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让你从古至今了解什么是“汽车品位”

日期:2023-09-29 23:41

随着汽车的电动化、智能化,加上近期特斯拉、比亚迪等造车新势力的加入以及国内造车近年来,随着动力的强势崛起,自动驾驶技术也蓬勃发展。与此同时,随着国产化的替代,“车规级”一词也逐渐进入人们的视野。

但是“汽车等级”到底是什么意思?为什么会有“汽车等级”?你一定对很多相关问题非常无知。这篇文章是根据作者个人对AEC标准的理解,并结合他最近查阅的许多相关资料来做一些分析,可以说是一个起点。

本书将从“车规级”激光雷达入手,从激光器件AEC-Q102标准进行解读,逐步回答“什么是车规级?”的问题。那么我们就从通过自动驾驶技术推动整车级标准开始,看看整车级标准是如何一步步发展来满足新技术、新应用的需求的。

由于AEC标准文件多、信息量大,作者的解读难免存在偏差和遗漏。因此,专家欢迎业内人士交流和探讨,共同推动国产汽车电子零部件的发展。组件开发。

“汽车等级”是什么?

汽车行业的人大多都听过这个说法,叫“汽车级”或“汽车级”。就像苹果发布“Retina Screen”之后,人们都说自己是“Retina Screen”,或者不好意思跟别人打招呼。汽车公司喜欢说他们的汽车使用“汽车级”零部件,而Tier 1公司喜欢说他们使用“汽车级”芯片,好像谁使用非“汽车级”芯片都是劣质的。

越来越多的国内器件供应商开始真正意义上实施器件AEC-Q认证和自建实验室。但我国“汽车级”零部件的品种和数量还比较少,而且一些自称“汽车级”的零部件实际上根本没有AEC-Q认证。另外,虽然通过了“汽车监管级别”,但“汽车监管级别”确实远超AEC-Q。

以激光雷达为例。车企宣称某车是全球第一辆搭载“车规级”激光雷达的汽车。激光雷达供应商仍在吹捧自己的产品是率先量产的。 “汽车级”。在外人看来,专家们可能会觉得“车规级”这个词被“滥用”了。我们以激光雷达为例,谈谈“车规级”概念的“滥用”。

1.1 激光雷达设备的第一个汽车标准

先不说什么是“车级”。普及一个常识:行业标准通常滞后于行业技术的发展。就像法律的制定一样,它必然落后于社会的发展。那么我想问一下,激光雷达是一个新事物,它使用的激光设备有行业标准吗?

答案是:已经。

AEC-Q102《光电半导体光电半导体》在2020年4月发布的A版本中增加了Laser激光器件,并在4.5章中专门规定了Laser的测试注意事项和要求。

并且,AEC-Q102 还特别指定了激光设备的以下部件:

第 4.5 章激光组件测试注意事项;

激光元件工艺变更指南;

最低参数测试要求和失效准则(最低参数测试要求和失效准则);

表3合格测试方法;

表3 特定于激光器的某些测试要求(仅针对激光器组件需要。)

从以上材料可以得出什么结论? (1)AEC-Q102于2020年4月6日正式发布; (2) 在此之前,激光设备还没有AEC标准。

那么问题来了,之前发布的号称“车规级”的激光装置还是“车规级”吗?

?对于这个项目,2018年的激光雷达是根据标准草案来找零件的,所以即使达到车用标准,激光雷达也会合格。

但总的来说,上述假设并不成立。如果你声称通过了AEC-Q验证,但是客户要求你做AEC-Q报告,你总不能说你是出草稿吧?另外,AEC-Q测试周期长、成本高。一般来说,不使用草案测试。原因是标准正式实施后,如果有补充的话,就得重新做一些测试项目。

1.3 AEC-Q强制标准代码?
理论上来说,AEC-Q只是一个汽车行业标准而不是法律。没有强制认证制度。如果做到了,那就是“大家心”了。但在实践中,汽车行业对电子部件所用元件最根本的要求是“车规级”。 AEC-Q已成为事实上的汽车行业电子零部件通用测试标准。人们只有通过AEC-Q验证才可以算是车级。

即使OEM不审核,Tier 1也不会偷偷使用“非车标”设备。原因大概有以下几点:

(1) 没有可供使用的“非汽车规格”设备。一般来说,大型一级的标准更高。素材库全球共享,由专业团队维护。素材库中基本没有“非车标”素材;

(2) 新设备的引入、设备的变更以及旧设备的淘汰均由专门的团队完成。研发工程师通常没有操作权限。他们只能使用“有用的东西”,基本不能使用“非汽车产品”。 “标准”设备;

(3) 第 1 级与 OEM 大致相同。为了保证项目的可靠性和进度,它也喜欢遵循旧的设计。专业的说法是“结转”,也就是在普通的量产项目中非常少见。使用更少的新器件进行全新的设计,这一点之前已经提到过。

是否有必要使用“非车标”设备?基本上没有。 Tier 1找不到使用“非车辆规范”设备的理由,除非该设备不是AECQ的,例如开关、电机、继电器等机电设备,以及连接器、电线、PCB等,但这些材料有自己相应的行业标准。
因此,对于想要进入汽车行业的Tier 2来说,AEC-Q标准是一个门槛。

1.4 仅仅因为激光雷达设备通过了《车规》,并不意味着激光雷达也通过了《车规》
聊了半天,朋友发现了一个问题。我原来问的问题是“激光器件“激光组件”有“汽车级”标准吗?而不是问“激光雷达”,为什么?

我们来回顾一下AEC-Q102要求的范围:汽车内外使用的光电半导体如:LED、光电二极管、激光器件、晶圆厂技术和光电晶体管等。这里面有激光雷达吗?激光雷达确实在AEC-Q102标准中出现过一次,但它意味着激光的应用。

另外,我们还可以从标准中AEC下方的“元件技术委员会”行获取。它指的是组件,而不是组件。

所以,AEC-Q102 标准不适用于激光雷达,而是针对激光雷达中使用的组件。这么说吧,所有AEC-Q102标准都规定的是电子元件,而不是电子元件。因此,仅仅因为某个组件通过了ACE-Q102标准下的“车辆法规”,并不意味着激光雷达也通过了。


1.5 有“车规级”激光雷达吗?
在回答这个问题之前,我们先来了解一下电子元件标准。对于专门从事行业设计的人来说,这些标准可能很熟悉,但对于Tier 2 或 OEM,大多数人可能无法解释清楚。
以下是笔者总结的汽车行业电子元件相关标准。有国家标准和相应的国际标准。可能不完整,但基本上就这么多了。基于这些行业标准,通过相应测试项目和级别的电子元件就可以认为满足了车辆应用标准。

当然,大部分车企也会提出按照自己的标准来制定。国内企业一般参考国际标准,或者其合资伙伴的标准,而国外品牌也有自己的标准。有些测试项目是ISO/IEC标准,例如福特、大众不少都高于ISO/IEC。比较各种标准要复杂得多。我想写完你也看不懂,所以这里就省略了。

但是大家要记住的一点是,ISO/IEC等国际标准可以视为所有标准的元标准,而其他标准,无论是国家标准、企业标准等,都可以视为他们的衍生标准。对于刚刚进入汽车行业或者想学习汽车行业标准的人来说,建议从ISO/IEC等国际标准开始。建议先看英文原文,多看多看,再看一遍。不要每次都尝试从头开始阅读。普通人做不到。您可以跳过阅读或选择您想阅读的部分或您感兴趣的章节先阅读。

对于汽车电子元件,如VCU模块、ECU模块等,需要首先选择符合AEC标准要求的电子元件,然后通过电子元件组装来实现,按照相关规定行业标准。在合规实验室,通过整车厂规定的相关测试项目和级别获得测试报告,然后装载到车辆上进行批量生产。具体的测试计划、测试项目、测试周期、测试工具、成本等等,有很多可讲的。

1.6“车级”要点总结

注意,我正在黑板上打字。以下是结论,有待将来检验:

(1) AECQ 是设备级标准。一般来说,“汽车级”是指某些类型的电子元件。电子元件没有特定的“汽车等级”。不存在所谓的“车规级”部件(严格来说,可以说芯片、激光器或探测器达到了“车规级”,但不能说域控制器或激光雷达达到了“车规级”) ”);

(2) 如果仅表示符合汽车级标准或温度范围满足汽车应用而不是采用哪种AEC-Q标准,则为假“汽车级”;

(3) 只有在器件手册数据表中标注“AEC-Q***Qualified”时,才可以说该器件已通过汽车级器件测试标准认证,具有“汽车级”特性。这样设备供应商才能提供符合性测试报告。

记住这三点,你就永远不会被“无良商家”广告所欺骗,或者当你遇到有人说起作弊的时候,你也可以把这篇文章扔给他,让他好好学习。

2 技术的发展与“车规”标准的演变

最近在网上看到一篇关于AEC标准的文章。写得很好。原文较长,我简单总结一下:

车规级认证是指零部件在制造、性能等方面符合一定的行业标准;

车辆认证标准不是固定的,而是动态变化的;

新标准针对新技术;

现有标准将随着新技术、新应用不断更新和演进;

车规级测试标准不能涵盖电子元件的所有使用场景,也不能涵盖所有可能的故障模式。

2.1“不断发展的”AEC 标准

AEC-Q100、AEC-Q101 和 AEC-Q200 是最早且引用最频繁的 AEC-Q 标准。 AEC 网站上的“文档”页面列出了 37 项标准和子标准,其中 7 项被列为“新”或“初始版本”。因此,AEC-Q标准不断发展,特别是随着先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶等新技术的发展。标准将保持这种不断更新的状态,以适应新技术和应用。需要。

例如,专门为光电半导体光电、MEMS传感器和多芯片模块制定的标准:

AEC-Q102:汽车应用光电半导体应力测试标准

AEC-Q103:MEMS压力传感器应力测试标准

AEC-Q104:汽车应用多芯片模块 (MCM) 压力测试标准

2.1.1 AEC-Q102标准解读

AEC-Q102上面我们已经讲了很多,现在我们就特别讲一下这个标准的制定和演变。

AEC-Q102最初主要使用光电二极管photoDIODES。 2016年进行了修改,添加了LED,适用于各种室内外照明应用。标准跟随新技术的发展和应用。 AEC-Q102于2020年4月进行了修订,增加了激光在激光雷达系统中的使用。该标准规定了光电半导体认证的最低压力测试要求和参考测试条件。在此基础上,它结合了JEDEC、IEC和MIL-STD的各种测试标准,以及各个工厂的资质标准。设备必须符合最高标准。

QEC-Q102标准能带来什么好处?海拉的这篇文章总结了一下,所以大家就搬到这里了。上一篇文章还包括了海拉。毕竟主营业务是做车灯:

有规矩可循;

本标准汇集了60多家企业的知识和经验;

聚焦汽车级行业需求,覆盖所有汽车级应用;

所有电子元件需要相同;

推广汽车照明新技术。

2.1.2 AEC-Q103标准解读

AEC-Q103 是专为 MEMS 压力传感器测试而设计的专用标准。

自动驾驶技术,汽车定位(GPS)、汽车加减速(多轴加速度传感器)、汽车姿态(陀螺仪)等都用到了,包括未来的飞行汽车。对于安全的自动驾驶需求,MEMS器件不可或缺。事实上,AEC-Q100涵盖了MEMS传感器,但白白细分为压力传感器。压力传感器是 MEMS 系列的一个特例。这也是非常容易理解的。大家想一想,如果要测量气体压力,就必须要开一个孔,放入待测气体才可以测量。其他用途例如温度、磁场和加速度都可以完成。间接测量。

2.1.3 AEC-Q104标准解读

AEC-Q104 是专门为多芯片模块 (MCM) 开发的标准。这个标准很特别。

我们之前说过,AEC-Q都规定了电子元件,而MCM是由多个元件组成的模块。从某种意义上来说,它是一个小组件。 (实际上,MEMS也被认为是MCM,并且实际上包含在AEC-Q104中),但是MCM将一些芯片和器件制作成独立的封装。外部连接可以是焊盘或连接器 .

AEC-Q104是AEC与Intel、Infineon、Microchip、NXP、OnSemi、TI等公司共同开发的。业界率先应用于MCM和SIP并定义BLR(板级可靠性)测试。标准。它解决什么样的问题?

随着车辆电动化、智能化、辅助驾驶技术的发展,原有零部件层面采用AEC标准,零部件层面采用ISO/IEC标准(在之前的零部件标准分析中,www.ccaike.com只写了ISO16750),而对于MCM和SIP,没有适用的标准。如何进行可靠性测试是多年来困扰芯片供应商和Tier 1的问题。 MCM/SIP采用多种芯片和器件封装。该封装中使用的芯片和器件是否需要经过相应的AEC-Q测试?这个问题很好,所以标准也提出了一些建议——可以在MCM上使用相应器件的AEC-Q100、AEC-Q101或AEC-Q200来对原始数据进行认证,以简化AEC-Q104。

车规级和非车规级测试的区别

大家在再次联系我之前都说过,AEC-Q认证如何确保设备不会因缺陷而提前失效?你们明白吗?在实际应用中,AEC-Q认证本身并不能保证设备的早期故障率。那么设备需要通过AEC-Q,需要用于车载应用,需要长期批量供货。如何解决设备早期故障率?很简单,半导体供应商增加了老化筛选过程,不是吗?

如果Tier 1不希望产品(零件)通过老化筛选流程发货,那么选择经过“AEC-Q”认证的设备就不存在这样的问题。当然,正如我们之前所说,“AEC-Q”认证实际上只是器件的测试报告,器件本身针对特定应用提供的可靠性和供货的长期保证是由具体的半导体供应商决定的。因此,我们在选择设备时,要查看其是否有“AEC-Q”认证。这只是一个基础。我们还应该关注设备的其他信息。例如:供应商是否专注于该器件领域,该器件是否是其优势产品,该产品是否符合您的应用设计等等。

此外,AEC-Q虽然不是强制性认证体系,但经过30年的发展,已成为普遍认可的汽车电子元件测试标准,并成为衡量电子元件是否适合使用的标准。用于汽车。指数。

“AEC-Q”认证与ISO26262功能安全认证的关系

最后我们聊了“AEC-Q”认证和ISO26262功能安全认证。笔者发现,很多人不理解,常常将两者混淆或放在一起谈论。事实上,这是错误的。 AEC 和 ISO26262 只是两个不同的东西。他们的侧重点完全不同。

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