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汽车上用的电子元件标准到底有多严格?

2020-03-22 21:55

  汽车电子产物的价值广博斗劲贵,个中的首要出处之一即是行使了车规级的电子元件,但什么样的电子元件才是车规级的器件呢? 咱们先来看看电子元件正在汽车上的操纵和普通的消费电子元件正在操纵有什么不同。

  温度:汽车电子元件的办事温度央求斗劲宽,依照分歧的装置身分等有分歧的需求,但普通都要高于民用产物的央求(听说AEC Q100正在H版中删除了0℃-70℃这档温度的央求,由于没有哪个汽车产物央求能够这么低)。

  其它境况央求湿度、发霉、粉尘、水、EMC以及无益气体腐蚀等等往往都高于消费电子产物央求。

  汽车正在运动的境况中办事,相对付其他产物来说,遇到更众的振动和袭击。这种央求恐怕会比摆放正在家里行使的产物要高良众。

  1. 计划寿命:普通的汽车计划寿命都正在 15 年 20 万公里足下,宏伟于消费电子产物寿命央求。

  2. 正在类似的牢靠性央求下,体例构成的部件和症结越众,对构成的部件的牢靠性央求就越高。目前车上的电子化水准一经非凡高了,从动力总成到制动体例,都装置了大宗的电子装配,每个装配内部又由良众的电子元件构成。即使就单纯的把它们作为串联相闭,那么要担保整车到达相当的牢靠性,对体例构成的每一个局部央求黑白常高的,这也是为什么汽车零部件的央求时时是用 PPM(百万分之一)来描绘。

  现正在的汽车一经进入到了一个大范畴临蓐的阶段,一款车1年能够临蓐数十万辆,因此这对产物德地的相似性央求就非凡高了。这正在早些年对付半导体质料来说,是挺有挑衅的。

  到底临蓐半导体中的扩散等工艺的相似性是很难担任的,临蓐出来的产物功能易离散,早期只可仰赖老化和筛选来告终,现正在跟着工艺的不绝普及,相似性取得极大普及。质地的相似性也是良众当地供应商和邦际出名供应商的最大不同。对付构成繁杂的汽车产物来说,相似性差的元件导致整车显现平安隐患是断定不行承担的。

  汽车产物创制工艺的央求,固然汽车的零件也正在不绝的向小型化和轻量化发达,但相对消费产物来说,正在体积和功耗上还相对能够减少,普通行使的封装较大,以担保有足够的呆滞强度并吻合首要的汽车供应商的创制工艺。

  固然近些年,汽车产物不绝的削价,但汽车照样一个耐用的大件商品,必必要维持相当长的时期的售后配件的供应才具。同时开垦一个汽车零件须要参加大宗的验证办事,转换元件带来的验证办事也是庞杂的,因此整车创制企业和零部件供应商也须要支柱较长时期的安宁供货。

  如许看来,知足汽车产物央求确实繁杂,并且以上的央求是针对汽车零件的(对付电子元件来说即是体例了),奈何去转换成电子元件的央求就变得很难题,为办理这个题目就自然有少少样板轨范显现,斗劲取得公认的即是AEC的轨范:

  当然我猜念良众人还会说,尚有很众的整车厂的企业轨范。但这点我也念来说一下我的明确。正在我以前办事过的整车厂确实是有干系的普通牢靠性央求的轨范,但它调查的是一个完美的汽车组件(由电子元件组成的体例),而非直接针对构成这些组件的电子元件的央求(电阻,电容,三极管,芯片等),固然它的央求是能够用来参考对下级元件的选型,但动作电子元件测试等来说还黑白常的不适当的。

  正在我以前的办事中,不免会行使到少少没有AEC Q100/200认证的电子元件,良众车厂的职员都邑祈望举办少少牢靠性验证,来验证它是否知足车规央求。

  而我个体的睹地是,这种办法并不太有用,由于这些测试都只可是须要不充实测试。只可用于否认该器件的可用性,而不行确定其能够行使。

  出处很单纯,样本数目太少测试的项目并不充实。对付半导体这种多量量创制的元件,通过少量的样本的测试来确定其牢靠性,个体以为黑白常的不靠谱的,这里咱们也可此后看看 AEC Q100举办的首要认证测试项目,也就能够看出分歧。

  车规和工规,谁的央求高。广博的以为轨范的凹凸循序是军工 汽车 工业 消费电子。但个体却不行全部承担这个循序。工业是个很宽的鸿沟,也碰到的境况和牢靠性须要也是不同庞杂的。能够联念,例如一个大型工业装备的牢靠性央求绝对不会比汽车央求低。(例如一个大型电厂的闭节装备),而同时境况的苛刻度也恐怕会远超汽车的央求,并不行单纯的说工规央求就比汽车低。

  开始即是贵,系统央求高,开垦验证花费大,产量低导致本钱凌驾消费电子一大截。相对较高的门槛也使得存正在较众的发售溢价。

  其次的坏处即是选型难题。玩电子的人都懂得发达到这日,电子元件相当的充裕,做类似成效的产物能够有众种计划,繁杂度恐怕不同庞杂,但有时为到达车规的央求,不得不放弃少少集成度高的计划。

  尚有一个斗劲明明的坏处即是某些产物身手落伍,大宗的验证办事影响到了新产物的上市速率。同时,芯片厂家普通的投放战术也是祈望正在消费电子市集上成熟后,才将该产物操纵正在到汽车市集上。例如正在 2013 年小编正在开垦的一款产操行使的ARM Cortex A9的执掌器,当时正在汽车市集一经基础上是最好的产物了,但消费市集上ARM Cortex A57的执掌器并不稀奇。

  1. 仅仅是没有取得干系的认证,但原来产物的功能和牢靠性是知足央求的,而且也取得过大宗的操纵验证。即使属于这种状况危害相对较小。

  2. 这点是很苛重的一点,即是元件和体例的相闭。体例的功能和牢靠性是由下一级的电子元件来组成的,因此正在同样的计划下,行使非车规的元件产物断定要差。但好的计划,能够下降元件的功能央求,一个爱惜办法计划完整并能做到元件失效对体例影响轻细计划,就有恐怕行使非车规元件做出更好的产物。

  因为暂时身手工艺局限的影响,不是每种须要用正在汽车上的电子元件都能够到达所谓的车规央求。但为了完毕汽车上的某些成效,就必必要用到这些元件。这种状况能够分为两类:

  例子: 迫切呼唤的E-CALL成效,为担保该成效,须要给装备装置上后备电池。而该成效是涉及到性命平安的,根据某些公司的ASILI(ISO26262)评级,央求到达 B 级。

  而咱们懂得电池要做到 -40 度时维持高功能是很难题的。因此有公司的办理计划即是正在电池上包上加热电阻丝,正在低温时加热它来担保功能,此时用单个元件的轨范来看不足格,但动作零件总成,就能够知足车厂的轨范央求。这也能够看出整车厂的企业轨范和元器件轨范之间的相闭。

  3. 少少「胆大」心不细的人,出于某些念法,如下降本钱,或者能够获取更好的功能,并仅念通过小数目的样本,正在较短时期来举办验证其功能和牢靠性,这种状况我只可说往后的事宜靠人品了,谁都不领会会爆发什么。

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