什么是車規(guī)級(jí)？有車規(guī)級(jí)的激光雷達(dá)嗎？

伴隨著汽車電動(dòng)化和智能化，再加上這些年特斯拉，比亞迪等造車新勢(shì)力和國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力強(qiáng)勢(shì)興起，自動(dòng)駕駛技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展，與此同時(shí)，伴隨著國(guó)產(chǎn)化替代，“車規(guī)級(jí)”這一名詞逐漸進(jìn)入人們視野。

但“車規(guī)級(jí)”的含義究竟是什么呢？為什么要有“車規(guī)級(jí)”呢？有關(guān)的許多問(wèn)題你一定很無(wú)知，本文作者在個(gè)人了解AEC標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，并結(jié)合近期查閱到的許多有關(guān)材料，作些剖析，可謂拋磚引玉。

本書將從“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)入手，從激光器件AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)入手進(jìn)行解讀，循序漸進(jìn)地解答“何為車規(guī)級(jí)？”問(wèn)題這一問(wèn)題。那么就從自動(dòng)駕駛技術(shù)促進(jìn)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)入手，看看車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為了滿足新技術(shù)與新應(yīng)用的需要是怎樣一步步發(fā)展起來(lái)的。

由于AEC標(biāo)準(zhǔn)文檔量大面廣、信息量大，作者在解讀中難免有偏頗和疏漏之處，因此歡迎行業(yè)內(nèi)專家們進(jìn)行交流與探討，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)汽車電子元器件和零部件的研發(fā)。

什么是“車規(guī)級(jí)”？

但凡汽車行業(yè)，大多都聽(tīng)過(guò)這樣一句話，叫做“車規(guī)級(jí)”或者“汽車級(jí)”。正如蘋果發(fā)布了“視網(wǎng)膜屏”之后，人們說(shuō)他們就是“視網(wǎng)膜屏”，要不就是羞于向人問(wèn)好。車企喜歡說(shuō)自己車上用的是“車規(guī)級(jí)”零部件，Tier 1喜歡說(shuō)自己用的是“車規(guī)級(jí)”芯片，仿佛誰(shuí)用了非“車規(guī)級(jí)”的就落了下乘。

已有越來(lái)越多國(guó)內(nèi)器件供應(yīng)商開(kāi)始真正意義上地實(shí)施器件AEC-Q認(rèn)證和自建試驗(yàn)室。但是，我國(guó)“車規(guī)級(jí)”元器件的品種和數(shù)量仍然較少，一些宣稱是所謂“車規(guī)級(jí)”器件其實(shí)根本就沒(méi)有AEC-Q認(rèn)證。另外，盡管是“車規(guī)級(jí)”獲得通過(guò)，但是“車規(guī)級(jí)”的確遠(yuǎn)不止AEC-Q。

比如激光雷達(dá)，車企聲稱某款汽車是世界上第一款配備“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)的汽車，激光雷達(dá)供應(yīng)商們還在鼓吹自己的產(chǎn)品就是最先批量生產(chǎn)的“車規(guī)級(jí)”。外行看熱鬧，內(nèi)行會(huì)感覺(jué)“車規(guī)級(jí)”一詞“濫用”。下面我們以激光雷達(dá)為例談?wù)劇败囈?guī)級(jí)”概念的“濫用”。

1.1?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(wèn)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

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

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.）

從上面的材料中能得出什么結(jié)論？（1）AEC-Q102正式發(fā)布時(shí)間是2020年4月6日；（2）在這之前，并不存在為L(zhǎng)aser器件制定AEC標(biāo)準(zhǔn)。

那么問(wèn)題來(lái)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(lái)了（2017年已經(jīng)是ready to be published狀態(tài)了），最好的情況是，若標(biāo)準(zhǔn)從草案啟動(dòng)到正式發(fā)布之前都未進(jìn)行更新，并且某個(gè)工程2018年激光雷達(dá)是參照草案標(biāo)準(zhǔn)找零部件的，那么這個(gè)激光雷達(dá)就算達(dá)到車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)就算合格了。

但是一般情況下，上述假設(shè)并不成立。如果你聲稱已經(jīng)通過(guò)了AEC—Q驗(yàn)證，客戶卻要你做AEC—Q報(bào)告，你總不能說(shuō)是按草稿發(fā)出報(bào)告吧？此外，AEC-Q測(cè)試周期長(zhǎng)，成本高，一般不會(huì)用草稿測(cè)試，其原因是標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施后，如果有所補(bǔ)充，有些測(cè)試項(xiàng)目你不得不再做。

1.2?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(méi)有直觀概念，這么說(shuō)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

好，現(xiàn)在結(jié)論來(lái)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

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(méi)做過(guò)工程設(shè)計(jì)的小伙伴們可能不太有感覺(jué)，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)

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(guò)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。

曾經(jīng)從事過(guò)汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的朋友應(yīng)該知道以上資料的含義，不過(guò)筆者在此不妨科普下：汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，很少有量產(chǎn)項(xiàng)目直接使用全新器件。

一是為確保產(chǎn)品可靠，終究從未使用過(guò)，技術(shù)實(shí)力也不足；另一種是為減少BOM的費(fèi)用，畢竟新款的產(chǎn)品剛剛量產(chǎn)就已經(jīng)很昂貴了，原因是沒(méi)有上；新技術(shù)減少了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)新技術(shù)誰(shuí)也沒(méi)有摸索，出了點(diǎn)問(wèn)題工程可能要推遲，使用前你要“掂量掂量”。

下面筆者將以一塊芯片為切入點(diǎn)來(lái)講述一項(xiàng)新技術(shù)由推出到批量生產(chǎn)的過(guò)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)商決定了芯片的研制時(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）；

使用新裝置Tier 1項(xiàng)目SOP進(jìn)行了產(chǎn)品量產(chǎn)；

OEM使用該Tier 1的型號(hào)進(jìn)行量產(chǎn)。

新器件導(dǎo)入項(xiàng)目流程（來(lái)源：左成鋼）

從以上新器件導(dǎo)入流程中可以看出，一個(gè)新器件從設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)要1年多的時(shí)間，而Tier 1要想設(shè)計(jì)出來(lái)也要1年，幾乎要2年或者3年。這已是較快的事了，大家都知道普通汽車電子零部件中，一個(gè)工程從立項(xiàng)至SOP約3年。若以芯片供應(yīng)商的推廣為起點(diǎn)，其間少說(shuō)也要3年。

從歐司朗的那顆激光器的量產(chǎn)時(shí)間我們也能看出來(lái)，器件從發(fā)布到量產(chǎn)，期間經(jīng)過(guò)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。

那你能快一點(diǎn)嗎？能的！

芯片被引入工程樣片階段的量產(chǎn)項(xiàng)目中，如圖中的紅虛線箭頭所指示的那樣，省略了驗(yàn)證階段。等芯片量產(chǎn)后，立即進(jìn)入DV，少則三個(gè)月，多則半年即可達(dá)到接近SOP的狀態(tài)（指的是產(chǎn)品硬件被凍結(jié)而軟件仍有較大的可能性被更新）。

那么，這可以做到什么程度的快捷？這要看芯片供應(yīng)商以及項(xiàng)目本身，如果進(jìn)展順利，可能1年SOP，但是真的沒(méi)有多少人看到這樣玩過(guò)，特別是安全功能零部件方面，OEM都敢做，Tier 1大概都不敢做，因?yàn)槌霈F(xiàn)問(wèn)題都會(huì)承擔(dān)責(zé)任。

1.3 AEC-Q強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)碼？

從理論上講，AEC-Q僅僅是汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而非法律，沒(méi)有強(qiáng)制性認(rèn)證制度，做到了就“各憑心意”。但是在實(shí)踐中，汽車行業(yè)對(duì)于電子零部件所使用元器件最根本的要求是“車規(guī)級(jí)”,AEC-Q已經(jīng)成為汽車行業(yè)實(shí)際上電子零部件的通用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，人們只有經(jīng)過(guò)AEC-Q驗(yàn)證才能將其視為車規(guī)級(jí)。

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）沒(méi)有可供使用的“非車規(guī)”裝置。一般大型Tier 1標(biāo)準(zhǔn)較高，物料庫(kù)全球共享，由專業(yè)隊(duì)伍負(fù)責(zé)保養(yǎng)，物料庫(kù)基本上沒(méi)有“非車規(guī)”材料；

（2）新器件導(dǎo)入，器件變更和老器件廢止都由專門的團(tuán)隊(duì)來(lái)完成，研發(fā)工程師通常無(wú)權(quán)操作，他們只能“有用的東西”而基本上無(wú)法使用“非車規(guī)”器件；

（3）Tier 1與OEM大致相同，為了確保項(xiàng)目的可靠性與進(jìn)度，它還喜歡遵循舊的設(shè)計(jì)，專業(yè)的說(shuō)法是“carry over”，即在普通量產(chǎn)項(xiàng)目中極少使用新器件來(lái)進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)，這在之前已經(jīng)說(shuō)到了。

那么是否有可能會(huì)出現(xiàn)非要使用“非車規(guī)”裝置不可的現(xiàn)象？基本上不會(huì)。Tier 1找不到用“非車規(guī)”裝置的理由，除非該裝置不是AECQ，例如開(kāi)關(guān)，電機(jī)，繼電器和其他機(jī)電裝置，也有連接器，電線，PCB等等，但是這些材料有各自對(duì)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(lái)說(shuō)，AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)就是個(gè)門檻。

1.4?激光雷達(dá)器件過(guò)“車規(guī)”，不等于激光雷達(dá)也過(guò)了“車規(guī)”

講了半天，小伙伴發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題沒(méi)有，我最初提的問(wèn)題是“激光器件Laser Components”有“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)嗎？而不是問(wèn)“激光雷達(dá)”，為什么？

AEC-Q102 REV A規(guī)定的器件范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

來(lái)復(fù)習(xí)AEC-Q102所要求的范圍：用于汽車內(nèi)外的光電子半導(dǎo)體optoelectronic semiconductors例如：LED、光電二極管、激光器件、晶圓Wafer Fab技術(shù)以及光電晶體管等。這里面有沒(méi)有激光雷達(dá)？在AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)里也確實(shí)出現(xiàn)過(guò)一次Lidar，只不過(guò)它意味著Laser的應(yīng)用。

AEC-Q102 REV A4.5章節(jié)（來(lái)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(lái)，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(lái)源：aecouncil.com）

所以說(shuō)，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(shuō)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(guò)了ACE-Q102標(biāo)準(zhǔn)下的“車規(guī)”，不代表激光雷達(dá)也通過(guò)了。

1.5 有“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)嗎？

在回答這個(gè)問(wèn)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(lái)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(guò)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(lái)源：左成鋼）

當(dāng)然，多數(shù)車企也會(huì)提出要根據(jù)自身標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，國(guó)內(nèi)普遍參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，或者是他們合資伙伴，而外資品牌也是自有標(biāo)準(zhǔn)的，有些測(cè)試項(xiàng)目在ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)中并不存在，如福特，大眾有相當(dāng)一部分比ISO/IEC還高，各標(biāo)準(zhǔn)比較這事復(fù)雜得多，寫到這估計(jì)你都看不過(guò)去、讀不明白了，這里就省略不談。

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(wú)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)于剛進(jìn)入汽車行業(yè)或者想要學(xué)習(xí)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的朋友來(lái)說(shuō)，推薦從ISO/IEC和其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，推薦閱讀英文原文并多閱讀、多重復(fù)閱讀。不要企圖每次都從頭開(kāi)始讀，普通人是無(wú)法做到的?？商S閱讀或先選擇所需部分閱讀或有興趣篇章閱讀。

對(duì)于汽車電子零部件而言，如VCU模塊、ECU模塊等等，它需要先選擇滿足AEC標(biāo)準(zhǔn)要求的電子元器件然后通過(guò)電子零部件總成來(lái)實(shí)現(xiàn)，按照有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在合規(guī)試驗(yàn)室中通過(guò)OEM指定的有關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目和級(jí)別獲得試驗(yàn)報(bào)告后裝車量產(chǎn)。關(guān)于具體的測(cè)試計(jì)劃，測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試周期，測(cè)試工裝，成本等等，掰著說(shuō)的東西很多。

汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（來(lái)源：左成鋼）

前面已講過(guò)，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(méi)有。此話怎講？

簡(jiǎn)言之，“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)可指使用“車規(guī)級(jí)”激光器和光電探測(cè)器（SiPM）激光雷達(dá)，而且，激光雷達(dá)產(chǎn)品自身已經(jīng)過(guò)相應(yīng)汽車行業(yè)零部件標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求。Tier 1擁有IATF 16949和其他汽車行業(yè)認(rèn)證此時(shí)才能說(shuō)這臺(tái)激光雷達(dá)屬于“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)。

但是這種說(shuō)法是不確切的，甚至似乎是外行的。汽車行業(yè)內(nèi)，人們通常都不會(huì)這樣說(shuō)，因?yàn)檫@聽(tīng)上去很專業(yè)，大企業(yè)完全不屑說(shuō)他們零部件“車規(guī)級(jí)”，你們什么時(shí)候看到博世鼓吹他們ESP或者iBooster“車規(guī)級(jí)”了？

1.6?“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為器件級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通常所說(shuō)的“車規(guī)級(jí)”就是指一些類型的電子元器件，電子零部件并無(wú)具體的“車規(guī)級(jí)”，不存在所謂的“車規(guī)級(jí)”零部件（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)芯片、激光器或探測(cè)器達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”，但不能說(shuō)域控制器或激光雷達(dá)達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”）；

（2）若僅表示符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或溫度范圍符合車載應(yīng)用而不是具體采用哪一種AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)則為假“車規(guī)級(jí)”；

（3）只有在器件手冊(cè)datasheet中標(biāo)明“AEC-Q***Qualified”時(shí)，才能說(shuō)明該器件已通過(guò)車規(guī)級(jí)器件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證并具有“車規(guī)級(jí)”性，這時(shí)器件供應(yīng)商才能提供合規(guī)測(cè)試報(bào)告。

記住這三點(diǎn)吧，你再也不會(huì)為“無(wú)良商家”廣告所欺騙，或碰到滿口跑火車的人時(shí)，你還可以將此文拋給他，以便他努力學(xué)習(xí)。

2?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(lái)源：microcontrollertips.com）

我大致概括了一下：

車規(guī)級(jí)認(rèn)證是指元器件在生產(chǎn)制造，性能等方面達(dá)到某一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)并非固定不變，而是有生命、有演變；

新標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)新技術(shù)；

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)還將隨著新技術(shù)，新應(yīng)用不斷更新演變；

車規(guī)級(jí)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)并不能指望覆蓋電子元件全部使用場(chǎng)景，也不能覆蓋全部可能發(fā)生故障模式。

2.1?“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(yè)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(shuō)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)

2.1.1?AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)解讀

AEC-Q102上文中我們已說(shuō)得較多，現(xiàn)特別談?wù)勗摌?biāo)準(zhǔn)的制定與演變。

AEC-Q102最初主要使用光電二極管photodiodes,2016年在對(duì)其進(jìn)行改造后增加了LED，適用于多種車內(nèi)和車外照明應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)隨著新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

AEC-Q102于2020年4月進(jìn)行了重新修訂，新增了激光器在激光雷達(dá)系統(tǒng)中的使用。本標(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，以此為基礎(chǔ)結(jié)合了JEDEC,IEC和MIL-STD的各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，及各廠資格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，器件必須符合最高標(biāo)準(zhǔn)。

AEC-Q102 REV A中對(duì)LED可靠性驗(yàn)證的規(guī)定（來(lái)源：aecouncil.com）

另外，對(duì)比AEC-Q101的新舊版本，也能更明顯地看出來(lái)這種變化。光電半導(dǎo)體原來(lái)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(lái)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(lái)源：aecouncil.com）

另外，標(biāo)準(zhǔn)的誕生離不開(kāi)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(kāi)會(huì)議討論標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，這個(gè)后面單獨(dú)講。

AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者（來(lái)源：Hella）

QEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)能帶來(lái)哪些好處？這篇Hella概括起來(lái)，大家就直接搬來(lái)了，上一篇算Hella加上去了，說(shuō)到底主業(yè)就是做車燈：

有規(guī)律可循；

該標(biāo)準(zhǔn)收集了60多家企業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)；

關(guān)注汽車級(jí)行業(yè)的需求，涵蓋全部汽車級(jí)的應(yīng)用；

所有電子元器件都需要平等；

推廣新型車輛照明技術(shù)。

AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)（來(lái)源：Hella）

2.1.2?AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)解讀

AEC-Q103就是針對(duì)MEMS壓力傳感器檢測(cè)而設(shè)計(jì)的專用標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)而言，汽車定位（GPS），汽車加減速（多軸加速度傳感器），汽車姿態(tài)（陀螺儀）等等都有運(yùn)用，包括將來(lái)飛行汽車在內(nèi)，出于安全自動(dòng)駕駛要求，MEMS器件不可或缺。

MEMS器件對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要性（來(lái)源：Bosch.com）

實(shí)際上AEC-Q100中覆蓋MEMS傳感器，但無(wú)用細(xì)分成壓力傳感器。壓力傳感器屬于MEMS家族的特殊情況。這點(diǎn)也是非常容易理解的，大家想想，如果想要測(cè)量氣體壓力的話，就要開(kāi)一個(gè)洞，把要測(cè)量的氣體放進(jìn)去才能夠測(cè)量出來(lái)，其他的用途如溫度、磁場(chǎng)和加速度都是能夠間接測(cè)量出來(lái)的。

我們來(lái)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(lái)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(shuō)，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(lái)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(méi)有給出很詳細(xì)的說(shuō)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(lái)源：aecouncil.com）

2.1.3?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(guò)，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(lái)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(guò)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(lái)看下標(biāo)準(zhǔn)定義：

AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

目前標(biāo)準(zhǔn)僅適用于那些設(shè)計(jì)出來(lái)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(méi)有版本號(hào)，和AEC-Q103一樣，還沒(méi)有定稿。AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)本身的范圍并沒(méi)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。

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(méi)有給出測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

IGBT模組（來(lái)源：Infineon）

此外，還有一個(gè)比較特殊的地方，AEC-Q103和AEC-Q104在參考標(biāo)準(zhǔn)中分別引入了ISO 16750-4（氣候負(fù)荷）和ISO 16750-5（化學(xué)負(fù)荷），這在其他AEC標(biāo)準(zhǔn)中是沒(méi)有的。前文提到ISO 16750作為汽車行業(yè)電子零部件的標(biāo)準(zhǔn)很有意義，因此在一定意義上MCM可以看作小型零部件。

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和我們常說(shuō)的SOC（System on chip）很相似，SOC在chip中制作系統(tǒng)，SIP則為Package。當(dāng)然，SOC直接由芯片供應(yīng)商制作完成，并作為芯片供Tier 1采用，SIP則可由芯片供應(yīng)商制作，還可與Tier 1或者OEM根據(jù)特定應(yīng)用進(jìn)行定制研發(fā)。

這款A(yù)EC-104已經(jīng)明確說(shuō)明了什么樣的產(chǎn)品能夠制成SIP的形式以便制成SIP的時(shí)候芯片廠商是什么，Tier 1是什么和Tier 1.5是什么。（有關(guān)這方面的內(nèi)容，以后我們將另行發(fā)文解析）

AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來(lái)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(lái)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)。它解決的是一個(gè)怎樣的難題？

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(lái)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)（在前面對(duì)零部件標(biāo)準(zhǔn)的分析中，ctimes.com僅編寫ISO16750），而對(duì)MCM和SIP，沒(méi)有適用標(biāo)準(zhǔn)。如何進(jìn)行可靠性測(cè)試是困擾芯片供應(yīng)商和Tier 1多年的難題。

MCM/SIP采用多種芯片與器件封裝而成，那么在這種封裝中所使用的芯片與器件是否還要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的AEC-Q測(cè)試呢？這個(gè)問(wèn)題非常不錯(cuò)，因此標(biāo)準(zhǔn)還提出了一些建議—可利用MCM上對(duì)應(yīng)設(shè)備的AEC-Q100、AEC-Q101、或者AEC-Q200來(lái)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證來(lái)簡(jiǎn)化AEC-Q104。

AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

ctimes.com對(duì)這個(gè)問(wèn)題解釋得比較清楚，我們可以參考一下。就是說(shuō)不管你用到了哪些器件，在你把這些器件封裝起來(lái)之前，最好已經(jīng)過(guò)了相應(yīng)的AEC-Q100, AEC-Q101,或AEC-Q200認(rèn)證測(cè)試。

AEC-Q104解讀（來(lái)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(shuō)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(guò)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(shuō)過(guò)，推薦大家一定要去看標(biāo)準(zhǔn)原文，而不是翻譯過(guò)來(lái)的，原文才能咂摸出來(lái)那個(gè)欲說(shuō)還羞、欲言又止，但又心有不甘的那種感覺(jué)，你品，你細(xì)品。

AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法（來(lái)源：aecouncil.com）

老外說(shuō)話比較繞，不直來(lái)直去，我用漢語(yǔ)再給大家翻譯一下，可以指導(dǎo)大家未來(lái)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(lái)一遍；

在（1）方面，對(duì)于宣稱符合“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)的LTE模組，5G模組和WiFi-BLE模組，需要加以區(qū)別，看看是否通過(guò)了AEC-Q測(cè)試。如果只是核心芯片擁有AEC-Q或者宣稱溫度范圍滿足車載應(yīng)用最低85度需求，擁有一款I(lǐng)ATF16949或者PPAP，再大膽說(shuō)出它屬于“車規(guī)級(jí)”，你一定要擦亮雙眼。

某通信模組的 “車規(guī)級(jí)”

關(guān)于（3），如果你說(shuō)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(shuō)“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(lái)源：aecouncil.com）

2.2?“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(lái)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(guò)，AEC標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)鮮活的，一直在進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.1?AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)在汽車“新四化”中的應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步，汽車上使用LED作為照明的人不斷增加，人們?cè)谫?gòu)車時(shí)還要看看前大燈是否為L(zhǎng)ED，是否具備AFS自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，最后想要這樣的配置還要加錢，因?yàn)檎彰髯鳛橹鲃?dòng)安全和被動(dòng)安全的（比如日間行車燈DRL daytime running lamps）舉措，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到照明的重要性。

BMW已批量生產(chǎn)激光大燈，由最早的鹵素?zé)?、氙氣大燈、LED大燈演變?yōu)榧す獯鬅?，其能耗較LED低30%，反正就是很亮、很貴，具體有多貴，咱也不知道，咱也不敢問(wèn)。

LED用于屏幕背光，質(zhì)量的可靠性靠什么來(lái)保證？只能靠器件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

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(guò)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(lái)誰(shuí)來(lái)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(lái)源：Onsemi）

激光器和探測(cè)器都過(guò)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(lái)質(zhì)量才有保證，自動(dòng)駕駛車輛的安全才有保障。

2.2.2?AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)在汽車“新四化”中的應(yīng)用

前面講過(guò)，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(lái)源：ijert）

然后就是電動(dòng)車鋰電池壓力檢測(cè)了，這是一個(gè)安全需求。研究證明，測(cè)得電池組內(nèi)壓力可以較好的提前預(yù)警電池組熱失控。若電池泄漏，再加溫度驟升，則使電池組內(nèi)壓力升高，形成壓力脈沖。MEMS壓力傳感器將對(duì)電池包內(nèi)壓力進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)發(fā)送給BMS。甚至在停車狀態(tài)下也能用MEMS壓力傳感器監(jiān)測(cè)到電池包內(nèi)的任何壓力異常情況。

以下為NXP一款專門用于電池壓力檢測(cè)傳感器芯片手冊(cè)。可查看仍通過(guò)AEC-100認(rèn)證。

用于電池包的壓力傳感器應(yīng)用（來(lái)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(lái)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(wú)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(méi)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。

2.2.3?AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)在汽車“新四化”中的應(yīng)用

現(xiàn)在能夠見(jiàn)到的直接使用AEC-Q104驗(yàn)證的MCM還比較少，但筆者仍然發(fā)現(xiàn)其中之一，正好與自動(dòng)駕駛技術(shù)有關(guān)。

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(kāi)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(lái)源：Skyworks）

2.3?技術(shù)的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)化

從當(dāng)前汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有收錄對(duì)一些器件和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試的內(nèi)容，其中就有我們之前提到過(guò)的Power MCM標(biāo)準(zhǔn)。

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(lái)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？這位作者找不到有關(guān)的參考資料。

此外還有車載觸摸屏和顯示器，現(xiàn)在還沒(méi)有AEC-Q對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但據(jù)稱啟動(dòng)會(huì)議于2017年召開(kāi)。

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(jué)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(kāi)始著手開(kāi)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(kāi)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(lái)源：IEEE)

HMI及計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)是智能座艙，ADAS及自動(dòng)駕駛功能中必不可少的組成部分，IEEE這一標(biāo)準(zhǔn)在今后將會(huì)對(duì)技術(shù)在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用起到重要的引導(dǎo)作用。

最后引用一段microcontrollertips.com的話來(lái)結(jié)尾：“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證在發(fā)展、覆蓋各種設(shè)備范圍的規(guī)范，AEC組織不斷根據(jù)已有技術(shù)發(fā)展對(duì)已有規(guī)范進(jìn)行考察，不斷研發(fā)新規(guī)范以適應(yīng)例如ADAS，自動(dòng)駕駛，計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及激光雷達(dá)等新興應(yīng)用。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>

汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)化（來(lái)源：microcontrollertips.com）

3?.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(méi)有直接從AEC的前世今生來(lái)介紹，這多少有點(diǎn)不太符合我們一貫的風(fēng)格。沒(méi)關(guān)系，接下來(lái)我們就開(kāi)始正式介紹，大家搬好小板凳，泡上茶，我要開(kāi)課了。

3.1?AEC歷史及簡(jiǎn)介

這是AEC官網(wǎng)：http://www.aecouncil.com/，大家一定要看好了，認(rèn)準(zhǔn)了你吃不了虧，認(rèn)準(zhǔn)你上不了當(dāng)。

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(guò)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(lái)，AEC是專注于元器件級(jí)別的，這個(gè)我們前面講過(guò)。

AEC的建立是以器件通用化為宗旨。最早業(yè)界如此，例如福特需要使用一個(gè)芯片/器件供應(yīng)商A芯片/器件時(shí)，供應(yīng)商必須根據(jù)福特要求做試驗(yàn)，合格了福特才能使用；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。福特與克萊斯勒提出設(shè)立AEC的目的是通用化、所有人都能共同使用、減少測(cè)試成本。

創(chuàng)立AEC是1992年夏JEDEC大會(huì)提出來(lái)的。GM（通用汽車）的德科電子（Delco Electronics）的Servais會(huì)見(jiàn)了Chrysler（克萊斯勒）的Jennings，然后兩人聊起電子零件資格認(rèn)證領(lǐng)域中常見(jiàn)的幾個(gè)難題，接著又提及“一般資格規(guī)范”這一概念，并認(rèn)為這是改進(jìn)這一現(xiàn)狀的可能途徑。

在1993德科電子召開(kāi)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)議認(rèn)為“一般認(rèn)證規(guī)范”的設(shè)想是可行的，此后不久就開(kāi)始了Q100（集成電路應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證等）的工作，主要的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?tīng)柨齐娮雍透Ｌ氐氖走x資格證書。

這篇論文鼓勵(lì)交換有資質(zhì)的數(shù)據(jù)，同時(shí)也注意到如果某個(gè)組件滿足了論文的要求，那么這篇論文對(duì)于這3家企業(yè)來(lái)說(shuō)是有資質(zhì)的。這份文件并沒(méi)有討論定價(jià)問(wèn)題或妨礙3家企業(yè)將其他資格要求用作特殊條件。

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(lái)，我們膜拜一下大神：

3.2?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(lái)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(guò)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(méi)有自己公司，看到了也可以心里小小的傲嬌一下不是。

有一點(diǎn)大家發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，就是這里面幾乎沒(méi)有國(guó)內(nèi)公司，收購(gòu)而來(lái)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。

3.3?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(wú)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(lái)源：aecouncil.com）

業(yè)內(nèi)小伙伴發(fā)現(xiàn)了哪些問(wèn)題不是呢？AECQ標(biāo)準(zhǔn)居然免費(fèi)，或者直接下載就能用，驚而不驚、意而不露？AEC有良心嗎？是在突破我們的理解嗎？

也許有伙伴說(shuō)我一直沒(méi)有買標(biāo)準(zhǔn)呀？那么，我也就只能哈哈。撇開(kāi)盜版標(biāo)準(zhǔn)不談，幾乎沒(méi)有什么標(biāo)準(zhǔn)可以免費(fèi)使用，其中既有人們普遍使用的ISO,SAE之類的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，GB國(guó)標(biāo)還需要買，只是價(jià)格便宜了許多。作者曾買了一套SAE標(biāo)準(zhǔn)花費(fèi)700多元。每個(gè)人在企業(yè)中所使用的準(zhǔn)則實(shí)際上就是企業(yè)購(gòu)買而非無(wú)償獲得。

標(biāo)準(zhǔn)的建立要有組織和人員，必須有經(jīng)費(fèi)。盡管這些機(jī)構(gòu)基本上屬于非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)，但是機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)同樣需要經(jīng)費(fèi)支持。此外，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自身是市場(chǎng)的結(jié)果，它自身也是一種商品，而制訂標(biāo)準(zhǔn)所需費(fèi)用其實(shí)是分?jǐn)偟绞芤嬗跇?biāo)準(zhǔn)的組織身上。例如，DIN（德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）60%的努力都得到了標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)的支持。

我們來(lái)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。

SAEJ3018標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格（來(lái)源：SAE）

另外有個(gè)問(wèn)題小伙伴們不知道注意到了沒(méi)有，JEDEC，IEEE，ISO，SAE網(wǎng)站都是.org，而AEC是.com，具體的差別我也說(shuō)不清楚,反正小伙伴們記住AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)可以免費(fèi)從官網(wǎng)上下載就可以了,另外就是,記住官網(wǎng)地址: http://www.aecouncil.com/。

3.4?AEC 年度研討會(huì)Annual Workshops

前面講AEC歷史時(shí)提過(guò)，AEC組織每年都有固定的可靠性研討會(huì)，2019年因?yàn)檫€沒(méi)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(lái)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(kāi)放論壇小組討論，各種AEC文件的討論，以及對(duì)未來(lái)AEC-Q規(guī)范的開(kāi)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(lái)源：aecouncil.com）

2022年的AEC可靠性研討會(huì)的計(jì)劃目前還沒(méi)有定下來(lái)。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。

3.5?AEC章程

AEC章程全文很長(zhǎng)，有十幾頁(yè)，我挑了一些重點(diǎn)給大家講講。

3.5.1?AEC委員會(huì)與IATF16949

AEC最早成立時(shí)有兩個(gè)委員會(huì)，質(zhì)量體系委員會(huì)Quality ?Systems ?Committee和器件技術(shù)委員會(huì)Component Technical ?Committee，前者現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有了，所有的關(guān)于質(zhì)量體系規(guī)范根據(jù)IATF16949進(jìn)行就可以了，也就是說(shuō)，IATF16949標(biāo)準(zhǔn)繼承了這個(gè)委員會(huì)功能。

所以我們可以看到，現(xiàn)在只要是做汽車電子的，不管是器件供應(yīng)商，還是Tier 1，IATF16949認(rèn)證是個(gè)基礎(chǔ)。給大家看下TI在成都工廠的IATF16949證書，大家感受一下：

這里順便再講一下汽車行業(yè)的另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，做質(zhì)量或采購(gòu)的小伙伴們可能都聽(tīng)過(guò)，就是QS9000。QS9000基于ISO 9000體系（包括9000/1/2/4等標(biāo)準(zhǔn)），由克萊斯勒、福特和通用汽車公司于1994 年共同開(kāi)發(fā)，于2006 年12 月15 日被國(guó)際汽車工作組IATF所制定與推行的ISO/TS16949 汽車行業(yè)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)所取代，現(xiàn)在已經(jīng)更名為IATF16949，有些人還是習(xí)慣叫TS16949，那就說(shuō)明是入行較早的了。

IATF16949標(biāo)準(zhǔn)可以認(rèn)為就是用于汽車行業(yè)的ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)。IATF16949證書的有效期都是三年，而且證書有效期內(nèi)的每一年都是需要年審的，如果年審沒(méi)過(guò)，或者沒(méi)去做，證書就會(huì)被撤銷，一旦被撤銷，企業(yè)就必須重新進(jìn)行認(rèn)證了。

現(xiàn)在幾乎所有的OEM都強(qiáng)制規(guī)定其供貨商的質(zhì)量管理系統(tǒng)必需符合16949 標(biāo)準(zhǔn)，并要求擴(kuò)展至2-3 級(jí)供貨商。

3.5.2?會(huì)員分類及會(huì)員準(zhǔn)則

會(huì)員分類之前我們大概提了一下,現(xiàn)在詳細(xì)地講一下。

AEC會(huì)員由以下四類代表組成：

1. 固定會(huì)員（Sustaining Members）：代表終端用戶(end-user)的公司，如給OEM提供電子零部件或系統(tǒng)的Tier 1。固定會(huì)員是負(fù)責(zé)AEC組織的運(yùn)轉(zhuǎn)的，最初的會(huì)員來(lái)自Chrysler,德科電子,和Ford。任何的Tier 1都是可以請(qǐng)求成為固定會(huì)員的，固定會(huì)員們需要一起分擔(dān)每年舉行的研討會(huì)的全部費(fèi)用，積極參與每次的年度會(huì)議，并按章程承擔(dān)相應(yīng)職責(zé)。當(dāng)然，固定會(huì)員是享有一些特權(quán)的。

2. 技術(shù)會(huì)員（Technical members）：代表汽車市場(chǎng)（automotive-market）的公司，比如使用了電子元器件，或電子元器件的制造商等Tier 2。技術(shù)會(huì)員也是以申請(qǐng)的方式加入的，并分擔(dān)支付每年舉行的研討會(huì)的費(fèi)用，并享有完整的投票權(quán)。

3. 準(zhǔn)會(huì)員（Associate members）：代表一些公司或組織，為汽車電子行業(yè)提供技術(shù)支持或服務(wù)的tier 3、分包商、大學(xué)等。準(zhǔn)會(huì)員也是以申請(qǐng)的方式加入的，但只需要支付一半的分擔(dān)費(fèi)用，不過(guò)投票權(quán)是受限的。

4. 特邀會(huì)員（Guest members）：代表非汽車行業(yè)的電子市場(chǎng)公司或組織。特邀會(huì)員是可以免費(fèi)參會(huì)的（但是鼓勵(lì)能出錢時(shí)可以盡量出一些），當(dāng)然了，投票權(quán)是沒(méi)有的。

AEC組織有一個(gè)會(huì)員準(zhǔn)則，就是技術(shù)委員會(huì)成員只允許討論與質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)的東西，其他的諸如詳細(xì)的質(zhì)保信息、價(jià)格、供應(yīng)、需求預(yù)期、參數(shù)設(shè)計(jì)等都是不允許討論的。還有就是會(huì)員之間不能交換任何競(jìng)爭(zhēng)性敏感信息，包括未來(lái)的價(jià)格、個(gè)人意向、未來(lái)動(dòng)向、未來(lái)銷售額、市場(chǎng)份額、利潤(rùn)、地域或客戶信息等。

另外還由一點(diǎn)AEC特別強(qiáng)調(diào)的就是：AEC會(huì)員不得從事任何與汽車電子元器件生產(chǎn)商相關(guān)的任何交易或其它與商務(wù)相關(guān)的活動(dòng)。

3.5.3?申請(qǐng)入會(huì)

會(huì)員申請(qǐng)表我截了個(gè)圖，感興趣的小伙伴們可以看一下：

AEC會(huì)員申請(qǐng)表（來(lái)源：aecouncil.com）

通過(guò)申請(qǐng)后會(huì)收到錄取通知書（acceptance letter），我截了個(gè)圖，公司名稱我隱去了，大家看下內(nèi)容就可以了。

AEC會(huì)員錄取通知（來(lái)源：左成鋼）

加入AEC后，你公司的Logo就會(huì)被放到AEC官網(wǎng)上，按照公司名稱進(jìn)行排序（不是按加入的先后順序），很公平。Logo按Tier 1和Tier 2進(jìn)行了分組，每組再按名稱從A-Z進(jìn)行排序。

3.5.4?OEM的角色

OEM公司對(duì)AEC標(biāo)準(zhǔn)化同樣起著舉足輕重的作用，但要做到組織簡(jiǎn)化、效率高，OEM承擔(dān)部分信息輸入即可，例如，未來(lái)科技應(yīng)用視角和附加特殊要求。

OEM參與人代表以顧問(wèn)身份在新文件即將出版時(shí)審核該文件并建議改進(jìn)意見(jiàn)，但無(wú)最后表決權(quán)。此外，AEC還強(qiáng)烈地建議，這些OEM的代表都是半導(dǎo)體背景。

OEM能否參加會(huì)議？?jī)H有2種是為了增強(qiáng)AEC和OEM的連接，OEM能出席：

1.根據(jù)具體要求，例如OEM檢測(cè)到一個(gè)應(yīng)急或者關(guān)鍵文檔問(wèn)題時(shí)，AEC技術(shù)委員會(huì)必須立即進(jìn)行處理；

2.如有需要，定期（如每季度、每半年）召開(kāi)交流會(huì)，讓OEM了解當(dāng)前AEC的活動(dòng)，同時(shí)讓AEC了解OEM的問(wèn)題或計(jì)劃。

3.5.5 AEC有會(huì)員費(fèi)嗎？

講到這里，小伙伴們可能就要問(wèn)了，加入AEC有會(huì)員費(fèi)嗎？答案是：可以說(shuō)有，也可以說(shuō)沒(méi)有。

關(guān)于費(fèi)用，我們?cè)跁?huì)員分類里大概提了一下，現(xiàn)在再詳細(xì)講一下。AEC會(huì)員名義上來(lái)講是不要繳納會(huì)員費(fèi)的，但是除特邀會(huì)員外，其他會(huì)員是需要均攤年度可靠性研討會(huì)費(fèi)用的，這個(gè)費(fèi)用可以看作是參會(huì)費(fèi)，或者你當(dāng)成會(huì)員費(fèi)也行。

費(fèi)用怎么算？
1. 固定會(huì)員和技術(shù)會(huì)員，均攤費(fèi)用，比例是1；2. 準(zhǔn)會(huì)員，均攤費(fèi)用，比例是0.5；3. 特邀會(huì)員，可以免費(fèi)參會(huì)，但是鼓勵(lì)能出錢時(shí)可以盡量出一些，不強(qiáng)求。4. 除特邀會(huì)員外，無(wú)論參不參會(huì)，都需要繳費(fèi)。

3.6?AEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件

3.6.1?標(biāo)準(zhǔn)文件命名規(guī)范

AEC標(biāo)準(zhǔn)的文件命名有以下規(guī)范:1. Q1xx，是關(guān)于半導(dǎo)體器件的,比如Q100是集成芯片,Q101是分立半導(dǎo)體;2. Q2xx，是關(guān)于非半導(dǎo)體器件的,比如Q200是被動(dòng)器件；3. Q00x，如Q001，Q002等，是應(yīng)用于汽車電子器件范圍內(nèi)的關(guān)于方法、出版物、指導(dǎo)原則。

上面的1和2都是AEC的標(biāo)準(zhǔn)（Standards），而3則有以下三種：（1）.AEC技術(shù)委員會(huì)出版物（Publications），提供那些不適合以標(biāo)準(zhǔn)形式發(fā)布的，在AEC范圍內(nèi)的，關(guān)于產(chǎn)品、規(guī)范或服務(wù)的通用工程信息。（2）.AEC技術(shù)委員會(huì)說(shuō)明書（Specifications），用于清晰并準(zhǔn)確地定義那些用于汽車電子應(yīng)用的，關(guān)于購(gòu)買和使用電子器件的重要技術(shù)需求。（3）.AEC技術(shù)委員會(huì)指導(dǎo)原則（Guidelines），這個(gè)文件主要提供關(guān)于制造和測(cè)試的可行方法。

3.6.2?AEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

講了這么多，小伙伴們應(yīng)該已經(jīng)對(duì)AEC標(biāo)準(zhǔn)有了個(gè)大概的了解，這個(gè)小節(jié)我再系統(tǒng)地梳理一下，幫助大家把思路理順。

目前標(biāo)準(zhǔn)部分共有6個(gè)，我整理成了表格，如下：

AEC標(biāo)準(zhǔn)匯總（整理：左成鋼）

詳細(xì)的文檔及內(nèi)容部分我們隨后再講。

3.6.3?AEC相關(guān)文件

除標(biāo)準(zhǔn)外，還有AEC-Q001至006共6個(gè)文件，包括指南和出版物，用于配合標(biāo)準(zhǔn)使用，感興趣的小伙伴們也可以去下載了看一下，現(xiàn)整理如下：

AEC文件匯總（整理：左成鋼）

4?AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)解讀

最新的幾個(gè)AEC標(biāo)準(zhǔn)，從Q102、103到104，前面都已經(jīng)解讀過(guò)了，本章重點(diǎn)而解讀一下最早的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。就是AEC-Q100,101和200.

4.1?AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)

前面也講過(guò)了，Q100是最早的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，初版是1994 年 6 月提交給了所有的 IC 供應(yīng)商，現(xiàn)在的Rev H版本是2014.09.11發(fā)布的，至今沒(méi)有再更新了。

我們先來(lái)看一下標(biāo)準(zhǔn)的全稱: Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated Circuits，基于集成電路應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證的失效機(jī)理，名字有點(diǎn)長(zhǎng)，所以一般就叫“集成電路的應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)”。

集成電路應(yīng)該算是用得最多的，大家也最關(guān)注的，所以我們就把Q100講得詳細(xì)一點(diǎn)。

Q100除主標(biāo)準(zhǔn)(base document)外，還有12個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)，從001到012，分別如下：

AEC-Q100 Rev-H: Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated Circuits(base document)，主標(biāo)準(zhǔn)。

AEC-Q100-001 Rev-C: Wire Bond Shear Test，邦線切應(yīng)力測(cè)試。

AEC-Q100-002 Rev-E: Human Body Model (HBM) Electrostatic Discharge Test人體模式靜電放電測(cè)試。

AEC-Q100-003 Rev-E: Machine Model (MM) Electrostatic Discharge Test，[Decommissioned]?機(jī)械模式靜電放電測(cè)試，已廢止，因?yàn)镴EDEC里面也給淘汰了。

AEC-Q100-004 Rev-D: IC Latch-Up Test集成電路閂鎖效應(yīng)測(cè)試。

AEC-Q100-005 Rev-D1: Non-Volatile Memory Program/Erase Endurance, Data Retention, and Operational Life Test 非易失性存儲(chǔ)程序/擦除耐久性、數(shù)據(jù)保持及工作壽命的測(cè)試。

AEC-Q100-006 Rev-D: Electro-Thermally Induced Parasitic Gate Leakage Test (GL) [Decommissioned]?熱電效應(yīng)引起的寄生門極漏電流測(cè)試，已廢止，因?yàn)檎J(rèn)證測(cè)試不需要了（lack of need）。

AEC-Q100-007 Rev-B: Fault Simulation and Test Grading，故障仿真和測(cè)試等級(jí)。

AEC-Q100-008 Rev-A: Early Life Failure Rate (ELFR)?早期壽命失效率。

AEC-Q100-009 Rev-B: Electrical Distribution Assessment電分配的評(píng)估。

AEC-Q100-010 Rev-A: Solder Ball Shear Test錫球剪切測(cè)試。

AEC-Q100-011 Rev-D: Charged Device Model (CDM) Electrostatic Discharge Test帶電器件模式的靜電放電測(cè)試。

AEC - Q100-012 - Rev-: Short Circuit Reliability Characterization of Smart Power Devices for 12V Systems 12V 系統(tǒng)靈敏功率設(shè)備的短路可靠性描述。

13個(gè)文檔中，2個(gè)已經(jīng)是廢止?fàn)顟B(tài)，012適用于我們之前電氣架構(gòu)里面講過(guò)的HSD和LSD等智能芯片。

舉個(gè)例子，從下面這個(gè)英飛凌的HSD芯片手冊(cè)里面我們就能看到，ESD測(cè)試依據(jù)了AEC-Q100-002和011，短路測(cè)試用到了012。

某顆HSD芯片手冊(cè)（來(lái)源：英飛凌）

整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件太多，文章里不可能很詳細(xì)的解讀，我就挑些大家可能感興趣的點(diǎn)講一下，有需要的小伙伴可以留言，我隨后再詳細(xì)解讀。

4.1.1?溫度范圍

做過(guò)汽車電子設(shè)計(jì)的小伙伴們應(yīng)該都了解，溫度在汽車電子設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵，所以選芯片時(shí)，溫度范圍這個(gè)參數(shù)就非常關(guān)鍵。

AEC-Q100從REV G升級(jí)到H版后，刪掉了Grade 4，也就是不能用于車載應(yīng)用的0度～+70度溫度范圍。

AEC-Q100溫度范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

來(lái)看一個(gè)TI的芯片手冊(cè)，這里面在最開(kāi)始的部分就注明了通過(guò)了AEC-Q100認(rèn)證，溫度等級(jí)是Grade 1。

TPS54560-Q1芯片手冊(cè)（來(lái)源：Ti）

4.1.2?器件認(rèn)證測(cè)試

AEC-Q100的測(cè)試項(xiàng)目非常多，一共分成了7個(gè)測(cè)試組群，我們大概了解一下就可以了。

測(cè)試群組A：環(huán)境壓力加速測(cè)試，如室溫、高溫，濕度，溫濕度循環(huán)等；

測(cè)試群組B：使用壽命模擬測(cè)試，室溫、高低溫壽命測(cè)試；

測(cè)試群組C：封裝組裝整合測(cè)試 ，主要是邦線相關(guān)的測(cè)試；

測(cè)試群組D：芯片晶圓可靠度測(cè)試，如電遷移，熱載流子等；

測(cè)試群組E：電氣特性確認(rèn)測(cè)試；如ESD，EMC，短路閂鎖等；

測(cè)試群組F：瑕疵篩選監(jiān)控測(cè)試，過(guò)程平均測(cè)試及良率分析；

測(cè)試群組G：封裝凹陷整合測(cè)試，包括機(jī)械沖擊、震動(dòng)、跌落等測(cè)試。

我把標(biāo)準(zhǔn)里面的整個(gè)測(cè)試流程貼出來(lái)了，大家可以感受一下這個(gè)復(fù)雜度，體會(huì)一下這個(gè)認(rèn)證的難度。整個(gè)認(rèn)證的測(cè)試項(xiàng)目涵蓋了溫度、濕度、機(jī)械沖擊、振動(dòng)、EMC，ESD，電遷移、應(yīng)力遷移、熱載流子注入、閂鎖效應(yīng)、芯片剪切等方面的試驗(yàn)，涉及的芯片階段從設(shè)計(jì)（變更、晶圓尺寸）、晶圓制造（光刻、離子注入、制造場(chǎng)所轉(zhuǎn)移），到封裝（引線材質(zhì)、芯片清潔、塑封、制造場(chǎng)所轉(zhuǎn)移）等。

AEC-Q100認(rèn)證測(cè)試流程（來(lái)源：aecouncil.com）

總結(jié)起來(lái)就是，芯片認(rèn)證不單是芯片制造商Tier 2的事，還涉及到了晶圓供應(yīng)商和封測(cè)廠，測(cè)試是大家一起配合完成的。比如臺(tái)積電承包了全球 70%的車規(guī)級(jí)MCU 產(chǎn)量，沒(méi)有臺(tái)積電配合，你的MCU車規(guī)級(jí)認(rèn)證就沒(méi)法做。

我再放幾個(gè)詳細(xì)的測(cè)試要求大家感受一下AEC-Q100測(cè)試的嚴(yán)苛程度：

AEC-Q100測(cè)試要求（來(lái)源：aecouncil.com）
溫度循環(huán)和高溫工作都是3個(gè)批次，每批77個(gè)樣品，ELF早期壽命失效率需要3*800就是2400個(gè)樣品，做完試驗(yàn)都要求0失效。

AEC-Q100溫度循環(huán)TC測(cè)試要求（來(lái)源：aecouncil.com）

再看下具體的要求，比如Grade 0溫度循環(huán)是在-55度～+150度進(jìn)行2000個(gè)循環(huán)，所有等級(jí)（Grade0～3）的高溫工作要求都是1000個(gè)小時(shí)，也就是42天，大家感受一下，光溫度箱的電費(fèi)都不少錢。

總結(jié)一下AEC-Q100測(cè)試：

測(cè)試分成了7個(gè)測(cè)試組群；

循環(huán)類多數(shù)都是1000個(gè)循環(huán)；

耐久類多數(shù)都是1000小時(shí)；

共計(jì)45種各類試驗(yàn)項(xiàng)目；

AEC-Q100認(rèn)證測(cè)試所需要的時(shí)間要看具體測(cè)試項(xiàng)目，新器件項(xiàng)目多,時(shí)間就很長(zhǎng)。當(dāng)然也不一定，如果有通用數(shù)據(jù)，測(cè)試就可以簡(jiǎn)化，不能一概而論。整個(gè)測(cè)試周期幾個(gè)月或一年都是可能的，相應(yīng)費(fèi)用也就不同，這個(gè)和測(cè)試項(xiàng)目及時(shí)間有關(guān)，當(dāng)然也和測(cè)試機(jī)構(gòu)有關(guān)，自己測(cè)肯定便宜，第三方就貴一些。

4.1.3?器件變更測(cè)試

上面說(shuō)的測(cè)試是針對(duì)新器件的認(rèn)證測(cè)試，如果器件發(fā)生了變更，那么就需要重新進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。

這部分內(nèi)容AEC-Q100規(guī)定得特別詳細(xì)，我重點(diǎn)給大家解讀一下：

有變化就需要重新進(jìn)行認(rèn)證，不管是產(chǎn)品的變化還是制造流程的變化；

供應(yīng)商的變更需要滿足客戶使用需求；

即使最微小的變更，也需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的認(rèn)證測(cè)試；

如果測(cè)試失敗，必須找到根本原因（root cause），并在執(zhí)行了相應(yīng)的糾正和預(yù)防措施的情況下，器件才可以被認(rèn)為具備了再次進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證的條件。

AEC-Q100對(duì)器件變更的測(cè)試要求（來(lái)源：aecouncil.com）

汽車行業(yè)內(nèi)的小伙伴們一定對(duì)變更，業(yè)內(nèi)稱之為SCR（Supplier Change Request），有著刻骨銘心的理解。不管是OEM，還是Tier 1，不管是研發(fā)、測(cè)試，還是質(zhì)量和采購(gòu)，都很熟悉變更。筆者也認(rèn)為，應(yīng)該沒(méi)有哪個(gè)行業(yè)像汽車行業(yè)這樣如此重視變更的，在外企的小伙伴們應(yīng)該對(duì)上面截圖中的Fit，F(xiàn)orm，F(xiàn)unction有著無(wú)比深刻的理解。

總體來(lái)講就是，不管因?yàn)槭裁?，只要你變了，不管是產(chǎn)品，還是流程，任何潛在的有可能影響到產(chǎn)品物理特性、應(yīng)用、功能、質(zhì)量或可靠性的變更，都必須重新進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。

AEC-Q100中專門為器件變更的測(cè)試項(xiàng)目給出了指導(dǎo)原則：

AEC-Q100對(duì)器件變更的測(cè)試項(xiàng)指導(dǎo)原則（來(lái)源：aecouncil.com）

上面是測(cè)試項(xiàng)目，此外AEC還給大家準(zhǔn)備了一個(gè)極其復(fù)雜的多維表格Table 3，規(guī)定了哪些變更需要做哪些測(cè)試，詳細(xì)看過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的小伙伴們一定會(huì)對(duì)這個(gè)Table 3念念不忘的。

AEC-Q100對(duì)器件變更的測(cè)試項(xiàng)指導(dǎo)原則（來(lái)源：aecouncil.com）

我們以最后一項(xiàng)，F(xiàn)AB Site Transfer來(lái)舉例，看下如果芯片的晶圓工廠換了個(gè)地方，重新認(rèn)證要做哪些測(cè)試：

16項(xiàng)必做測(cè)試，包括溫濕度，溫度循環(huán)，邦線相關(guān)、電遷移、ESD等；

4項(xiàng)選做測(cè)試，比如H就是針對(duì)密封性。

注意，此處針對(duì)的是是晶圓工廠換地方的情況。如果封裝工廠換地方了，同樣需要再次做認(rèn)證測(cè)試，但是認(rèn)證的項(xiàng)目會(huì)少一些。

4.1.3.1?器件變更

因?yàn)檐囈?guī)級(jí)芯片的供貨周期動(dòng)輒10到15年，或者更長(zhǎng)，Tier 2要保證持續(xù)的供貨，這期間免不了產(chǎn)生變更，這個(gè)做過(guò)具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小伙伴們應(yīng)該很清楚，我們舉個(gè)例子大家感受一下。

我先解釋幾個(gè)業(yè)內(nèi)的專業(yè)名詞，大家記住了，后面要考的。

PCN：Product/Process Change Notification，產(chǎn)品/工藝變更通知

PCR：Product/Process Change Request，產(chǎn)品/工藝變更請(qǐng)求

SCR：Supplier Change Request，供應(yīng)商變更請(qǐng)求

下面是英飛凌的一顆器件的PCN，可以看到他同時(shí)變了三個(gè)地方，包括封裝工廠換地方，執(zhí)行無(wú)鹵和邦線金轉(zhuǎn)銅，這樣英飛凌也可以一次到位，免得進(jìn)行三次認(rèn)證測(cè)試，畢竟大家都想省錢省事嘛。

PCN舉例(來(lái)源:英飛凌)

4.1.3.2??器件變更流程

筆者經(jīng)驗(yàn)大概畫了一個(gè)變更流程圖，不一定非常準(zhǔn)確,小伙伴們湊合著看下。業(yè)內(nèi)的估計(jì)都很熟悉了,不熟悉的大概明白其中的意思就可以了?；谶@個(gè)然后再討論其影響，大家比較容易理解。

車規(guī)級(jí)器件變更流程舉例(來(lái)源:左成鋼)

流程圖直接看起來(lái)可能比較累，我給各位按時(shí)間順序解讀一下：

1. 芯片供應(yīng)商Tier 2提出PCR（這個(gè)不一定，可能Tier 1收到時(shí)就是PCN了，具體看情況）；

2. Tier 2重新進(jìn)行AECQ認(rèn)證測(cè)試，變更器件型號(hào)，給Tier 1發(fā)PCN；

3. Tier 2給出變更時(shí)間表及最后購(gòu)買期限（業(yè)內(nèi)稱Last time buy）；

4. Tier 1開(kāi)始走變更流程，評(píng)估此變更帶來(lái)的影響，從項(xiàng)目、技術(shù)、流程、采購(gòu)、到最后給OEM的交付等層面，這個(gè)我們掰開(kāi)了講，信息比較多：

(1)?項(xiàng)目層面：因?yàn)閷?duì)大的Tier 1來(lái)講，器件都是多項(xiàng)目共用的，一個(gè)器件變更就會(huì)涉及到非常多的項(xiàng)目和產(chǎn)品，這時(shí)負(fù)責(zé)此類器件的team就會(huì)發(fā)布一個(gè)變更通知，讓全球各個(gè)用到這個(gè)器件的team把產(chǎn)品信息匯總過(guò)來(lái)，然后再評(píng)估，最后給出結(jié)果，無(wú)非就是變和不變。①不變，那就通知Tier 2這個(gè)變更影響太大，不能變。不過(guò)這個(gè)一般不太好弄，胳膊擰不過(guò)大腿，Tier 2不會(huì)專門給你維持一個(gè)型號(hào)，除非你們關(guān)系很好，量很大，或者這個(gè)型號(hào)是給你定制的。②變，那就得先評(píng)估技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，這時(shí)候一般分3種情況。一是無(wú)影響，直接變，當(dāng)然這種情況很少；二是有較小的影響，做幾個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證一下就可以了；三是影響很大，比如MCU或某個(gè)關(guān)鍵器件的變更，不僅影響硬件，還影響軟件和工具鏈，那就麻煩大了。最好的情況是只有一個(gè)產(chǎn)品用到了這個(gè)器件，這家OEM的車型也馬上停產(chǎn)了，量也不大，Tier 1就直接Last time buy完事。當(dāng)然一般沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。

(2)?技術(shù)層面：也可以分三種情況，我們先講簡(jiǎn)單的。①不需要驗(yàn)證，這種一般是global其他類似產(chǎn)品已經(jīng)驗(yàn)證了，產(chǎn)品也切換過(guò)了，比如有個(gè)項(xiàng)目直接就用了新的型號(hào)，已經(jīng)量產(chǎn)了，你的應(yīng)用和人家一樣，那就可以直接切換了，當(dāng)然前提是OEM也同意，畢竟免去試驗(yàn)是給你省錢的。②簡(jiǎn)單驗(yàn)證即可，不需車輛層級(jí)的驗(yàn)證；③需要僅次于DV級(jí)別的驗(yàn)證，并且需要OEM配合進(jìn)行車輛層級(jí)的驗(yàn)證，這里面也分兩種，一種就是驗(yàn)證下功能就行了，另一種是還需要性能驗(yàn)證，比如需要車輛跑個(gè)幾萬(wàn)公里的路試，那就比較麻煩了。

(3)?流程層面：技術(shù)走變更流程，①利用Tier 1給的免費(fèi)樣品，讓工廠做一些新型號(hào)產(chǎn)品，供測(cè)試部門及OEM測(cè)試之用；②變更文檔，包括BOM、原理圖紙、裝配圖紙、軟件等；③測(cè)試部門進(jìn)行新產(chǎn)品測(cè)試，測(cè)試通過(guò)后出具測(cè)試報(bào)告；④走變更流程，系統(tǒng)上傳所有文檔；⑤變更通過(guò)后，PM協(xié)調(diào)工廠及OEM切換產(chǎn)品型號(hào)供貨。

(4)?采購(gòu)層面：根據(jù)last time buy時(shí)間協(xié)調(diào)研發(fā)、生產(chǎn)、項(xiàng)目及OEM，下好采購(gòu)訂單，保證老型號(hào)有足夠的庫(kù)存保障一段時(shí)間生產(chǎn)，等新型號(hào)按時(shí)到貨，順利切換。一定不能出現(xiàn)青黃不接，那可就慘了。

(5) OEM交付：生產(chǎn)根據(jù)器件庫(kù)存、產(chǎn)品庫(kù)存及研發(fā)給出的變更時(shí)間表，合理安排生產(chǎn)，保障新舊型號(hào)順利切換。當(dāng)然，切新型號(hào)需要涉及到生產(chǎn)一系列的文檔更新，如來(lái)料檢測(cè)、作業(yè)指導(dǎo)書、產(chǎn)品下線測(cè)試（EOL）等，工作量也很大，這些都是流程性的，16949和PPAP里都有，在此不再贅述。

5. OEM這邊，上面大概也提了，OEM收到PCR，對(duì)OEM來(lái)講就是SCR，他也要評(píng)估，如果需要測(cè)試，他就要安排車輛供Tier 1測(cè)試，這些都是要收錢的，因?yàn)槭荰ier 1提出的變更。測(cè)試沒(méi)問(wèn)題，就會(huì)同意此次變更，按時(shí)間點(diǎn)切換新型號(hào)零部件供貨，當(dāng)然OEM也是有一堆流程要走，一堆文檔要做的。OEM的小伙伴都很清楚，這個(gè)不再贅述。

4.1.3.3??器件變更舉例

我給大家看幾個(gè)真實(shí)的變更文件，大家感受一下，有個(gè)直觀的印象。

先看一下器件層面的，除了器件本身的PN（Part number）需要變更外，器件上的絲印、包裝的標(biāo)簽等都需要變更。下面的例子不是芯片，而是分立半導(dǎo)體器件，屬于AEC-Q101范圍，這里就是舉個(gè)例子，道理是一樣的。

PCN舉例(來(lái)源:英飛凌)

芯片供應(yīng)商同時(shí)會(huì)給出時(shí)間表，告訴你什么時(shí)候能做好AEC認(rèn)證，免費(fèi)樣品什么時(shí)候能提供給你，新器件什么時(shí)候能開(kāi)始供貨，老器件下訂單的最后期限及最后交付時(shí)間等。

PCN時(shí)間表舉例(來(lái)源:英飛凌)

然后到Tier 1這邊，需要變更的文件其實(shí)有一大堆，我就放個(gè)BOM大家感受一下。從下面這個(gè)變更記錄能看出來(lái)，這個(gè)產(chǎn)品12 年量產(chǎn)，量產(chǎn)前應(yīng)該就變了一次了，所以量產(chǎn)版本已經(jīng)是B了，然后當(dāng)年又變了一次，升版到C，第二年變了兩次，直接升到E，第三年接著變更。

你感受一下，工程師每天都在忙什么？就這還是一次變更湊了好多個(gè)器件。

BOM變更（來(lái)源：左成鋼）

然后，OEM這邊會(huì)收到Tier 1發(fā)來(lái)的PCR，說(shuō)明變更涉及到的產(chǎn)品，變更的原因，因變更做了哪些試驗(yàn)。OEM轉(zhuǎn)換成己方的SCR，批準(zhǔn)后就變成PCN就可以執(zhí)行下去了。

變更申請(qǐng)單（來(lái)源：左成鋼）

4.1.3.4??器件變更的影響

那么變更會(huì)有什么影響呢，上面已經(jīng)講得很清楚了，總結(jié)起來(lái)就是：廢人、費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢。

你說(shuō)在Tier 1和OEM的小伙們整天都在忙什么呢？你以為他們是整天在搞技術(shù)，搞設(shè)計(jì)嗎？不是，大家都在忙于項(xiàng)目維護(hù)、產(chǎn)品變更、文檔變更、圖紙變更、溝通協(xié)調(diào)。汽車行業(yè)呆久了，大家對(duì)變更就習(xí)以為常了。

上面講的英飛凌的那個(gè)PCN，一起湊了3個(gè)變更。其實(shí)那只是一個(gè)器件，實(shí)際上英飛凌同時(shí)變更了一批器件，這樣可以文檔一起變、試驗(yàn)一起做、英飛凌的工程師也省事了。換做Tier 1也一樣，手頭一堆的項(xiàng)目，我見(jiàn)過(guò)一個(gè)人同時(shí)手上有近10個(gè)量產(chǎn)項(xiàng)目，還同時(shí)負(fù)責(zé)著一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，手頭的PCN一大堆。對(duì)應(yīng)到一個(gè)具體的產(chǎn)品，我見(jiàn)到同時(shí)變更十幾個(gè)器件的。所以Tier 1工程師收到了PCN一般是不著急的，先攢著，攢到差不多了，手頭所有項(xiàng)目一起變更了，文檔一起做，試驗(yàn)一起做，不光省事，還不容易出錯(cuò)。

與OEM相對(duì)應(yīng)的是大同小異，尋找測(cè)試車相當(dāng)麻煩，既要尋找新車又要涉及多種型號(hào)的配置。一般那個(gè)時(shí)候很難一次找完，因?yàn)椴荒芤黄鹣戮€啊，要等到生產(chǎn)計(jì)劃制定好后，車子湊過(guò)去告訴Tier 1來(lái)檢測(cè)。所以也是最好有幾家Tier 1一起變更幾個(gè)零部件，他們就一起測(cè)了，省事。

事實(shí)上，對(duì)無(wú)論是Tier 1或是OEM來(lái)說(shuō)，這一改動(dòng)都十分繁瑣、費(fèi)力，尤其對(duì)實(shí)車測(cè)試、協(xié)調(diào)找車來(lái)說(shuō)，更是十分繁瑣。再加上環(huán)境比較惡劣，由于考試通常是在戶外進(jìn)行的，一到夏天車上就可以熱得要死，到了冬天凍得手指頭也掐不掉電線了，得有多么凄慘。想要感受夏日吐魯番激情沙漠、冬日黑河浪漫冰雪的朋友，都可以進(jìn)坑汽車行業(yè)。

最后再次提到，普通車規(guī)級(jí)器件及汽車零部件生命周期要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于個(gè)別型號(hào)。一輛車一般賣不了幾年就改款，或者直接停產(chǎn)，但車本身的生命周期都在10年以上，壞了怎么辦？這要求器件及零部件也要在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)生產(chǎn)才能確保售后市場(chǎng)的安全。

當(dāng)然，元器件通常是共享的，沒(méi)有什么問(wèn)題，OEM那邊的零部件通常是許多車型共享的，其中就包括電子零部件。但是仍有某一種型號(hào)專門針對(duì)某一種零部件，則要根據(jù)該型號(hào)市場(chǎng)存量，OEM想方設(shè)法確保售后市場(chǎng)。因此從這個(gè)角度看，小朋友在買車的時(shí)候，絕對(duì)不能買到不依賴譜車廠或者存量極少的汽車，這是合理的，不然幾年后等到你修汽車的時(shí)候可能會(huì)哭鬧不止，要么沒(méi)有配件，要么配件太貴沒(méi)有必要修理。

4.2?AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)

Q101標(biāo)準(zhǔn)是用于分立半導(dǎo)體器件的，標(biāo)準(zhǔn)全稱：Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Discrete Semiconductors，基于分立半導(dǎo)體應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證的失效機(jī)理，名字有點(diǎn)長(zhǎng)，所以一般就叫“分立半導(dǎo)體的應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)”?，F(xiàn)在的Rev E版本是2021.03.01剛發(fā)布的最新版。

Q101除主標(biāo)準(zhǔn)外，還有6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，從001到006，分別如下：

AEC-Q101-001 Rev-A: HBM ESD，人體模型靜電測(cè)試。

AEC-Q101-002 Rev-A: MM ESD，機(jī)械模式靜電測(cè)試，和Q100一樣，已廢止。

AEC-Q101-003 Rev-A: 邦線切應(yīng)力測(cè)試。

AEC-Q101-004 Rev-:多種測(cè)試。

AEC-Q101-005 Rev-: 帶電器件模式的靜電測(cè)試。

AEC-Q101-006 Rev-: 12V系統(tǒng)靈敏功率設(shè)備的短路可靠性描述。

6個(gè)文檔中，1個(gè)已經(jīng)是廢止?fàn)顟B(tài)，006適用于我們之前電氣架構(gòu)里面講過(guò)的一些不在Q100范圍內(nèi)的HSD或LSD智能器件。

4.2.1?標(biāo)準(zhǔn)范圍

集成電路大家聽(tīng)得比較多，也容易理解，但是分立半導(dǎo)體器件估計(jì)非業(yè)內(nèi)人士都是第一次聽(tīng)到，我就大概解釋下哪些算是分立半導(dǎo)體器件。先放張標(biāo)準(zhǔn)原圖，大家感受一下：

AEC-Q101分立半導(dǎo)體器件（來(lái)源：aecouncil.com）

AEC-Q101按Wafer Fab晶圓制造技術(shù)，分為以下幾種，主要是MOS、IGBT、二極管、三極管、穩(wěn)壓管、TVS、可控硅等。

AEC-Q101分立半導(dǎo)體器件（來(lái)源：aecouncil.com）

關(guān)于器件范圍，在AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)解讀中我們提專門講了，AEC-Q101在版本從D更新到E后，光電半導(dǎo)體全部轉(zhuǎn)到了新的AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)中去。所以如果有小伙伴們發(fā)現(xiàn)有的光電器件手冊(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是AEC-Q101，那就去看下這個(gè)器件手冊(cè)的時(shí)間就能發(fā)現(xiàn)是否存在問(wèn)題了。

4.2.2?溫度范圍

關(guān)于溫度范圍這塊兒，比起Q100針對(duì)芯片區(qū)分了4檔溫度范圍、最高才150度，Q101標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)單粗暴，規(guī)定最低溫度范圍就是-40度～+125度，你可以高，但不能低。

AEC-Q101分立半導(dǎo)體器件溫度范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

不過(guò)沒(méi)關(guān)系，分立半導(dǎo)體就這點(diǎn)好，很耐高溫，一般器件手冊(cè)都是給到了-55度～+175度，比Q101給的范圍寬得多。

某二極管溫度范圍（來(lái)源：onsemi）

4.2.3?測(cè)試項(xiàng)目及變更

與Q100、Q101相比，Q200并沒(méi)有專門的測(cè)試組群、流程圖，只包含測(cè)試項(xiàng)目，因?yàn)橛泻芏喾诸?，所以在此不做詳?xì)介紹，各位有興趣的朋友可以自行查看標(biāo)準(zhǔn)。

在更改方面，與Q100,Q101相同，AEC-Q200特別針對(duì)器件更改測(cè)試項(xiàng)提供指導(dǎo)原則并按照器件類別進(jìn)行測(cè)試，變更指導(dǎo)也有不同的表，多數(shù)表較為簡(jiǎn)單，畢竟被動(dòng)器件自身相對(duì)簡(jiǎn)單。

變更的效果這塊內(nèi)容Q100那章講得非常細(xì)致，這里就不多說(shuō)了。

就此結(jié)束，本文對(duì)全部AEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詮釋，并在后續(xù)章節(jié)中對(duì)人們較為關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了解答，如：AEC標(biāo)準(zhǔn)為什么要使用？車規(guī)級(jí)器件與普通器件有什么區(qū)別？車規(guī)級(jí)器件國(guó)產(chǎn)化的門檻，車規(guī)級(jí)認(rèn)證測(cè)試中存在的問(wèn)題以及車規(guī)級(jí)器件在價(jià)格，交期，壽命和可靠性上存在的問(wèn)題。

變更的影響這一塊兒在Q100那一章講的很詳細(xì)了，在此不再贅述。

4.3?AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)

Q200標(biāo)準(zhǔn)是用于被動(dòng)器件的，標(biāo)準(zhǔn)全稱：Stress Test Qualification For Passive Components，被動(dòng)器件應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證，這個(gè)名字比Q100和101短多了?，F(xiàn)在的Rev D版本是2010年的，距今已經(jīng)十幾年了。

Q200除主標(biāo)準(zhǔn)外，還有7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，從001到007，分別如下：

AEC-Q200-001 Rev-B: 阻燃性能測(cè)試

AEC-Q200-002 Rev-B: HBM ESD，人體模型靜電測(cè)試

AEC-Q200-003 Rev-B: 斷裂強(qiáng)度測(cè)試

AEC-Q200-004 Rev-A:?可恢復(fù)保險(xiǎn)絲測(cè)試。

AEC-Q200-005 Rev-A: 板彎曲/端子邦線應(yīng)力測(cè)試。

AEC-Q200-006 Rev-A:?端子應(yīng)力（SMD貼片元件）/切應(yīng)力測(cè)試。

AEC-Q200-007 Rev-A:?浪涌電壓測(cè)試。

4.3.1?標(biāo)準(zhǔn)范圍

非業(yè)內(nèi)人士，估計(jì)第一次聽(tīng)到被動(dòng)器件這個(gè)詞，我就大概解釋下，哪些算是被動(dòng)器件。先放張標(biāo)準(zhǔn)原圖，大家感受一下：

AEC-Q200被動(dòng)器件（來(lái)源：aecouncil.com）

AEC-Q200涵蓋的范圍包括：電阻、電容、電感、變壓器、壓敏電阻、熱敏電阻、聚合物可恢復(fù)保險(xiǎn)絲、晶體等，這些基本上大家都很熟悉。

AEC-Q200被動(dòng)器件范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

4.3.2?溫度范圍

關(guān)于溫度范圍這塊兒，因?yàn)镼200中包含了電容等對(duì)溫度很敏感的器件，區(qū)分了5檔溫度范圍，最高到150度。你過(guò)了哪一檔，可以向下覆蓋，比如你過(guò)了Grade 1，你可以聲稱滿足Grade 2，但是不能向上。

AEC-Q200分立半導(dǎo)體器件溫度范圍（來(lái)源：aecouncil.com）

我這里放一個(gè)MLCC電容手冊(cè)里面的參數(shù)，大家感受一下：

MLCC電容溫度范圍（來(lái)源：TaiyoYuden）

不同溫度等級(jí)的電容，材質(zhì)和工藝都是不同的，價(jià)格當(dāng)然也不一樣，應(yīng)用也不一樣，所以按溫度進(jìn)行分級(jí)是必要的。這個(gè)從標(biāo)準(zhǔn)里也能看出來(lái)，Grade 0是哪兒都能用，Grade 1可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙多數(shù)應(yīng)用，Grade2和3用于乘客艙，而4級(jí)就不能用于車載應(yīng)用了。

4.3.3?測(cè)試項(xiàng)目及變更

AEC-Q200的測(cè)試項(xiàng)目也不少，按種類分為36種。因?yàn)椴煌N類的器件特性、制程及應(yīng)用等差異較大，Q200就按照種類分別列了測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試要求，包括變更要求，當(dāng)然有些變更要求是單獨(dú)的，有些是一大類共用的。我做了個(gè)表格，小伙伴們大概看一下，有個(gè)概念：

AEC-Q200測(cè)試項(xiàng)目（整理：左成鋼）

與Q100、Q101相比，Q200并沒(méi)有專門的測(cè)試組群、流程圖，只包含測(cè)試項(xiàng)目，因?yàn)橛泻芏喾诸?，所以在此不做詳?xì)介紹，各位有興趣的朋友可以自行查看標(biāo)準(zhǔn)。

在更改方面，與Q100,Q101相同，AEC-Q200特別針對(duì)器件更改測(cè)試項(xiàng)提供指導(dǎo)原則并按照器件類別進(jìn)行測(cè)試，變更指導(dǎo)也有不同的表，多數(shù)表較為簡(jiǎn)單，畢竟被動(dòng)器件自身相對(duì)簡(jiǎn)單。

變更的效果這塊內(nèi)容Q100那章講得非常細(xì)致，這里就不多說(shuō)了。

就此結(jié)束，本文對(duì)全部AEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詮釋，并在后續(xù)章節(jié)中對(duì)人們較為關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了解答，如：AEC標(biāo)準(zhǔn)為什么要使用？車規(guī)級(jí)器件與普通器件有什么區(qū)別？車規(guī)級(jí)器件國(guó)產(chǎn)化的門檻，車規(guī)級(jí)認(rèn)證測(cè)試中存在的問(wèn)題以及車規(guī)級(jí)器件在價(jià)格，交期，壽命和可靠性上存在的問(wèn)題。

5??“車規(guī)級(jí)”意味著什么?

為什么需要 “車規(guī)級(jí)”？“車規(guī)級(jí)”到底意味著什么？

5.1?“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)的初衷

這我們從AEC歷史的那個(gè)環(huán)節(jié)講起，AEC成立的最初目的是要解決電子零件資格認(rèn)證的問(wèn)題，若能制定一個(gè)通用認(rèn)證規(guī)范的話，各電子元器件公司可采用通用資格認(rèn)證代替原各公司采用的不同資格認(rèn)證方法，于是AEC認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。

通用資格證書促進(jìn)汽車用電子器件通用化，例如，如果一種器件有資格獲得符合資格證書的證書，那么這種器件就有資格獲得所有3家企業(yè)（克萊斯勒，德?tīng)柨齐娮雍透Ｌ兀┑馁Y格證書。

我們今天看來(lái)這事顯得稀松尋常，但是放到那個(gè)年代，和更長(zhǎng)一些時(shí)間維度上，這一普遍的資格認(rèn)可就顯得異常重要，絲毫不比藥品界FDA認(rèn)證遜色，正如FDA批準(zhǔn)一粒藥，它能在全球范圍內(nèi)使用，由于人們對(duì)FDA的承認(rèn)。

放在汽車行業(yè)中，人們對(duì)16949與AEC的認(rèn)可，AEC標(biāo)準(zhǔn)大大推動(dòng)了汽車電子器件資格通用化建設(shè)，減少零部件公司與OEM對(duì)器件的選擇、使用和變更成本，大大提高電子零部件和車輛可靠性，增強(qiáng)電子器件通用化程度，功在當(dāng)前，利在未來(lái)。而且隨著車輛技術(shù)和新需求的不斷發(fā)展，還會(huì)有更多電子器件/組件被添加到AEC覆蓋范圍內(nèi)，繼而帶動(dòng)整個(gè)汽車行業(yè)。

5.2?業(yè)內(nèi)人士看“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)

這里順便講一件事情：筆者就見(jiàn)過(guò)一個(gè)給非道路車輛做控制模塊的公司，樓道里一排排的老化臺(tái)架，幾百個(gè)產(chǎn)品裝在上面，密密麻麻，蔚為壯觀，但是看上去又不像傳統(tǒng)的DV試驗(yàn)臺(tái)架。筆者百思不得其解，向人家請(qǐng)教，答曰這是出貨前的老化環(huán)節(jié)，這就打破了筆者十幾年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知。后來(lái)聊下來(lái)才知道，設(shè)計(jì)人員都是來(lái)自于消費(fèi)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的，人家壓根不知道有“車規(guī)級(jí)”器件這回事，連AEC—Q是啥都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)！

他們的產(chǎn)品出貨量也不大，一年幾千套，但是賣得不便宜，就是動(dòng)不動(dòng)就壞了，后來(lái)他們發(fā)現(xiàn)出貨前進(jìn)行48小時(shí)老化篩選后，可靠性就好多了，尤其是0公里故障。

“車規(guī)級(jí)”對(duì)業(yè)內(nèi)人士來(lái)講，幾乎像水之于魚，空氣之于人，是一種默認(rèn)，是一種習(xí)慣，也是一種深植于意識(shí)中的基本認(rèn)知。就像你從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)Bosch或Conti宣傳說(shuō)他們的產(chǎn)品用的器件是符合“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證的，似乎說(shuō)了才不正常，因?yàn)檫@是最基本的，所以業(yè)內(nèi)人士大家平時(shí)都不談這個(gè)。前面我們也講了，在大廠的小伙伴們，甚至根本沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸到“非車規(guī)級(jí)”的器件。

所以筆者在初次看到商用車領(lǐng)域有零部件公司宣傳自己的產(chǎn)品，把進(jìn)口車規(guī)級(jí)器件作為賣點(diǎn)時(shí)，還是很詫異的。這就像一個(gè)買家電的和你說(shuō)他的產(chǎn)品有3C一樣，搞得好像別人都沒(méi)有似的。后來(lái)筆者發(fā)現(xiàn)，商用車領(lǐng)域還真是這樣，并不是大家都用了“車規(guī)級(jí)”器件，所以你用了，那就是一個(gè)賣點(diǎn)，就值得去大力宣傳。哎，是我孤陋寡聞了。

類似于在文明社會(huì)呆久了，你就會(huì)對(duì)良好的社會(huì)秩序變得無(wú)感，就會(huì)覺(jué)著“欠債還錢”天經(jīng)地義，殺人放火肯定不能干一樣。讓一個(gè)搞汽車電子的人去設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品,他“想都不用想”就會(huì)全部使用車規(guī)級(jí)器件,你要是讓他用非車規(guī)的“湊合”一下,這對(duì)他來(lái)講就和“殺人放火”沒(méi)啥區(qū)別,他寧愿改設(shè)計(jì)也不敢用非車規(guī)的器件,這是根植在認(rèn)知里的安全底線。

5.3?愈加復(fù)雜和嚴(yán)苛的汽車電子

很多文章講“車規(guī)級(jí)”，一般只是從溫度范圍方面對(duì)比一下，說(shuō)非車規(guī)級(jí)器件“溫度范圍達(dá)不到，上車就會(huì)出問(wèn)題”，下面這張對(duì)比圖大家估計(jì)都見(jiàn)過(guò)。

零部件工作溫度范圍對(duì)比

前面關(guān)于“車規(guī)級(jí)”我們講了比較多了，大家也都了解了一些，真實(shí)的“車規(guī)級(jí)”當(dāng)然遠(yuǎn)不止溫度范圍這一點(diǎn)，雖然溫度范圍也是汽車電子設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)考慮因素。

汽車和電子這兩個(gè)詞結(jié)合在一起的時(shí)間，最早可以追溯到1968年，距今已有半個(gè)多世紀(jì)了。當(dāng)時(shí)隨著排放法規(guī)的出現(xiàn)，大眾量產(chǎn)了全球第一個(gè)采用ECU來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的車，當(dāng)時(shí)宣傳叫“電子大腦”，現(xiàn)在看起來(lái)很夸張。后來(lái)的事情大家就都知道了，現(xiàn)在應(yīng)該沒(méi)有哪個(gè)車的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有ECU了（手扶拖拉機(jī)除外）。

技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，設(shè)計(jì)一輛汽車成為了一件極其復(fù)雜的事情。ECU可能多達(dá)100個(gè)，代碼超過(guò)1億行，同時(shí)隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，車輛會(huì)變得越來(lái)越復(fù)雜，汽車行業(yè)已經(jīng)超過(guò)計(jì)算機(jī)和通信，成為電子系統(tǒng)及芯片用量增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。

半導(dǎo)體在汽車上的應(yīng)用（來(lái)源：Qorvo）

對(duì)汽車電子零部件來(lái)講，其實(shí)核心的關(guān)鍵因素只有以下兩點(diǎn)：

可靠性（Reliability）：部件必須能夠承受日常使用的嚴(yán)酷和極端的溫度、濕度、機(jī)械振動(dòng)、沖擊及車輛的復(fù)雜電氣和電磁環(huán)境。

長(zhǎng)壽命（Longevity）：消費(fèi)者希望他們的汽車比手機(jī)等其他電子設(shè)備使用壽命更長(zhǎng)，一般在10年或更長(zhǎng)，實(shí)際設(shè)計(jì)壽命超過(guò)15年。

為了確保從電子元器件到零部件，再到整車的可靠性，汽車行業(yè)制定了嚴(yán)格的零部件制造和測(cè)試質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也就是我們前面提到的IATF16949、AEC-Q及ISO16750等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5.4?汽車電子與消費(fèi)類對(duì)比

IATF16949、AEC-Q及ISO16750中的很多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及流程體系都是汽車行業(yè)所獨(dú)有的，包括前面我們講過(guò)的變更流程及重新認(rèn)證流程?，F(xiàn)在我們從其他幾個(gè)維度來(lái)對(duì)比一下汽車電器產(chǎn)品和消費(fèi)類產(chǎn)品的差異。

MPS匯總了一張圖片，比較直觀。MPS從環(huán)境溫度、使用壽命、失效率、產(chǎn)品生命周期等四個(gè)維度對(duì)消費(fèi)電子和汽車電子進(jìn)行了對(duì)比，其實(shí)核心還是上面講的那兩點(diǎn)：可靠性和長(zhǎng)壽命。

如果我們?cè)購(gòu)母鼜V的維度對(duì)比一下，會(huì)更有助于理解汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)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(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)維度對(duì)比了消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)和汽車級(jí)的差異，經(jīng)過(guò)前面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和流程的分析，大家再結(jié)合一下這張圖就更能理解“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛。

另外我還找到了其他幾張對(duì)比圖，大家可以了解一下。

晶圓/封裝及測(cè)試維度對(duì)比（來(lái)源：Qorvo）

我挑幾個(gè)車規(guī)級(jí)獨(dú)有的重點(diǎn)講一下：

Wafer級(jí)別的，每個(gè)die的單獨(dú)光學(xué)檢查；

IATF16949的相關(guān)要求；

Assembly級(jí)別的多輪100%光學(xué)檢查；

AEC-Q認(rèn)證、PPAP等流程。

所以說(shuō)，車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛是全方位、多維度的，只有如此才能保證由數(shù)百個(gè)ECU，數(shù)萬(wàn)個(gè)電子元器件組成的車輛最終的長(zhǎng)生命周期使用及在此期間的高可靠性。
最后一張來(lái)自MPS的圖鎮(zhèn)樓，不用解釋。

5.5 AEC—Q能解決器件的可靠性問(wèn)題嗎？

我們先來(lái)講一下大名鼎鼎的浴盆曲線，搞質(zhì)量的對(duì)這個(gè)肯定都非常熟悉了。按老規(guī)矩，我們先上圖。

浴盆曲線（來(lái)源：ti.com）

浴盆曲線通常作為一個(gè)可視化的模型，來(lái)說(shuō)明產(chǎn)品故障率的三個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。當(dāng)然了，這只是個(gè)模型，你沒(méi)有足夠多的故障數(shù)據(jù)，就無(wú)法獲得足夠的短期和長(zhǎng)期經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的信息，進(jìn)而進(jìn)行準(zhǔn)確的建模，但是我們可以使用浴盆曲線來(lái)做一些可靠性的模型估算。

5.6?半導(dǎo)體產(chǎn)品的壽命

產(chǎn)品的壽命（Lifetime）通常定義為從初始生產(chǎn)一直到出現(xiàn)劣化的時(shí)間周期。

半導(dǎo)體產(chǎn)品的壽命有三個(gè)主要階段：

嬰兒期（Early life）：此階段的特點(diǎn)是初始故障率較高，后期將迅速降低。就像小孩子3歲前容易生病一樣，過(guò)了3歲就結(jié)實(shí)多了。

正常生命期（Normal life）：此階段的故障率在整個(gè)器件有用壽命期間都保持穩(wěn)定。此故障率以“FIT”為單位表示，或以“故障間隔平均時(shí)間”(MTBF)表示。這兩個(gè)概念我們?cè)凇案傻?a target="_blank">保險(xiǎn)絲和繼電器，自動(dòng)駕駛才能更安全”這篇文章里有詳細(xì)講解，需要的小伙伴們可以再去看一下。

劣化階段（Wear-out）：此階段表示固有劣化機(jī)制開(kāi)始占主導(dǎo)地位，并且故障率開(kāi)始呈幾何級(jí)增長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)。

好，問(wèn)題來(lái)了，對(duì)于要求15年壽命的汽車，其電子零部件壽命必須更長(zhǎng)，這個(gè)問(wèn)題怎么解決？下面這張圖我們?cè)谥爸v車輛電氣架構(gòu)的文章里放過(guò)，現(xiàn)在再放出來(lái)一下：

整車生命周期維度對(duì)比（來(lái)源：英飛凌）

既然壽命的定義是從初始生產(chǎn)一直到出現(xiàn)劣化的時(shí)間周期，那么問(wèn)題就可以分為兩部分，一是早期壽命失效率（Early life failure rate），二是正常生命周期失效率。這兩個(gè)問(wèn)題都是AEC標(biāo)準(zhǔn)要解決的。

我們先看看早期壽命失效率。

小伙伴們是否還記得，前面講AEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件時(shí)，有個(gè)文件：AEC-Q100-008 Rev-A: Early Life Failure Rate (ELFR)?早期壽命失效率。

5.6.1?早期壽命失效率問(wèn)題

前面我們專注于講解標(biāo)準(zhǔn)的主文件（Base document），子文件較多，也較專業(yè)和枯燥，就沒(méi)有講。我們現(xiàn)在來(lái)看一下AEC-Q100-008 ELFR講了哪些東西。按規(guī)矩，我們直接上標(biāo)準(zhǔn)原文：

l AEC-Q100-008 ELFR早期失效率（來(lái)源：aecouncil.com）

ELFR的適用范圍是：所有的IC認(rèn)證。一般情況下，大多數(shù)的芯片都有通用數(shù)據(jù)可以支撐ELFR要求的測(cè)試方法，只有那些全新的器件（新技術(shù)或新設(shè)計(jì)）因缺乏通用數(shù)據(jù)支撐，才需要AEC-Q100-008 ELFR來(lái)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。

先來(lái)看測(cè)試方法：

AEC-Q100-008 ELFR早期失效率（來(lái)源：aecouncil.com）

ELFR測(cè)試方法實(shí)際上就是高溫老化測(cè)試，按溫度等級(jí)進(jìn)行劃分測(cè)試,但是對(duì)器件的數(shù)量要求非常大,3個(gè)批次,每批800個(gè),共計(jì)2400個(gè)樣品。測(cè)試通過(guò)后通用數(shù)據(jù)（Generic data）就有了,下次就可以用來(lái)簡(jiǎn)化測(cè)試，這就構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)了。

AEC-Q100?使用通用數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化測(cè)試認(rèn)證（來(lái)源：aecouncil.com）

關(guān)于浴盆曲線的早期失效問(wèn)題，weibull.com也給出了很好的分析（不了解Weibull威布爾分析的小伙伴們自行搜索一下），我們可以參考一下：盡管老化測(cè)試通常不是減少早期失效的實(shí)用經(jīng)濟(jì)方法，但它已被證明對(duì)最先進(jìn)的半導(dǎo)體是有效的，當(dāng)然了，它并無(wú)法消除導(dǎo)致缺陷的根本原因（Root cause）。只有在設(shè)計(jì)和早期生產(chǎn)階段找出故障，然后分析導(dǎo)致缺陷的根因，并通過(guò)重新設(shè)計(jì)及采取糾正措施，消除缺陷。

浴盆曲線早期失效分析（來(lái)源：weibull.com）

再來(lái)看AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的接受原則，是不是感覺(jué)和weibull.com給的分析如出一轍，殊途同歸？

AEC-Q100-008 ELFR早期失效率（來(lái)源：aecouncil.com）

如試驗(yàn)中出現(xiàn)故障，則試驗(yàn)不合格，必須向使用者通報(bào)，同時(shí)將將要實(shí)施的改正及預(yù)防措施予以通報(bào)。在客戶批準(zhǔn)，且糾正和預(yù)防措施被正確實(shí)施的情況下，器件才可以被認(rèn)為具備了再次進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證的資格。你感受到標(biāo)準(zhǔn)要求的苛刻嗎？

好吧，咱們來(lái)小結(jié)：

通用數(shù)據(jù)和AEC-Q認(rèn)證測(cè)試能較好地解決現(xiàn)有裝置早期失效率的問(wèn)題；

為了解決裝置早期失效率，新裝置需特別做ELFR測(cè)試。

總之：如果您通過(guò)AEC-Q認(rèn)證測(cè)試的話，早期壽命失效是沒(méi)有問(wèn)題的！道理其實(shí)非常簡(jiǎn)單，例如現(xiàn)有的裝置，本人一直是這樣使用的，從沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)早期失效的問(wèn)題，那之后就不存在了，新裝置走ELFR檢測(cè)。

以上提到ELFR在Q100中，其實(shí)在Q101-Q200中也有g(shù)eneric data，在此就不多說(shuō)了，想要知道的朋友可以參考標(biāo)準(zhǔn)原文。

最后放一張英飛凌的圖鎮(zhèn)樓。

Zero defect mindset零缺陷理念（來(lái)源：英飛凌）

從英飛凌的“零缺陷理念”這張圖我們可以看出來(lái)，AEC標(biāo)準(zhǔn)將浴盆曲線里的早期失效率那個(gè)曲線給拉直了，也就是說(shuō)消除了早期失效。

剛好這里提到了“零缺陷”，其實(shí)零缺陷這部分內(nèi)容在“AEC-Q004汽車零缺陷指導(dǎo)原則”里面有明確規(guī)定，后面我們會(huì)詳細(xì)講一下。

5.6.2?正常生命期失效率問(wèn)題

關(guān)于浴盆曲線的中后期失效問(wèn)題，weibull.com也給出了很好的分析，我們可以參考一下：一個(gè)產(chǎn)品的故障率并不是恒定的，使用壽命測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和壽命數(shù)據(jù)分析可以來(lái)確定產(chǎn)品在其預(yù)期壽命內(nèi)的性能，否則沒(méi)有辦法在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地評(píng)估產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

浴盆曲線中后期失效分析（來(lái)源：weibull.com）

好了，解決中后期失效問(wèn)題的關(guān)鍵來(lái)了，那就是：壽命測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和壽命數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)怎么來(lái)呢？這個(gè)就是ACE標(biāo)準(zhǔn)里的generic data（通用數(shù)據(jù)）。為了講清楚這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)看下ACE-Q100里面對(duì)通用數(shù)據(jù)的描述，這有助于我們理解這個(gè)問(wèn)題。

AEC-Q100通用數(shù)據(jù)時(shí)間線（來(lái)源：aecouncil.com）

AEC-Q100通用數(shù)據(jù)組成（來(lái)源：aecouncil.com）

看不明白的小伙伴們沒(méi)關(guān)系，我來(lái)解讀一下。這張圖實(shí)際上就是一個(gè)器件的大數(shù)據(jù)，涵蓋了器件從設(shè)計(jì)、認(rèn)證、量產(chǎn)、應(yīng)用、變更到重新認(rèn)證的整個(gè)生命周期維度，數(shù)據(jù)包含了：認(rèn)證數(shù)據(jù)+變更認(rèn)證數(shù)據(jù)+可靠性監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，共同組成了“通用數(shù)據(jù)”。

所以說(shuō)，可用的通用數(shù)據(jù)就是一個(gè)器件的可靠性證明，涵蓋了浴盆曲線的早期和中期階段，可以支撐及證明器件在生命周期內(nèi)（從生產(chǎn)到劣化周期）的可靠性及失效率。

這個(gè)說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)際執(zhí)行起來(lái)其實(shí)麻煩無(wú)比，工作量巨大，需要很長(zhǎng)時(shí)間。很多客戶應(yīng)用數(shù)據(jù)的積累，數(shù)據(jù)量也是巨大，如果沒(méi)有信任，數(shù)據(jù)的可信度也是個(gè)問(wèn)題。所以中間就涉及到了芯片的設(shè)計(jì)、制造、變更、應(yīng)用、數(shù)據(jù)監(jiān)控等一系列環(huán)節(jié)，還有就是依賴于IATF16949、AECQ、PPAP等汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、流程、質(zhì)量管理措施的執(zhí)行，這是一整套的，缺一不可。

5.7?AEC-Q004汽車零缺陷指導(dǎo)原則

前面討論了AEC-Q認(rèn)證是怎么保障器件壽命問(wèn)題的，但這實(shí)際上并不能將器件生命周期內(nèi)的失效率降為零。為此，AEC又專門制定了AEC-Q004標(biāo)準(zhǔn)，AEC-Q004 Rev-(Initial Release)：Automotive Zero Defects Framework汽車零缺陷指導(dǎo)原則。這個(gè)指導(dǎo)原則，或者說(shuō)是框架（Framework）發(fā)布得比較晚，2020年發(fā)布的初版，算是指導(dǎo)原則里面最新的一個(gè)文檔。它涵蓋了目前所有的器件范圍，從Q100到Q104，包括Q200的被動(dòng)器件。

我們先來(lái)看下AEC-Q004的汽車零缺陷指導(dǎo)原則。

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AEC-Q004零缺陷指導(dǎo)原則（來(lái)源：aecouncil.com）

AEC-Q004零缺陷指導(dǎo)原則（來(lái)源：aecouncil.com）

指導(dǎo)原則涵蓋了從流程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、晶圓級(jí)工藝監(jiān)控（Wafer Level Process Monitoring）、質(zhì)量改進(jìn)等維度，全方位的去降低缺陷，以達(dá)到零缺陷的目標(biāo)。

那么，零缺陷的價(jià)值體現(xiàn)在哪里呢？我們?cè)賮?lái)看一張英飛凌的圖：

零缺陷理念（來(lái)源：英飛凌）

器件的早期壽命失效主要是由缺陷defects導(dǎo)致的，并伴隨著隨機(jī)失效——穩(wěn)態(tài)階段也就是正常生命周期階段，主要是隨機(jī)失效。而“AEC-Q004汽車零缺陷指導(dǎo)原則”就剛好可以補(bǔ)充這一部分的缺失，進(jìn)一步降低器件在生命周期內(nèi)的失效率，從而提高器件的整體可靠性。

零缺陷并不是說(shuō)缺陷數(shù)就真的等于0，這從數(shù)學(xué)上來(lái)講是根本不可能做到的。業(yè)內(nèi)來(lái)衡量器件失效率的單位是DPPM（Defective Parts Per Million） ，每百萬(wàn)件缺陷器件數(shù)，也稱為每百萬(wàn)發(fā)貨量次品數(shù)。也就是說(shuō)低于1DPPM也就接近零缺陷了，目前英飛凌給的數(shù)值就是小于1ppm的，相當(dāng)于一年365天3153萬(wàn)6000秒，最后3秒交付的器件有缺陷，這已經(jīng)達(dá)到了千萬(wàn)分之一，0.1ppm的水平。

零缺陷理念（來(lái)源：英飛凌）

本章總結(jié)一下，AEC-Q并不能完全解決器件的可靠性問(wèn)題，但在盡可能地指導(dǎo)汽車器件做到零缺陷，進(jìn)而提高器件的可靠性。

6?器件生命周期與國(guó)產(chǎn)認(rèn)證

“車規(guī)級(jí)”器件的長(zhǎng)生命周期我們前面也反復(fù)提到過(guò),但是沒(méi)有深入地講。本質(zhì)上來(lái)講，器件的長(zhǎng)生命周期是為了支持產(chǎn)品的長(zhǎng)生命周期，比如手機(jī)你用個(gè)兩三年就換了，器件的壽命就沒(méi)必要很長(zhǎng)；器件要做到長(zhǎng)壽命，直接表現(xiàn)就是器件更貴了。但其中涉及到的點(diǎn)確遠(yuǎn)不止這些，接下來(lái)我們掰開(kāi)來(lái)講。

6.1?“車規(guī)級(jí)”器件的生命周期

先看一下器件生命周期方面。比如TI，“在德州儀器 (TI)，我們知道半導(dǎo)體產(chǎn)品的壽命和供貨連續(xù)性對(duì)您非常重要；這對(duì)我們而言同樣重要。TI 的產(chǎn)品生命周期通常為 10 到 15 年，并且通?？梢匝娱L(zhǎng)使用壽命，這與許多客戶的要求是一致的。我們致力于為客戶延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，并制定了策略和內(nèi)部政策來(lái)兌現(xiàn)這一承諾?！?/p>

產(chǎn)品壽命及供貨連續(xù)性承諾（來(lái)源：ti.com）

我們拿具體的器件來(lái)舉個(gè)例子:

器件壽命（來(lái)源：nxp.com）

做過(guò)汽車電子的小伙伴們應(yīng)該很熟悉NXP的S12單片機(jī)，2009年就有了，即便現(xiàn)在車上用的還是非常多的。NXP針對(duì)“車規(guī)級(jí)”電子零部件有長(zhǎng)期供貨計(jì)劃，保證15年，并且還可以延長(zhǎng)（Extended），這些官網(wǎng)上都能查到。

6.2?“車規(guī)級(jí)”器件的停產(chǎn)

其實(shí)不管生命周期多長(zhǎng)，最終可能還是要停產(chǎn)。下面我們拿Ti的產(chǎn)品壽命政策舉個(gè)例子：

產(chǎn)品壽命政策（來(lái)源：ti.com）

政策寫得很明白，我不再贅述。以筆者的經(jīng)驗(yàn)，某一個(gè)型號(hào)的“車規(guī)級(jí)”器件用個(gè)十幾年的非常多，這在消費(fèi)領(lǐng)域可能匪夷所思，但是在汽車電子行業(yè)則很常見(jiàn)。比如你去看一個(gè)十幾年前的原理圖或BOM，你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分器件你都認(rèn)識(shí)，而且現(xiàn)在你還在持續(xù)地使用，有些器件比新入行的小伙伴年紀(jì)都大，這都很正常。

總結(jié)起來(lái)就是，“車規(guī)級(jí)”器件輕易不會(huì)停產(chǎn)，只要大家都在用，有需求，就會(huì)一直生產(chǎn)下去。所以對(duì)新入行的小伙伴們來(lái)講，如果哪天看到供應(yīng)商發(fā)過(guò)來(lái)一個(gè)郵件說(shuō)你用的一顆芯片A要EOL（End of life停產(chǎn)）了，先別慌——一般情況下都是這個(gè)型號(hào)A要停產(chǎn)，可能是改工藝了，也可能是換產(chǎn)地了，新型號(hào)改成了A1，老型號(hào)A的last time buy他會(huì)告訴你，你趕緊用A1替換掉進(jìn)行驗(yàn)證，后面換成A1接著用就行了，這就是我們前面講過(guò)的器件變更導(dǎo)致的產(chǎn)品變更。

這是器件要實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)壽命”帶來(lái)的必然問(wèn)題——就像古人不得癌癥一樣，因?yàn)樗净畈坏降冒┌Y的那一天。消費(fèi)級(jí)器件就是這個(gè)道理，我一個(gè)手機(jī)最多就賣2年，你跟我說(shuō)要換芯片，我變更還沒(méi)走完，手機(jī)都停產(chǎn)了。

維持器件長(zhǎng)壽命帶來(lái)的問(wèn)題（來(lái)源：nxp.com）

為了維持器件的長(zhǎng)壽命，NXP提了三點(diǎn)——

NXP會(huì)變更器件產(chǎn)地，但是會(huì)重新認(rèn)證；

NXP會(huì)建議客戶整合器件型號(hào)；

NXP會(huì)持續(xù)完善（變更）器件；

所以在汽車行業(yè)，你收到供應(yīng)商的PCN郵件說(shuō)某個(gè)器件要EOL了，是很常見(jiàn)的。比如Ti的政策，last time buy一般會(huì)預(yù)留12個(gè)月的時(shí)間，另外還有6個(gè)月的時(shí)間來(lái)進(jìn)行最終的交付。所以如果你看到EOL郵件時(shí)能做到“心中不慌”，知道還有一年左右的時(shí)間，那你就是個(gè)老手了。

6.3?“車規(guī)級(jí)”器件的選型

關(guān)于器件選型，我們前面已經(jīng)講了點(diǎn)基礎(chǔ)的選型知識(shí)，這里我著重講一下器件狀態(tài)。前面說(shuō)過(guò)?“車規(guī)級(jí)”器件都是壽命很長(zhǎng)的，起步10年，但也并不是隨便選的，如果你稍不注意，選了個(gè)不推薦或快停產(chǎn)的型號(hào)，產(chǎn)品剛量產(chǎn)就收到了采購(gòu)轉(zhuǎn)給你的供應(yīng)商的EOL郵件，那你就偷著哭吧。這種事情，不僅是汽車行業(yè)新手，老手有時(shí)候也會(huì)掉坑里，那就是大意了。

我們還是拿Ti來(lái)舉例子，首先聲明Ti沒(méi)給廣告費(fèi)啊，我就是單純喜歡Ti的網(wǎng)站，做得太好了——分類清晰，搜索給力，想找到西很快，不光能用來(lái)做器件選型，還能學(xué)到不少新知識(shí)。

產(chǎn)品狀態(tài)類別（來(lái)源：ti.com）

Ti將器件狀態(tài)分為了以下幾類：

1. 預(yù)發(fā)布（Preview）：快量產(chǎn)了，可以提供樣品；

2. 正在供貨（Active）：已量產(chǎn)，可以用；

3. 不推薦用于新設(shè)計(jì)（Not recommended for new designs）：新設(shè)計(jì)不推薦用，老產(chǎn)品繼續(xù)使用，暫不影響；

4. 最后期限采購(gòu)（last time buy）：已停產(chǎn)，在用的就抓緊買點(diǎn)備著庫(kù)存，趕緊變更；

5. 已停產(chǎn)（Obsolete）：這種器件官網(wǎng)按分類可能就找不到了，只能通過(guò)搜索找到。有些家寫的是discontinued或EOL，意思一樣。

Ti的分類還算比較多的，英飛凌就只分三種，推薦、新設(shè)計(jì)禁用、停產(chǎn)。所以不管是大廠，還是小廠，建議小伙伴們選型前一定要上官網(wǎng)看看這個(gè)器件的狀態(tài)，有條件和原廠搭上話的，最好把選好的型號(hào)發(fā)給原廠銷售或FAE幫你看看，別掉坑里了。這里敲黑板了，小伙伴們選型時(shí)，看清楚了Active，你選了不吃虧，你選了不上當(dāng)。

6.4?長(zhǎng)生命周期的成本

講了這么多，小伙伴們發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，器件要做到長(zhǎng)壽命去支撐車輛的長(zhǎng)生命周期，其中涉及的點(diǎn)其實(shí)是很多的，很多的點(diǎn)前面我們也大概也都提到過(guò)，總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)：

1. 器件本身質(zhì)量的高可靠性是器件長(zhǎng)使用壽命的基礎(chǔ)；

2. 器件長(zhǎng)達(dá)15年以上的供貨周期中，器件批次間品質(zhì)的一致性，是實(shí)現(xiàn)器件長(zhǎng)生命周期的保證；

3. 器件生命長(zhǎng)周期內(nèi)必然涉及到變更及重新認(rèn)證；

4. 器件變更帶來(lái)的零部件變更及測(cè)試驗(yàn)證；

5. 零部件變更可能帶來(lái)的實(shí)車測(cè)試及驗(yàn)證；

6. IATF16949、AEC-Q、PPAP等標(biāo)準(zhǔn)及流程體系對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造的支撐；

以上6點(diǎn)共同構(gòu)成了汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)整車長(zhǎng)生命周期可靠性要求的支撐，但落實(shí)到具體的工程師身上，那就是無(wú)窮無(wú)盡的文檔、變更、測(cè)試和溝通。我曾見(jiàn)過(guò)一個(gè)產(chǎn)品的變更歷史記錄，excel文件打開(kāi)來(lái)密密麻麻幾百行，上百次變更，每次變更都涉及到幾十個(gè)文檔，你感受一下。不過(guò)人家那個(gè)文檔做的是真好，記錄得真詳盡，這個(gè)你不得不敬佩。

好了，從這么多維度分析了器件的長(zhǎng)生命周期，那么產(chǎn)生的結(jié)果你也大概能猜得到了，那就是因此帶來(lái)的成本提高，一句話就是：“車規(guī)級(jí)”相對(duì)來(lái)說(shuō)更貴。當(dāng)然了，說(shuō)貴是看和誰(shuí)比了，在器件選型基礎(chǔ)那個(gè)章節(jié)里，我們拿了一顆宇航級(jí)的電源芯片來(lái)舉例，1K的量，單顆價(jià)格1528美金，我們當(dāng)然不能和它去比，我們就和非車規(guī)的芯片比一下，大家感受一下，有個(gè)概念。

6.5?“車規(guī)級(jí)”器件的價(jià)格

按照慣例，我們不談虛的，直接上器件價(jià)格進(jìn)行對(duì)比。下面我挑了幾顆常用的Ti電源芯片和Onsemi的IGBT來(lái)對(duì)比一下：

元器件價(jià)格對(duì)比（來(lái)源：ti.com）

元器件價(jià)格對(duì)比（來(lái)源：ti.com）

我匯總了個(gè)表格，對(duì)比起來(lái)更直接：

器件價(jià)格對(duì)比（來(lái)源：左成鋼）

當(dāng)然，器件供應(yīng)商的不同、器件類型的不同，其價(jià)格也有很大的差別，根據(jù)我的體會(huì)，“車規(guī)級(jí)”電子器件的價(jià)格，通常比非車規(guī)的高30%左右。

支持許多供應(yīng)商網(wǎng)站上的價(jià)格查詢?nèi)鏣i,Onsemi,NXP,Infineon,ST和其他“車規(guī)級(jí)”設(shè)備巨頭，多數(shù)器件官網(wǎng)上均可查看參考價(jià)格，與Digikey,Mouser等公司上的價(jià)格相比更具參考價(jià)值，可根據(jù)這些參考價(jià)格對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中器件選型進(jìn)行BOM成本估算。

當(dāng)然，器件最終的采購(gòu)成本與采購(gòu)量有直接關(guān)系，批發(fā)與零售價(jià)格當(dāng)然不同嘛。根據(jù)我的體會(huì)，和前面說(shuō)電氣架構(gòu)中提到的萊特定律來(lái)看，器件價(jià)格量產(chǎn)后可基本下降到樣品階段60%以上，當(dāng)然具體看數(shù)量，下降到40%以下就有。

6.6?“車規(guī)級(jí)”器件產(chǎn)業(yè)鏈

前章說(shuō)到價(jià)格，說(shuō)到幾家“車規(guī)級(jí)”器件巨頭，大家借機(jī)大致說(shuō)說(shuō)這一市場(chǎng)吧，非行業(yè)的朋友可能都有一個(gè)概念。

讓我們先來(lái)看看半導(dǎo)體領(lǐng)域，這應(yīng)該是每個(gè)人都最為關(guān)心的問(wèn)題。我們首先擴(kuò)大眼界，站在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈整體的角度來(lái)看問(wèn)題：

2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來(lái)源：WSTS）

從整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，車載應(yīng)用的半導(dǎo)體占比還是很低的，和消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)一個(gè)水平，遠(yuǎn)低于計(jì)算機(jī)及通信領(lǐng)域。但我們應(yīng)該用面向未來(lái)的眼光看待這一問(wèn)題。前文我們看到，伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)和車輛電氣化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，半導(dǎo)體器件整車價(jià)值比重迅速上升，汽車行業(yè)已超越計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)成為電子系統(tǒng)中發(fā)展最為迅速的行業(yè)。因此，在汽車電子領(lǐng)域中，未來(lái)的前景是無(wú)限廣闊的?；锇閭兛靵?lái)吧！

現(xiàn)在又來(lái)看一下汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)，從市場(chǎng)份額開(kāi)始：

2018年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來(lái)源：IHS）

從第1名到第14名，行業(yè)內(nèi)的小伙伴一定都知道了，而且他們的設(shè)備大概也都用過(guò)了，因?yàn)樽銎囯娮?，你們是繞不開(kāi)這些家的。所以大家看看我這篇文章，基本舉一個(gè)例子，NXP,Infineon,Ti或者ST。在此順便再說(shuō)一句，上圖為2018年份，翌年即2019年份Infineon購(gòu)買Cypress躍升為車用半導(dǎo)體龍頭。

筆者發(fā)現(xiàn)一個(gè)2020年度市場(chǎng)份額排名，并無(wú)具體值，我們不妨看看，除了Infineon一躍成為第一之外，其他后文基本上都未動(dòng)心，市場(chǎng)格局非常平穩(wěn)。

2020年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來(lái)源：Strategy Analytics）

半導(dǎo)體涵蓋AEC-Q100,101至104這一范圍，除了半導(dǎo)體之外，這也是Q200被動(dòng)器件。有關(guān)被動(dòng)器件市場(chǎng)份額方面的信息甚少，本人找了張2017年圖，我們湊合看看，有一個(gè)概念就可以了。

2017年被動(dòng)器件市場(chǎng)格局（來(lái)源：tti）

從圖片上大致可以看出汽車市場(chǎng)的份額約為16%，與通信相比還差很多，但是與計(jì)算機(jī)比起來(lái)已是差不多，已超過(guò)Consumer AV，通過(guò)與以下圖中2002年市場(chǎng)份額的比較可以看出車載市場(chǎng)的發(fā)展仍然很快。

2002年被動(dòng)器件市場(chǎng)格局（來(lái)源：niccomp）

從圖片上大致可以看出汽車市場(chǎng)的份額約為16%，與通信相比還差很多，但是與計(jì)算機(jī)比起來(lái)已是差不多，已超過(guò)Consumer AV，通過(guò)與以下圖中2002年市場(chǎng)份額的比較可以看出車載市場(chǎng)的發(fā)展仍然很快。

此外，被動(dòng)器件在電子零部件總體BOM成本中通常占有較小比重，一塊板子哪怕用幾百個(gè)電阻和電容都未必有價(jià)值的MCU，普通SMD阻容器件數(shù)分錢，MCU大概要幾十元。當(dāng)然，它還分為產(chǎn)品、高壓電容價(jià)格較高、精密大功率采樣shunt電阻價(jià)格較高，不可籠統(tǒng)。

6.7??國(guó)產(chǎn)器件“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證的“天路”

以上我們對(duì)“車規(guī)級(jí)”設(shè)備市場(chǎng)份額進(jìn)行了分析，在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域，有10家企業(yè)，第1,2,5,6名來(lái)自歐洲，第三、10名來(lái)自日本，其余均來(lái)自美國(guó)。由此可以看出車載半導(dǎo)體差不多都是歐美日分的。

由于近兩年疊加貿(mào)易戰(zhàn)和疫情，汽車行業(yè)“缺芯”現(xiàn)象并沒(méi)有得到緩解，這主要和車載半導(dǎo)體整個(gè)產(chǎn)業(yè)比重仍然過(guò)低有關(guān)。2018年車載半導(dǎo)體占比12%，而計(jì)算機(jī)和通信占比超過(guò)60%。讓我們以MCU為例，臺(tái)積電已經(jīng)承包了世界70%MCU產(chǎn)量，但是臺(tái)積電本身財(cái)報(bào)顯示汽車芯片只占臺(tái)積電銷售額5%，不是戰(zhàn)略核心的位置，蘋果一家的比例是25%以上的，你們覺(jué)得這個(gè)還有什么好玩的呢？汽車芯片的占比明顯導(dǎo)致車企排產(chǎn)或搶單的疲軟。

其實(shí)說(shuō)了那么多，最核心的是要講一點(diǎn)，汽車芯片的總體比例雖然目前比較低，但增速很快啊，僅2021年的增速就在30%以上。盡管現(xiàn)在***供應(yīng)商尚未崛起，但我們的市場(chǎng)很大呀，中國(guó)現(xiàn)在仍然是世界上最大的單一半導(dǎo)體市場(chǎng)?？偨Y(jié)起來(lái)就是高增長(zhǎng)，大市場(chǎng)，這個(gè)意味著什么呢，這個(gè)是方向呀，孩子們。

這里借《功勛》中《孫家棟的天路》中的話說(shuō)：艱難的道路常?？梢詫⑽覀儙У礁h(yuǎn)的方向。國(guó)產(chǎn)器件要做到“車規(guī)級(jí)”，擺在我們面前的，也是一條“天路”，雖然門檻很高，很難走下去，但我們必須堅(jiān)定不移地走下去。

6.8?國(guó)產(chǎn)“車規(guī)級(jí)”器件的機(jī)會(huì)

目前我國(guó)“車規(guī)級(jí)”元器件的類型和數(shù)量還比較少，一些宣稱是所謂“車規(guī)級(jí)”器件其實(shí)根本就沒(méi)經(jīng)過(guò)AEC-Q認(rèn)證，但溫度范圍卻滿足車載應(yīng)用的要求。有的按零部件標(biāo)準(zhǔn)制作，如制作CSPR25、ISO16750等，自稱“車規(guī)級(jí)”。

但是與此同時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)已有越來(lái)越多的器件供應(yīng)商開(kāi)始真正意義上地實(shí)施器件AEC-Q認(rèn)證和自建試驗(yàn)室。

為了避廣告之嫌，以下截圖是筆者隱去公司和器件的名字。該企業(yè)的流程非常具有參考價(jià)值，筆者提煉出要點(diǎn)：初期按車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布局，首先登陸后裝市場(chǎng)，然后導(dǎo)入AEC認(rèn)證進(jìn)行測(cè)試，獲得前裝資格并積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)以樹(shù)立顧客信賴。逐漸完善管控流程并最終自建試驗(yàn)室以確保AEC-Q試驗(yàn)的順利進(jìn)行。

某國(guó)產(chǎn)符合AEC-Q100的MCU（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

車載半導(dǎo)體器件，目前國(guó)內(nèi)還存在較大差距，現(xiàn)在開(kāi)始向“車規(guī)級(jí)”發(fā)展較多的有MCU芯片和電源芯片以及自動(dòng)駕駛“車規(guī)級(jí)”芯片。在功率器件中，IGBT在國(guó)內(nèi)有很多，“車規(guī)級(jí)”MOSFET幾乎沒(méi)有，在分立半導(dǎo)體中應(yīng)該說(shuō)國(guó)內(nèi)也幾乎沒(méi)有，而這些車載半導(dǎo)體器件現(xiàn)在也完全由歐美大廠獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

被動(dòng)器件中，國(guó)產(chǎn)也較少，臺(tái)灣也有相當(dāng)數(shù)量，而日本幾乎占世界主導(dǎo)地位，其中有阻容，電感，晶振和濾波器，由于品類眾多、單價(jià)不高、BOM比例不高，國(guó)產(chǎn)廠商任重而道遠(yuǎn)。

此外根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)芯片自給率目前為30%，“車規(guī)級(jí)”國(guó)產(chǎn)化率還不到5%。與消費(fèi)電子類芯片相比，汽車芯片產(chǎn)品是相對(duì)獨(dú)立且封閉的，這在之前我們所分析過(guò)的“車規(guī)級(jí)”設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上也是可以證明的。

由于當(dāng)前缺芯和貿(mào)易戰(zhàn)等因素，國(guó)內(nèi)已由OEM轉(zhuǎn)向Tier 1開(kāi)始思考芯片供應(yīng)鏈安全，再加上各國(guó)層面對(duì)芯片國(guó)產(chǎn)化率升級(jí)需求，疊加車輛電動(dòng)化和國(guó)內(nèi)汽車廠商興起帶來(lái)的雙重分紅，***業(yè)等電子元器件企業(yè)在未來(lái)面臨著重大機(jī)遇。

7?AEC-Q認(rèn)證相關(guān)問(wèn)題

若要成為車載應(yīng)用，“車規(guī)級(jí)”AEC-Q認(rèn)證是最根本的需求，也是必須跨越的坎兒。但是我們不可能拿IATF16949,PPAP或者溫度等級(jí)來(lái)宣稱自己符合“車規(guī)級(jí)”，而應(yīng)該對(duì)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，了解認(rèn)證相關(guān)問(wèn)題，逐漸建立起器件認(rèn)證數(shù)據(jù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，逐步豐富器件家族，利用通用數(shù)據(jù)逐步降低認(rèn)證難度，穩(wěn)步推進(jìn)國(guó)產(chǎn)器件“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證工作，讓國(guó)產(chǎn)器件手冊(cè)中“AEC-Q***Qualified”日益增多，這就是我們需要做到的。

7.1?AEC-Q認(rèn)證基礎(chǔ)知識(shí)

要談AEC-Q認(rèn)證，我們就得先回到標(biāo)準(zhǔn)，看一下標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于這方面是怎么講的，這一點(diǎn)前面我們并沒(méi)有提到。

AEC-Q100認(rèn)6證（來(lái)源：aecouncil.com）

AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了6點(diǎn)：

1.完成所有AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)文檔要求的測(cè)試及數(shù)據(jù)存檔后，方可聲稱器件是“AEC-Q100 Qualified”；

2.注意：AEC是不會(huì)給你發(fā)一個(gè)“AEC-Q100 Qualified”證書的（No certification）；

3.注意：AEC也沒(méi)有運(yùn)行任何認(rèn)證機(jī)構(gòu)（certification board）來(lái)認(rèn)證器件；

4.各供應(yīng)商按照AEC標(biāo)準(zhǔn)自行進(jìn)行認(rèn)證，并需兼顧客戶的需求；

5.認(rèn)證完成后向顧客提交數(shù)據(jù)，顧客驗(yàn)證是否按照AEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；

6.審批（Approval）就是顧客審批某個(gè)器件在自己產(chǎn)品上的應(yīng)用，這超出了標(biāo)準(zhǔn)。

我們把上面的幾點(diǎn)翻譯成白話就是：AEC-Q沒(méi)有啥官方授權(quán)，也沒(méi)有官方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，AEC-Q認(rèn)證是自愿性的，是一種自我宣稱（claim），不是一紙證書。這個(gè)前面也講過(guò)，AEC不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。

順帶提一句，其實(shí)不光是Q100，其他幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件中也特別注明了以上信息，估計(jì)是問(wèn)得人比較多吧，AEC就干脆都寫進(jìn)去了，省得大家搞不清楚。

7.2 國(guó)內(nèi)可以做AEC-Q認(rèn)證嗎？

好了，我想認(rèn)證的基礎(chǔ)部分已經(jīng)澄清得差不多了。如果你是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)人員，記住以上信息，以后遇到有人跟你說(shuō)他們是AEC認(rèn)證的測(cè)試機(jī)構(gòu)，可以幫你拿到AEC-Q證書，可以上傳AEC-Q報(bào)告到官方網(wǎng)站，那就是騙子無(wú)疑了。

那下一個(gè)問(wèn)題是國(guó)內(nèi)能不能搞AEC-Q認(rèn)證？在之前我們分析標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以某芯片為例，從測(cè)試項(xiàng)目和變更流程中可以看出某設(shè)備的車規(guī)認(rèn)證情況，其中涉及設(shè)計(jì)，晶圓（Wafer Fab）等內(nèi)容、封裝（Assembly）三個(gè)方面芯片供應(yīng)商通常不會(huì)涉及晶圓，有些芯片供應(yīng)商甚至連封測(cè)也沒(méi)有，專門從事設(shè)計(jì)工作，其余芯片供應(yīng)商則外包給專業(yè)晶圓廠及封測(cè)廠。

AEC-Q100部分認(rèn)證測(cè)試流程（來(lái)源：aecouncil.com）

因此在此情況下器件進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證需三方共同協(xié)作。

而檢測(cè)機(jī)構(gòu)，則主要取決于設(shè)備，經(jīng)驗(yàn)以及測(cè)試能力，從理論上說(shuō)，我國(guó)有CNAS資格的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)布的檢測(cè)報(bào)告均具有權(quán)威性和有效性，但國(guó)內(nèi)這一方面畢竟還缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，這就沒(méi)有出路了，要慢慢來(lái)彌補(bǔ)。并且隨著國(guó)產(chǎn)器件的“車規(guī)化”，大的器件供應(yīng)商一定會(huì)建立起自己的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的，這是毋庸置疑的。每個(gè)人都會(huì)回想起之前曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的更改過(guò)程——“車規(guī)級(jí)”設(shè)備的每次更改都必須要經(jīng)過(guò)再次認(rèn)證測(cè)試（Requalification），一個(gè)企業(yè)在器件種類越來(lái)越多、時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)的情況下，這一改動(dòng)幾乎司空見(jiàn)慣，此時(shí)還要靠第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)顯然無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

7.3?AEC-Q認(rèn)證的門檻

7.3.1?長(zhǎng)期供貨問(wèn)題

前面談到了器件的生命周期問(wèn)題，車載器件一般要有10-15年的穩(wěn)定供貨周期。作為Tier 1，我先咨詢一下在座的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的Tier 2。貴公司需要15年的供貨周期嗎？既然沒(méi)掌握，那我有權(quán)衡，為什么用你的裝備？

好吧，假設(shè)因?yàn)槿毙净蚬緡?guó)產(chǎn)化替代政策，本人別無(wú)選擇，必須采用國(guó)產(chǎn)器件，就像我們前面說(shuō)過(guò)的那樣，15年或更長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，更改在所難免，但實(shí)際上卻極為頻繁。那么問(wèn)題是如何保證器件在長(zhǎng)達(dá)15年以上供貨周期中器件批次間的質(zhì)量一致性？

人們常說(shuō)：做一件事情不難，難的是做一輩子的事情。道理其實(shí)一樣。單臺(tái)設(shè)備達(dá)到AEC-Q認(rèn)證測(cè)試不難，難就難在有無(wú)數(shù)臺(tái)設(shè)備在不停地變化與重新認(rèn)證，并且保證長(zhǎng)周期供貨的品質(zhì)穩(wěn)定性。

讓我們看看初次認(rèn)證吧，正如我們之前所說(shuō)的那樣，它涵蓋了設(shè)計(jì)，晶圓（Wafer Fab）和封裝（Assembly/package）等三個(gè)方面，器件進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證需要三方共同合作，需要有相關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。

基于知識(shí)的認(rèn)證方法（來(lái)源：nxp.com）

所以如果Tier 2規(guī)模較小，除設(shè)計(jì)外其他都外包了，又沒(méi)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，初次認(rèn)證肯定是比較難的，比如需要晶圓廠（Wafer Fab/Foundry）及封測(cè)廠（Packaging house）配合等，但這都沒(méi)關(guān)系，認(rèn)證肯定是能通過(guò)的，更難的“天路”還在后面呢。

怎么辦呢？要打持久戰(zhàn)，要長(zhǎng)期堅(jiān)持做一件事情，這時(shí)候我們就需要理念和文化來(lái)支撐了。

7.3.2?質(zhì)量理念的堅(jiān)守

過(guò)一次認(rèn)證簡(jiǎn)單，難的是對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)、持續(xù)認(rèn)證，最終需要企業(yè)建立起一種質(zhì)量理念及文化，并為之堅(jiān)守。

全面質(zhì)量理念和文化（來(lái)源：NXP）

且不說(shuō)我們需要拯救地球，改變世界，我們只需要客戶在提到我們公司名字時(shí)，就能想到我們一直在為客戶提供高質(zhì)量、零缺陷的、超越客戶預(yù)期產(chǎn)品，這就夠了。這是一種深度的信任，這背后是需要企業(yè)的質(zhì)量理念及文化來(lái)支撐的。質(zhì)量理念要達(dá)到的目標(biāo)并不僅僅是符合標(biāo)準(zhǔn)，而是持續(xù)改進(jìn)，超越標(biāo)準(zhǔn)、超越客戶預(yù)期。這個(gè)在之前講零缺陷時(shí)提到過(guò)，英飛凌的理念也是如此。

質(zhì)量理念和流程管理（來(lái)源：NXP）

擁有牢固的質(zhì)量理念也要求供應(yīng)鏈中核心供應(yīng)商提供支持，對(duì)過(guò)程進(jìn)行把控，解決問(wèn)題，不斷進(jìn)行Know-how累積和不斷改進(jìn)，其間涉及對(duì)IATF16949,PPAP和其他汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和流程體系支持；

產(chǎn)品質(zhì)量有了保證，長(zhǎng)時(shí)間的客戶信任才能建立起來(lái)了，客戶才能放心大膽地用你的產(chǎn)品。汽車電子器件不是消費(fèi)級(jí)器件，賣兩年就算了。企業(yè)要長(zhǎng)期堅(jiān)守質(zhì)量理念，而不是光喊口號(hào)，以為過(guò)了認(rèn)證就萬(wàn)事大吉了，換個(gè)材料或改個(gè)流程，自己認(rèn)為關(guān)系不大，偷偷就干了，這種心態(tài)千萬(wàn)不能有。該重新認(rèn)證就認(rèn)證，該通知客戶就通知，該升級(jí)料號(hào)就升級(jí)，老老實(shí)實(shí)按規(guī)矩來(lái)，走那條最難的路，才能把我們帶向更遠(yuǎn)的地方。國(guó)產(chǎn)器件的車載應(yīng)用，道阻且長(zhǎng)，我們共同努力，加油。

7.3.3?可靠性知識(shí)的積累

羅馬并非是一天建成的，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體供應(yīng)商們?cè)谕ㄏ颉败囈?guī)級(jí)”應(yīng)用這條“天路”方面，需要補(bǔ)課，需要積累許多經(jīng)驗(yàn)，飯要一口口吃，經(jīng)驗(yàn)要一點(diǎn)點(diǎn)積累，來(lái)不得半點(diǎn)投機(jī)取巧。

在這一點(diǎn)上，我們還是要向老一代車載半導(dǎo)體巨頭學(xué)習(xí)。我們首先不去管以上這些需要“改變世界”的大概念，首先研究一下老牌巨頭們注重以真實(shí)應(yīng)用為基礎(chǔ)的產(chǎn)品質(zhì)量思想，將產(chǎn)品質(zhì)量與實(shí)際產(chǎn)品使用環(huán)境相結(jié)合，在產(chǎn)品全生命周期中不斷采集和積累產(chǎn)品暴露在具體環(huán)境，具體使用條件（mission profile）中相關(guān)環(huán)境與功能負(fù)載數(shù)據(jù)畫像。

可靠性知識(shí)框架（來(lái)源：NXP）

具體怎么做呢？我們還是摸著老牌巨頭過(guò)河。我們參考下NXP的可靠性知識(shí)框架（Reliability Knowledge Framework）。

產(chǎn)品可靠性能力框架構(gòu)建的前提是先把所有的標(biāo)準(zhǔn)搞懂，也就是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)要足夠的（標(biāo)準(zhǔn)包括：JEDEC，AEC-Q，J1879，ZVEI等），這就是NXP 的KBQ方法論；

用往死里搞（test-to-failure concept）的理念，超越標(biāo)準(zhǔn)，超越需求等級(jí)；

評(píng)估-驗(yàn)證-改進(jìn)，持續(xù)迭代。

講到這里大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，這是不是又和自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)的“場(chǎng)景——數(shù)據(jù)——算法”的模型聯(lián)系起來(lái)了呢？場(chǎng)景就是器件的具體使用環(huán)境及使用條件，數(shù)據(jù)包括測(cè)試數(shù)據(jù)、應(yīng)用的可靠性數(shù)據(jù)等、算法就是芯片的設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)流程、工藝、know-how等，這就形成了一個(gè)閉環(huán)了。

7.3.4?認(rèn)證測(cè)試的簡(jiǎn)化

前面講了質(zhì)量理念和經(jīng)驗(yàn)積累，其實(shí)隨之而來(lái)的，還有大量可用于AEC-Q認(rèn)證的通用數(shù)據(jù)的積累。關(guān)于通用數(shù)據(jù)（Generic data），我們前面講的也比較多了，包括使用通用數(shù)據(jù)來(lái)簡(jiǎn)化新器件的測(cè)試。但有一點(diǎn)我們沒(méi)講，那就是通用數(shù)據(jù)用來(lái)簡(jiǎn)化器件家族認(rèn)證的作用。我們看下標(biāo)準(zhǔn)是怎么規(guī)定的，我們還是以AEC-Q100為例：

AEC-Q100關(guān)于家族認(rèn)證的規(guī)定（來(lái)源：aecouncil.com）

標(biāo)準(zhǔn)我總結(jié)一下：

通用數(shù)據(jù)可以用來(lái)加速及簡(jiǎn)化測(cè)試流程；

通用數(shù)據(jù)可以用來(lái)相互認(rèn)證；

一個(gè)器件家族中，如果一個(gè)器件通過(guò)了測(cè)試認(rèn)證，那么這個(gè)家族也可以被認(rèn)為通過(guò)了AEC-Q100認(rèn)證；

標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了家族的定義，比如具有同樣的功能，共享同樣的制程、材料等。

這有什么意義呢？意義非常重大。
隨著一個(gè)企業(yè)器件的增多，通用數(shù)據(jù)就會(huì)越來(lái)越多，新器件及家族器件的認(rèn)證就會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，也來(lái)越快，單品的認(rèn)證成本也會(huì)越來(lái)越低，器件的可靠性也會(huì)越來(lái)越高，這就形成了一個(gè)正向循環(huán)。

總結(jié)一下：

AEC-Q認(rèn)證本身并不難，門檻沒(méi)有想象的那么高；

一次認(rèn)證容易，持續(xù)認(rèn)證很難；

關(guān)鍵是要建立一種質(zhì)量理念，并為之堅(jiān)守；

積累知識(shí)，搭建可靠性能力框架，持續(xù)迭代；

難走的路，越往后會(huì)越好走，認(rèn)證會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單；

最后放一張NXP 32位MCU的AEC-Q報(bào)告鎮(zhèn)樓，沒(méi)見(jiàn)過(guò)的小伙伴們看一下，有個(gè)概念。

AEC-Q100認(rèn)證報(bào)告（來(lái)源：nxp）

7.4?AEC-Q認(rèn)證的周期及費(fèi)用

AEC-Q100認(rèn)證測(cè)試所需要的時(shí)間要看具體測(cè)試項(xiàng)目，新器件項(xiàng)目多，時(shí)間就很長(zhǎng)。當(dāng)然也不一定，如果有通用數(shù)據(jù)，測(cè)試就可以簡(jiǎn)化，不能一概而論，測(cè)試幾個(gè)月或一年多都是可能的。

我們還是以AEC-Q100為例，我把耗時(shí)較長(zhǎng)的溫度加速類測(cè)試挑出來(lái)整理了一下，比如最長(zhǎng)的TC grade 0需要2000小時(shí)，光下面表格中的6項(xiàng)測(cè)試總時(shí)間就達(dá)到了6000小時(shí)，要知道一年才8760小時(shí)。當(dāng)然了，很多試驗(yàn)是可以并行的，這個(gè)表格就是讓大家對(duì)測(cè)試項(xiàng)目及時(shí)間有個(gè)概念。

AEC-Q100部分測(cè)試項(xiàng)目（整理：左成鋼）

AEC-Q100一共分了7個(gè)測(cè)試組群，45種各類試驗(yàn)項(xiàng)目，全測(cè)下來(lái)要多長(zhǎng)時(shí)間，一些有產(chǎn)品測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的小伙伴們，看了想必也有個(gè)基本概念了。測(cè)試出了問(wèn)題就得糾正，而且時(shí)間也得延長(zhǎng)。

關(guān)于測(cè)試費(fèi)用，測(cè)試項(xiàng)目不同，相應(yīng)的費(fèi)用也就不同，并且和測(cè)試是否順利也有很大關(guān)系?？荚嚥豁樌辉侔l(fā)現(xiàn)問(wèn)題、一再糾正重試，耗時(shí)、代價(jià)倍增。此外，成本還與測(cè)試主體有一定的關(guān)系，自己測(cè)量的價(jià)格一定很低，請(qǐng)第三方來(lái)做價(jià)格會(huì)比較高。

時(shí)間與成本，在我們之前舉過(guò)的國(guó)產(chǎn)MCU中也可以看到，從宣稱“車規(guī)”到AEC-Q100測(cè)試合格，歷經(jīng)三年，由后裝走向前裝。一方面表明AEC-Q100的初次測(cè)試比較費(fèi)時(shí)和困難；另一方面表明測(cè)試費(fèi)用并不低，陸續(xù)安裝驗(yàn)證后，看看沒(méi)有問(wèn)題就去做測(cè)試，減少失敗的風(fēng)險(xiǎn)；最后自建了試驗(yàn)室以減少試驗(yàn)成本。

8?采用“車規(guī)級(jí)”器件與零部件是否能通過(guò)測(cè)試沒(méi)有必然關(guān)系

之前在談可靠性時(shí)，我曾提到一家為非道路車輛提供控制模塊的企業(yè)，由于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性存在問(wèn)題，故障率0公里居高不下，就在出貨前增加了48小時(shí)老化篩選，問(wèn)題就解決了。為何高溫老化篩選可以解決0公里故障率？有哪些原則？

這個(gè)其實(shí)之前我們已經(jīng)分析過(guò)了，但只是說(shuō)到功能，沒(méi)有深入到原理上。在此引用Ti中的某些研究：給半導(dǎo)體器件施加應(yīng)力如溫度，濕度，電壓和電流確實(shí)能在不改變半導(dǎo)體器件物理特性的前提下加快半導(dǎo)體器件潛在失效機(jī)制，這樣就可以用較短的時(shí)間找出問(wèn)題所在，不需要等很久就能找出器件中可能存在的瑕疵，然后定位根因、完善設(shè)計(jì)、防止這種故障模式。

老化測(cè)試原理（來(lái)源：ti.com）

那么半導(dǎo)器件體供應(yīng)商采取了哪些措施來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢？我們來(lái)看下NXP的解決措施：NXP通過(guò)對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行測(cè)試及老化來(lái)篩選產(chǎn)品的早期失效，進(jìn)而降低了早期失效率（全檢，而非抽檢。車載應(yīng)用的產(chǎn)品都不存在抽檢的問(wèn)題，所有的不管是元器件還是產(chǎn)品，都是百分百全檢，而且是多道全檢）。

用于前期失效的老化篩選（來(lái)源：nxp.com）

這句話說(shuō)得很含蓄，我給大家解釋一下，敲黑板了：“車規(guī)級(jí)”芯片是經(jīng)過(guò)了半導(dǎo)體供應(yīng)商的篩選的，而消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)則沒(méi)有。

另外，Ti也在一個(gè)FAQ（常見(jiàn)問(wèn)題）里面簡(jiǎn)要回答了一下車規(guī)級(jí)和非車規(guī)級(jí)器件測(cè)試的差異：非車規(guī)級(jí)器件僅有常溫測(cè)試，少了高溫測(cè)試，而且僅有應(yīng)力后測(cè)試，沒(méi)有應(yīng)力前測(cè)試。意思就是，非車規(guī)級(jí)和車規(guī)級(jí)產(chǎn)品關(guān)鍵就是差了個(gè)前后高溫測(cè)試。

高溫是干什么用的？是為了提前發(fā)現(xiàn)器件缺陷用的。現(xiàn)在大家明白車規(guī)和非車規(guī)的差異了吧。而這僅僅是前期失效，整個(gè)器件生命周期的失效率（硬件隨機(jī)失效），兩者差異就更大了，這個(gè)前面講過(guò)了，我們不再贅述。

車規(guī)級(jí)與非車規(guī)測(cè)試差異（來(lái)源：ti.com）

再次聯(lián)系之前大家都說(shuō)過(guò)，AEC-Q認(rèn)證如何確保器件不因?yàn)槿毕荻霈F(xiàn)早期失效，各位小伙伴有沒(méi)有明白呢。在實(shí)際應(yīng)用中，AEC-Q認(rèn)證自身并不能保證設(shè)備的早期失效率，則設(shè)備需要通過(guò)AEC-Q，需要在車載應(yīng)用中使用，需要長(zhǎng)期批量供應(yīng)，如何解決設(shè)備早期故障率？非常簡(jiǎn)單，半導(dǎo)體供應(yīng)商再加上一個(gè)老化的篩選流程，不是嗎。

如果Tier 1不希望產(chǎn)品（零部件）發(fā)貨來(lái)一個(gè)老化篩選流程的話，那么挑選經(jīng)過(guò)“AEC-Q”驗(yàn)證的設(shè)備并不存在這一問(wèn)題。當(dāng)然，我們之前已經(jīng)說(shuō)過(guò)，“AEC-Q”認(rèn)證實(shí)際上只是對(duì)設(shè)備的測(cè)試報(bào)告而已，而設(shè)備本身對(duì)于特定應(yīng)用所提供的可靠性和供應(yīng)的長(zhǎng)周期保證則由特定半導(dǎo)體供應(yīng)商來(lái)決定。因此，當(dāng)我們選擇設(shè)備時(shí)，看看是否有“AEC-Q”認(rèn)證，這僅僅是個(gè)依據(jù)，也要注意設(shè)備的其他資料。比如：供應(yīng)商是否專長(zhǎng)于這一器件領(lǐng)域、這一器件是不是它的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品、這一產(chǎn)品與您的應(yīng)用設(shè)計(jì)是否相符等等。

此外，盡管AEC-Q并非強(qiáng)制性認(rèn)證制度，但是歷經(jīng)30年的發(fā)展已經(jīng)成為車載電子元器件普遍認(rèn)可的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為衡量電子元器件在汽車上應(yīng)用合適與否的指標(biāo)。

做為車載應(yīng)用來(lái)說(shuō)，車輛電子元件要長(zhǎng)期處于極為苛刻的環(huán)境中工作，再加上車輛的車型生命周期比消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品長(zhǎng)很多，單臺(tái)設(shè)備失效率與汽車龐大銷量和長(zhǎng)時(shí)間使用疊加，大幅放大。在實(shí)際生產(chǎn)中，OEM由于一個(gè)零部件缺陷召回?cái)?shù)十萬(wàn)輛汽車的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。

這張圖前面放過(guò)一次，這里再放出來(lái)一下。

1ppm缺陷對(duì)一百萬(wàn)量車意味著什么（來(lái)源：MPS）

好了，我們回到主題，是否需要選擇“AEC-Q”認(rèn)證的器件？我想各位心里已經(jīng)有了自己的答案了。

8.1 用“車規(guī)級(jí)”器件就能通過(guò)零部件試驗(yàn)嗎？

答案是不一定。

我們從1.13中大致談到汽車行業(yè)對(duì)電子零部件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、電子零部件車載應(yīng)用依據(jù)、拿不出產(chǎn)品測(cè)試報(bào)告等，DV（設(shè)計(jì)驗(yàn)證）過(guò)不了這一關(guān)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)也不能結(jié)冰，不要考慮量產(chǎn)。DV測(cè)試報(bào)告需要交給OEM，具備條件OEM再來(lái)復(fù)測(cè)就可以了，想假也假不出來(lái)了。

我們首先對(duì)電子零部件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了劃分，看看有哪些測(cè)試與“車規(guī)級(jí)”設(shè)備相關(guān)。

汽車行業(yè)電子零部件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（來(lái)源：左成鋼）

根據(jù)上表，我們基本上可以把試驗(yàn)分為三類：

1. EMC相關(guān)，CISPR25、ISO 7637、ISO 11452和10605，都算是；

2. 電氣及氣候負(fù)荷：ISO 16750-2（電氣）和4（氣候）；

3. 結(jié)構(gòu)材料相關(guān)，比如ISO 16750-3（機(jī)械）和5（化學(xué)）、鹽霧、防護(hù)類（IP）等；

我們一個(gè)個(gè)掰開(kāi)了進(jìn)行分析：

8.1.1?EMC相關(guān)試驗(yàn)

與EMC相關(guān)的AEC標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)上只有AEC-Q100，雖然Q103和Q104內(nèi)部也有涉及，但Q103的測(cè)試分組內(nèi)部沒(méi)有包含，僅體現(xiàn)在了流程變更測(cè)試?yán)铮琎104的測(cè)試分組及變更測(cè)試?yán)飫t均有包含，不過(guò)它們都是要配合Q100使用的，所以我們還是回到Q100。

在Q100上Group E有一個(gè)就是EMC的檢測(cè)，過(guò)程更改檢測(cè)需求也有EMC參與其中，更改部分檢測(cè)我們暫時(shí)不去分析，著重看看Q100上需要檢測(cè)的EMC為什么要檢測(cè)，由于EMC檢測(cè)范圍廣、檢測(cè)項(xiàng)目多。

Q100中寫得很清楚，EMC涉及一點(diǎn)，即Radiated Emissions，即輻射干擾，又稱輻射發(fā)射。是以電磁波形式向外輻射干擾能量，擾亂他人。試驗(yàn)要求為1批、只需1份試樣。對(duì)于電子零部件而言，這是CSPR25標(biāo)準(zhǔn)中的一部分，但是對(duì)于電子零部件的設(shè)計(jì)而言，卻不具有決定性。

另外Q100對(duì)哪些設(shè)備要進(jìn)行EMC測(cè)試也做了詳細(xì)的規(guī)定，例如帶振蕩器、可能會(huì)潛在干擾他人可能性的設(shè)備如MCU等、高速數(shù)字芯片，帶電荷泵FET，看門狗設(shè)備，開(kāi)關(guān)模式電源IC以及新設(shè)備和曾被發(fā)現(xiàn)會(huì)干擾他人的設(shè)備，再認(rèn)證時(shí)需進(jìn)行EMC測(cè)試。

AEC-Q100對(duì)EMC測(cè)試的規(guī)定（來(lái)源：aecouncil.com）

另外，AEC-Q100-007涉及到了鋁電解電容的浪涌測(cè)試，這個(gè)和ISO 7637及ISO 11452稍微有那么點(diǎn)關(guān)系，但是整體來(lái)講關(guān)系不大。

還有就是ESD，我們也可以把它放到廣義的EMC范疇里，雖然大家一般都單獨(dú)講ESD。所有的AEC標(biāo)準(zhǔn)里面都涉及到了ESD，那就是說(shuō)，所有的車規(guī)級(jí)器件，ESD測(cè)試都是必須的。結(jié)論就是：電子零部件的ESD測(cè)試和AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是密切相關(guān)的，而EMC方面則不是非常大。

8.1.2?電氣及氣候負(fù)荷相關(guān)試驗(yàn)

電氣負(fù)荷好理解，主要就是一些電壓相關(guān)的測(cè)試，比如電壓范圍，過(guò)壓，反壓，開(kāi)路、短路、地漂等，這些和AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系不是非常的大，主要和產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)有關(guān)，比如雖然AEC-Q100-012中也涉及到了短路，但那只是針對(duì)靈敏功率器件比如HSD的。整體來(lái)講，電子零部件的電氣負(fù)荷測(cè)試，與產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)方案關(guān)系更大一些。

再看氣候負(fù)荷，試驗(yàn)項(xiàng)目主要是關(guān)于高低溫，溫度循環(huán)、溫濕度等測(cè)試項(xiàng)目（防護(hù)放到IP等級(jí)那里），這里面溫濕度及循環(huán)類和AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系非常大，因?yàn)锳EC-Q很大一部分測(cè)試項(xiàng)目就是關(guān)于溫濕度類和耐久循環(huán)類的（鹽霧試驗(yàn)后面講）。整體看來(lái)，電子零部件的氣候負(fù)荷測(cè)試和AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是密切相關(guān)的。

8.1.3?結(jié)構(gòu)材料相關(guān)試驗(yàn)

與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料相關(guān)這部分試驗(yàn)主要是：振動(dòng)、跌落、外表強(qiáng)度（劃痕、耐磨）、耐化學(xué)品、鹽霧、防護(hù)等級(jí)（防塵放水）等。
對(duì)電子零部件試驗(yàn)來(lái)講，結(jié)構(gòu)主要是指殼體結(jié)構(gòu)，比如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選型，連接器選型設(shè)計(jì)等，理論上來(lái)講這些零部件級(jí)試驗(yàn)和元器件關(guān)系不大，鹽霧試驗(yàn)只在Q103（MEMS壓力傳感器）和Q200的排阻/排容器件測(cè)試?yán)锩嬗畜w現(xiàn)，這都比較好理解。

但是對(duì)振動(dòng)及跌落試驗(yàn)來(lái)講，實(shí)際上是和器件有關(guān)系的，雖然殼體會(huì)承受大部分的機(jī)械沖擊，但是對(duì)器件的沖擊也是無(wú)可避免的。所以從Q100到104及Q200，每個(gè)AEC標(biāo)準(zhǔn)里面全都涉及到了機(jī)械沖擊（MS）和振動(dòng)（VFV）試驗(yàn)，AEC-Q200-003，005/和006還專門規(guī)定了斷裂強(qiáng)度、板彎曲及端子應(yīng)力測(cè)試。所以說(shuō)，電子零部件的結(jié)構(gòu)材料相關(guān)的測(cè)試和AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是密切相關(guān)的。

8.2?總結(jié)

最后我們總結(jié)一下：

電子零部件標(biāo)準(zhǔn)與AEC-Q的關(guān)系（來(lái)源：左成鋼）

如此總體看來(lái)，小伙伴們是否覺(jué)得“車規(guī)級(jí)”器件與零部件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系還相當(dāng)密切呢？是的，這樣的感受才是正確的。

我們首先撇開(kāi)準(zhǔn)入門檻問(wèn)題不談，就汽車電子零部件的設(shè)計(jì)而言，“車規(guī)級(jí)”元器件的使用對(duì)于電子零部件能否通過(guò)汽車行業(yè)有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)疑大有裨益。但是與此同時(shí)，我們還應(yīng)該意識(shí)到元器件自身作為電子設(shè)計(jì)的依據(jù)只是一個(gè)方面，產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及客戶試驗(yàn)要求對(duì)其也起著至關(guān)重要的作用，它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。并不是說(shuō)你用了“車規(guī)級(jí)”器件，電子零部件就一定能通過(guò)測(cè)試，你用工業(yè)級(jí)器件，產(chǎn)品就一定不能通過(guò)測(cè)試。

總結(jié)一下：使用“車規(guī)級(jí)”裝置和零部件能否通過(guò)試驗(yàn)并無(wú)必然聯(lián)系，是不夠的，也不是必要的。不過(guò)請(qǐng)注意，我想說(shuō)的是“但是”，使用“車規(guī)級(jí)”設(shè)備能更好的幫助零部件產(chǎn)品測(cè)試合格，減少設(shè)計(jì)成本和測(cè)試成本（還可以使用非車規(guī)中的設(shè)備對(duì)零部件進(jìn)行測(cè)試，若測(cè)試等級(jí)需求不高，則極有可能過(guò)關(guān)，然而搞車載應(yīng)用時(shí)，整車生命周期中就會(huì)有很大幾率會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題）。

最后，作者想強(qiáng)調(diào)指出：對(duì)電子零部件進(jìn)行檢測(cè)的目的不在于通過(guò)檢測(cè)，而在于對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)的檢驗(yàn)，因此DV叫做設(shè)計(jì)驗(yàn)證而非檢測(cè)。零部件試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)具有指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要意義，就像“車規(guī)級(jí)”比AEC-Q更重要一樣，其最終目的是確保車輛的長(zhǎng)期可靠性。

9??“AEC-Q”認(rèn)證與ISO26262功能安全認(rèn)證的關(guān)系

最后又談到了“AEC-Q”認(rèn)證和ISO26262功能安全認(rèn)證，筆者發(fā)現(xiàn)許多人弄不明白，往往將二者混為一談，或放在一起談，實(shí)際上這樣做是錯(cuò)誤的。AEC與ISO26262簡(jiǎn)直是兩回事，井水不犯河水，兩者的側(cè)重點(diǎn)是截然不同的。

“AEC-Q”認(rèn)證我們已經(jīng)講得很詳細(xì)了，認(rèn)證的對(duì)象必須是實(shí)物，而且只針對(duì)集成芯片等電子元器件（不包括零部件）、分立半導(dǎo)體，被動(dòng)器件，MEMS器件和MCM模塊，認(rèn)證通過(guò)器件供應(yīng)商Tier 2的認(rèn)證測(cè)試。而且ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證內(nèi)容非常廣泛，其客體既可包括實(shí)物如元器件又可包括零部件等；或者是虛擬的非實(shí)體，比如認(rèn)證一個(gè)公司流程（包括研發(fā)及生產(chǎn)），認(rèn)證一個(gè)軟件等等。我可能是在畫畫，伙伴們首先看到的，是有一個(gè)概念。

認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)別（來(lái)源：左成鋼）

9.1?ISO 26262基本概念

我們先來(lái)講一下ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)的一些基本概念，然后再詳細(xì)來(lái)講其他的點(diǎn)，方便小伙伴們有個(gè)基本認(rèn)知。按照慣例，我們直接回到標(biāo)準(zhǔn)原文：

ISO 26262介紹及范圍（來(lái)源：ISO 26262-1:2011）

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，我們提煉一下重點(diǎn)：

適用于道路車輛，挖掘機(jī)啥的非道路車輛就不能算；

由電子、電氣（E/E）和軟件組件組成的系統(tǒng)相關(guān)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是沒(méi)電的肯定就不能算，比如你的車玻璃，雖然和安全相關(guān)，開(kāi)著車玻璃突然炸裂了可能就會(huì)發(fā)生安全事故，但那也不算在功能安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，而是算在《中國(guó)乘用車強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的被動(dòng)安全里面的。

與安全相關(guān)的系統(tǒng)。非安全相關(guān)的，比如娛樂(lè)系統(tǒng)就不算，開(kāi)車過(guò)程中音樂(lè)播放功能失效，沒(méi)法聽(tīng)歌了，這就不能包含在功能安全范圍內(nèi)。

然后我們?cè)倏聪隆鞍踩钡亩x，安全是相對(duì)于危害而言的，這一點(diǎn)估計(jì)有些小伙伴們還沒(méi)搞明白：

ISO 26262范圍及術(shù)語(yǔ)定義（來(lái)源：ISO 26262-1:2011）

和安全相關(guān)是指，因E/E系統(tǒng)的故障行為而引起的可能的危害（hazards）；

危害（hazard）的定義是：由相關(guān)項(xiàng)的功能異常表現(xiàn)而導(dǎo)致的傷害（harm）的潛在來(lái)源；

傷害（harm）的定義是：對(duì)人身健康的物理?yè)p害（injury）或破壞（damage）；

標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)拗口得多，筆者簡(jiǎn)單概括，用人的話說(shuō)：功能安全只關(guān)心人是否會(huì)受到傷害，只要是好人都無(wú)所謂。當(dāng)然這里面不僅有傷害，規(guī)范中也有damage的成分，你自己去了解吧，我不會(huì)去翻譯。

最后得出功能安全用什么。從字面上看，它必須先具備特定的職能，撇開(kāi)職能講安全就意味著耍流氓。它是根據(jù)某一特定功能而產(chǎn)生的，如汽車行駛時(shí)轉(zhuǎn)向失效使方向盤不能旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象是非常特定的，由于轉(zhuǎn)向失效也包括方向盤不運(yùn)行而自行旋轉(zhuǎn)，所以要單獨(dú)說(shuō)。還有安全問(wèn)題，例如您的汽車停下后車門會(huì)自動(dòng)解鎖開(kāi)啟，之后物品被盜，這個(gè)問(wèn)題也算安全問(wèn)題，但是不屬于功能安全范疇，由于人員不受傷害，人員無(wú)事不算。如在行車途中車門突然自行開(kāi)啟、人員墜落，即功能安全，我們應(yīng)分清。

接下來(lái)我們?cè)賮?lái)講一下目前功能安全認(rèn)證的兩種類型。

9.2?功能安全流程認(rèn)證及產(chǎn)品認(rèn)證

目前業(yè)內(nèi)有兩種功能安全認(rèn)證，都可以拿到證書。一種是流程認(rèn)證，一種是產(chǎn)品認(rèn)證。流程認(rèn)證就是指開(kāi)發(fā)過(guò)程，產(chǎn)品認(rèn)證就是指具體產(chǎn)品，可以是實(shí)體，比如芯片、電子零部件，也可以是開(kāi)發(fā)工具；也可以是虛擬的非實(shí)體，比如軟件操作系統(tǒng)OS。

我們以SGS官網(wǎng)信息為例，大體可以看出來(lái)目前大家基本都在做這兩類認(rèn)證，并且以流程認(rèn)證居多，具體原因我們隨后再講。

功能安全認(rèn)證案例（來(lái)源：SGS.com）

我們從流程認(rèn)證開(kāi)始。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)那些沒(méi)有相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，認(rèn)證機(jī)構(gòu)通常會(huì)建議首先進(jìn)行流程認(rèn)證，流程認(rèn)證合格之后，團(tuán)隊(duì)與能力也會(huì)得到基本的發(fā)展，下一步才能來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證（如果需要的話）。

由于流程認(rèn)證的難度比較小，即使是現(xiàn)有的人員對(duì)功能安全的相關(guān)知識(shí)和流程經(jīng)驗(yàn)欠缺，在認(rèn)證機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)和指導(dǎo)下，短的6個(gè)月，多的一年，通常也可以通過(guò)，獲得功能安全流程認(rèn)證證書。過(guò)程認(rèn)證一般也是基于特定的真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行的（通常以簡(jiǎn)單產(chǎn)品為主，過(guò)于復(fù)雜太難了，純粹為了尋找刺激而不建議使用），而不是憑空只做過(guò)程文檔。當(dāng)然，你也可以這樣做，只是務(wù)虛而已，但是你通常不會(huì)這樣做（認(rèn)證機(jī)構(gòu)也不推薦）。如前所述，流程認(rèn)證通常是產(chǎn)品認(rèn)證中的第一步，任何一家公司都不會(huì)僅僅為圖一個(gè)虛名而拿著流程認(rèn)證證書外出欺騙顧客（也不排除這種情況）而最終為特定的產(chǎn)品通過(guò)認(rèn)證。我們來(lái)看一下證書長(zhǎng)啥樣：

功能安全管理流程認(rèn)證證書（來(lái)源：NXP）

從以上證書中我們可以看出流程認(rèn)證是指按照ISO26262標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與安全有關(guān)的工程，您的功能安全管理能力可達(dá)ASIL D級(jí)。各位看官也許會(huì)問(wèn)，C級(jí)能不行嗎？當(dāng)然是有的，但認(rèn)證機(jī)構(gòu)建議您直接進(jìn)行D。因?yàn)閷?duì)流程認(rèn)證而言，C與D的難度并沒(méi)有什么區(qū)別，那么為什么不能直接到D上去？

再說(shuō)產(chǎn)品認(rèn)證吧，這是更復(fù)雜、更苛刻的。因此就算企業(yè)想進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證，通常也是在進(jìn)行流程認(rèn)證的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，過(guò)了之后再進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證也比較輕松。當(dāng)然，搞產(chǎn)品認(rèn)證難與流程認(rèn)證不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上，所需人數(shù)也大得多。與此同時(shí)，由于產(chǎn)品認(rèn)證與偏務(wù)虛過(guò)程認(rèn)證相比較，那可都是切合實(shí)際的事，從產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)、器件FIT值的計(jì)算、FMEDA、FTA等等，對(duì)軟件代碼進(jìn)行模型檢查、測(cè)試覆蓋度等等，那么就可以實(shí)打?qū)嵉厝ネ瓿扇蝿?wù)了，具體認(rèn)證周期在這里我們?cè)僬f(shuō)一下。咱們?cè)倏纯聪旅娴漠a(chǎn)品認(rèn)證證書是什么樣子的。

功能安全產(chǎn)品認(rèn)證證書（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

從上面證書里我們可以看出來(lái)，產(chǎn)品認(rèn)證證書是務(wù)實(shí)的，是基于具體的產(chǎn)品的某個(gè)功能的。我們前面也講過(guò)，功能安全一定是基于具體功能的。上面的證書認(rèn)證產(chǎn)品是一個(gè)電機(jī)控制器，具體功能是所控制的電機(jī)扭矩的大小和方向，就是說(shuō)你要多大扭矩就多大，你要哪個(gè)方向就是哪個(gè)，這其實(shí)是兩個(gè)功能，認(rèn)證起來(lái)要比一個(gè)功能復(fù)雜。也就是說(shuō)，要認(rèn)證的功能越多，設(shè)計(jì)就越復(fù)雜，認(rèn)證難度就越大，周期就越長(zhǎng)，費(fèi)用就越高。

9.3?認(rèn)證周期、費(fèi)用及有效期

流程認(rèn)證比較簡(jiǎn)單，我們就不多講了。產(chǎn)品認(rèn)證很復(fù)雜，工作量很大，這個(gè)和幾個(gè)方面的因素有關(guān)：

企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)水平；

產(chǎn)品本身的復(fù)雜度，比如大模塊就肯定要比小模塊難度大；

需要認(rèn)證的ASIL等級(jí)，等級(jí)越高，設(shè)計(jì)越復(fù)雜，難度越大；

產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，比如你直接用更高ASIL等級(jí)的器件，難度就要低一些，當(dāng)然BOM成本就要高一些；

需要認(rèn)證的功能，越多就越難，周期就越長(zhǎng)；

企業(yè)的人力投入，這個(gè)比較容易理解。

我們?cè)賮?lái)看下SGS給的參考，這個(gè)和筆者了解到的實(shí)際情況是差不多的。

功能安全認(rèn)證周期（來(lái)源：SGS.com）

產(chǎn)品認(rèn)證難度大，特別是零部件級(jí)別產(chǎn)品認(rèn)證，ASIL C好，D難度大，要求企業(yè)投入資源多、周期長(zhǎng)、成本大。

根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，采用功能安全流程開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，項(xiàng)目研發(fā)的投入都是原有的2-3倍（同樣的開(kāi)發(fā)內(nèi)容）。企業(yè)原有開(kāi)發(fā)流程愈規(guī)范，使用功能安全流程進(jìn)行開(kāi)發(fā)的投資愈少、愈不規(guī)范、投資愈多。這就好理解了，ISO26262實(shí)質(zhì)也就是一個(gè)V-model，這符合汽車行業(yè)最初零部件開(kāi)發(fā)流程。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)而言，開(kāi)發(fā)與安全有關(guān)的產(chǎn)品，如硬件、DFMEA、FMEDA、FTA等等，其本身都需要去做，并且貫穿于整個(gè)開(kāi)發(fā)流程中，這一部分能力本不缺乏。再如軟件，如配置管理工具和代碼靜態(tài)分析與測(cè)試工具，如果原來(lái)使用的話，認(rèn)證要容易很多，因此不可能籠統(tǒng)地說(shuō)。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，企業(yè)規(guī)模越大、正規(guī)企業(yè)越多，認(rèn)證就越容易通過(guò)，甚至流程認(rèn)證與產(chǎn)品認(rèn)證也能共同成為（沒(méi)流程認(rèn)證不能搞產(chǎn)品認(rèn)證，好比要先拿到駕照才會(huì)開(kāi)車一回事）。以華為為例，某產(chǎn)品于2020年2月份獲得管理體系認(rèn)證后，于同年11月份再次獲得產(chǎn)品認(rèn)證證書，請(qǐng)問(wèn)您是否服不服。

對(duì)于具體認(rèn)證費(fèi)用問(wèn)題，我可以簡(jiǎn)單地舉例說(shuō)明，每個(gè)人都感受到了，都有一個(gè)理念。例如流程認(rèn)證，通常小于一百萬(wàn)，包括咨詢費(fèi)用以及認(rèn)證費(fèi)用等，如果有折扣，大概可以說(shuō)60萬(wàn)。因?yàn)槌薚UV和SGS這些眾所周知的認(rèn)證機(jī)構(gòu)之外，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還有更多的機(jī)構(gòu)可以去做。

產(chǎn)品認(rèn)證咱們就拿眾所周知的VCU來(lái)說(shuō)吧，這款產(chǎn)品硬件相對(duì)成熟、相對(duì)簡(jiǎn)單，撇開(kāi)研發(fā)費(fèi)用不說(shuō)，純粹因?yàn)檎J(rèn)證而帶來(lái)的成本約為300萬(wàn)人民幣，具體還得看產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和OEM，不可能泛泛而談，其中的影響因素大家前面都有分析，這里就不做詳細(xì)介紹。

同時(shí)提醒各位小伙伴，功能安全證書有有效期，無(wú)論流程還是產(chǎn)品。我們拿以下流程證書為例，就能看出有效期為三年，期滿后可能要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)審核，續(xù)證審核還有成本，通常為數(shù)萬(wàn)元。

功能安全管理流程認(rèn)證證書（來(lái)源：NXP）

上面已經(jīng)具體分析了流程認(rèn)證及產(chǎn)品認(rèn)證，下面我們來(lái)詳細(xì)講解一下產(chǎn)品認(rèn)證范圍。

9.4?功能安全產(chǎn)品認(rèn)證范圍

關(guān)于功能安全可以認(rèn)證的產(chǎn)品范圍，實(shí)際上既可以是實(shí)體，比如電子元器件、電子零部件或開(kāi)發(fā)工具，也可以是虛擬的非實(shí)體，比如軟件操作系統(tǒng)OS，我們分開(kāi)來(lái)講。

9.4.1?產(chǎn)品級(jí)功能安全認(rèn)證

這種情況最為普遍，無(wú)論是OEM或是Tier 1。通常所說(shuō)的產(chǎn)品功能安全認(rèn)證都是指對(duì)某一個(gè)電子零部件進(jìn)行驗(yàn)證，與之對(duì)應(yīng)的職能，也正是該電子零部件能夠完成的職能之一。這我們就以上以具體的產(chǎn)品為例，這里不再重復(fù)。

此外，必須從OEM中獲得產(chǎn)品功能安全等級(jí)需求。OEM是汽車功能安全等級(jí)界定的主導(dǎo)力量，它負(fù)責(zé)將與汽車功能安全有關(guān)的全部功能劃分為功能安全等級(jí)，然后與Tier 1們商議并將其分配給特定零部件功能使其對(duì)應(yīng)Tier 1得以實(shí)現(xiàn)。以轉(zhuǎn)向柱鎖功能為例，若完全由轉(zhuǎn)向柱鎖供應(yīng)商承擔(dān)ASIL D的執(zhí)行責(zé)任，則相對(duì)困難且代價(jià)高昂。OEM能夠從整車設(shè)計(jì)的角度對(duì)功能安全等級(jí)進(jìn)行分解、降級(jí)，使其他零部件能夠承擔(dān)起相應(yīng)的功能安全等級(jí)并共同達(dá)到ASIL D功能安全的目的，從而減少了單個(gè)零部件的設(shè)計(jì)難度和成本。

9.4.2?其他產(chǎn)品的功能安全認(rèn)證

除此之外，某些開(kāi)發(fā)工具（比如代碼測(cè)試工具Helix QAC），或者單純的軟件產(chǎn)品（如QNX操作系統(tǒng)）也可以單獨(dú)進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證，道理是一樣的。我們來(lái)看一下他們的介紹及描述：

Helix QAC是權(quán)威的C/C++代碼合規(guī)性靜態(tài)分析工具，可以用于車載ECU的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以使用Helix QAC快速地滿足功能安全項(xiàng)目合規(guī)性的需要。

Helix QAC符合ASIL D級(jí)認(rèn)證（來(lái)源：perforce.com）

QNX操作系統(tǒng)就不用講了，大家都很熟悉了，純軟件產(chǎn)品。證書里寫的也是最高到D（safety goals up to ASIL D），這個(gè)和我們前面講的器件一樣，軟件在這里也是作為一個(gè)器件來(lái)進(jìn)行認(rèn)證的，最終的功能安全級(jí)別取決于具體的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

QNX符合ASIL D級(jí)認(rèn)證（來(lái)源：QNX.com）

上面我們把產(chǎn)品功能安全認(rèn)證適用的范圍都講完了，器件級(jí)別的認(rèn)證沒(méi)有深入講，這個(gè)對(duì)我們理解“AEC-Q”認(rèn)證與功能安全認(rèn)證的區(qū)別有很大幫助，下面我們?cè)敿?xì)分析一下。

9.4.3?器件類認(rèn)證

對(duì)于電子元器件的功能安全認(rèn)證，一般都是復(fù)雜芯片類產(chǎn)品（至少筆者沒(méi)見(jiàn)過(guò)被動(dòng)器件和分立半導(dǎo)體器件，這些器件因復(fù)雜度較低，不需要通過(guò)認(rèn)證的途徑來(lái)解決功能安全設(shè)計(jì)問(wèn)題）。比如MCU，一般作為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，或PMIC，作為系統(tǒng)的電源，功能安全設(shè)計(jì)就很重要。我們以英飛凌為例，他家的功能安全芯片主要是MCU、PMIC、Gate driver及電機(jī)控制芯片，和Ti的差不多。

英飛凌符合功能安全認(rèn)證的產(chǎn)品類別（來(lái)源：英飛凌）

對(duì)于器件級(jí)別，因芯片供應(yīng)商并不了解器件的具體應(yīng)用及功能，所以器件的ASIL級(jí)別是基于硬件、系統(tǒng)應(yīng)用來(lái)講的。芯片供應(yīng)商并沒(méi)有辦法給出具體能達(dá)到的ASIL級(jí)別，而是給你一個(gè)芯片能達(dá)到的最高級(jí)別，最終產(chǎn)品的具體某個(gè)功能的ASIL級(jí)別就取決于Tier 1的設(shè)計(jì)了。

器件級(jí)的功能安全認(rèn)證下面我們會(huì)詳細(xì)分析。

9.4.4?器件級(jí)功能安全

空談?wù)`國(guó)，按照慣例，我們還是拿實(shí)際應(yīng)用來(lái)舉例，大家看完至少對(duì)功能安全器件有個(gè)基本概念。我們以Ti對(duì)器件功能安全的分類來(lái)舉例，這是目前筆者見(jiàn)到的分類最清晰，且解釋最詳細(xì)的。

功能安全產(chǎn)品分類（來(lái)源：ti.com）

我們先把上面這個(gè)表格分解為三部分：

開(kāi)發(fā)流程：分為質(zhì)量管理流程（即企業(yè)現(xiàn)有流程）和功能安全流程（依據(jù)ISO 26262開(kāi)展的管理流程，需要認(rèn)證），這個(gè)做過(guò)功能安全的小伙伴們應(yīng)該有體會(huì)，前者就是常規(guī)的流程，后者則要麻煩許多，耗時(shí)和工作量都不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的；

文檔：Fit值，F(xiàn)MD，F(xiàn)MEDA,FTA，功能安全手冊(cè)；

證書：產(chǎn)品功能安全證書

Ti把功能安全相關(guān)的器件分為了三類：

1. Functional Safety-Capable：Ti可以提供功能安全設(shè)計(jì)所需的FIT值計(jì)算和FMD（失效模式分布）信息，幫助Tier 1產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員做安全分析。流程方面，器件不是根據(jù)功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求的流程開(kāi)發(fā)的，而是根據(jù)Ti通用質(zhì)量管理流程。

2. Functional Safety Quality-Managed：Ti提供一系列文檔來(lái)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(kāi)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(kāi)發(fā)流程，文檔多了FTA（故障樹(shù)分析），有功能安全證書。

我們來(lái)說(shuō)明一下：

第一類產(chǎn)品：不是功能安全器件的產(chǎn)品。這類設(shè)備往往不集成與安全有關(guān)的功能，但在研制功能安全系統(tǒng)中卻離不開(kāi)這些設(shè)備的參與。Ti給出的FIT,FMD對(duì)安全分析有一定幫助。實(shí)際上這已經(jīng)很好了，因?yàn)樵S多器件，如無(wú)源器件和分立半導(dǎo)體器件（由于Ti很少制造這類器件而沒(méi)有涉及到），在設(shè)計(jì)時(shí)又離不開(kāi)它們，使用的（比芯片數(shù)量多了很多，沒(méi)有一個(gè)量級(jí)）又比較多，供應(yīng)商一般也不提供FIT和FMD，需要自己查找數(shù)據(jù)。

第二類產(chǎn)品：屬功能安全器件類產(chǎn)品范疇。這類設(shè)備一般都已經(jīng)整合了內(nèi)部監(jiān)控和診斷等復(fù)雜功能，而TI則提供相當(dāng)數(shù)量的支持文檔供功能安全產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用，能夠顯著減少產(chǎn)品認(rèn)證工作量和認(rèn)證難度。

第三類產(chǎn)品：功能安全合規(guī)。這類設(shè)備一般都是集安全特性于一體的復(fù)雜設(shè)備，例如MCU，處理器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和電源管理芯片。這類產(chǎn)品基于Ti通用質(zhì)量管理流程，利用Ti功能安全流程研發(fā)?？商峁┚哂泄δ馨踩J(rèn)證證書的FTA（故障樹(shù)分析）功能。使用這類裝置可以顯著減少功能安全產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度和認(rèn)證難度或設(shè)計(jì)功能安全產(chǎn)品時(shí)唯一有效的方法。

功能安全合規(guī)產(chǎn)品（來(lái)源：ti.com）

單講大道理還是太寬泛，大家可能還沒(méi)有具體概念，按老規(guī)矩，我們還是上兩個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品手冊(cè)，大家看了會(huì)有個(gè)實(shí)際的感受：

功能安全合規(guī)產(chǎn)品（來(lái)源：ti.com）

從上面的兩個(gè)產(chǎn)品手冊(cè)的描述我們可以看出來(lái)：

器件首先是AEC-Q認(rèn)證的，這是車載應(yīng)用的基礎(chǔ)；

合規(guī)產(chǎn)品會(huì)注明：“Functional Safety-Compliant”，同時(shí)注明器件的系統(tǒng)級(jí)、硬件級(jí)ASIL等級(jí)、文檔可支持的ASIL等級(jí)等信息；

功能安全類別產(chǎn)品會(huì)注明：“Functional safety quality-managed”，同時(shí)注明器件的文檔可支持的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的ASIL等級(jí)；

好了，看到這里小伙伴們對(duì)功能安全認(rèn)證應(yīng)該已經(jīng)有了一些基礎(chǔ)的了解，接下最后我們從不同維度來(lái)總結(jié)一下“AEC-Q”認(rèn)證與功能安全認(rèn)證的區(qū)別。

9.5?“AEC-Q”認(rèn)證與功能安全認(rèn)證

我按照幾個(gè)維度進(jìn)行分類，簡(jiǎn)單匯總了一個(gè)表格：

兩種認(rèn)證的區(qū)別（來(lái)源：左成鋼）

下面詳細(xì)講一下：

1. 認(rèn)證對(duì)象：

·AEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的對(duì)象僅針對(duì)電子元器件，如集成芯片、分立半導(dǎo)體、被動(dòng)器件、MEMS器件、MCM模塊等，認(rèn)證由器件供應(yīng)商Tier 2來(lái)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。

·ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的對(duì)象包括流程（對(duì)公司）及產(chǎn)品（實(shí)體或非實(shí)體）；

2. 認(rèn)證方式：

·AEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證方式就是測(cè)試，測(cè)試通過(guò)后可在產(chǎn)品手冊(cè)上注明符合標(biāo)準(zhǔn)即可；

·ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證方式最終是體現(xiàn)在流程文檔上(無(wú)論是流程認(rèn)證，還是產(chǎn)品認(rèn)證)，而非產(chǎn)品測(cè)試；

3. 認(rèn)證目的：

·AEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的最初目的是為了器件資格通用化，現(xiàn)在基本上算是器件車載應(yīng)用的一個(gè)基本要求；

·ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的目的就是證明公司的開(kāi)發(fā)流程或產(chǎn)品本身的功能安全設(shè)計(jì)是符合標(biāo)準(zhǔn)的；

4.?側(cè)重點(diǎn)

·AEC標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)是器件的可靠性及長(zhǎng)期供貨的一致性（主要體現(xiàn)在變更流程要求）；

·ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)流程的合規(guī)性（主要通過(guò)工具及文檔）

5.?交付物

·AEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證測(cè)試后，交付物就是測(cè)試報(bào)告（不是證書）

·ISO26262認(rèn)證后，交付物就是流程文檔及認(rèn)證證書

6.?是否強(qiáng)制

·AEC標(biāo)準(zhǔn)和電子零部件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)一樣，都是非強(qiáng)制的，但是如果要做車載應(yīng)用，那么通過(guò)這個(gè)測(cè)試是一個(gè)基本要求；

·ISO26262同樣也是非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，是否需要過(guò)認(rèn)證取決于客戶要求，或是為了降低客戶使用難度，同時(shí)樹(shù)立行業(yè)門檻；

7.?認(rèn)證機(jī)構(gòu)

·AEC標(biāo)準(zhǔn)講得很清楚，沒(méi)有專門的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，元器件供應(yīng)商自己根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試即可；

·ISO26262是由專門的合規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的，認(rèn)證必須由機(jī)構(gòu)進(jìn)行；

8.?認(rèn)證報(bào)告

·AEC-Q是沒(méi)有認(rèn)證報(bào)告的，只有測(cè)試報(bào)告；

·ISO26262認(rèn)證通過(guò)后，將由合規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)認(rèn)證證書；

9.?證書有效期

·AEC-Q測(cè)試報(bào)告基本是沒(méi)有有效期這個(gè)概念的，但是只要產(chǎn)品發(fā)生變化，就需要重新進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試；

·ISO26262證書是有有效期的，這個(gè)前面講過(guò)，一般是3-5年，到期后需要重新審核，且需要一定的審核費(fèi)用。

編輯：黃飛