车用IC寿命如何精准计算

在汽车电子可靠性领域，AEC-Q100标准认证作为车用IC的上车“入场券”，确保芯片在极端工况下的稳定性和可靠性。然而，AEC-Q100作为通用标准，在某些场景下无法覆盖客户应用需求（如延长寿命、极端温度、高湿的特殊环境等），此时就需要基于任务配置文件（即器件在实际应用中的环境与功能负荷）制定可靠性测试计划，确保器件满足特定场景的需求。而寿命计算核心模型就是调整任务配置文件的关键工具。

3大核心模型：各有专攻的 “寿命计算器”

01阿伦尼乌斯方程

高温环境下的 “时间转换器”

通过高温加速测试（如HTOL），将芯片在加速温度条件下（如125℃）的1000小时测试等效转换为实际应用中（如87°C） 的15年寿命。

加速因子公式:

Ea为激活能；kB为玻尔兹曼常数；Tu为实际使用温度；Tt为加速测试温度。

应用场景：引擎舱芯片需验证高温下的长期可靠性。

02Coffin-Manson模型

热机械应力的 "疲劳计算器"

量化温度循环（TC）对焊点 / 封装的疲劳损伤，揭示循环次数与材料寿命的关系。

加速因子公式:

m为Coffin-Manson系数；ΔTu为实际使用温差；ΔTt为加速测试温差。

应用场景：某些车用IC需要满足高频启停需求，如发动机频繁启停。

03Hallberg-Peck模型

湿度应力的 "腐蚀预警器"

模拟高温高湿环境（如85% RH/85°C）对焊盘腐蚀的加速效应，预估产品抗腐蚀能力。

加速因子公式:

p为Hallberg-Peck系数；Ea为激活能；kB为玻尔兹曼常数；Tu为实际使用温度；Tt为加速测试温度；Hu为实际使用相对湿度；Ht为加速测试相对湿度。

应用场景：适用于车身电子等潮湿场景，精准覆盖实际工况。

综合模型：应对复杂场景的 “全能计算器”

高温加速+电加速的综合加速，计算总的加速因子。

加速因子公式:

AFT由阿伦尼乌斯方程（Arrhenius Model）计算得出。AFV计算公式如下：

Vuse为实际使用电压；Vstress为加速测试使用电压；β为电压加速因子。

应用场景：考虑到电加速影响，更加精确地计算综合加速因子。

寿命计算模型是AEC-Q100 “基于失效机制” 的核心技术载体，衔接实际场景与实验室测试，助力芯片企业实现测试与工况科学映射、定制方案、平衡效率与准确性、规避新材料工艺风险，寿命计算模型将“可靠性”转化为可量化的测试方案，保障了汽车IC极端环境下寿命要求，提升认证效率，是企业满足定制需求、加速产品上车的关键能力。

SGS“全链路” 验证能力，让寿命测试更靠谱

标准对齐

作为AEC委员会成员，SGS深度参AEC Q系列标准制定，能快速解读最新要求。

专属方案

根据客户需求，利用加速模型设计专属测试方案。

效率保障

SGS依托全球实验室网络支持，有效缩短整体认证周期，让产品更快上车。

随着碳化硅(SiC)、铜导线(Cu wire)等材料的应用和普及，传统模型需要结合JESD94等新标准进行扩展。SGS通过材料分析和失效机理研究，正在为这些新兴技术提供更可靠的寿命评估方案。