层面：选择耐温变、防潮的封装材料（如陶瓷基板），并采用气密封装技术；

制造层面：严格管控工艺缺陷，例如通过X射线检测焊点虚焊；

测试层面：进行加速寿命测试（如HTOL），通过严苛测试等效实际更长的使用年限；

失效分析：结合显微技术和电性分析，快速定位故障根源并改进设计。

测试层面：进行加速寿命测试（如HTOL），通过严苛测试等效实际更长的使用年限；

失效分析：结合显微技术和电性分析，快速定位故障根源并改进设计。

据了解，AEC-Q100认证分为四个等级（Grade0至Grade3），每个等级对应不同的温度范围和应用场景。等级的划分主要基于芯片在不同温度条件下的可靠性表现：

Grade0温度范围：40°C至150°C适用场景：适用于需要承受最严苛温度条件的芯片，如引擎控制单元（ECU）、变速箱控制模块等。这类芯片需在极端温度下长期稳定运行。

Grade1温度范围：40°C至125°C适用场景：适用于中高温环境，如车载娱乐系统、仪表盘控制模块等。这类芯片需在高温环境下具备良好的性能。

Grade2温度范围：40°C至100°C适用场景：适用于中温环境，如车身控制模块、空调系统等。这类芯片需在较为温和的温度范围内稳定工作。

Grade3温度范围：40°C至85°C适用场景：适用于较低温度环境，如车载诊断系统（OBD）、信息娱乐系统等。这类芯片通常用于车内非极端温度区域。

李宇宁说：“不同级别的认证反映了芯片在不同温度范围内的可靠性表现，为汽车制造商和供应商提供了明确的选择依据。”同时，他进一步说：“AEC-Q100包含了较全的测试项目，按照芯片特性需要对不适用的测试项目进行裁剪，采用‘按需测试’原则。”

在汽车智能化与电动化深度融合的产业浪潮中，AEC-Q100标准作为车规芯片可靠性的“质量基准”与“安全防线”，其严苛性与系统性直接决定了汽车电子系统的安全边界与产业竞争力。构建科学完善的汽车芯片可靠性评估体系，需以全链条思维打通设计、制造、测试与认证环节，以场景化验证应对复杂工况挑战。尤其在标准动态升级方面，需持续完善覆盖环境应力、封装完整性、极端寿命模拟的多维度测试规范，推动国际认证要求与本土化验证能力的深度适配。通过优化加速老化模型、失效分析机制及分级认证体系，可显著提升国产芯片的行业互信度与市场渗透力。未来，中汽研将以AEC-Q100可靠性测试为支点，深化芯片检测技术攻关，助力构建高可靠、高兼容的车规芯片生态，为中国汽车产业迈向“芯片自强”提供坚实支撑。