一、什么是車規(guī)級?
經(jīng)常聽汽車銷售商說起的車規(guī)級到底是什么?首先它是一個汽車標準,符合各國立法的關(guān)于汽車標準的法規(guī),各國的標準有所不同。比如汽車導(dǎo)航,就拿美國來說,要有AECQ認證。
汽車電子由于其涉及人身安全的特殊性,對元器件等質(zhì)素都提出了更高的要求,汽車中使用的包含電容在內(nèi)的元器件與手機、家電等一般消費電子有所不同,也就誕生了車規(guī)電容,顧名思義,為符合汽車生產(chǎn)規(guī)格的電容。
以車載導(dǎo)航為例,首先要求有高性能的處理器,車規(guī)級微控制單元專門處理CAN總線信息及控制邏輯,保障系統(tǒng)可靠運行。
然后是高清音視頻硬件的解碼,音視頻文件的解碼,支持前后座聲場及左右平衡位置調(diào)節(jié)。
同時,還要兼容原車CAN總線協(xié)議及原車線束,匹配原車協(xié)議,支持原車方向盤控制,正常顯示車輛行車電腦信息。
當然,快速定位及導(dǎo)航也是必須的,要支持加裝陀螺儀功能。
EMC電磁兼容性能要達標。EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。汽車電子設(shè)備的EMC要求包括兩個方面:一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值。安裝后,設(shè)備不得影響整車其他零部件的正常工作。另一方面是指設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。安裝后系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境下正常工作,不受外界影響。
二、什么是車規(guī)級元器件?
工業(yè)級芯片的工作溫度范圍是-40攝氏度至85攝氏度,而車規(guī)級芯片工作溫度范圍是-40攝氏度至125攝氏度。按照溫度適應(yīng)能力以及可靠性分為四類:商業(yè)級(0~70攝氏度)、工業(yè)級(-40~85攝氏度)、車規(guī)級(-40~120攝氏度)、軍工級(-55~150攝氏度)。一般區(qū)分都是按芯片型號的后綴字母來區(qū)分,不過根據(jù)不同的廠家后綴字母也不一樣。
芯片主要是還是溫度問題原來的商業(yè)級代號為C,工業(yè)級代號為I,軍品級代號為M。車規(guī)級則是在工業(yè)級上的擴展,有的代號是E,有的代號是S,一般溫度范圍是:-40~125攝氏度,強調(diào)在低溫或高溫以及大范圍溫度區(qū)間性能與可靠性。
所以,車規(guī)級實際上是一套硬件上的規(guī)格標準。符合以上標準的,可以稱為車規(guī)級。
汽車不同于消費級產(chǎn)品,會運行在戶外、高溫、高寒、潮濕等苛刻的環(huán)境,且設(shè)計壽命一般為 15 年或 20 萬公里,迭代周期會遠高于消費電子的2-3年,對環(huán)境、振動、沖擊、可靠性和一致性要求也較高,因此相應(yīng)成本也比消費級和工業(yè)級高。
車企通常會要求供應(yīng)商使用車規(guī)級元器件,以保證車載ECU產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,那么何為車規(guī)級元器件?
車規(guī)級,即Automotive Grade,指要滿足車載等級要求的元器件,AEC-Q系列標準是行業(yè)公認的車規(guī)元器件認證標準。
AEC為美國汽車電子委員會(Automotive Electronics Council),是由通用、福特和克萊斯勒為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標準而設(shè)立,Q為Qualification的首字母,AEC-Q是AEC組織的車規(guī)元器件通用測試標準。
AEC成員包括主機廠OEM,零部件廠商Tire1和元器件廠商等,AEC-Q是一種自愿性認證,不存在官方認可一說,測試報告相當于一份元器件全面的“體檢報告”。
NXP、TI、MPS等元器件供應(yīng)商對元器件執(zhí)行AEC-Q驗證測試,然后自我宣稱滿足AEC要求,以提高產(chǎn)品競爭力和溢價能力。Tire1選擇并使用通過認證的器件,OEM和Tire1負責審核AEC-Q報告。
AEC-Q適用于汽車用芯片、無源器件、分立半導(dǎo)體器件等認證,針對不同的器件分別有不同的測試標準對應(yīng),不同的標準也分別對應(yīng)不同的測試項。
AEC-Q100適用于芯片,AEC-Q101適用于分立半導(dǎo)體器件,AEC-Q102適用于分立光電子器件,AEC-Q103適用于MEMS器件,AEC-Q104適用于多芯片模組,AEC-Q200適用于無源元件。
其中,車規(guī)芯片認證標準是AEC-Q100,又包含4個溫度等級,數(shù)字越小,等級越高。
車載元器件通過AEC-Q認證是車用ECU質(zhì)量和可靠性保障的前提,車用元器件原則上都要滿足AEC-Q測試要求。
通過AEC-Q認證是元器件進入Tire1供應(yīng)鏈的第一步,對于涉及安全的應(yīng)用場景,如自動駕駛等,還需要滿足功能安全標準ISO26262。
ECU在進行關(guān)鍵器件選型、原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、生產(chǎn)之后,整機會進行環(huán)境可靠性試驗進行設(shè)計驗證,需要滿足ISO/TS 16949標準或者不同車企的企標,如通用汽車的GMW3172標準、大眾VW80000標準等,通過認證之后才能裝車。
一款車規(guī)級芯片或元器件從前期的選型,到硬件設(shè)計,到后面ECU的A/B/C樣件,再到DV/PV/EMC試驗后裝車ET/PT,一般需要2年左右時間,才能進入整車廠的供應(yīng)鏈。之后一般能擁有1-2年的供貨周期,隨著車型而改款。
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元器件
+關(guān)注
關(guān)注
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