AEC‑Q104 Rev.A（2025）重磅更新：多晶片模組車規可靠度標準全面升級

AEC‑Q104 是 Automotive Electronics Council（AEC）專為多晶片模組（MCM）制定的車規可靠度標準。2025 年 AEC 在歐洲 Workshop 中正式公布 AEC-Q104 Revision A（Rev.A） 的完整更新內容。此次更新是 2017 年 AEC- Q104 首版後最重要的一次升級，補齊 MCM（Multi Chip Module）在車用複雜環境中因 LED/MEMS/複合封裝所需的額外試驗與跨標準一致性。

1. AEC-Q104 Rev.A 的核心變更（與舊版差異）

1.1 新增 LED 與 MEMS 跨標準的關聯性（Cross‑standard Interactions）

AEC-Q104 Rev.A 正式將LED（AEC-Q102 系列，包含AEC-Q102-003 for Optoelectronic Multichip Modules (OE-MCMs)）與MEMS（AEC‑Q103x）器件納入 MCM 驗證關聯性機制。MCM 若內含 LED 或 MEMS，必須依對應 AEC‑Q102/Q103x 的專屬條件加入額外測試或定義。這是 AEC-Q104 Rev.A 最重要的更新之一，使 MCM 驗證更符合實際車用電子日益高度整合（SiP/MCM 內含 Sensor + LED + IC）的需求。

參照AEC-Q104 Qualification test method options for the MCM

1.2 更新Qualification Flow（驗證流程）

AEC 更新整體 MCM Qualification Flow，包含更完整的 MCM 決策流程（Decision Flow）、 新增「基於功能用途」的測試選項與AEC Q100/Q101/Q102/Q103x 的流程邏輯統一化。AEC‑Q104 將測試分為 A~H 八大類，共 49 個測試項目。此改版解決過去各標準流程不一致、難以跨元件整併的問題，有利 Tier‑1 / IC 供應鏈制定統一的驗證計畫。

參照AEC-Q104 Qualification Test Flow

1.3 測試方法（Test Methods）更新

以下測試定義在 AEC-Q104 Rev.A 中被重新明確化：

• HBM（人體模擬 ESD）: 由 Q100 的 2kV 下修為 1kV
• CDM（元件放電 ESD）: 統一為 250V
• DROP（跌落）: 細分元件級與含有菊花鏈設計的樣品的驗證方式與條件
• STEP（Start‑up & Temperature Step）: 詳述測試條件與增列測試曲線
• LTSL（Low‑Temperature Storage Life）: 模擬寒冷地區車用環境

特別新增「MCM 專屬 Drop Test」是最大亮點之一。這些改版使測試條件更明確，也更貼近模組在 SMT 製造、包裝運輸與車規使用中的真實應力情境。

1.4 Process Change Qualification Guidelines（變更矩陣）更新

新版強化：

• MCM 內部子元件的跨標準 Generic Data 使用規範
• 變更分類與對應測試要求重新定義
• 能更精準評估製程/材料/結構變更對整體 MCM 的影響
• 與 Q100/Q101 的矩陣一致化

代表以後 MCM 任何微幅變更都需要更完整的評估與重新驗證判定。

2. AEC-Q104 Rev.A 為何重要？

2.1 MCM 的複雜度已逼近「小型系統」

隨著 ADAS、智慧座艙、車用 SoC 的普及，模組普遍包含了MCU / SoC、PMIC、DRAM / Flash、MEMS Sensor、LED（Driver + Emitter）、EMI 元件、濾波網路與多層基板 + 複雜互連（Wire Bond, Flip Chip, TSV）等。因此跨標準驗證（Q100 + Q102 + Q103）成為必然。AEC-Q104 Rev.A 是第一次正式把此需求寫進標準。

2.2 測試方法更新讓失效模式更精準

Drop、STEP、LTSL 重新定義後，對於包裝完整性、焊點疲勞、溫度急變造成SiP多材料界面的結構破壞、材料不匹配（CTE Mismatch）都能更有效抓出。
Rev.A 使原本 MCM 的 BLR(Board Level Reliability) 測試更接近 IMC / Solder / Die Attach 的真實行為。

2.3 更適合車規 2025 年的先進封裝趨勢

AEC-Q104 近年已成為業界 SiP 車規標準模板。AEC-Q104 Rev.A 強化跨元件規範，使其更適用於FC‑BGA SiP、Memory + SoC MCM、Sensor‑Fusion MCM、車機控制器模組產品與數據通信（Ethernet、CAN FD）整合到同一封裝等。Rev.A 首度正式支援高度異質整合（Heterogeneous Integration）情境。

2.4 跨標準資料引用（Generic Data）更清晰

為了強化MCM品質與驗證成本，AEC-Q104規範特別建議使用AEC驗證過的元件，並說明若MCM內所有元件已通過 AEC‑Q100 (IC) / 101(Discrete) / 102(LED) / 103(MEMS) / 200(Passives)，如果驗證過的測試資料合適，則可以利用原始資料來縮減 Q104 驗證量，有機會只需進行H組7項測試如TCT（溫度循環）、Drop（跌落）、LTSL（低溫儲存壽命）、STEP（啟動與溫度階梯）、X‑Ray、Acoustic Microscopy、DPA（破壞性物理分析）等項目。反之，若MCM內部中的子元件未通過 AEC‑Q 系列驗證，則需從 49 項中依應用選取測試，驗證量會大幅增加。

2.5 更強化製程變更管理

對於Die Change、Substrate 材料更換、Underfill / Molding Compound 變更、Wire Bonding 轉向 Flip Chip、PCB Stack-up 更動。AEC-Q104 Rev.A 的變更矩陣更細緻，避免重大變更在未驗證下導致客訴。

3. 總結

AEC Q104 Rev.A 讓車規 MCM 驗證真正進入「高整合、跨類別、複雜封裝」的車規世代，是 MCM 車規認證最重要的一次進化。

• 支援 LED/MEMS 等多類型元件的跨標準整合
• 使測試流程與 AEC 家族（Q100/Q101/Q102/Q103）全面一致
• 補足 MCM / SiP 在 Drop、STEP、ESD 等高風險項目的試驗定義
• 強化變更管理、減少供應鏈差異造成的風險
• 更符合 2025–2030 年的車用電子複合封裝趨勢