车规级芯片有哪些要求?车规级芯片要求详解

OFweek新能源汽车网 中字

现在的车载信息娱乐系统前装普遍为车规级元器件方案,后装成本压力大,大多数为非车轨等级元器件。车规级顾名思义就是使用满足汽车等级的元器件,车规级的标准是AEC-Q系列标准。AEC-Q100适用于芯片,AEC-Q101适用于分立半导体器件,AEC-Q102适用于分立光电子器件,AEC-Q103适用于MEMS器件,AEC-Q104适用于多芯片模组,AEC-Q200适用于无源元件。

汽车电子产品的价格普遍比较贵,其中的主要原因之一就是使用了车规级的电子元件,但什么样的电子元件才是车规级的器件呢?车规级芯片到底有哪些要求?

1、环境要求

温度:汽车电子对元件的工作温度要求比较宽,根据不同的安装位置等有不同的需求,但一般都要高于民用产品的要求(据说 AEC Q100 在 H 版中删除了 0℃-70℃ 这档温度的要求,因为没有哪个汽车产品要求可以这么低)。

其它环境要求 湿度,发霉,粉尘,水,EMC 以及有害气体侵蚀等等往往都高于消费电子产品要求。

2、振动,冲击

汽车在运动的环境中工作,会相关很多产品来说,遭遇更多的振动和冲击。这种要求可能会比摆放在家里使用的产品要高很多。

3、可靠性

为了说明汽车对可靠性的要求,我来换个其它方式来说明一下:

(1)设计寿命:一般的汽车设计寿命都在 15 年 20 万公里左右,远大于消费电子产品寿命要求。

(2)在相同的可靠性要求下,系统组成的部件和环节越多,对组成的部件的可靠性要求就越高。目前车上的电子化程度已经非常高了,从动力总成到制动系统,都装配了大量的电子装置,每个装置里面又由很多的电子元件组成。如果就简单的把它们看成串联关系,那么要保证整车达到相当的可靠性,对系统组成的每一个部分要求是非常高的,这也是为什么汽车零部件的要求经常是用 PPM(百万分之一)来描述。

4、一致性要求

现在的汽车已经进入到了一个大规模生产的阶段的,一款车 1 年可以生产数十万辆,所以这对产品质量的一致性要求就非常高了。这在早些年对于半导体材料来说,是挺有挑战的。

毕竟生产半导体中的扩散等工艺的一致性是很难控制的,生产出来的产品性能易离散,早期只能依靠老化和筛选来完成,现在随着工艺的不断提高,一致性得到极大提高。质量的一致性也是很多本地供应商和国际知名供应商的最大差异。对于组成复杂的汽车产品来说,一致性差的元件导致整车出现安全隐患是肯定不能接受的。

5、其它的需求

(1)制造工艺:汽车产品制造工艺的要求,虽然汽车的零件也在不断的向小型化和轻量化发展,但相对消费产品来说,在体积和功耗上还相对可以放松,一般使用的封装较大,以保证有足够的机械强度并符合主要的汽车供应商的制造工艺。

(2)产品生命周期:虽然近些年,汽车产品不断的降价,但汽车还是一个耐用的大件商品,必须要保持相当长的时间的售后配件的供应能力。同时开发一个汽车零件需要投入大量的验证工作,更换元件带来的验证工作也是巨大的,所以整车制造企业和零部件供应商也需要维持较长时间的稳定供货。

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