隨著汽車電動(dòng)化及智能化的發(fā)展,以及這幾年特斯拉、比亞迪及國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力的強(qiáng)勢(shì)崛起,自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)隨著國(guó)產(chǎn)化替代的推進(jìn),“車規(guī)級(jí)”這個(gè)詞也越來越多的出現(xiàn)在了大家的視野中。
但是 “車規(guī)級(jí)”到底意味著什么?為什么需要 “車規(guī)級(jí)”?相關(guān)的很多問題想必大家都比較懵懂,筆者就根據(jù)個(gè)人對(duì)AEC標(biāo)準(zhǔn)的理解,結(jié)合最近查閱的大量相關(guān)資料,給出了一些分析,算是拋磚引玉。
本書將以“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)為切入點(diǎn),從針對(duì)激光器件的AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)開始解讀,逐步回答“什么是車規(guī)級(jí)?”這個(gè)問題。然后從自動(dòng)駕駛技術(shù)對(duì)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)開始,看車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為適應(yīng)新技術(shù)和應(yīng)用的需求是如何一步步發(fā)展的。
因AEC標(biāo)準(zhǔn)文檔數(shù)量很多,信息量極大,筆者的解讀難免有所偏頗及遺漏,所以歡迎業(yè)內(nèi)專家一起交流討論,共同推進(jìn)國(guó)產(chǎn)汽車電子元器件及零部件的發(fā)展。
什么是“車規(guī)級(jí)”?
但凡是汽車行業(yè)的,大都聽說過一個(gè)詞,叫“車規(guī)級(jí)”或“汽車級(jí)”。就像蘋果推出“視網(wǎng)膜屏”后,大家都說自己是“視網(wǎng)膜屏”,否則都不好意思和別人打招呼。車企喜歡說自己車上用的是 “車規(guī)級(jí)”零部件,Tier 1喜歡說自己用的是“車規(guī)級(jí)”芯片,仿佛誰用了非“車規(guī)級(jí)”的就落了下乘。
已經(jīng)有越來越多的國(guó)產(chǎn)器件供應(yīng)商真正開始著手對(duì)器件進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證,并自建試驗(yàn)室了。然而,目前國(guó)產(chǎn)“車規(guī)級(jí)”元器件種類及數(shù)量都還比較少,某些聲稱的所謂“車規(guī)級(jí)”器件,實(shí)際上根本沒有通過AEC-Q認(rèn)證。此外,雖然通過了就是“車規(guī)級(jí)”,但“車規(guī)級(jí)”確遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于AEC-Q。
以激光雷達(dá)為例,車企宣稱某款車是全球首款搭載“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)的車,激光雷達(dá)供應(yīng)商也在宣傳自家的產(chǎn)品是率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的 “車規(guī)級(jí)”產(chǎn)品。外行看個(gè)熱鬧,內(nèi)行卻會(huì)覺得“車規(guī)級(jí)”這個(gè)詞被“濫用”了。下面,我們結(jié)合激光雷達(dá)的例子來看看“車規(guī)級(jí)”這個(gè)概念是如何被“濫用”的。
第一項(xiàng)關(guān)于激光雷達(dá)器件的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
我們先不談什么是“車規(guī)級(jí)”,先普及一個(gè)常識(shí):行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常是落后于行業(yè)技術(shù)發(fā)展的。就像法律的制定,也一定是滯后于社會(huì)發(fā)展的。那么我問你,激光雷達(dá)作為新生事物,其使用的激光器件現(xiàn)在有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了嗎?
答案是:已經(jīng)有了。
AEC-Q102 REV A中加入了激光器件(來源:aecouncil.com)
AEC-Q102“Optoelectronic?
Semiconductors 光電子半導(dǎo)體”在2020年4月份發(fā)布的A版本中加入了Laser激光器件,并在4.5章節(jié)中專門規(guī)定了針對(duì)Laser的測(cè)試注意事項(xiàng)和要求。
AEC-Q102 REV A中對(duì)激光器件的規(guī)定(來源:aecouncil.com)
并且,AEC-Q102還專門規(guī)定了針對(duì)激光器件的以下部分:
4.5章測(cè)試注意事項(xiàng)(Notes for Testing Laser Components);
流程變更指南(Process Change Guideline for Laser Components);
最小參數(shù)測(cè)試要求和失效標(biāo)準(zhǔn)(Minimum Parametric Test Requirements and Failure Criteria);
Table 3認(rèn)證測(cè)試方法(Qualification Test Methods);
Table?3某些專門針對(duì)Laser的測(cè)試要求(Required only for laser components.)
通過以上信息可以得到哪些結(jié)論呢?
(1) AEC-Q102正式發(fā)布時(shí)間是2020年4月6日;
(2)?在此之前沒有針對(duì)Laser器件的AEC標(biāo)準(zhǔn)。
那么問題來了,在此之前發(fā)布的宣稱達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”的激光器件還是“車規(guī)級(jí)”嗎?
雖然AEC-Q102草案早就出來了(2017年已經(jīng)是ready to be published狀態(tài)了),在最理想的情況下,假如標(biāo)準(zhǔn)從草案到正式發(fā)布期間并無任何更新,而某款立項(xiàng)于2018年的激光雷達(dá)是參照草案的標(biāo)準(zhǔn)找的零部件,那么,這款激光雷達(dá)就算是達(dá)到了車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
然而,在通常情況下,上述假設(shè)并不成立。如果你聲稱通過了AEC—Q認(rèn)證,客戶問你要AEC—Q報(bào)告,你總不能說是依據(jù)草稿出的報(bào)告吧?此外,AEC-Q測(cè)試周期很長(zhǎng),成本也很高,一般也不會(huì)用草稿去作測(cè)試,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施后,如果有更新,有些測(cè)試項(xiàng)目你還得再做一遍。
全球首款“車規(guī)級(jí)”激光器件的發(fā)布及量產(chǎn)“上車”
我們?cè)贀Q個(gè)角度看一下。熟悉AEC—Q標(biāo)準(zhǔn)的小伙伴們應(yīng)該了解,耐久類測(cè)試要求起步通常是1000小時(shí),但在AEC-Q102中,除常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目外還專門規(guī)定了一個(gè)可靠性驗(yàn)證Reliability Validation,時(shí)間從最低1000小時(shí)到最高10000小時(shí)。
大家估計(jì)對(duì)10000小時(shí)沒有直觀概念,這么說吧,一年只有8760小時(shí),而AEC-Q102要求超長(zhǎng)壽命的Laser器件HTOL(High Temperature Operating Life高溫使用壽命)測(cè)試時(shí)間要達(dá)到10000小時(shí)。
AEC-Q102 REV A中對(duì)可靠性驗(yàn)證的規(guī)定(來源:aecouncil.com)
好,現(xiàn)在結(jié)論來了:AEC-Q102正式發(fā)布時(shí)間是2020年4月,可靠性測(cè)試起步1000小時(shí),一般不會(huì)做這么短,長(zhǎng)壽命至少4000小時(shí),就是5.5個(gè)月,那么符合標(biāo)準(zhǔn)的激光器件量產(chǎn)你猜會(huì)在什么時(shí)間?
歐司朗宣布世界上首款符合AEC-Q102的四通道激光器(來源:osram.com)
歐司朗作為全球光電器件的巨頭,在2019年9月宣布了其符合AEC-Q102的四通道激光器。注意,這只是宣布,離實(shí)際量產(chǎn)能用,還有很長(zhǎng)的時(shí)間。
這一點(diǎn)沒做過工程設(shè)計(jì)的小伙伴們可能不太有感覺,就比如新聞上發(fā)布了某項(xiàng)新技術(shù),大家可能就認(rèn)為馬上就能用上了,其實(shí)上還差得遠(yuǎn)呢。這中間大概的關(guān)系是這樣的:實(shí)驗(yàn)室àTier 2企業(yè)à Tier 1企業(yè)àOEMà用戶,大家可以看到,從實(shí)驗(yàn)室到用戶,中間還隔著很多道,其中還有Tier n企業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)且很復(fù)雜。
回到歐司朗這顆激光器件SPL S1L90A_3,我們看下它的datasheet信息。
歐司朗SPL S1L90A_3激光器手冊(cè)(來源:osram.com)
其中有幾個(gè)關(guān)鍵信息:
(1)?此激光器可以用于激光雷達(dá);
(2)?通過了AEC-Q102認(rèn)證;
(3) SPL S1L90A_3器件手冊(cè)初版發(fā)布時(shí)間是2022年2月。
做過汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小伙伴們應(yīng)該都了解上面的信息意味著什么,但我在這里還是科普一下:汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì),是極少在量產(chǎn)項(xiàng)目中直接采用全新器件的。
一是為了保證產(chǎn)品的可靠性,畢竟從來沒用過,技術(shù)實(shí)力不夠;二是為了降低BOM成本,畢竟新東西剛量產(chǎn)都貴,因?yàn)檫€沒上量呢;三是降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),新技術(shù)誰家都沒摸索過,出點(diǎn)問題項(xiàng)目可能就得延期,用之前大家都得“掂量掂量”。
接下來我就從一顆芯片開始,講一下一個(gè)新技術(shù)從發(fā)布到量產(chǎn)的流程:
芯片供應(yīng)商Tier 2制定芯片規(guī)劃(Roadmap),各Tier 1及OEM調(diào)研;
芯片供應(yīng)商確定芯片開發(fā)時(shí)間;
Tier 2提供免費(fèi)工程樣片,Tier 1預(yù)研(advance)項(xiàng)目設(shè)計(jì)導(dǎo)入;
Tier 2提供量產(chǎn)芯片,Tier 1采用量產(chǎn)芯片進(jìn)行DV(Design validation設(shè)計(jì)驗(yàn)證);
采用新器件的Tier 1的項(xiàng)目SOP,產(chǎn)品量產(chǎn);
OEM采用此Tier 1產(chǎn)品的車型量產(chǎn)。
新器件導(dǎo)入項(xiàng)目流程(來源:左成鋼)
從上面的新器件導(dǎo)入流程我們可以看到,一款新器件從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)需要1年以上時(shí)間,Tier 1設(shè)計(jì)好還需要1年時(shí)間,這差不多就需要2年或3年時(shí)間。這已經(jīng)算是比較快的了,要知道一般的汽車電子零部件,一個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)到SOP就是3年左右。如果從芯片供應(yīng)商做推廣開始算,期間少說也得3年時(shí)間了。
從歐司朗的那顆激光器的量產(chǎn)時(shí)間我們也能看出來,器件從發(fā)布到量產(chǎn),期間經(jīng)過了2年零5個(gè)月的時(shí)間,并且器件發(fā)布時(shí)間還稍早于AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間。
那么能不能再快一點(diǎn)呢?可以!
芯片在工程樣片階段就導(dǎo)入量產(chǎn)項(xiàng)目,如圖中紅色虛線箭頭所示,跳過驗(yàn)證階段。待芯片一量產(chǎn),馬上進(jìn)入DV,少則三個(gè)月,多則半年就可以達(dá)到臨近SOP狀態(tài)(指產(chǎn)品硬件凍結(jié),軟件大概率還在更新)。
那么這樣能有多快呢?這就取決于芯片供應(yīng)商和項(xiàng)目本身了,順利的話,說不定1年就SOP了,但還真沒怎么見過這么玩的,尤其是涉及到安全功能的零部件,OEM敢,Tier 1估計(jì)也不敢,因?yàn)槌鰡栴}是要負(fù)責(zé)的。
AEC-Q強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)碼?
理論上,AEC-Q只是一個(gè)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并不是法律,也沒有強(qiáng)制性的認(rèn)證制度,做與不做,“各憑心意”。但實(shí)踐中,汽車行業(yè)對(duì)電子零部件中采用的元器件的基本要求就是“車規(guī)級(jí)”,而AEC-Q已成為汽車行業(yè)事實(shí)上的電子零部件通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),只有通過了AEC-Q認(rèn)證,大家才認(rèn)為是車規(guī)級(jí)元器件。
即使OEM不去審核,Tier 1也不會(huì)偷偷地用“非車規(guī)”的器件,原因大概有以下幾點(diǎn):
(1)?無“非車規(guī)”器件可用。一般大的Tier 1都很規(guī)范,物料庫是全球共用的,有專門的團(tuán)隊(duì)維護(hù),物料庫中基本不會(huì)存在“非車規(guī)”物料;
(2)?新器件導(dǎo)入、器件變更、老器件廢止等有專門團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé),研發(fā)工程師一般沒有權(quán)限進(jìn)行操作,只能“有什么用什么”,基本不可能用到“非車規(guī)”器件;
(3) Tier 1和OEM差不多,為保證可靠性和項(xiàng)目進(jìn)度,也喜歡沿用老設(shè)計(jì),專業(yè)名詞叫“carry over”,也就是一般量產(chǎn)項(xiàng)目很少采用新器件做全新設(shè)計(jì),這個(gè)前面也講過。
那有沒有可能存在一種情況,非得用“非車規(guī)”器件呢?基本沒有。Tier 1沒有理由去使用“非車規(guī)”的器件,除非這個(gè)器件不在AECQ范圍內(nèi),如開關(guān)、電機(jī)、繼電器等機(jī)電器件,還有連接器、電線、PCB等,但這些物料都有其相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
因此,對(duì)想要進(jìn)入汽車行業(yè)的Tier 2來說,AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)就是個(gè)門檻。
激光雷達(dá)器件過“車規(guī)”,
不等于激光雷達(dá)也過了“車規(guī)”
講了半天,小伙伴發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題沒有,我最初提的問題是“激光器件Laser Components”有“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)嗎?而不是問“激光雷達(dá)”,為什么?
AEC-Q102 REV A規(guī)定的器件范圍(來源:aecouncil.com)
來回顧一下AEC-Q102規(guī)定的范圍:應(yīng)用于車內(nèi)或車外的光電子半導(dǎo)體optoelectronic semiconductors,如:LED,光電二極管,激光器件,從晶圓Wafer Fab技術(shù)講,還有光電晶體管。其中有激光雷達(dá)嗎?AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)中還真出現(xiàn)了一次Lidar這個(gè)詞,不過是說Laser的應(yīng)用。
AEC-Q102 REV A4.5章節(jié)(來源:aecouncil.com)
另外,我們從標(biāo)準(zhǔn)中AEC下面的一行字“Component Technical Committee”中也能來,他是管器件Component的,不是管零部件的。
AEC器件技術(shù)委員會(huì)(來源:aecouncil.com)
所以說,AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)不是用于激光雷達(dá)的,是用于激光雷達(dá)中用到的元器件的。這么說吧,所有的AEC—Q102標(biāo)準(zhǔn),全部都是規(guī)定電子元器件的,而非電子零部件。因此,元器件通過了ACE-Q102標(biāo)準(zhǔn)下的“車規(guī)”,不代表激光雷達(dá)也通過了。
有“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)嗎?
在回答這個(gè)問題前,我們先科普一下電子零部件標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于業(yè)內(nèi)具體做設(shè)計(jì)的小伙伴們來講,這些標(biāo)準(zhǔn)可能是耳熟能詳?shù)?,但?duì)于Tier 2或者OEM,大多數(shù)人還真不一定能講清楚。
下面是筆者總結(jié)的汽車行業(yè)電子零部件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有國(guó)標(biāo)也有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可能不全,但基本上就這么多,基于這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),電子零部件通過相應(yīng)測(cè)試項(xiàng)目及等級(jí),就可以認(rèn)為滿足了車載應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
汽車行業(yè)電子零部件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(來源:左成鋼)
當(dāng)然了,大多數(shù)車企會(huì)要求按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來,國(guó)內(nèi)的一般都參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),或其合資伙伴的標(biāo)準(zhǔn),外資品牌都有其自有標(biāo)準(zhǔn),某些測(cè)試項(xiàng)目是ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)中是沒有的,比如福特、大眾的不少標(biāo)準(zhǔn)都是高于ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)的,各家標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比這個(gè)事情比較復(fù)雜,寫出來估計(jì)大家也看不下去,也看不懂,在此略過不談。
但有一點(diǎn)大家要記住,ISO/IEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以看做是所有標(biāo)準(zhǔn)的元標(biāo)準(zhǔn),無論國(guó)標(biāo)、企標(biāo)等其他標(biāo)準(zhǔn),都可以看作其衍生標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)初入行或想了解汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的小伙伴們,建議從ISO/IEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)入手,建議讀英文原文,并且要多讀,反復(fù)讀。不要試圖一次從頭讀到尾,一般人做也不到??梢蕴x,也可以先挑自己需要的部分讀,或者感興趣的章節(jié)去讀。
對(duì)汽車電子零部件來講,比如VCU模塊,ECU模塊等,其首先需要選用符合AEC標(biāo)準(zhǔn)的電子元器件,再以電子零部件總成的方式,依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在合規(guī)試驗(yàn)室,通過OEM規(guī)定的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目及等級(jí),拿到測(cè)試報(bào)告,然后才可以裝車量產(chǎn)。至于具體測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試項(xiàng)目、周期、測(cè)試工裝、費(fèi)用等,掰開講內(nèi)容非常多。
汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(來源:左成鋼)
前面已講過,這里再重申一下:汽車電子零部件的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),也是非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
好,回到小標(biāo)題,有“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)嗎?答案是:有,也沒有。此話怎講?
廣義上來講,“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)可以指采用了“車規(guī)級(jí)”激光器及光電探測(cè)器?(SiPM)的激光雷達(dá),并且,激光雷達(dá)產(chǎn)品本身通過了相應(yīng)的汽車行業(yè)零部件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求。Tier 1具有IATF 16949等汽車行業(yè)認(rèn)證,這時(shí)才可以講這個(gè)激光雷達(dá)是“車規(guī)級(jí)”的。
但這并不準(zhǔn)確,甚至顯得很業(yè)余。在汽車行業(yè)內(nèi)部,大家一般并不這么講,因?yàn)槁犉饋怼⒉粚I(yè),大企業(yè)根本不屑于講自己的零部件是“車規(guī)級(jí)”的,你啥時(shí)候見過博世宣傳自己的ESP或iBooster是“車規(guī)級(jí)”的?
“車規(guī)級(jí)”要點(diǎn)總結(jié)
注意,敲黑板了,下面是結(jié)論,以后要考的:
(1) AECQ是器件級(jí)標(biāo)準(zhǔn),一般講的“車規(guī)級(jí)”是指某些種類的電子元器件,而電子零部件沒有特定的“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn),不存在所謂的“車規(guī)級(jí)”零部件(嚴(yán)格意義上,可以說芯片、激光器或探測(cè)器達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”,但不能說域控制器或激光雷達(dá)達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”);
(2)?如果只說滿足車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),或者說溫度范圍滿足車載應(yīng)用,而不說具體通過了哪個(gè)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn),都是假的“車規(guī)級(jí)”;
(3)?只有器件手冊(cè)datasheet上注明了“AEC-Q*** Qualified”,才表明此器件通過了車規(guī)級(jí)器件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,是“車規(guī)級(jí)”的,此時(shí)器件供應(yīng)商是能夠提供合規(guī)測(cè)試報(bào)告的。
記住這三點(diǎn),以后就不會(huì)被“無良商家”的廣告忽悠了,或者遇到滿嘴跑火車的人,你也可以把這篇文章甩給他,讓他好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。
技術(shù)的發(fā)展與“車規(guī)”標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)化
最近在外網(wǎng)看了一篇關(guān)于AEC標(biāo)準(zhǔn)的文章,寫得挺好的,原文較長(zhǎng),我大概給大家翻譯一下,下面是部分原文:
汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)化(來源:microcontrollertips.com)
我大概總結(jié)一下:
車規(guī)級(jí)認(rèn)證意味著元器件的生產(chǎn)制造和性能是符合特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的;
車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的,它是鮮活的,是不斷進(jìn)化的;
新標(biāo)準(zhǔn)是為應(yīng)對(duì)新技術(shù)而制定的;
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)因新技術(shù)和新的應(yīng)用而不斷地更新和進(jìn)化;
車規(guī)級(jí)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不期望涵蓋電子元件的所有使用場(chǎng)景和所有可能的故障模式。
“進(jìn)化中”的AEC標(biāo)準(zhǔn)
AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是最早制訂的、也最常被引用的AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)。在AEC網(wǎng)站上的“文檔”頁面列出了37個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和子標(biāo)準(zhǔn),其中七個(gè)被列為“新New”或“初始版本Initial release”。所以說AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是在不斷進(jìn)化的,特別是隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)還將保持這種持續(xù)更新的狀態(tài),以適應(yīng)新技術(shù)和應(yīng)用的需求。
比如,專門為光電半導(dǎo)體optoelectronics, MEMS傳感器, 以及模組multichip modules制定的標(biāo)準(zhǔn):
AEC-Q102:汽車應(yīng)用的光電半導(dǎo)體應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
AEC-Q103:MEMS壓力傳感器應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
AEC-Q104:汽車應(yīng)用的多芯片模塊(MCM)應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)解讀
AEC-Q102上面我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)講得比較多了,現(xiàn)在專門講一下這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和進(jìn)化。
AEC-Q102最初專注于光電二極管photodiodes,于2016年修訂后增加了LED,適用于所有汽車內(nèi)外部照明應(yīng)用。隨著新技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展。
AEC-Q102于2020年4月再次修訂,為激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用添加了激光器。標(biāo)準(zhǔn)定義了光電子半導(dǎo)體認(rèn)證的最低應(yīng)力測(cè)試要求和參考測(cè)試條件,同時(shí)它結(jié)合了各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),如JEDEC,IEC,MIL-STD,及各種制造商資格標(biāo)準(zhǔn),對(duì)器件提出了最高水準(zhǔn)的測(cè)試要求。
比如,對(duì)于光電半導(dǎo)體而言,使用壽命在很大程度上取決于應(yīng)用。內(nèi)部照明的要求就不那么嚴(yán)格,而用于車輛外部(比如前大燈和激光雷達(dá))時(shí),對(duì)可靠性的要求就要大幅度提高。另外,與乘用車相比,在卡車上的應(yīng)用對(duì)長(zhǎng)壽命的要求可能就要更高一些,這些在新標(biāo)準(zhǔn)中均有體現(xiàn),而這些內(nèi)容在之前的標(biāo)準(zhǔn)中是沒有的。
AEC-Q102 REV A中對(duì)LED可靠性驗(yàn)證的規(guī)定(來源:aecouncil.com)
另外,對(duì)比AEC-Q101的新舊版本,也能更明顯地看出來這種變化。光電半導(dǎo)體原來是涵蓋在《AEC-Q101分立半導(dǎo)體元件的應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》中的,在版本從D更新到E后,光電半導(dǎo)體相關(guān)內(nèi)容全部轉(zhuǎn)到了新的AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)中去。
AEC-Q101 REV D規(guī)定的器件范圍(來源:aecouncil.com)
AEC-Q101 REV E規(guī)定的器件范圍(來源:aecouncil.com)
然后再對(duì)比一下AEC-Q102的范圍,專門增加了激光器件Laser components:
AEC-Q102 REV A規(guī)定的器件范圍(來源:aecouncil.com)
另外,標(biāo)準(zhǔn)的誕生離不開眾多相關(guān)領(lǐng)域的專家和公司,他們做出了極其重要的貢獻(xiàn)。這從另一方面也能看出,AEC始終與業(yè)內(nèi)專家和公司保持著緊密聯(lián)系,AEC也會(huì)周期地的召開會(huì)議討論標(biāo)準(zhǔn)問題,這個(gè)后面單獨(dú)講。
AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者(來源:Hella)
QEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)能帶來哪些好處?這個(gè)Hella總結(jié)了一下,我們直接搬過來,最后一條算是Hella加的吧,畢竟主業(yè)是做車燈的:
有法可依;
標(biāo)準(zhǔn)匯集了超過60家公司的知識(shí)經(jīng)驗(yàn);
專注汽車級(jí)行業(yè)需求,并覆蓋了所有汽車級(jí)應(yīng)用范圍;
對(duì)所有電子元器件的平等性要求;
推動(dòng)新的車輛照明技術(shù)的應(yīng)用。AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)(來源:Hella)
AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)解讀
AEC-Q103是專門為MEMS壓力傳感器測(cè)試制定的標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)來講,車輛定位(GPS)、車輛的加減速(多軸加速度傳感器)、車輛的姿態(tài)(陀螺儀)等應(yīng)用,包括未來的飛行汽車,基于對(duì)安全的自動(dòng)駕駛的需求,MEMS器件都是必不可少的。
MEMS器件對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要性(來源:Bosch.com)
其實(shí)在AEC-Q100里面是涵蓋了MEMS傳感器的,但是沒用細(xì)分到壓力傳感器。在MEMS家族中,壓力傳感器是個(gè)特例。這也很好理解,你想一下,要想測(cè)氣體壓力,你就得開個(gè)孔,讓需要測(cè)量的氣體進(jìn)來,這樣才能進(jìn)行測(cè)量,而其他用途,比如溫度、磁場(chǎng)、加速度等就可以間接進(jìn)行測(cè)量。
我們來看下用于TPMS胎壓監(jiān)測(cè)的芯片:
用于TPMS的壓力傳感器芯片(來源:Infineon)
在標(biāo)準(zhǔn)的Scope中也明確了,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要和AEC-100結(jié)合使用,也就是說,AEC-Q103是專門針對(duì)壓力傳感器制定了一些額外的測(cè)試要求。
AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)范圍(來源:aecouncil.com)
除了大家熟知的胎壓監(jiān)測(cè)應(yīng)用外,發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定性、乘客安全系統(tǒng)和排放控制等方面的都有壓力傳感器的應(yīng)用,這個(gè)我們后面再講。
AEC-Q103對(duì)壓力傳感器的應(yīng)用并沒有給出很詳細(xì)的說明,僅從機(jī)械等級(jí)角度進(jìn)行了兩類區(qū)分,M1是通用傳感器,M2是用于TPMS的。
AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械等級(jí)(來源:aecouncil.com)
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)解讀
AEC-Q104是專門為Multichip Modules (MCM)多芯片模組制定的標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)很特殊。
前面我們講過,AEC-Q全是規(guī)定電子元器件的,而MCM是由多個(gè)元器件組成的一個(gè)模組,從某種意義上來講,它算是一個(gè)小型零部件了(其實(shí)MEMS也算是MCM,實(shí)際上AEC-Q104也包含了),只不過MCM是把一些芯片加器件做成了一個(gè)獨(dú)立封裝Package的形式,對(duì)外連接可以是焊盤,或者是連接器,我們來看下標(biāo)準(zhǔn)定義:
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍(來源:aecouncil.com)
目前標(biāo)準(zhǔn)僅適用于那些設(shè)計(jì)出來是可以直接焊接在PCB (Printed Circuit Board) 印刷電路板上的MCM的,這一點(diǎn)大家注意。
AEC-Q104是2017年initial release的,目前還沒有版本號(hào),和AEC-Q103一樣,還沒有定稿。AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)本身的范圍并沒有規(guī)定得很寬,明確的范圍包括LED模組、MEMs、SSD(Solid State Drives)以及帶連接器的MCMs。因?yàn)榭赡苄枰恍iT的規(guī)定和測(cè)試程序,AECQ-104明確了不包括大家熟知的IGBT和Power MOSFET模組。
MCM模組外觀
比如下面這個(gè)英飛凌的IGBT模組芯片手冊(cè),AEC-Q104就僅寫了汽車應(yīng)用, 沒有給出測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
IGBT模組(來源:Infineon)
另外,還有一個(gè)比較特別的地方,AEC-Q103和AEC-Q104在參考標(biāo)準(zhǔn)里面分別引入了ISO 16750-4(氣候負(fù)荷)及ISO 16750-5(化學(xué)負(fù)荷),在這其他的AEC標(biāo)準(zhǔn)里是沒有過的。前面我們講過,ISO 16750是汽車行業(yè)電子零部件標(biāo)準(zhǔn),這就有意思了,所以說從某種意義上來講,MCM算是一個(gè)小型零部件了。
除MCM外,AEC-Q104對(duì)SIP(System in Package,系統(tǒng)級(jí)封裝)也有指導(dǎo)意義。
SIP跟我們經(jīng)常談到的SOC(System on chip)類似,SOC是在一個(gè)chip上做了個(gè)系統(tǒng),而SIP是一個(gè)Package。當(dāng)然了,SOC是芯片供應(yīng)商直接做好了,以一個(gè)芯片的形式提供給Tier 1使用,而SIP既可以是芯片供應(yīng)商來做,也可以是和Tier 1或OEM基于具體應(yīng)用來定制開發(fā)的產(chǎn)品。
這個(gè)AEC-104中已清晰地規(guī)定了哪些產(chǎn)品可以做成SIP形式,以在做成SIP時(shí),哪些由芯片廠商做、哪些由Tier 1做、哪些由Tier 1.5做。(關(guān)于這個(gè),我們后面會(huì)再單獨(dú)發(fā)文章解析)
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍(來源:aecouncil.com)
那么,AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)意味著什么呢?
AEC-Q104是首個(gè)針對(duì)BLR測(cè)試的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(來源:ctimes.com)
AEC-Q104是AEC與Intel、Infineon、Microchip, NXP, OnSemi、TI等公司一起制定的,是行業(yè)首個(gè)適用于MCM和SIP、定義了BLR(Board Level Reliability板級(jí)可靠性)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。這解決了什么問題呢?
隨著車輛電動(dòng)化智能化及輔助駕駛技術(shù)的發(fā)展,原來元器件級(jí)采用AEC標(biāo)準(zhǔn),零部件級(jí)采用ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)(前文分析過零部件標(biāo)準(zhǔn),ctimes.com只寫了ISO16750),而對(duì)MCM和SIP,沒有適用標(biāo)準(zhǔn)。怎么進(jìn)行可靠性測(cè)試,這是長(zhǎng)期以來困擾芯片供應(yīng)商及Tier 1的一個(gè)問題。
MCM/SIP是由多個(gè)芯片及器件組成的一個(gè)封裝,那這其中用到的芯片和器件還需要相應(yīng)的AEC-Q測(cè)試嗎?這是個(gè)很好的問題,所以標(biāo)準(zhǔn)中也給出了建議——可以使用MCM中相應(yīng)器件的AEC-Q100, AEC-Q101,或AEC-Q200認(rèn)證原始數(shù)據(jù)去簡(jiǎn)化AEC-Q104認(rèn)證。
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍(來源:aecouncil.com)
ctimes.com對(duì)這個(gè)問題解釋得比較清楚,我們可以參考一下。就是說不管你用到了哪些器件,在你把這些器件封裝起來之前,最好已經(jīng)過了相應(yīng)的AEC-Q100, AEC-Q101,或AEC-Q200認(rèn)證測(cè)試。
AEC-Q104解讀(來源:ctimes.com)
上述內(nèi)容是強(qiáng)烈建議你去使用全部符合AEC-Q認(rèn)證的器件去做MCM,但是如果你真的要說我就是任性,我就“偏不用”,行不行?答案是“也可以”。標(biāo)準(zhǔn)原文是這么寫的:考慮到成本及客戶可能同意你這么干,AEC不要求每個(gè)sub-component(子器件)必須通過認(rèn)證,但是鼓勵(lì)MCM制造商采用AEC標(biāo)準(zhǔn)去認(rèn)證子器件,從而使MCM達(dá)到最高的質(zhì)量水平(promote best MCM quality)。
這里面的用詞非常講究,大家細(xì)品一下,包括括“address”、“encouraged”、“available”、“promote”等。所以我前面說過,推薦大家一定要去看標(biāo)準(zhǔn)原文,而不是翻譯過來的,原文才能咂摸出來那個(gè)欲說還羞、欲言又止,但又心有不甘的那種感覺,你品,你細(xì)品。
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(來源:aecouncil.com)
老外說話比較繞,不直來直去,我用漢語再給大家翻譯一下,可以指導(dǎo)大家未來的工作,大家記住了:?
(1) MCM要全部采用AEC認(rèn)證的器件;
(2)?然后只用進(jìn)行Group H測(cè)試即可;
(3)?否則的話你就得把所有測(cè)試項(xiàng)全來一遍;
關(guān)于(1),對(duì)那些聲稱達(dá)到?“車規(guī)級(jí)”的LTE模組、5G模組、WiFi-BLE模組等,我們要區(qū)分一下看它們有沒有通過AEC-Q測(cè)試。如果僅僅只是核心芯片有AEC-Q,或聲稱溫度范圍達(dá)到了車載應(yīng)用的最低85度要求,有個(gè)IATF16949或PPAP,然后就敢說自己是 “車規(guī)級(jí)”的,大家就要擦亮眼睛。
某通信模組的 “車規(guī)級(jí)”
關(guān)于(3),如果你說全做太花錢了,客戶同意你“可以不做”,那也行;但你拿標(biāo)準(zhǔn)原文去給客戶看看,我就不信哪個(gè)客戶會(huì)說“不用做”。
下面這個(gè)測(cè)試流程很清楚地寫明了認(rèn)證測(cè)試怎么做,大家可以細(xì)看一下,很有意思。
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程(來源:aecouncil.com)
“新四化”相關(guān)技術(shù)對(duì)元器件車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)
除原來就有的三個(gè)AEC標(biāo)準(zhǔn)外(Q100,Q101和Q200),我們已經(jīng)把最新的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都分析了一遍,現(xiàn)在我們?cè)倏匆幌轮鲃?dòng)及被動(dòng)安全、電動(dòng)化、智能化與網(wǎng)聯(lián)化對(duì)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)。
前面我們講過,AEC標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)鮮活的,一直在進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)。
AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)在汽車
“新四化”中的應(yīng)用
隨著技術(shù)的發(fā)展,車輛用LED做照明的越來越多,大家買車也要看前大燈是不是LED的,有沒有AFS自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能,最后要這個(gè)配置還得加錢,就是因?yàn)檎彰髯鳛橐环N主動(dòng)安全及被動(dòng)安全(比如日間行車燈DRL daytime running lamps)措施,大家都意識(shí)到了它的重要性。
BMW已經(jīng)量產(chǎn)了激光大燈,從最早的鹵素?zé)?,氙氣大燈,LED大燈,進(jìn)化到現(xiàn)在的激光大燈,能耗比LED降低了30%,反正就是很亮、很貴,具體有多貴,咱也不知道,咱也不敢問。
BMW Laserlight技術(shù)(來源:BMW)
LED用于屏幕背光,質(zhì)量的可靠性靠什么來保證?只能靠器件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
AEC-Q102的應(yīng)用范圍(來源:Hella)
還有就是現(xiàn)在火熱的激光雷達(dá),其核心就是激光器,前面我們講過了,但有一點(diǎn)大家注意到?jīng)]有,激光發(fā)射出去了,反射回來誰來接收?這就要用到光電探測(cè)器Photomultipliers(SiPM)了。
用于激光雷達(dá)符合AEC-Q102認(rèn)證的SiPm(來源:Onsemi)
激光器和探測(cè)器都過了AEC-102認(rèn)證,這個(gè)激光雷達(dá)才有了車載應(yīng)用的基礎(chǔ),用起來質(zhì)量才有保證,自動(dòng)駕駛車輛的安全才有保障。
AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)在汽車
“新四化”中的應(yīng)用
前面講過,除了大家熟知的胎壓監(jiān)測(cè)應(yīng)用外,MEMS壓力傳感器廣泛應(yīng)用于傳動(dòng)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。乘客安全系統(tǒng)一個(gè)典型的安全相關(guān)的應(yīng)用估計(jì)一般人不是很了解,比如側(cè)面碰撞和行人保護(hù)應(yīng)用。
用于被動(dòng)安全的壓力傳感器應(yīng)用(來源:ijert)
還有就是用于電動(dòng)車鋰電池的壓力檢測(cè),這也是一個(gè)安全需求。研究表明,測(cè)量電池組內(nèi)部的壓力能夠很好地提前對(duì)電池?zé)崾Э剡M(jìn)行預(yù)警。如果電池漏氣,加上溫度的突然上升,就會(huì)增加電池組內(nèi)部的壓力,從而產(chǎn)生壓力脈沖。MEMS壓力傳感器會(huì)持續(xù)地監(jiān)測(cè)電池包內(nèi)部的壓力,并實(shí)時(shí)發(fā)給BMS。即使在停車狀態(tài),電池包的任何壓力異常都可以通過MEMS壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。?
下面是NXP的一顆專用于電池壓力檢測(cè)的傳感器芯片手冊(cè),可以看到還是AEC-100認(rèn)證。
用于電池包的壓力傳感器應(yīng)用(來源:NXP)
還有就是現(xiàn)在很火的,用于自動(dòng)駕駛的線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向等應(yīng)用,都需要用到MEMS壓力傳感器。
用于制動(dòng)的壓力傳感器應(yīng)用(來源:ijert)
基于這些和車輛安全相關(guān)的應(yīng)用需求,AEC-Q100已經(jīng)無法滿足,于是AEC-Q103應(yīng)運(yùn)而生。另外,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是2019年才發(fā)布的,目前還是initial release初版狀態(tài),還沒有版本號(hào),所以現(xiàn)在看的壓力傳感器芯片手冊(cè)上面寫的還是依據(jù)AEC-100,這也是正常的。
AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)在汽車
“新四化”中的應(yīng)用
目前能看到的直接采用AEC-Q104認(rèn)證的MCM較少,不過我還是找到了一個(gè),剛好是和自動(dòng)駕駛技術(shù)相關(guān)的。
下面這個(gè)MCM可以用于802.11p DSRC、C-V2X應(yīng)用,里面集成了一個(gè)5 GHz單刀雙擲收發(fā)開關(guān),一個(gè)5 GHz高增益LNA(low-noise amplifier低噪放),一個(gè)5 GHz的PA(power amplifier功放)。
用于DSRC及C-V2X應(yīng)用的MCM(來源:Skyworks)
技術(shù)的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)化
基于目前汽車行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)并未包含某些器件及技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)證測(cè)試,包括我們前面提到的Power MCM。
還有,目前攝像頭的圖像傳感器(image sensor)和圖像信號(hào)處理器(ISP)適用的是AEC-Q100集成電路認(rèn)證,而攝像頭模組是按照零部件來算的。但從某種意義上講,攝像頭模組也許可以參考AEC-Q104的MCM測(cè)試要求,然后攝像頭總成按零部件?這個(gè)筆者并沒有找到相關(guān)參考資料。
另外就是車載觸摸屏及顯示器,目前也沒有相應(yīng)的AEC-Q標(biāo)準(zhǔn),但是據(jù)說啟動(dòng)會(huì)議在2017年已經(jīng)開過了。
車載觸摸屏及顯示器的車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
其實(shí)顯示器和攝像頭很接近,結(jié)構(gòu)上都是玻璃加一部分集成電路,對(duì)外接口也都是一樣的FPC連接器,但這目前是不符合AEC-Q104中對(duì)MCM范圍及接口部分描述的。
在此順便提一下另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。為了解決基于人類和計(jì)算機(jī)視覺的汽車成像系統(tǒng)在圖像質(zhì)量測(cè)量方面存在的相當(dāng)大的模糊性,IEEE‐SA(IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))專門成立了IEEE-SA P2020汽車成像標(biāo)準(zhǔn)工作組,并已開始著手開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是指定用于測(cè)量和測(cè)試汽車系統(tǒng)中圖像質(zhì)量的方法和指標(biāo)(不同于AEC-Q專注于器件級(jí)別)。
IEEE-SA P2020于2016年7月召開了初次電話會(huì)議,并且每年都會(huì)有幾次會(huì)議,最近的一次是2022年2月,類似于AEC的周期性會(huì)議模式。
多攝像頭汽車系統(tǒng)架構(gòu)(來源:IEEE)
HMI和計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)是智能座艙、ADAS和自動(dòng)駕駛功能不可或缺的一部分,而IEEE的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)未來將對(duì)這些領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生重要的指導(dǎo)作用。
最后,我們引用microcontrollertips.com的一段話作為結(jié)束:“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證是一個(gè)不斷進(jìn)化的、涵蓋了多種器件范圍的標(biāo)準(zhǔn),AEC組織也在一直不斷地根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展審視現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),并不斷地開發(fā)新的標(biāo)準(zhǔn),以滿足如ADAS、自動(dòng)駕駛、計(jì)算機(jī)視覺和激光雷達(dá)等新應(yīng)用的需求。符合AEC-Q認(rèn)證(AEC-Q qualified)是產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)及硬件選型中的重要因素?!?/p>
AEC的歷史及基本概念
前面我們著重介紹了AEC的最新標(biāo)準(zhǔn),以及順帶介紹了已有標(biāo)準(zhǔn),但并沒有直接從AEC的前世今生來介紹,這多少有點(diǎn)不太符合我們一貫的風(fēng)格。沒關(guān)系,接下來我們就開始正式介紹,大家搬好小板凳,泡上茶,我要開課了。
AEC歷史及簡(jiǎn)介
AEC的全稱是Automotive Electronics Council Component Technical Committee,汽車電子委員會(huì)元器件技術(shù)委員會(huì),不過大家一般都簡(jiǎn)稱AEC汽車電子委員會(huì),從其后面的“Component”能看出來,AEC是專注于元器件級(jí)別的,這個(gè)我們前面講過。
AEC成立的目的就是為了器件通用化。最早的時(shí)候行業(yè)是這樣的,比如福特要用一家芯片/器件供應(yīng)商的A芯片/器件,供應(yīng)商就要按照福特的要求進(jìn)行測(cè)試,通過后福特才會(huì)采用;但是如果克萊斯勒也要用,他是不是不認(rèn)可福特的測(cè)試的,供應(yīng)商就要再按克萊斯勒的要求再測(cè)一遍,才能用于克萊斯勒。福特和克萊斯勒提議建立AEC就是為了通用化,大家可以一起用,降低測(cè)試成本。
創(chuàng)建AEC的想法發(fā)生在1992年夏天的JEDEC會(huì)議上。GM (通用汽車)的德科電子(Delco Electronics)的Servais會(huì)見了Chrysler(克萊斯勒)的Jennings,隨后他們倆聊了在電子零件資格認(rèn)證領(lǐng)域遇到的一些共同困難,隨后提到了“通用資格規(guī)范”的想法,這是改善這種情況的一種可能的方法。
在1993 德科電子的一次會(huì)議上,討論了每家公司使用的各種資格認(rèn)證方法。會(huì)議決定,“通用認(rèn)證規(guī)范”的想法是可行的,此后不久就開始了Q100(集成電路應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證)的工作,主要IC供應(yīng)商都參與了標(biāo)準(zhǔn)的制定。AEC-Q100的初始版本(最初叫CDF-AEC Q100)在 1994 年 6 月提交給了所有的 IC 供應(yīng)商,這個(gè)文件代表了克萊斯勒,德爾科電子和福特的首選資格證書。
這個(gè)文件鼓勵(lì)交換資格數(shù)據(jù),并指出,如果一個(gè)部件符合該文件,則該部件對(duì)所有三家公司都具有資格。該文件不涉及定價(jià)問題,也不阻止三家公司使用其他資格要求作為特殊條件。
此后AEC又陸續(xù)制定了其他零件類別的認(rèn)證規(guī)范:如用于分立半導(dǎo)體器件的AEC-Q101和用于被動(dòng)器件的AEC-Q200。
AEC每年舉辦一次可靠性研討會(huì)。在1995年印第安納波利斯的研討會(huì)上,拍攝了以下AEC創(chuàng)始人的照片,來,我們膜拜一下大神:
AEC會(huì)員
汽車電子委員會(huì)(AEC)最初由克萊斯勒,福特和通用汽車成立,最初AEC由質(zhì)量體系委員會(huì)和組件技術(shù)委員會(huì)兩個(gè)委員會(huì)組成,現(xiàn)在的委員是由一些企業(yè)的固定會(huì)員(Sustaining Members)及其他技術(shù)會(huì)員(Technical members)、準(zhǔn)會(huì)員(Associate ?members)及特邀會(huì)員(Guest ?members)的代表組成。
固定會(huì)員主要來自Tier 1供應(yīng)商及器件制造商,包括:Aptiv安波福、Bosch博世, Bose博士、Continental大陸、Cummins康明斯、Denso電裝、Gentex、Harman哈曼、Hella海拉、John Deere、Kostal科世達(dá)、Lear李爾、Magna麥格納、Sirius XM,、Valeo法雷奧、Veoneer、Visteon偉世通、ZF采埃孚。
怎么樣,業(yè)內(nèi)小伙伴們對(duì)這些公司是不是都很熟?他們?nèi)缃裨谄囆袠I(yè)依然是大名鼎鼎,如雷貫耳。
在AEC官網(wǎng)上這些公司(包括Tier 1與Tier 2)的名字及商標(biāo)都有展示,不過是一個(gè)列表,我給整理成了一張圖片,方便大家查看。大家看下有沒有自己公司,看到了也可以心里小小的傲嬌一下不是。
AEC成員公司(來源:aecouncil.com)
有一點(diǎn)大家發(fā)現(xiàn)沒有,就是這里面幾乎沒有國(guó)內(nèi)公司,收購而來的Nexperia和ISSI勉強(qiáng)算兩個(gè)。所以國(guó)內(nèi)的Tier 1及國(guó)產(chǎn)汽車電子器件/芯片供應(yīng)商還需要繼續(xù)努力。
AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是免費(fèi)的
官網(wǎng)有段話挺有意思的:AEC組件技術(shù)委員會(huì)是為可靠、高質(zhì)量的電子元器件建立標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。符合這些規(guī)范的組件適用于惡劣的汽車環(huán)境,無需額外的元器件級(jí)認(rèn)證測(cè)試。本網(wǎng)站提供AEC組件技術(shù)委員會(huì)制定的技術(shù)文件。這些文檔可以直接下載。
AEC官網(wǎng)聲明(來源:aecouncil.com)
行業(yè)小伙伴們發(fā)現(xiàn)什么問題沒有?AECQ標(biāo)準(zhǔn)竟然是免費(fèi)的,還是可以直接下載來使用的,驚不驚喜,意不意外?AEC是不是很良心?是不是打破了我們的認(rèn)知?
可能會(huì)有小伙伴們說,我就從來沒買過標(biāo)準(zhǔn)???那我只能呵呵了。拋開盜版的標(biāo)準(zhǔn)不談,很少有標(biāo)準(zhǔn)是免費(fèi)的,包括大家常見的ISO、SAE等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),GB國(guó)標(biāo)也是要購買的,就是要便宜的多。筆者曾經(jīng)購買過一個(gè)SAE標(biāo)準(zhǔn),花了700多。大家在公司用的標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)是公司買的,都不是免費(fèi)得來的。
制定標(biāo)準(zhǔn)需要組織,需要人,就一定需要資金。雖然這些組織基本都是非營(yíng)利性組織,但組織運(yùn)轉(zhuǎn)也是需要資金支持的。另外,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)本身就是市場(chǎng)的產(chǎn)物,本身就是商品,制定標(biāo)準(zhǔn)的成本實(shí)際上就是分?jǐn)偨o那些從標(biāo)準(zhǔn)中獲益的機(jī)構(gòu)。比如DIN(德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的60%的工作是通過標(biāo)準(zhǔn)的收費(fèi)來支撐的。
我們來看一下這個(gè)SAEJ3018和自動(dòng)駕駛道路測(cè)試相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),價(jià)格是87美金。
AEC 年度研討會(huì)Annual Workshops
前面講AEC歷史時(shí)提過,AEC組織每年都有固定的可靠性研討會(huì),2019年因?yàn)檫€沒有疫情,研討會(huì)是正常舉辦了的。
關(guān)于2019年的會(huì)議,官網(wǎng)信息如下:2019歐洲AEC年度可靠性研討會(huì),暨第二屆歐洲汽車電子可靠性研討會(huì)于10月15日至16日在德國(guó)慕尼黑喜來登酒店舉行,參加會(huì)議的有:汽車電子Tier 1用戶,Tier 2供應(yīng)商以及歐洲OEM公司的與會(huì)代表。會(huì)議討論了影響汽車電子元件的18個(gè)各種主題的報(bào)告。歐洲研討會(huì)的會(huì)議形式與美國(guó)類似,包括了7個(gè)開放論壇小組討論,各種AEC文件的討論,以及對(duì)未來AEC-Q規(guī)范的開發(fā)和改進(jìn)的建議。
原定于2020年舉行的年度會(huì)議,因疫情改期到了2021年春,結(jié)果最后還是取消了。
2021年研討會(huì)因疫情取消(來源:aecouncil.com)
2022年的AEC可靠性研討會(huì)的計(jì)劃目前還沒有定下來。關(guān)于2022年研討會(huì)活動(dòng)的更多細(xì)節(jié),包括演講議題和主要研討會(huì)日期,屆時(shí)會(huì)在AEC官網(wǎng)公布。
我放幾個(gè)AEC研討會(huì)的議題小伙伴們感受下:
一個(gè)人體靜電放電的調(diào)查
電熱導(dǎo)致的寄生柵極泄漏
邦線工藝的評(píng)估和改進(jìn)
CMOS器件不同ESD模型失效特征的比較
制定一個(gè)IC因瞬態(tài)傳導(dǎo)干擾導(dǎo)致閂鎖的標(biāo)準(zhǔn)
另外,除了年度的可靠性研討會(huì)外,還有定期的技術(shù)委員會(huì)會(huì)議(Technical Committee Meetings),比如每周、每月及年度。另外,年度的技術(shù)委員會(huì)會(huì)議是和年度可靠性研討會(huì)同時(shí)間舉行的。
AEC章程
2. Functional Safety Quality-Managed:Ti提供一系列文檔來幫助Tier 1設(shè)計(jì)人員進(jìn)行功能安全設(shè)計(jì),降低產(chǎn)品認(rèn)證的工作量及認(rèn)證難度,提供的文檔包括器件的功能安全FIT值計(jì)算,F(xiàn)MEDA及功能安全手冊(cè)等。器件不是根據(jù)功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求的流程開發(fā)的,而是根據(jù)Ti通用質(zhì)量管理流程。
3. Functional Safety-Compliant:有證書,采用了功能安全開發(fā)流程,文檔多了FTA(故障樹分析),有功能安全證書。
我們解釋一下:
第一類產(chǎn)品:不屬于功能安全器件產(chǎn)品類別。此類器件通常沒有集成安全相關(guān)功能,但是開發(fā)功能安全系統(tǒng)時(shí)又離不開此類器件的參與。Ti 提供的FIT和FMD將有助于進(jìn)行安全分析。其實(shí)這已經(jīng)很好了,因?yàn)楹芏嗥骷?,比如被?dòng)器件和分立半導(dǎo)體器件(因?yàn)門i不怎么做這類器件,就沒涉及),設(shè)計(jì)時(shí)又離不開,用的又多(比起芯片數(shù)量要多得多,不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的),供應(yīng)商一般也不提供FIT和FMD,你需要自己找數(shù)據(jù)。
第二類產(chǎn)品:屬于功能安全器件產(chǎn)品類別。此類器件通常已集成了復(fù)雜的內(nèi)部監(jiān)控及診斷功能,同時(shí)TI又提供了相當(dāng)多的支持文檔,用于功能安全產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),可以大幅降低產(chǎn)品認(rèn)證的工作量及認(rèn)證難度。
第三類產(chǎn)品:功能安全合規(guī)產(chǎn)品。此類器件通常是集成了安全特性的復(fù)雜器件,如MCU、處理器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、電源管理芯片等。此類產(chǎn)品是在Ti通用質(zhì)量管理流程的基礎(chǔ)上,采用Ti的功能安全流程開發(fā)的。可以提供FTA(故障樹分析),有功能安全認(rèn)證證書。采用此類器件可大幅降低功能安全產(chǎn)品的設(shè)計(jì)難度及認(rèn)證難度,或者說,是設(shè)計(jì)功能安全產(chǎn)品的唯一高效途徑。
編輯:黃飛
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評(píng)論