AEC-Q系列認證被公認為車規(guī)元器件通用試驗標準。IC設(shè)計企業(yè)要想進軍汽車電子領(lǐng)域和汽車電子零部件供應(yīng)鏈,AEC-Q系列就是其中一個必須要通過的驗證。車用電子主要依據(jù)國際汽車電子協(xié)會(Automotive Electronics Council,簡稱AEC)作為車規(guī)驗證標準,包括AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(離散組件)、AEC-Q102(離散光電LED)、AEC-Q103(傳感器)、AEC-Q104(多芯片組件)、AEC-Q200(被動組件),其測試條件比消費型芯片規(guī)范嚴苛。
進入汽車領(lǐng)域的必經(jīng)之路
克萊斯勒、福特和通用汽車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)立了汽車電子協(xié)會(AEC)。盡管AEC-Q系列認證并非強制性認證制度,但是現(xiàn)已被公認為車規(guī)元器件通用測試標準和進入汽車領(lǐng)域必經(jīng)途徑。
進入車輛領(lǐng)域并打入每個級別(Tier1)的汽車電子大廠的供應(yīng)鏈都需要獲得兩張票,第一張是由北美汽車產(chǎn)業(yè)所推的AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(離散組件)、AEC-Q102(離散光電LED)、AEC-Q103(傳感器)、AEC-Q104(多芯片組件)、AEC-Q200(被動組件)可靠性標準;第二張門票,則要符合零失效(Zero Defect)的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標準ISO/IATF 16949規(guī)范(Quality Management System)。
不同半導(dǎo)體產(chǎn)品有不同的AEC-Q標準
芯片設(shè)計企業(yè)需以產(chǎn)品分類選擇適宜的標準,如AEC-Q100(IC芯片)、AEC-Q101(半導(dǎo)體分立器件)、AEC-102(光電器件)、AEC-Q103(傳感器)、AEC-Q104(多芯片模塊)和AEC-Q200(被動元器件)。要進入汽車領(lǐng)域就需要獲得汽車電子協(xié)會AEC-Q可靠度標準和零失效(Zero Defect)供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標準IATF16949規(guī)范。
AEC-Q標準要求嚴格,認證難度大
車規(guī)級電子元件在環(huán)境要求,抗振動沖擊,可靠性以及一致性上都有嚴格要求,因此需要使用更加先進的工藝以及更加嚴苛的測試程序。
以AEC-Q100為例,規(guī)范了測試7大類別:
1)測試群組A(環(huán)境壓力加速測試)
2)測試群組B(使用壽命模擬測試)
3)測試群組C(封裝組裝整合測試)
4)測試群組D(芯片晶圓可靠度測試)
5)測試群組E(電氣特性確認測試)
6)測試群組F(瑕疵篩選監(jiān)控測試)
7)測試群組G(封裝凹陷整合測試)
AEC-Q100認證只能在全部通過七大類41次測試之后才可以進行。AEC-Q系列的認證、所有試驗的完成平均所需的最短時間亦約為半年。
進化中的AEC-Q標準
AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200這三個標準是最早制訂的、也最常被引用的AEC-Q標準。在AEC網(wǎng)站上的“文檔”頁面列出了37個標準和子標準,其中七個被列為“新New”或“初始版本Initial release”。因此AEC-Q標準正在演變中,尤其是高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及自動駕駛新技術(shù)的進步,該標準也會維持這種不斷更新的態(tài)勢,以滿足新技術(shù)及新應(yīng)用的需要。比如,專門為光電半導(dǎo)體optoelectronics, MEMS傳感器, 以及模組multichip modules制定的標準:1)AEC-Q102:汽車應(yīng)用的光電半導(dǎo)體應(yīng)力測試標準2)AEC-Q103:MEMS壓力傳感器應(yīng)力測試標準3)AEC-Q104:汽車應(yīng)用的多芯片模塊(MCM)應(yīng)力測試標準
汽車電子與消費類對比
IATF16949、AEC-Q及ISO16750中的很多測試標準及流程體系都是汽車行業(yè)所獨有的,包括我們之前提到的更改過程和重新認證過程。下面我們就從另外幾個維度比較汽車電器產(chǎn)品與消費類產(chǎn)品之間的區(qū)別。MPS總結(jié)出來的一個圖更直觀。MPS從環(huán)境溫度、使用壽命、失效率、產(chǎn)品生命周期等四個維度對消費電子和汽車電子進行了對比,其實核心還是那兩點:可靠性和長壽命。

如果我們再從更廣的維度對比一下,會更有助于理解汽車級標準的嚴苛:

這張圖從器件的生產(chǎn)、流程的控制、供應(yīng)鏈(Fab和Assembly)到認證標準維度對比了消費級、工業(yè)級和汽車級的差異,看了這張圖就更能理解“車規(guī)級”標準的嚴苛。因此,苛刻的車規(guī)級標準是全方位和多維度的,唯有這樣才能夠確保上百個ECU和上萬個電子元器件構(gòu)成的汽車在這一過程中最終實現(xiàn)長生命周期服役和高可靠性。
漫談汽車電子中的“車規(guī)級”要求
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