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什么才是真正的“车规级”电子元件?

    轿车电子产品的价格遍及比较贵,其间的首要原因之一就是所运用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材呢? 咱们先来看看电子元件件在轿车上的运用和一般的消费电子在运用有什么差异。
 
    温度 轿车电子对元件的作业温度要求比较宽,依据不同的设备方位等有不同的需求,但一般都要高于民用产品的要求(听说AEC Q100 在H版中删除了0℃-70℃这档温度的要求,因为没有哪个轿车产品要求能够这么低)举例:
 
    其它环境要求 湿度,发霉,粉尘,水,EMC以及有害气体腐蚀等等往往都高于消费电子产品要求。
 
    轿车在运动的环境中作业,会相关许多产品来说,遭受更多的振荡和冲击。这种要求可能会比摆放在家里运用的产品要高许多。
 
 
    在相同的牢靠性要求下,体系组成的部件和环节多越多,对组成的部件的牢靠性要求就越高。现在车上的电子化程度现已十分高了,从动力总成到制动体系,都装配了许多的电子设备,每个设备里边又由许多的电子元件组成。如果就简略的把它们当作串联联系,那么要确保整车到达适当的牢靠性,对体系组成的每一个部分要求是十分高的,这也是为什么轿车零部件的要求经常是用PPM 来描绘的(百万分之一)。
 
    现在的轿车现已进入到了一个大规模出产的阶段的,一款车1年能够出产数十万辆,所以这对产品的质量的共同性要求就十分高了。这在早些年这关于半导体资料来说,是挺有应战的。究竟出产半导体中的分散等工艺的共同性是很难操控的,出产出来的产品功用易离散,前期只能依靠老化和挑选来完结,现在跟着工艺的不断进步,共同性得到极大进步。质量的共同性也是许多本地供货商和世界闻名供货商的最大差异。关于组成杂乱的轿车产品来说,共同性差的元件导致整车呈现安全隐患是肯定不能承受的。
 
 
    轿车产品制作工艺的要求,虽然轿车的零件也在不断的向小型化和轻量化开展,但相对消费产品来说,在体积和功耗上还相对能够放松,一般运用的封装较大,以确保有足够的机械强度并契合首要的轿车供货商的制作工艺。
 
    虽然近些年,轿车产品不断的降价,但轿车仍是一个耐用的大件产品,必需求坚持适当长的时刻的售后配件的供给才能。一起开发一个轿车零件需求投入许多的验证作业,更换元件带来的验证作业也是巨大的,所以也整车制作企业和零部件供货商也需求坚持较长时刻的安稳供货。
 
    这样看来,满意轿车产品要求确实杂乱,而且以上的要求是针对轿车零件的(关于电子元件来说就是体系了),怎么去转换成电子元件的要求就变得很困难,为处理这个问题就天然有一些规范规范呈现,比较得到公认的就是AEC 的规范:
 
    当然我猜测许多人还会说,还有许多的整车厂的企业规范。但这点我也想来说一下我的了解。在我曾经作业过的整车厂确实是有相关的一般牢靠性要求的规范,但它查核的是一个完好的轿车组件(由电子元件构成的体系),而非是直接针对组成这些组件的电子元件的要求(电阻,电容,三极管,芯片等),虽然它的要求是能够用来参阅对下级元件的选型,但作为电子元件测验等来说仍是十分的不合适的。当然我个人对其它的整车厂的牢靠性规范了解也有限,不知道是否有车厂有直接的根本电子元件的规范,欢迎知道的朋友进行补充。
 
    在我曾经的作业中,难免会运用到一些没有AEC Q100/200 认证的电子元件,许多车厂的人员都会期望进行一些牢靠性验证,来验证它是否满意车规要求。
 
    而我个人的观点是,这种办法并不太有用,因为这些测验都只能是必要不充沛测验。只能用于否定该器材的可用性,而不能断定其能够运用。
 
    原因很简略,样本数量太少测验的项目并不充沛。关于半导体这种大批量制作的元件,经过少数的样本的测验来断定其牢靠性,个人以为是十分的不靠谱的,这儿咱们也能够来看看AEC Q100 进行的首要认证测验项目,也就能够看出不同。
 
    车规和工规,谁的要求高。遍及的以为规范的凹凸次序是军工工业消费电子。但个人却不能彻底承受这个次序。工业是个很宽的规模,也遇到的环境和牢靠性需求也是差异巨大的。能够幻想得到比方一个大型工业设备的牢靠性要求绝对不会比轿车要求低。(比方一个大型电厂的关键设备),而一起环境的苛刻度也可能会远超轿车的要求,并不能简略的说工规要求就比轿车低。
 
    首要就是贵,体系要求高,开发验证花费大,产值低导致本钱高出消费电子一大截。相对较高的门槛也使得存在较多的出售溢价。
 
    其次的害处就是选型困难,玩电子的人都知道开展到今日,电子元件适当的丰厚,做相同功用的产品能够有多种计划,杂乱度可能差异巨大,但有时为到达车规的要求,不得不抛弃一些集成度高的计划。
 
    还有一个比较显着的害处就是某些产品技能落后,许多的验证作业影响到了新产品的上市速度,一起,芯片厂家一般的投进战略也是期望在消费电子市场上成熟后,才将该产品运用在到轿车市场上。比方在2013年小编在开发的一款产品运用的ARM Cortex A9的处理器,其时在轿车市场现已根本上是最好的产品了,但消费市场上ARM Cortex A57的处理器并不稀罕。
 

 
    仅仅是没有得到相关的认证,但其实产品的功用和牢靠性是满意要求的,而且也得到过许多的运用验证。如果归于这种状况危险相对较小。这点是很重要的一点,就是元件和体系的联系。
 
    体系的功用和牢靠性是由下一级的电子元件来构成的,所以在相同的规划下,运用非车规的元件产品肯定要差。但好的规划,能够下降元件的功用要求,一个保护措施规划完善并能做到元件失效对体系影响细微规划,就有可能运用非车规元件做出更好的产品。
 
    因为当时技能工艺限制的影响,不是每种需求用在轿车上的电子元件都能够到达所谓的车规要求。但为了完成轿车上的某些功用,就必需求用到这些元件。这种状况能够分为两类:
 
    该功用的安全要求高,不能承受误差。比如: 紧迫呼叫的E-CALL 功用,为确保该功用,需求给设备设备上后备电池。而该功用是触及到生命安全的,按照某些公司的ASILI(ISO26262)评级,要求到达B级。而咱们知道电池要做到-40度时坚持高功用是很困难的。所以有公司的处理计划就是在电池上包上加热电阻丝,在低温时加热它来确保功用,此刻用单个元件的规范来看不合格,但作为零件总成,就能够满意车厂的规范要求。这也能够看出整车厂的企业规范和元器材规范之间的联系。
 
    该功用一般不触及安全,能够考虑承受误差。如文娱体系的液晶屏。在低温时可能显现的响应和光学功用都会下降。但这种状况会被打部分工程人员承受下来。
 
    一些“胆大”心不细的人,出于某些主意,如下降本钱,或许能够获得更好的功用,并仅想经过小数量的样本,在较短时刻来进行验证其功用和牢靠性,这种状况我只能说今后的工作靠人品了,谁都不清楚会发作什么。
 

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