什么是車規(guī)級(jí)？什么是車規(guī)級(jí)元器件？看這一篇就行了

一、什么是車規(guī)級(jí)？

經(jīng)常聽汽車銷售商說起的車規(guī)級(jí)到底是什么？首先它是一個(gè)汽車標(biāo)準(zhǔn)，符合各國立法的關(guān)于汽車標(biāo)準(zhǔn)的法規(guī)，各國的標(biāo)準(zhǔn)有所不同。比如汽車導(dǎo)航，就拿美國來說，要有AECQ認(rèn)證。

汽車電子由于其涉及人身安全的特殊性，對(duì)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(jī)、家電等一般消費(fèi)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(jí)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(yùn)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(shí)，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(dāng)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(dá)標(biāo)。EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)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(gè)方面：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)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(duì)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(jí)元器件？

工業(yè)級(jí)芯片的工作溫度范圍是-40攝氏度至85攝氏度，而車規(guī)級(jí)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(jí)（0~70攝氏度）、工業(yè)級(jí)（-40~85攝氏度）、車規(guī)級(jí)（-40~120攝氏度）、軍工級(jí)（-55~150攝氏度）。一般區(qū)分都是按芯片型號(hào)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(jí)代號(hào)為C，工業(yè)級(jí)代號(hào)為I，軍品級(jí)代號(hào)為M。車規(guī)級(jí)則是在工業(yè)級(jí)上的擴(kuò)展，有的代號(hào)是E，有的代號(hào)是S，一般溫度范圍是：-40~125攝氏度，強(qiáng)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(jí)實(shí)際上是一套硬件上的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。符合以上標(biāo)準(zhǔn)的，可以稱為車規(guī)級(jí)。

汽車不同于消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，會(huì)運(yùn)行在戶外、高溫、高寒、潮濕等苛刻的環(huán)境，且設(shè)計(jì)壽命一般為 15 年或 20 萬公里，迭代周期會(huì)遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子的2-3年，對(duì)環(huán)境、振動(dòng)、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(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)高。

車企通常會(huì)要求供應(yīng)商使用車規(guī)級(jí)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(jí)元器件？

車規(guī)級(jí)，即Automotive Grade，指要滿足車載等級(jí)要求的元器件，AEC-Q系列標(biāo)準(zhǔn)是行業(yè)公認(rèn)的車規(guī)元器件認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

AEC為美國汽車電子委員會(huì)（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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

AEC成員包括主機(jī)廠OEM，零部件廠商Tire1和元器件廠商等，AEC-Q是一種自愿性認(rèn)證，不存在官方認(rèn)可一說，測試報(bào)告相當(dāng)于一份元器件全面的“體檢報(bào)告”。

NXP、TI、MPS等元器件供應(yīng)商對(duì)元器件執(zhí)行AEC-Q驗(yàn)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(jià)能力。Tire1選擇并使用通過認(rèn)證的器件，OEM和Tire1負(fù)責(zé)審核AEC-Q報(bào)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(rèn)證，針對(duì)不同的器件分別有不同的測試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)，不同的標(biāo)準(zhǔn)也分別對(duì)應(yīng)不同的測試項(xiàng)。

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(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是AEC-Q100，又包含4個(gè)溫度等級(jí)，數(shù)字越小，等級(jí)越高。

車載元器件通過AEC-Q認(rèn)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(rèn)證是元器件進(jìn)入Tire1供應(yīng)鏈的第一步，對(duì)于涉及安全的應(yīng)用場景，如自動(dòng)駕駛等，還需要滿足功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262。

ECU在進(jìn)行關(guān)鍵器件選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、生產(chǎn)之后，整機(jī)會(huì)進(jìn)行環(huán)境可靠性試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，需要滿足ISO/TS 16949標(biāo)準(zhǔn)或者不同車企的企標(biāo)，如通用汽車的GMW3172標(biāo)準(zhǔn)、大眾VW80000標(biāo)準(zhǔn)等，通過認(rèn)證之后才能裝車。

一款車規(guī)級(jí)芯片或元器件從前期的選型，到硬件設(shè)計(jì)，到后面ECU的A/B/C樣件，再到DV/PV/EMC試驗(yàn)后裝車ET/PT，一般需要2年左右時(shí)間，才能進(jìn)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。