隨著汽車電動(dòng)化及智能化的發(fā)展，以及這幾年特斯拉、比亞迪及國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力的強(qiáng)勢(shì)崛起，自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)隨著國(guó)產(chǎn)化替代的推進(jìn)，“車規(guī)級(jí)”這個(gè)詞也越來越多的出現(xiàn)在了大家的視野中。

但是 “車規(guī)級(jí)”到底意味著什么？為什么需要 “車規(guī)級(jí)”？相關(guān)的很多問題想必大家都比較懵懂，筆者就根據(jù)個(gè)人對(duì)AEC標(biāo)準(zhǔn)的理解，結(jié)合最近查閱的大量相關(guān)資料，給出了一些分析，算是拋磚引玉。

本書將以“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)為切入點(diǎn)，從針對(duì)激光器件的AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)開始解讀，逐步回答“什么是車規(guī)級(jí)？”這個(gè)問題。然后從自動(dòng)駕駛技術(shù)對(duì)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)開始，看車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為適應(yīng)新技術(shù)和應(yīng)用的需求是如何一步步發(fā)展的。

因AEC標(biāo)準(zhǔn)文檔數(shù)量很多，信息量極大，筆者的解讀難免有所偏頗及遺漏，所以歡迎業(yè)內(nèi)專家一起交流討論，共同推進(jìn)國(guó)產(chǎn)汽車電子元器件及零部件的發(fā)展。

目錄

 

1 什么是“車規(guī)級(jí)”？

但凡是汽車行業(yè)的，大都聽說過一個(gè)詞，叫“車規(guī)級(jí)”或“汽車級(jí)”。就像蘋果推出“視網(wǎng)膜屏”后，大家都說自己是“視網(wǎng)膜屏”，否則都不好意思和別人打招呼。車企喜歡說自己車上用的是 “車規(guī)級(jí)”零部件，Tier 1喜歡說自己用的是“車規(guī)級(jí)”芯片，仿佛誰用了非“車規(guī)級(jí)”的就落了下乘。

已經(jīng)有越來越多的國(guó)產(chǎn)器件供應(yīng)商真正開始著手對(duì)器件進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證，并自建試驗(yàn)室了。然而，目前國(guó)產(chǎn)“車規(guī)級(jí)”元器件種類及數(shù)量都還比較少，某些聲稱的所謂“車規(guī)級(jí)”器件，實(shí)際上根本沒有通過AEC-Q認(rèn)證。此外，雖然通過了就是“車規(guī)級(jí)”，但“車規(guī)級(jí)”確遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于AEC-Q。

以激光雷達(dá)為例，車企宣稱某款車是全球首款搭載“車規(guī)級(jí)”激光雷達(dá)的車，激光雷達(dá)供應(yīng)商也在宣傳自家的產(chǎn)品是率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的 “車規(guī)級(jí)”產(chǎn)品。外行看個(gè)熱鬧，內(nèi)行卻會(huì)覺得“車規(guī)級(jí)”這個(gè)詞被“濫用”了。下面，我們結(jié)合激光雷達(dá)的例子來看看“車規(guī)級(jí)”這個(gè)概念是如何被“濫用”的。

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（來源：aecouncil.com）

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（來源：aecouncil.com）

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.）

通過以上信息可以得到哪些結(jié)論呢？(1) AEC-Q102正式發(fā)布時(shí)間是2020年4月6日；(2) 在此之前沒有針對(duì)Laser器件的AEC標(biāo)準(zhǔn)。

那么問題來了，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草案早就出來了（2017年已經(jīng)是ready to be published狀態(tài)了），在最理想的情況下，假如標(biāo)準(zhǔn)從草案到正式發(fā)布期間并無任何更新，而某款立項(xiàng)于2018年的激光雷達(dá)是參照草案的標(biāo)準(zhǔn)找的零部件，那么，這款激光雷達(dá)就算是達(dá)到了車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

然而，在通常情況下，上述假設(shè)并不成立。如果你聲稱通過了AEC—Q認(rèn)證，客戶問你要AEC—Q報(bào)告，你總不能說是依據(jù)草稿出的報(bào)告吧?此外，AEC-Q測(cè)試周期很長(zhǎng)，成本也很高，一般也不會(huì)用草稿去作測(cè)試，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施后，如果有更新，有些測(cè)試項(xiàng)目你還得再做一遍。

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)沒有直觀概念，這么說吧，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（來源：aecouncil.com）

好，現(xiàn)在結(jié)論來了：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（來源：osram.com）

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)沒做過工程設(shè)計(jì)的小伙伴們可能不太有感覺，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)（來源：osram.com）

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。

做過汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小伙伴們應(yīng)該都了解上面的信息意味著什么，但我在這里還是科普一下：汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，是極少在量產(chǎn)項(xiàng)目中直接采用全新器件的。

一是為了保證產(chǎn)品的可靠性，畢竟從來沒用過，技術(shù)實(shí)力不夠；二是為了降低BOM成本，畢竟新東西剛量產(chǎn)都貴，因?yàn)檫€沒上量呢；三是降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，新技術(shù)誰家都沒摸索過，出點(diǎn)問題項(xiàng)目可能就得延期，用之前大家都得“掂量掂量”。
接下來我就從一顆芯片開始，講一下一個(gè)新技術(shù)從發(fā)布到量產(chǎn)的流程：

• 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)商確定芯片開發(fā)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）；采用新器件的Tier 1的項(xiàng)目SOP，產(chǎn)品量產(chǎn)；OEM采用此Tier 1產(chǎn)品的車型量產(chǎn)。

 新器件導(dǎo)入項(xiàng)目流程（來源：左成鋼）

從上面的新器件導(dǎo)入流程我們可以看到，一款新器件從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)需要1年以上時(shí)間，Tier 1設(shè)計(jì)好還需要1年時(shí)間，這差不多就需要2年或3年時(shí)間。這已經(jīng)算是比較快的了，要知道一般的汽車電子零部件，一個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)到SOP就是3年左右。如果從芯片供應(yīng)商做推廣開始算，期間少說也得3年時(shí)間了。

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

那么能不能再快一點(diǎn)呢？可以！

芯片在工程樣片階段就導(dǎo)入量產(chǎn)項(xiàng)目，如圖中紅色虛線箭頭所示，跳過驗(yàn)證階段。待芯片一量產(chǎn)，馬上進(jìn)入DV，少則三個(gè)月，多則半年就可以達(dá)到臨近SOP狀態(tài)（指產(chǎn)品硬件凍結(jié)，軟件大概率還在更新）。

那么這樣能有多快呢？這就取決于芯片供應(yīng)商和項(xiàng)目本身了，順利的話，說不定1年就SOP了，但還真沒怎么見過這么玩的，尤其是涉及到安全功能的零部件，OEM敢，Tier 1估計(jì)也不敢，因?yàn)槌鰡栴}是要負(fù)責(zé)的。

1.3 AEC-Q強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)碼？

理論上，AEC-Q只是一個(gè)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并不是法律，也沒有強(qiáng)制性的認(rèn)證制度，做與不做，“各憑心意”。但實(shí)踐中，汽車行業(yè)對(duì)電子零部件中采用的元器件的基本要求就是“車規(guī)級(jí)”，而AEC-Q已成為汽車行業(yè)事實(shí)上的電子零部件通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),只有通過了AEC-Q認(rèn)證，大家才認(rèn)為是車規(guī)級(jí)元器件。

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) 無“非車規(guī)”器件可用。一般大的Tier 1都很規(guī)范，物料庫是全球共用的，有專門的團(tuán)隊(duì)維護(hù)，物料庫中基本不會(huì)存在“非車規(guī)”物料；

 

(2) 新器件導(dǎo)入、器件變更、老器件廢止等有專門團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，研發(fā)工程師一般沒有權(quán)限進(jìn)行操作，只能“有什么用什么”，基本不可能用到“非車規(guī)”器件；

 

(3) Tier 1和OEM差不多，為保證可靠性和項(xiàng)目進(jìn)度，也喜歡沿用老設(shè)計(jì)，專業(yè)名詞叫“carry over”，也就是一般量產(chǎn)項(xiàng)目很少采用新器件做全新設(shè)計(jì)，這個(gè)前面也講過。

那有沒有可能存在一種情況，非得用“非車規(guī)”器件呢？基本沒有。Tier 1沒有理由去使用“非車規(guī)”的器件，除非這個(gè)器件不在AECQ范圍內(nèi)，如開關(guān)、電機(jī)、繼電器等機(jī)電器件，還有連接器、電線、PCB等，但這些物料都有其相應(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來說，AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)就是個(gè)門檻。

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

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

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

來回顧一下AEC-Q102規(guī)定的范圍：應(yīng)用于車內(nèi)或車外的光電子半導(dǎo)體optoelectronic semiconductors，如：LED，光電二極管，激光器件，從晶圓Wafer Fab技術(shù)講，還有光電晶體管。其中有激光雷達(dá)嗎？AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)中還真出現(xiàn)了一次Lidar這個(gè)詞，不過是說Laser的應(yīng)用。

 AEC-Q102 REV A4.5章節(jié)（來源：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，他是管器件Component的，不是管零部件的。

AEC器件技術(shù)委員會(huì)（來源：aecouncil.com）

所以說，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，元器件通過了ACE-Q102標(biāo)準(zhǔn)下的“車規(guī)”，不代表激光雷達(dá)也通過了。

1.5 有“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)嗎？

在回答這個(gè)問題前，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)（來源：左成鋼）

當(dāng)然了，大多數(shù)車企會(huì)要求按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來，國(guó)內(nèi)的一般都參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，或其合資伙伴的標(biāo)準(zhǔn)，外資品牌都有其自有標(biāo)準(zhǔn)，某些測(cè)試項(xiàng)目是ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)中是沒有的，比如福特、大眾的不少標(biāo)準(zhǔn)都是高于ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)的，各家標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比這個(gè)事情比較復(fù)雜，寫出來估計(jì)大家也看不下去，也看不懂，在此略過不談。

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)初入行或想了解汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的小伙伴們，建議從ISO/IEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)入手，建議讀英文原文，并且要多讀，反復(fù)讀。不要試圖一次從頭讀到尾，一般人做也不到?？梢蕴x，也可以先挑自己需要的部分讀，或者感興趣的章節(jié)去讀。

對(duì)汽車電子零部件來講，比如VCU模塊，ECU模塊等，其首先需要選用符合AEC標(biāo)準(zhǔn)的電子元器件，再以電子零部件總成的方式，依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在合規(guī)試驗(yàn)室，通過OEM規(guī)定的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目及等級(jí)，拿到測(cè)試報(bào)告，然后才可以裝車量產(chǎn)。至于具體測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試項(xiàng)目、周期、測(cè)試工裝、費(fèi)用等，掰開講內(nèi)容非常多。

汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（來源：左成鋼）

前面已講過，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，也沒有。此話怎講？

廣義上來講，“車規(guī)級(jí)”的激光雷達(dá)可以指采用了“車規(guī)級(jí)”激光器及光電探測(cè)器 (SiPM)的激光雷達(dá)，并且，激光雷達(dá)產(chǎn)品本身通過了相應(yīng)的汽車行業(yè)零部件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求。Tier 1具有IATF 16949等汽車行業(yè)認(rèn)證，這時(shí)才可以講這個(gè)激光雷達(dá)是“車規(guī)級(jí)”的。

但這并不準(zhǔn)確，甚至顯得很業(yè)余。在汽車行業(yè)內(nèi)部，大家一般并不這么講，因?yàn)槁犉饋?、不專業(yè)，大企業(yè)根本不屑于講自己的零部件是“車規(guī)級(jí)”的，你啥時(shí)候見過博世宣傳自己的ESP或iBooster是“車規(guī)級(jí)”的？

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是器件級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，一般講的“車規(guī)級(jí)”是指某些種類的電子元器件，而電子零部件沒有特定的“車規(guī)級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，不存在所謂的“車規(guī)級(jí)”零部件（嚴(yán)格意義上，可以說芯片、激光器或探測(cè)器達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”，但不能說域控制器或激光雷達(dá)達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”）；

(2) 如果只說滿足車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，或者說溫度范圍滿足車載應(yīng)用，而不說具體通過了哪個(gè)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)，都是假的“車規(guī)級(jí)”；

(3) 只有器件手冊(cè)datasheet上注明了“AEC-Q*** Qualified”，才表明此器件通過了車規(guī)級(jí)器件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，是“車規(guī)級(jí)”的，此時(shí)器件供應(yīng)商是能夠提供合規(guī)測(cè)試報(bào)告的。

記住這三點(diǎn)，以后就不會(huì)被“無良商家”的廣告忽悠了，或者遇到滿嘴跑火車的人，你也可以把這篇文章甩給他，讓他好好學(xué)習(xí)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（來源：microcontrollertips.com）

我大概總結(jié)一下：

• 車規(guī)級(jí)認(rèn)證意味著元器件的生產(chǎn)制造和性能是符合特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的；車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的，它是鮮活的，是不斷進(jìn)化的；新標(biāo)準(zhǔn)是為應(yīng)對(duì)新技術(shù)而制定的；現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)因新技術(shù)和新的應(yīng)用而不斷地更新和進(jìn)化；車規(guī)級(jí)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不期望涵蓋電子元件的所有使用場(chǎng)景和所有可能的故障模式。

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上面我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)講得比較多了，現(xiàn)在專門講一下這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和進(jìn)化。

AEC-Q102最初專注于光電二極管photodiodes，于2016年修訂后增加了LED，適用于所有汽車內(nèi)外部照明應(yīng)用。隨著新技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展。

AEC-Q102于2020年4月再次修訂，為激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用添加了激光器。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，同時(shí)它結(jié)合了各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，如JEDEC，IEC，MIL-STD，及各種制造商資格標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)器件提出了最高水準(zhǔn)的測(cè)試要求。

比如，對(duì)于光電半導(dǎo)體而言，使用壽命在很大程度上取決于應(yīng)用。內(nèi)部照明的要求就不那么嚴(yán)格，而用于車輛外部（比如前大燈和激光雷達(dá)）時(shí)，對(duì)可靠性的要求就要大幅度提高。另外，與乘用車相比，在卡車上的應(yīng)用對(duì)長(zhǎng)壽命的要求可能就要更高一些，這些在新標(biāo)準(zhǔn)中均有體現(xiàn)，而這些內(nèi)容在之前的標(biāo)準(zhǔn)中是沒有的。

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

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

AEC-Q101 REV E規(guī)定的器件范圍（來源：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（來源：aecouncil.com）

另外，標(biāo)準(zhǔn)的誕生離不開眾多相關(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)周期地的召開會(huì)議討論標(biāo)準(zhǔn)問題，這個(gè)后面單獨(dú)講。

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

QEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)能帶來哪些好處？這個(gè)Hella總結(jié)了一下，我們直接搬過來，最后一條算是Hella加的吧，畢竟主業(yè)是做車燈的：

• 有法可依；標(biāo)準(zhǔn)匯集了超過60家公司的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)；專注汽車級(jí)行業(yè)需求，并覆蓋了所有汽車級(jí)應(yīng)用范圍；對(duì)所有電子元器件的平等性要求；推動(dòng)新的車輛照明技術(shù)的應(yīng)用。

AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)（來源：Hella）

2.1.2 AEC-Q103標(biāo)準(zhǔn)解讀

AEC-Q103是專門為MEMS壓力傳感器測(cè)試制定的標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)來講，車輛定位（GPS）、車輛的加減速（多軸加速度傳感器）、車輛的姿態(tài)（陀螺儀）等應(yīng)用，包括未來的飛行汽車，基于對(duì)安全的自動(dòng)駕駛的需求，MEMS器件都是必不可少的。

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

其實(shí)在AEC-Q100里面是涵蓋了MEMS傳感器的，但是沒用細(xì)分到壓力傳感器。在MEMS家族中，壓力傳感器是個(gè)特例。這也很好理解，你想一下，要想測(cè)氣體壓力，你就得開個(gè)孔，讓需要測(cè)量的氣體進(jìn)來，這樣才能進(jìn)行測(cè)量，而其他用途，比如溫度、磁場(chǎng)、加速度等就可以間接進(jìn)行測(cè)量。

我們來看下用于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，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)用并沒有給出很詳細(xì)的說明，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，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，我們來看下標(biāo)準(zhǔn)定義：

AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來源：aecouncil.com）

目前標(biāo)準(zhǔn)僅適用于那些設(shè)計(jì)出來是可以直接焊接在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，目前還沒有版本號(hào)，和AEC-Q103一樣，還沒有定稿。AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)本身的范圍并沒有規(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。

 

MCM模組外觀

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， 沒有給出測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

IGBT模組（來源：Infineon）

另外，還有一個(gè)比較特別的地方，AEC-Q103和AEC-Q104在參考標(biāo)準(zhǔn)里面分別引入了ISO 16750-4（氣候負(fù)荷）及ISO 16750-5（化學(xué)負(fù)荷），在這其他的AEC標(biāo)準(zhǔn)里是沒有過的。前面我們講過，ISO 16750是汽車行業(yè)電子零部件標(biāo)準(zhǔn)，這就有意思了，所以說從某種意義上來講，MCM算是一個(gè)小型零部件了。

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跟我們經(jīng)常談到的SOC（System on chip）類似，SOC是在一個(gè)chip上做了個(gè)系統(tǒng)，而SIP是一個(gè)Package。當(dāng)然了，SOC是芯片供應(yīng)商直接做好了，以一個(gè)芯片的形式提供給Tier 1使用，而SIP既可以是芯片供應(yīng)商來做，也可以是和Tier 1或OEM基于具體應(yīng)用來定制開發(fā)的產(chǎn)品。

這個(gè)AEC-104中已清晰地規(guī)定了哪些產(chǎn)品可以做成SIP形式，以在做成SIP時(shí)，哪些由芯片廠商做、哪些由Tier 1做、哪些由Tier 1.5做。（關(guān)于這個(gè)，我們后面會(huì)再單獨(dú)發(fā)文章解析）

 AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來源：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)。這解決了什么問題呢？

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)（前文分析過零部件標(biāo)準(zhǔn)，ctimes.com只寫了ISO16750），而對(duì)MCM和SIP，沒有適用標(biāo)準(zhǔn)。怎么進(jìn)行可靠性測(cè)試，這是長(zhǎng)期以來困擾芯片供應(yīng)商及Tier 1的一個(gè)問題。

MCM/SIP是由多個(gè)芯片及器件組成的一個(gè)封裝，那這其中用到的芯片和器件還需要相應(yīng)的AEC-Q測(cè)試嗎？這是個(gè)很好的問題，所以標(biāo)準(zhǔn)中也給出了建議——可以使用MCM中相應(yīng)器件的AEC-Q100, AEC-Q101,或AEC-Q200認(rèn)證原始數(shù)據(jù)去簡(jiǎn)化AEC-Q104認(rèn)證。

 AEC-Q104標(biāo)準(zhǔn)范圍（來源：aecouncil.com）

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

AEC-Q104解讀（來源：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。所以我前面說過，推薦大家一定要去看標(biāo)準(zhǔn)原文，而不是翻譯過來的，原文才能咂摸出來那個(gè)欲說還羞、欲言又止，但又心有不甘的那種感覺，你品，你細(xì)品。

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

老外說話比較繞，不直來直去，我用漢語再給大家翻譯一下，可以指導(dǎo)大家未來的工作，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)全來一遍；

關(guān)于（1），對(duì)那些聲稱達(dá)到 “車規(guī)級(jí)”的LTE模組、5G模組、WiFi-BLE模組等，我們要區(qū)分一下看它們有沒有通過AEC-Q測(cè)試。如果僅僅只是核心芯片有AEC-Q，或聲稱溫度范圍達(dá)到了車載應(yīng)用的最低85度要求，有個(gè)IATF16949或PPAP，然后就敢說自己是 “車規(guī)級(jí)”的，大家就要擦亮眼睛。

某通信模組的 “車規(guī)級(jí)”

關(guān)于（3），如果你說全做太花錢了，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“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，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

隨著技術(shù)的發(fā)展，車輛用LED做照明的越來越多，大家買車也要看前大燈是不是LED的，有沒有AFS自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，最后要這個(gè)配置還得加錢，就是因?yàn)檎彰髯鳛橐环N主動(dòng)安全及被動(dòng)安全（比如日間行車燈DRL daytime running lamps）措施，大家都意識(shí)到了它的重要性。

BMW已經(jīng)量產(chǎn)了激光大燈，從最早的鹵素?zé)?，氙氣大燈，LED大燈，進(jìn)化到現(xiàn)在的激光大燈，能耗比LED降低了30%，反正就是很亮、很貴，具體有多貴，咱也不知道，咱也不敢問。

 BMW Laserlight技術(shù)（來源：BMW）

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

 AEC-Q102的應(yīng)用范圍（來源：Hella）

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，反射回來誰來接收？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（來源：Onsemi）

激光器和探測(cè)器都過了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，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（來源：ijert）

還有就是用于電動(dòng)車鋰電池的壓力檢測(cè)，這也是一個(gè)安全需求。研究表明，測(cè)量電池組內(nèi)部的壓力能夠很好地提前對(duì)電池?zé)崾Э剡M(jìn)行預(yù)警。如果電池漏氣，加上溫度的突然上升，就會(huì)增加電池組內(nèi)部的壓力，從而產(chǎn)生壓力脈沖。MEMS壓力傳感器會(huì)持續(xù)地監(jiān)測(cè)電池包內(nèi)部的壓力，并實(shí)時(shí)發(fā)給BMS。即使在停車狀態(tài)，電池包的任何壓力異常都可以通過MEMS壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 

下面是NXP的一顆專用于電池壓力檢測(cè)的傳感器芯片手冊(cè)，可以看到還是AEC-100認(rèn)證。

 用于電池包的壓力傳感器應(yīng)用（來源：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

目前能看到的直接采用AEC-Q104認(rèn)證的MCM較少，不過我還是找到了一個(gè)，剛好是和自動(dòng)駕駛技術(shù)相關(guān)的。

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（來源：Skyworks）

 

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

基于目前汽車行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)并未包含某些器件及技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)證測(cè)試，包括我們前面提到的Power MCM。

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？這個(gè)筆者并沒有找到相關(guān)參考資料。

另外就是車載觸摸屏及顯示器，目前也沒有相應(yīng)的AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)，但是據(jù)說啟動(dòng)會(huì)議在2017年已經(jīng)開過了。

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，并已開始著手開發(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)（來源：IEEE)

HMI和計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)是智能座艙、ADAS和自動(dòng)駕駛功能不可或缺的一部分，而IEEE的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)未來將對(duì)這些領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生重要的指導(dǎo)作用。

最后，我們引用microcontrollertips.com的一段話作為結(jié)束：“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證是一個(gè)不斷進(jìn)化的、涵蓋了多種器件范圍的標(biāo)準(zhǔn)，AEC組織也在一直不斷地根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展審視現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，并不斷地開發(fā)新的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足如ADAS、自動(dòng)駕駛、計(jì)算機(jī)視覺和激光雷達(dá)等新應(yīng)用的需求。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。”

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

3 .AEC的歷史及基本概念

（興趣不濃厚的讀者，可直接跳過本章內(nèi)容）

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)，但并沒有直接從AEC的前世今生來介紹，這多少有點(diǎn)不太符合我們一貫的風(fēng)格。沒關(guān)系，接下來我們就開始正式介紹，大家搬好小板凳，泡上茶，我要開課了。

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，AEC是專注于元器件級(jí)別的，這個(gè)我們前面講過。

AEC成立的目的就是為了器件通用化。最早的時(shí)候行業(yè)是這樣的，比如福特要用一家芯片/器件供應(yīng)商的A芯片/器件，供應(yīng)商就要按照福特的要求進(jìn)行測(cè)試，通過后福特才會(huì)采用；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。福特和克萊斯勒提議建立AEC就是為了通用化，大家可以一起用，降低測(cè)試成本。

創(chuàng)建AEC的想法發(fā)生在1992年夏天的JEDEC會(huì)議上。GM （通用汽車）的德科電子（Delco Electronics）的Servais會(huì)見了Chrysler（克萊斯勒）的Jennings，隨后他們倆聊了在電子零件資格認(rèn)證領(lǐng)域遇到的一些共同困難，隨后提到了“通用資格規(guī)范”的想法，這是改善這種情況的一種可能的方法。

在1993 德科電子的一次會(huì)議上，討論了每家公司使用的各種資格認(rèn)證方法。會(huì)議決定，“通用認(rèn)證規(guī)范”的想法是可行的，此后不久就開始了Q100（集成電路應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證）的工作，主要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，德爾科電子和福特的首選資格證書。

這個(gè)文件鼓勵(lì)交換資格數(shù)據(jù)，并指出，如果一個(gè)部件符合該文件，則該部件對(duì)所有三家公司都具有資格。該文件不涉及定價(jià)問題，也不阻止三家公司使用其他資格要求作為特殊條件。

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，我們膜拜一下大神：

AEC 創(chuàng)始人（從左到右）：Earl Fischer (Ford), Gerald Servais (Delco Electronics - GM)，Jerry Jennings (Chrysler), Robert Knoell (Ford).

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。大家看下有沒有自己公司，看到了也可以心里小小的傲嬌一下不是。

 AEC成員公司（來源：aecouncil.com）

有一點(diǎn)大家發(fā)現(xiàn)沒有，就是這里面幾乎沒有國(guó)內(nèi)公司，收購(gòu)而來的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（來源：aecouncil.com）

行業(yè)小伙伴們發(fā)現(xiàn)什么問題沒有？AECQ標(biāo)準(zhǔn)竟然是免費(fèi)的，還是可以直接下載來使用的，驚不驚喜，意不意外？AEC是不是很良心？是不是打破了我們的認(rèn)知？

可能會(huì)有小伙伴們說，我就從來沒買過標(biāo)準(zhǔn)啊？那我只能呵呵了。拋開盜版的標(biāo)準(zhǔn)不談，很少有標(biāo)準(zhǔn)是免費(fèi)的，包括大家常見的ISO、SAE等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，GB國(guó)標(biāo)也是要購(gòu)買的，就是要便宜的多。筆者曾經(jīng)購(gòu)買過一個(gè)SAE標(biāo)準(zhǔn)，花了700多。大家在公司用的標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)是公司買的，都不是免費(fèi)得來的。

制定標(biāo)準(zhǔn)需要組織，需要人，就一定需要資金。雖然這些組織基本都是非營(yíng)利性組織，但組織運(yùn)轉(zhuǎn)也是需要資金支持的。另外，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)本身就是市場(chǎng)的產(chǎn)物，本身就是商品，制定標(biāo)準(zhǔn)的成本實(shí)際上就是分?jǐn)偨o那些從標(biāo)準(zhǔn)中獲益的機(jī)構(gòu)。比如DIN（德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的60％的工作是通過標(biāo)準(zhǔn)的收費(fèi)來支撐的。

我們來看一下這個(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（來源：SAE）

另外有個(gè)問題小伙伴們不知道注意到了沒有，JEDEC，IEEE，ISO，SAE網(wǎng)站都是.org，而AEC是.com，具體的差別我也說不清楚,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，AEC組織每年都有固定的可靠性研討會(huì)，2019年因?yàn)檫€沒有疫情，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)開放論壇小組討論，各種AEC文件的討論，以及對(duì)未來AEC-Q規(guī)范的開發(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（來源：aecouncil.com）

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

TI成都的IATF 16949證書（來源：Ti）

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過，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，如果年審沒過，或者沒去做，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，包括未來的價(jià)格、個(gè)人意向、未來動(dòng)向、未來銷售額、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（來源：aecouncil.com）

通過申請(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公司在AEC標(biāo)準(zhǔn)化中也扮演著重要的角色，但是為了組織的簡(jiǎn)化和高效，OEM負(fù)責(zé)提供一些信息輸入就可以了，比如對(duì)未來技術(shù)的應(yīng)用視角及額外的特殊需求等。

OEM參與者的代表是作為顧問，在新的文檔將要發(fā)布時(shí)，對(duì)文檔進(jìn)行審查，提出推薦的改進(jìn)建議，但沒有最終表決權(quán)。另外就是AEC強(qiáng)烈建議這些OEM代表具有半導(dǎo)體背景。

OEM能參會(huì)嗎？只有兩種為加強(qiáng)AEC與OEM之間聯(lián)系的會(huì)議，OEM可以參加：

1. 基于特定要求，比如OEM發(fā)現(xiàn)一個(gè)緊急或關(guān)鍵的文檔問題，需要AEC技術(shù)委員會(huì)馬上處理的；

2. 如有需要，定期(如每季度、每半年)舉行的交流會(huì)議，讓OEM了解當(dāng)前AEC的活動(dòng)，同時(shí)讓AEC了解OEM的問題或計(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了，加入AEC有會(huì)員費(fèi)嗎？答案是：可以說有，也可以說沒有。

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，至今沒有再更新了。

我們先來看一下標(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（來源：aecouncil.com）

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

 TPS54560-Q1芯片手冊(cè)（來源：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（來源：aecouncil.com）

總結(jié)起來就是，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，沒有臺(tái)積電配合，你的MCU車規(guī)級(jí)認(rèn)證就沒法做。

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有著無比深刻的理解。

總體來講就是，不管因?yàn)槭裁矗灰阕兞?，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（來源：aecouncil.com）

我們以最后一項(xiàng)，F(xiàn)AB Site Transfer來舉例，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)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%BD%A6%E8%A7%84%E7%BA%A7%E8%8A%AF%E7%89%87/">車規(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(來源:左成鋼)

流程圖直接看起來可能比較累，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開始走變更流程，評(píng)估此變更帶來的影響，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)我們掰開了講，信息比較多：

(1) 項(xiàng)目層面：因?yàn)閷?duì)大的Tier 1來講，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)品信息匯總過來，然后再評(píng)估，最后給出結(jié)果，無非就是變和不變。①不變，那就通知Tier 2這個(gè)變更影響太大，不能變。不過這個(gè)一般不太好弄，胳膊擰不過大腿，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)器件庫存、產(chǎn)品庫存及研發(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)試沒問題，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，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（來源：左成鋼）

然后，OEM這邊會(huì)收到Tier 1發(fā)來的PCR，說明變更涉及到的產(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)起來就是：廢人、費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢。

你說在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，我見過一個(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)。

對(duì)應(yīng)到OEM也差不多，找測(cè)試車也挺麻煩的，需要找新車，還涉及到多個(gè)車型配置。一般當(dāng)時(shí)都是不好一次性找齊的，因?yàn)椴豢赡芤黄鹣戮€嘛，得等著生產(chǎn)計(jì)劃，車湊齊了通知Tier 1過來測(cè)試。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。

其實(shí)對(duì)于不管是Tier 1還是OEM，這種變更都是很麻煩，很辛苦的，特別是實(shí)車測(cè)試，協(xié)調(diào)找車，非常麻煩。另外就是環(huán)境惡劣，因?yàn)闇y(cè)試一般都在室外，一到夏天車?yán)锬軣崴?，冬天冷得手指頭都捏不住電線，要多慘有多慘。想體驗(yàn)夏天吐魯番熱情的沙漠和冬天黑河浪漫的冰天雪地的小伙伴們，你可以入坑汽車行業(yè)了。

最后再提一下，一般車規(guī)級(jí)器件和汽車零部件的生命周期都是比單個(gè)車型要長(zhǎng)得多的。一個(gè)車型一般賣不了幾年就改款了，或者直接停產(chǎn)了，但是車本身的生命周期都是10年以上的，壞了怎么辦？這就要求器件和零部件還需要繼續(xù)維持一段時(shí)間的生產(chǎn)，以保證售后市場(chǎng)。

當(dāng)然了，元器件一般都是共用的，問題不大，OEM這邊零部件一般也都是很多車型共用的，包括電子零部件，問題也不大。但還是會(huì)出現(xiàn)某個(gè)車型專用某個(gè)零部件的情況，那就得看這個(gè)車型的市場(chǎng)存量，OEM想辦法來保證售后市場(chǎng)了。所以從這種角度來看，小伙伴們買車時(shí)，一定不要買不靠譜車廠的車或存量很少的車型，這是有道理的，否則過幾年等你修車的時(shí)候估計(jì)就要哭了，不是沒配件，就是配件貴得沒必要修了。

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)”。現(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（來源：aecouncil.com）

不過沒關(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（來源：onsemi）

4.2.3 測(cè)試項(xiàng)目及變更

AEC-Q101的測(cè)試項(xiàng)目也不少，不過比起Q100要少不少。測(cè)試一共分成了5個(gè)測(cè)試組群，比Q100少了2個(gè)，測(cè)試項(xiàng)目共計(jì)37種，比Q100的45種也少了不少，具體測(cè)試組群和流程圖不再放了，大家感興趣的話可以自己去看。

關(guān)于變更，和Q100一樣，AEC-Q101中也專門為器件變更的測(cè)試項(xiàng)目給出了指導(dǎo)原則，還是依據(jù)那個(gè)復(fù)雜的多維度表格Table 3，其中詳細(xì)規(guī)定了哪些變更需要做哪些測(cè)試，感興趣的小伙伴們可以去看看，看完我保證你一定會(huì)對(duì)Table 3念念不忘的。

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。你過了哪一檔，可以向下覆蓋，比如你過了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，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：

分類	應(yīng)力測(cè)試項(xiàng)	變更流程
鉭電容和鈮電容	23	單獨(dú)
陶瓷電容COG	23	陶瓷電容
陶瓷電容X7R和X5R SMD	23	陶瓷電容
鋁電解電容	27	單獨(dú)
薄膜電容	22	單獨(dú)
電感和變壓器	22	感性器件
排阻、排容類 (R-C/C/R)	29	排類及電阻
電阻大類	24	排類及電阻
碳膜引線固定阻值電阻	21	排類及電阻
金屬膜引線固定阻值電阻	22	排類及電阻
金屬氧化物引線固定阻值電阻	21	排類及電阻
繞線引線固定阻值電阻	21	排類及電阻
SMD貼片電阻	23	排類及電阻
熱敏電阻	22	單獨(dú)
可調(diào)阻容	25	單獨(dú)
壓敏電阻	30	單獨(dú)
石英晶體	22	單獨(dú)
陶瓷振蕩器	22	單獨(dú)
鐵氧體EMI濾波器	31	單獨(dú)
聚合物可恢復(fù)保險(xiǎn)絲	36	單獨(dú)

AEC-Q200測(cè)試項(xiàng)目（整理：左成鋼）

比起Q100和Q101，Q200就沒有具體的測(cè)試組群和流程圖，只有測(cè)試項(xiàng)目，由于分類較多，這里不再贅述，大家感興趣的自己去看一下標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于變更，和Q100及Q101一樣，AEC-Q200中也專門為器件變更的測(cè)試項(xiàng)目給出了指導(dǎo)原則，根據(jù)器件類別，變更指導(dǎo)的表格也各不相同，大部分的表格都比較簡(jiǎn)單，畢竟被動(dòng)器件本身就比較簡(jiǎn)單。

變更的影響這一塊兒在Q100那一章講得很詳細(xì)了，在此不再贅述。

到此為止，我們就把所有的AEC標(biāo)準(zhǔn)都解讀完了，接下來的一章我們將回答一些大家比較關(guān)心的問題，比如：為什么需要AEC標(biāo)準(zhǔn)？車規(guī)級(jí)器件和普通器件的差異？車規(guī)級(jí)器件的國(guó)產(chǎn)化門檻，車規(guī)級(jí)認(rèn)證測(cè)試問題，車規(guī)級(jí)器件價(jià)格、交期、壽命、可靠性等方面。

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

這個(gè)我們?cè)贏EC歷史那部分講過，建立AEC的初衷就是為了解決電子零件資格認(rèn)證問題，如果能夠建立通用認(rèn)證規(guī)范，每家電子元器件公司就可以使用通用資格認(rèn)證來替換原來每家公司使用的各種不同的資格認(rèn)證方法，就這樣，AEC認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)就產(chǎn)生了。

通用的資格證書推動(dòng)了汽車用電子器件的通用化，比如一個(gè)器件具備了符合該資格證書，則該器件對(duì)所有三家公司（克萊斯勒，德爾科電子和福特）都具有資格。

我們現(xiàn)在看這個(gè)事情似乎稀松平常，但放在當(dāng)時(shí)，以及更長(zhǎng)的時(shí)間維度來看，這個(gè)通用的資格認(rèn)可意義極其重大，不亞于藥品界的FDA認(rèn)證，就像FDA批準(zhǔn)了一顆藥物，就可以全球使用了一樣，因?yàn)榇蠹叶颊J(rèn)可FDA。

放到汽車行業(yè)，大家都認(rèn)可16949和AEC，AEC標(biāo)準(zhǔn)極大地促進(jìn)了汽車電子器件的資格通用化，降低了零部件公司及OEM的器件選擇、使用及變更成本，極大地提高了電子零部件及車輛的可靠性，提高了電子器件的通用化水平，功在當(dāng)代、利在千秋。而隨著車輛技術(shù)的發(fā)展及新需求的產(chǎn)生，也將會(huì)有越來越多的電子器件/部件加入AEC的覆蓋范圍，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展。

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：筆者就見過一個(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。后來聊下來才知道，設(shè)計(jì)人員都是來自于消費(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是啥都沒聽說過！

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。就像你從來沒有見過Bosch或Conti宣傳說他們的產(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)買家電的和你說他的產(chǎn)品有3C一樣，搞得好像別人都沒有似的。后來筆者發(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)秩序變得無感，就會(huì)覺著“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)他來講就和“殺人放火”沒啥區(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，說非車規(guī)級(jí)器件“溫度范圍達(dá)不到，上車就會(huì)出問題”，下面這張對(duì)比圖大家估計(jì)都見過。

 

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)在看起來很夸張。后來的事情大家就都知道了，現(xiàn)在應(yīng)該沒有哪個(gè)車的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有ECU了（手扶拖拉機(jī)除外）。

 全球第一款采用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的車（來源：chipsetc.com）

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)變得越來越復(fù)雜，汽車行業(yè)已經(jīng)超過計(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（來源：Qorvo）

對(duì)汽車電子零部件來講，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。

 汽車級(jí)與消費(fèi)級(jí)對(duì)比（來源：MPS）

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：

 汽車級(jí)與消費(fèi)級(jí)及工業(yè)級(jí)對(duì)比（來源：MPS）

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，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。

最后一張來自MPS的圖鎮(zhèn)樓，不用解釋。

 1ppm缺陷對(duì)一百萬量車意味著什么（來源：MPS）

5.5 AEC—Q能解決器件的可靠性問題嗎？

我們先來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（來源：ti.com）

浴盆曲線通常作為一個(gè)可視化的模型，來說明產(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，你沒有足夠多的故障數(shù)據(jù)，就無法獲得足夠的短期和長(zhǎng)期經(jīng)過校準(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)?ldquo;干掉保險(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)制開始占主導(dǎo)地位，并且故障率開始呈幾何級(jí)增長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)。

好，問題來了，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，現(xiàn)在再放出來一下：

 整車生命周期維度對(duì)比（來源：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，就沒有講。我們現(xiàn)在來看一下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來進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。
先來看測(cè)試方法：

AEC-Q100-008 ELFR早期失效率（來源：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)試通過后通用數(shù)據(jù)（Generic data）就有了,下次就可以用來簡(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（來源：aecouncil.com）

關(guān)于浴盆曲線的早期失效問題，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（來源：weibull.com）

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

 AEC-Q100-008 ELFR早期失效率（來源：aecouncil.com）

如果測(cè)試中有失效的情況，測(cè)試就不能通過，且必須通知用戶，并告知即將執(zhí)行的糾正和預(yù)防措施。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。大家感受一下，標(biāo)準(zhǔn)要求是不是很嚴(yán)苛？

好了，我們總結(jié)一下：

• 通用數(shù)據(jù)及AEC-Q認(rèn)證測(cè)試可以解決已有器件的早期失效率問題；新器件需要專門進(jìn)行ELFR測(cè)試來解決器件的早期失效率問題。

一句話就是：只要你通過了AEC-Q認(rèn)證測(cè)試，早期壽命失效就不是問題！ 道理其實(shí)很簡(jiǎn)單，比如已有器件，我一直都這么用的，從來沒有早期失效問題，那么以后也不會(huì)有，新器件就走ELFR測(cè)試。

上面講的ELFR是Q100里面的，但實(shí)際上Q101到Q200里面都有g(shù)eneric data的要求，這里不再贅述，想了解的小伙伴們可以去看標(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（來源：英飛凌）

從英飛凌的“零缺陷理念”這張圖我們可以看出來，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題

關(guān)于浴盆曲線的中后期失效問題，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)分析可以來確定產(chǎn)品在其預(yù)期壽命內(nèi)的性能，否則沒有辦法在短時(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（來源：weibull.com）

好了，解決中后期失效問題的關(guān)鍵來了，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)問題，我們來看下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)問題。

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

AEC-Q100通用數(shù)據(jù)組成（來源：aecouncil.com）

看不明白的小伙伴們沒關(guān)系，我來解讀一下。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，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)說起來簡(jiǎn)單，實(shí)際執(zhí)行起來其實(shí)麻煩無比，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，如果沒有信任，數(shù)據(jù)的可信度也是個(gè)問題。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。

我們先來看下AEC-Q004的汽車零缺陷指導(dǎo)原則。

AEC-Q004零缺陷指導(dǎo)原則（來源：aecouncil.com）

 AEC-Q004零缺陷指導(dǎo)原則（來源：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)賮砜匆粡堄w凌的圖：

 零缺陷理念（來源：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。

零缺陷并不是說缺陷數(shù)就真的等于0，這從數(shù)學(xué)上來講是根本不可能做到的。業(yè)內(nèi)來衡量器件失效率的單位是DPPM（Defective Parts Per Million） ，每百萬件缺陷器件數(shù)，也稱為每百萬發(fā)貨量次品數(shù)。也就是說低于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3153萬6000秒，最后3秒交付的器件有缺陷，這已經(jīng)達(dá)到了千萬分之一，0.1ppm的水平。

 零缺陷理念（來源：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,但是沒有深入地講。本質(zhì)上來講，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，接下來我們掰開來講。

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)部政策來兌現(xiàn)這一承諾。”

 產(chǎn)品壽命及供貨連續(xù)性承諾（來源：ti.com）

我們拿具體的器件來舉個(gè)例子:

 器件壽命（來源：nxp.com）

做過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。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講，如果哪天看到供應(yīng)商發(fā)過來一個(gè)郵件說你用的一顆芯片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”帶來的必然問題——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，你跟我說要換芯片，我變更還沒走完，手機(jī)都停產(chǎn)了。

 維持器件長(zhǎng)壽命帶來的問題（來源：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郵件說某個(gè)器件要EOL了，是很常見的。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)。前面說過 “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來舉例子，首先聲明Ti沒給廣告費(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，總結(jié)起來有以下幾點(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. 器件變更帶來的零部件變更及測(cè)試驗(yàn)證；

5. 零部件變更可能帶來的實(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，那就是無窮無盡的文檔、變更、測(cè)試和溝通。我曾見過一個(gè)產(chǎn)品的變更歷史記錄，excel文件打開來密密麻麻幾百行，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，那就是因此帶來的成本提高，一句話就是：“車規(guī)級(jí)”相對(duì)來說更貴。當(dāng)然了，說貴是看和誰比了，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來對(duì)比一下：

 元器件價(jià)格對(duì)比（來源：ti.com）

 元器件價(jià)格對(duì)比（來源：ti.com）

我匯總了個(gè)表格，對(duì)比起來更直接：

車規(guī)型號(hào)	非車規(guī)型號(hào)	車規(guī)價(jià)格	非車規(guī)價(jià)格	價(jià)格倍數(shù)
TPS552828-Q1	TPS552828	$2.9740	$2.5200	1.1802
TLM5156H-Q1	TLM5156H	$0.8600	$0.7290	1.1797
LM5158-Q1	LM5158	$1.8560	$1.5950	1.1636
LM5157-Q1	LM5157	$1.6640	$1.3000	1.2800
AFGB40T65SQDN	FGH40T65SQD	$2.3938	$1.5514	1.5430
AFGHL40T65SQD	FGHL40T65MQD	$2.7375	$1.6067	1.7038

器件價(jià)格對(duì)比（來源：左成鋼）

當(dāng)然了，不同器件供應(yīng)商，不同器件類型，價(jià)格差異較大，按照筆者經(jīng)驗(yàn)，“車規(guī)級(jí)”電子器件價(jià)格，比非車規(guī)一般要貴30%左右。

在很多供應(yīng)商網(wǎng)站都支持價(jià)格查詢，比如Ti、Onsemi、NXP、Infineon、ST等“車規(guī)級(jí)”器件巨頭，大多數(shù)器件官網(wǎng)都能看到參考價(jià)格，比Digikey和Mouser上面的價(jià)格更具有參考價(jià)值，在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)器件選型時(shí)可以據(jù)此預(yù)估產(chǎn)品的BOM成本。

當(dāng)然了，器件的最終采購(gòu)成本是和采購(gòu)量直接相關(guān)的，批發(fā)和零售價(jià)格肯定是不一樣的嘛。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，以及之前講電氣架構(gòu)時(shí)提到的萊特定律，器件價(jià)格量產(chǎn)后基本可以降到樣品階段的60%或更低，當(dāng)然了，具體還是看量，降到40%以下也是有的。

6.6 “車規(guī)級(jí)”器件產(chǎn)業(yè)鏈

上一章講價(jià)格時(shí)，提到了幾個(gè)“車規(guī)級(jí)”器件巨頭，我們就趁機(jī)大概講一下這個(gè)市場(chǎng)，非業(yè)內(nèi)的小伙伴們大概有個(gè)概念。
我們先看一下半導(dǎo)體方面，這個(gè)大家應(yīng)該是最關(guān)注的。我們先把視野拉大，從整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的視角看一下：

2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來源：WSTS）

從整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看，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。但是，我們要以面向未來的視角來看這個(gè)問題。前面我們講過，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)及車輛電氣化的發(fā)展，半導(dǎo)體器件整車價(jià)值占比在快速地提高，汽車行業(yè)已經(jīng)超過計(jì)算機(jī)和通信，成為電子系統(tǒng)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。所以說，汽車電子領(lǐng)域，未來前途不可限量。小伙伴們加油！

接下來我們?cè)倏雌嚢雽?dǎo)體市場(chǎng)，先來看市場(chǎng)份額：

 2018年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來源：IHS）

從第1名到第14名，業(yè)內(nèi)的小伙伴們肯定全都認(rèn)識(shí)，并且他們的器件估計(jì)還全都用過，因?yàn)楦闫囯娮拥模憔屠@不開這幾家。所以你看我的文章，基本上舉個(gè)例子就是NXP、Infineon、Ti或ST。這里順便多說一句，上圖是2018年的，次年也就是2019年，Infineon收購(gòu)了Cypress，一躍成為了車用半導(dǎo)體龍頭。

我找到了一張2020年的市場(chǎng)份額排名，沒有具體數(shù)值，大家可以看一下，除Infineon躍升至第一名外，后面的基本沒動(dòng)，市場(chǎng)格局很穩(wěn)定。

 2020年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)格局（來源：Strategy Analytics）

半導(dǎo)體覆蓋了AEC-Q100,101到104這個(gè)范圍，除半導(dǎo)體外，那就是Q200的被動(dòng)器件了。關(guān)于被動(dòng)器件市場(chǎng)份額這方面的資料很少，我找到了一張2017年的圖，大家湊合看一下，有個(gè)概念即可。

2017年被動(dòng)器件市場(chǎng)格局（來源：tti）

從圖中大概可以看出來，汽車市場(chǎng)大概占16%左右，比起通信還是差得很遠(yuǎn)，但和計(jì)算機(jī)相比已經(jīng)差不多了，已經(jīng)超過了Consumer AV，對(duì)比下面這張2002年代的市場(chǎng)份額圖，說明車載市場(chǎng)增長(zhǎng)還是非常快的。

2002年被動(dòng)器件市場(chǎng)格局（來源：niccomp）

從AEC-Q200對(duì)被動(dòng)器件的20個(gè)大類的劃分中，我們也可以看出來被動(dòng)器件的種類非常多，相應(yīng)的供應(yīng)商也就非常多，市場(chǎng)極度分散，目前筆者沒有找到相關(guān)供應(yīng)商市場(chǎng)份額的資料，哪位小伙伴了解的話可以補(bǔ)充一下。

另外就是，被動(dòng)器件一般占電子零部件整體BOM成本的比例很低，一個(gè)板子上即使使用上百個(gè)電阻電容，可能也沒有一個(gè)MCU值錢，一個(gè)常見的SMD阻容器件幾分錢，一個(gè)MCU可能就得幾十塊。當(dāng)然了，這也分產(chǎn)品，高壓電容就很貴，精密的大功率采樣shunt電阻也很貴，不能一概而論。

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

上面我們分析了“車規(guī)級(jí)”器件的市場(chǎng)份額，汽車半導(dǎo)體方面，10家公司，第1,2,5,6名是歐洲的，第3和第10名是日本的，其他都是美國(guó)的。從這里我們可以看到，車載半導(dǎo)體幾乎全被歐美日給瓜分了。

因?yàn)檫@兩年疊加貿(mào)易戰(zhàn)及疫情影響，汽車行業(yè)的“缺芯”一直并未緩解，在很大程度上與車載半導(dǎo)體的整體行業(yè)占比還太低有很大關(guān)系。2018年車載半導(dǎo)體占比12%，而計(jì)算機(jī)和通信占比超過60%。我們拿MCU來舉例，臺(tái)積電承包了全球 70%的 MCU 產(chǎn)量，但臺(tái)積電自己的財(cái)報(bào)表明，汽車芯片僅占臺(tái)積電銷售額的5%，并不處于戰(zhàn)略核心地位，而蘋果一家就占比超過25%，你說這還怎么玩？汽車芯片占比太低，顯然會(huì)造成車企在排產(chǎn)或者爭(zhēng)搶訂單時(shí)處于弱勢(shì)局面。

其實(shí)講這么多，核心就是想說一點(diǎn)，雖然現(xiàn)在汽車芯片整體占比低，但是增長(zhǎng)快啊，單是2021年增長(zhǎng)就超過了30%。雖然國(guó)產(chǎn)芯片供應(yīng)商目前還沒有起來，但是我們市場(chǎng)大啊，目前中國(guó)仍是全球最大的半導(dǎo)體單一市場(chǎng)?？偨Y(jié)來講就是高增長(zhǎng)、大市場(chǎng)，這說明什么，這就是方向啊，小伙伴們。

在此借用《功勛》之《孫家棟的天路》里的一句話：難走的路，往往能把我們帶向更遠(yuǎn)的地方。國(guó)產(chǎn)器件要想做到“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，但是我們必須堅(jiān)定地走下去。

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

目前國(guó)產(chǎn)“車規(guī)級(jí)”元器件種類及數(shù)量還是很少的，某些聲稱的所謂“車規(guī)級(jí)”器件，實(shí)際上根本沒有通過AEC-Q認(rèn)證，只是溫度范圍達(dá)到了車載應(yīng)用要求。有的是按照零部件標(biāo)準(zhǔn)，比如做了個(gè)CSPR25和ISO16750，就聲稱是“車規(guī)級(jí)”了。
但同時(shí)我們也能看到，已經(jīng)有越來越多的國(guó)產(chǎn)器件供應(yīng)商真正開始著手對(duì)器件進(jìn)行AEC-Q認(rèn)證，并自建試驗(yàn)室了。

為避免廣告嫌疑,下面截圖我隱去了公司及器件名稱。這家公司的歷程很有參考價(jià)值，我提煉一下重點(diǎn)：一開始就按照車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來布局，先在后裝市場(chǎng)落地，再引入AEC認(rèn)證測(cè)試，拿到前裝資格，積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，建立客戶信任。逐步完善管控流程，最后自建試驗(yàn)室保障AEC-Q測(cè)試。

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

車載半導(dǎo)體器件方面，國(guó)內(nèi)目前差距還是很大的，目前開始往“車規(guī)級(jí)”做得比較多的是MCU和電源芯片，自動(dòng)駕駛方面的“車規(guī)級(jí)”芯片也在做。功率器件方面，IGBT國(guó)產(chǎn)的不少，“車規(guī)級(jí)”MOSFET就很少了，應(yīng)該說是分立半導(dǎo)體方面國(guó)產(chǎn)都很少，這些車載半導(dǎo)體器件目前還全部都是歐美大廠的天下。

被動(dòng)器件方面，國(guó)產(chǎn)的也很少，中國(guó)臺(tái)灣的不少，日本在這方面幾乎是全球主導(dǎo)地位，包括阻容、電感、晶振、濾波器等，因?yàn)槠奉惗?，單價(jià)低，BOM占比低，國(guó)產(chǎn)廠商還有很長(zhǎng)的路要走。

另外從數(shù)據(jù)來看，中國(guó)芯片目前的自給率是30%，而 “車規(guī)級(jí)”國(guó)產(chǎn)化率不足5%。相對(duì)于消費(fèi)電子類芯片，汽車芯片產(chǎn)品相對(duì)獨(dú)立和封閉，這個(gè)從前面我們分析的“車規(guī)級(jí)”器件產(chǎn)業(yè)鏈中也能夠得到印證。

因目前缺芯及貿(mào)易戰(zhàn)影響，國(guó)內(nèi)從OEM到Tier 1都已經(jīng)開始著手考慮芯片供應(yīng)鏈的安全問題，加上國(guó)家層面的芯片國(guó)產(chǎn)化率提升的要求，疊加車輛電動(dòng)化及國(guó)內(nèi)汽車廠商崛起的雙重紅利，國(guó)內(nèi)芯片業(yè)以及其它電子元器件企業(yè)未來機(jī)會(huì)巨大。

7 AEC-Q認(rèn)證相關(guān)問題

如果想做車載應(yīng)用，“車規(guī)級(jí)”AEC-Q認(rèn)證就是一個(gè)最基本的要求，是一個(gè)必須邁過去坎。但我們不能拿個(gè)IATF16949、PPAP或溫度等級(jí)就聲稱達(dá)到了“車規(guī)級(jí)”，而是要深入地研究AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)，了解認(rèn)證相關(guān)問題，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，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)器件的“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證，使越來越多的“AEC-Q*** Qualified”出現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)器件的手冊(cè)上，這才是我們要做的。

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)前面我們并沒有提到。

 AEC-Q100認(rèn)6證（來源：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也沒有運(yùn)行任何認(rèn)證機(jī)構(gòu)（certification board）來認(rèn)證器件；

4. 每個(gè)供應(yīng)商根據(jù)AEC標(biāo)準(zhǔn)，自己去做認(rèn)證，同時(shí)需要考慮客戶需求；

5. 認(rèn)證后將數(shù)據(jù)提交給客戶，客戶核實(shí)是否依據(jù)AEC標(biāo)準(zhǔn)；

6. 批準(zhǔn)（Approval）是指客戶批準(zhǔn)某器件用于自家的產(chǎn)品應(yīng)用，這個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)之外的。

我們把上面的幾點(diǎn)翻譯成白話就是：AEC-Q沒有啥官方授權(quán)，也沒有官方認(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，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，那就是騙子無疑了。

那么接下來的問題就是，國(guó)內(nèi)可以做AEC-Q認(rèn)證嗎？根據(jù)前面我們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的分析，以一顆芯片為例，根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目及變更流程，我們能看出來一顆器件的車規(guī)認(rèn)證，涉及到了設(shè)計(jì)、晶圓（Wafer Fab）、封裝（Assembly）三個(gè)方面，而芯片供應(yīng)商一般不涉及晶圓，甚至有的連封測(cè)都不涉及，專門做設(shè)計(jì)，其他都外包給專業(yè)的晶圓廠和封測(cè)廠了。

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

所以在這種情況下，器件要做AEC-Q認(rèn)證是需要三方一起配合的。

而檢測(cè)機(jī)構(gòu)方面，主要就是看設(shè)備、經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試能力了，理論上來講，國(guó)內(nèi)具備CNAS資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的報(bào)告都是權(quán)威有效的，但是國(guó)內(nèi)在這方面畢竟還是很欠缺相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的，這個(gè)沒辦法，需要慢慢來補(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。大家回憶一下前面講過的變更流程，“車規(guī)級(jí)”器件的每一次變更，都需要重新進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試（Requalification），一家公司隨著器件種類的不斷增加，時(shí)間的不斷拉長(zhǎng)，這種變更幾乎就是家常便飯，這時(shí)候還依靠第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，顯然是不可能的了。

7.3 AEC-Q認(rèn)證的門檻

7.3.1 長(zhǎng)期供貨問題

前我們講過器件生命周期的問題，車載器件一般要求10-15年的穩(wěn)定供貨周期，作為Tier 1的我先問一下在座的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體Tier 2，您的公司能活15年嗎？如果不確定，那我在有選擇的情況下，為什么要用你的器件？

好，假設(shè)因?yàn)槿毙净蚬镜膰?guó)產(chǎn)化替代政策，我沒得選，必須用國(guó)產(chǎn)器件，我們前面也講過，在長(zhǎng)達(dá)15年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，變更無可避免，實(shí)際上是極度頻繁。那么問題又來了，在器件長(zhǎng)達(dá)15年以上的供貨周期中，器件批次間品質(zhì)的一致性如何保證？

俗話說，做一次好事不難，難的是做一輩子好事。道理其實(shí)是一樣的。一個(gè)器件去過一次AEC-Q認(rèn)證測(cè)試不難，難的是無數(shù)個(gè)器件不斷地變更及重新認(rèn)證，且保證長(zhǎng)周期供貨的品質(zhì)穩(wěn)定。

我們先看一下初次認(rèn)證，前面我們講過，涉及到了設(shè)計(jì)、晶圓（Wafer Fab）、封裝（Assembly/package）三個(gè)方面，器件要做AEC-Q認(rèn)證是需要三方一起配合的，并且是需要相關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的。

 基于知識(shí)的認(rèn)證方法（來源：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，但這都沒關(guān)系，認(rèn)證肯定是能通過的，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支撐了。

7.3.2 質(zhì)量理念的堅(jiān)守

過一次認(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（來源：NXP）

且不說我們需要拯救地球，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，英飛凌的理念也是如此。

 質(zhì)量理念和流程管理（來源：NXP）

有了堅(jiān)定的質(zhì)量理念，還需要供應(yīng)鏈里核心供應(yīng)商的支持、流程的控制，問題的解決，Know-how的積累及持續(xù)改進(jìn)，這中間就涉及到IATF16949、PPAP等汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及流程體系的支撐；

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)，以為過了認(rèn)證就萬事大吉了，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，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

羅馬不是一天建成的，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體供應(yīng)商在通往“車規(guī)級(jí)”應(yīng)用的這條“天路”上，要補(bǔ)的課，要積累的經(jīng)驗(yàn)還很多，飯要一口口吃，經(jīng)驗(yàn)要一點(diǎn)點(diǎn)積累，來不得半點(diǎn)投機(jī)取巧。

關(guān)于這一點(diǎn)，我們還是要向老牌車載半導(dǎo)體巨頭學(xué)習(xí)。我們先不管上面講的那些要“改變世界”的偉大理念，我們先要學(xué)習(xí)老牌巨頭專注于基于真實(shí)應(yīng)用的產(chǎn)品質(zhì)量理念，把產(chǎn)品質(zhì)量和真實(shí)的產(chǎn)品使用環(huán)境結(jié)合起來，并在其整個(gè)生命周期內(nèi)，持續(xù)收集及積累產(chǎn)品在特定環(huán)境中、特定使用條件（mission profile）下，暴露于相關(guān)環(huán)境及功能負(fù)載的數(shù)據(jù)畫像。

 可靠性知識(shí)框架（來源：NXP）

具體怎么做呢？我們還是摸著老牌巨頭過河。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)來簡(jiǎn)化新器件的測(cè)試。但有一點(diǎn)我們沒講，那就是通用數(shù)據(jù)用來簡(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（來源：aecouncil.com）

標(biāo)準(zhǔn)我總結(jié)一下：

• 通用數(shù)據(jù)可以用來加速及簡(jiǎn)化測(cè)試流程；通用數(shù)據(jù)可以用來相互認(rèn)證；一個(gè)器件家族中，如果一個(gè)器件通過了測(cè)試認(rèn)證，那么這個(gè)家族也可以被認(rèn)為通過了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)越來越多，新器件及家族器件的認(rèn)證就會(huì)越來越簡(jiǎn)單，也來越快，單品的認(rèn)證成本也會(huì)越來越低，器件的可靠性也會(huì)越來越高，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)越來越簡(jiǎn)單；

最后放一張NXP 32位MCU的AEC-Q報(bào)告鎮(zhèn)樓，沒見過的小伙伴們看一下，有個(gè)概念。

 AEC-Q100認(rèn)證報(bào)告（來源：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。

No.	測(cè)試項(xiàng)目	耗時(shí)/小時(shí)
1	HAST 高加速應(yīng)力測(cè)試	1000
2	AC/UHST/TH 各種應(yīng)力測(cè)試	1000
3	TC溫度循環(huán)	1000
4	PTC帶電溫度循環(huán)	1000
5	HTSL 高溫儲(chǔ)存壽命	1000
6	HTOL 高溫工作壽命	1000

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。如果測(cè)試出現(xiàn)問題，要整改，時(shí)間還要拉長(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。測(cè)試不順，反復(fù)地找問題，反復(fù)整改再測(cè)試，時(shí)間和成本都會(huì)成倍上升。另外，費(fèi)用也和測(cè)試主體有關(guān),自己測(cè)肯定便宜,找第三方做就貴一些。

時(shí)間和費(fèi)用方面，從我們前面舉的一個(gè)國(guó)產(chǎn)MCU的例子也能看出來，從聲稱“車規(guī)”到通過AEC-Q100測(cè)試，經(jīng)歷了三年時(shí)間，從后裝走到了前裝。一方面說明AEC-Q100初次測(cè)試耗時(shí)較長(zhǎng)，難度較大；另一方面也說明了，測(cè)試費(fèi)用不低，先后裝驗(yàn)證，看沒問題再去過測(cè)試，降低失敗風(fēng)險(xiǎn)；最后自建試驗(yàn)室，降低測(cè)試成本。

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

前面講可靠性的時(shí)候，筆者提到過一個(gè)給非道路車輛做控制模塊的公司，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性有問題，0公里故障率很高，就在出貨前增加了48小時(shí)老化篩選，問題就解決了。高溫老化篩選為什么就能解決0公里故障率的問題呢？這是什么原理呢？

這個(gè)其實(shí)前面我們也分析過，但是只講了作用，沒深入講原理。這里引用Ti的一些研究：對(duì)半導(dǎo)體器件施加應(yīng)力，比如溫度、濕度、電壓、電流等，的確可以在不改變其物理特性的情況下加速其潛在失效機(jī)制的產(chǎn)生，從而在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，而不用等待很長(zhǎng)時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)器件潛在的缺陷，進(jìn)而定位根因，改進(jìn)設(shè)計(jì)，預(yù)防此種故障模式。

 老化測(cè)試原理（來源：ti.com）

那么半導(dǎo)器件體供應(yīng)商采取了哪些措施來解決這個(gè)問題呢？我們來看下NXP的解決措施：NXP通過對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行測(cè)試及老化來篩選產(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（來源：nxp.com）

這句話說得很含蓄，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)則沒有。

另外，Ti也在一個(gè)FAQ（常見問題）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?，F(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)前面講過了，我們不再贅述。

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

再聯(lián)系到前面我們講過的，AEC-Q認(rèn)證是如何保證器件不會(huì)因缺陷發(fā)生早期失效的，小伙伴們是不是就理解了。實(shí)際上，AEC-Q認(rèn)證本身無法保證器件的早期失效率問題，那么器件要過AEC-Q認(rèn)證，要用于車載應(yīng)用，要長(zhǎng)時(shí)間大批量供貨，怎么解決其早期故障率問題？很簡(jiǎn)單，半導(dǎo)體供應(yīng)商加一道老化篩選流程不就可以了嘛。 

如果Tier 1不想在產(chǎn)品（零部件）出貨前來一道老化篩選流程，那選擇通過“AEC-Q”認(rèn)證的器件就沒有這個(gè)問題了。當(dāng)然了，前面我們也講了，“AEC-Q”認(rèn)證其實(shí)僅僅是器件的一個(gè)測(cè)試報(bào)告，器件本身針對(duì)具體應(yīng)用的可靠性及供貨的長(zhǎng)周期保證都是取決于具體的半導(dǎo)體供應(yīng)商的。所以我們?cè)谶x擇器件的時(shí)候，看有沒有“AEC-Q”認(rèn)證這只是一個(gè)基礎(chǔ)，同時(shí)還需要關(guān)注的是器件的其他信息。比如：供應(yīng)商在該器件領(lǐng)域是否擅長(zhǎng)，該器件是否是其優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，該產(chǎn)品是否契合你的應(yīng)用設(shè)計(jì)等。

另外就是，雖然AEC-Q不是強(qiáng)制性的認(rèn)證制度，但經(jīng)過了30年的發(fā)展，目前已成為公認(rèn)的車載電子元器件的通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，已成為電子元器件是否適合于汽車應(yīng)用的一個(gè)標(biāo)志。

作為車載應(yīng)用，汽車電子元件需要在極其嚴(yán)苛的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間地工作，加上汽車的車型生命周期較消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品要長(zhǎng)得多，單個(gè)器件的失效率疊加上汽車巨大的銷量及長(zhǎng)期的使用便會(huì)急劇放大。事實(shí)上，OEM因一顆零部件缺陷而召回幾十萬輛車的這種情況并不少見。

這張圖前面放過一次，這里再放出來一下。

 1ppm缺陷對(duì)一百萬量車意味著什么（來源：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)”器件就能通過零部件試驗(yàn)嗎？

答案是不一定。

我們?cè)?.13大概講了一下汽車行業(yè)針對(duì)電子零部件的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這是電子零部件車載應(yīng)用的基礎(chǔ)，拿不到產(chǎn)品的測(cè)試報(bào)告，DV（設(shè)計(jì)驗(yàn)證）就過不去，產(chǎn)品設(shè)計(jì)就無法凍結(jié)，就別想量產(chǎn)了。DV測(cè)試報(bào)告是要提交給OEM的，有條件的OEM還會(huì)去復(fù)測(cè)，你想造假都不行。

我們先把電子零部件的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分分類，看哪些試驗(yàn)和“車規(guī)級(jí)”器件有關(guān)。

 汽車行業(yè)電子零部件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（來源：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)掰開了進(jìn)行分析：

8.1.1 EMC相關(guān)試驗(yàn)

和EMC相關(guān)的AEC標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)上只有AEC-Q100，雖然Q103和Q104里面也有涉及，但Q103的測(cè)試分組里面并未包含，僅體現(xiàn)在了流程變更測(cè)試?yán)?，Q104的測(cè)試分組及變更測(cè)試?yán)飫t均有包含，不過它們都是要配合Q100使用的，所以我們還是回到Q100。

Q100中Group E中有一項(xiàng)是EMC測(cè)試，流程變更測(cè)試要求也涉及到了EMC，變更部分的測(cè)試我們暫不分析，重點(diǎn)看一下Q100中要求測(cè)試的EMC是干嘛的，因?yàn)镋MC測(cè)試范圍很寬，測(cè)試項(xiàng)目很多。

Q100中寫的很清楚，EMC就涉及一點(diǎn)，那就是Radiated Emissions，就是輻射干擾，也叫輻射發(fā)射。就是通過電磁波的方式將干擾能量發(fā)射出去干擾到了別人。測(cè)試要求是1個(gè)批次，就一個(gè)樣品即可。對(duì)于電子零部件，這就屬于CSPR25標(biāo)準(zhǔn)的范疇了，但對(duì)電子零部件設(shè)計(jì)來講，并不是決定性的。

此外，Q100還詳細(xì)規(guī)定了哪些器件需要做EMC測(cè)試，比如有振蕩器的，可能潛在存在的干擾別人可能性的器件比如MCU、高速數(shù)字芯片、有電荷泵的FET、有看門狗的器件、開關(guān)模式的電源IC等，還有就是新器件和曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過會(huì)干擾別人的器件在重新認(rèn)證時(shí)，都需要做EMC測(cè)試。

 AEC-Q100對(duì)EMC測(cè)試的規(guī)定（來源：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，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，過壓，反壓，開路、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，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，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。

 AEC-Q200-005板彎曲測(cè)試（來源：aecouncil.com）

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標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)項(xiàng)	相關(guān)度
EMC	輻射干擾	不強(qiáng)
ESD	ESD	強(qiáng)
電氣負(fù)荷	幾乎沒有	弱
氣候負(fù)荷	溫濕度、耐久、循環(huán)類	很強(qiáng)
機(jī)械負(fù)荷	機(jī)械沖擊及振動(dòng)	很強(qiáng)
鹽霧	極少	很弱
防護(hù)等級(jí)	幾乎沒有	很弱

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

這樣整體來看，小伙伴是不是覺著“車規(guī)級(jí)”器件和零部件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系還是挺緊密的？沒錯(cuò)，你有這種感覺就對(duì)了。

我們先拋開準(zhǔn)入門檻的問題不談，在汽車電子零部件設(shè)計(jì)中，采用“車規(guī)級(jí)”元器件對(duì)電子零部件通過相關(guān)汽車行業(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)肯定是有很大幫助的。但同時(shí)我們也要認(rèn)識(shí)到，元器件本身作為電子設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，僅僅是一個(gè)方面，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和客戶的試驗(yàn)要求在其中也起到了關(guān)鍵的作用，這是一個(gè)系統(tǒng)工程。并不是說你用了“車規(guī)級(jí)”器件，電子零部件就一定能通過測(cè)試，你用工業(yè)級(jí)器件，產(chǎn)品就一定不能通過測(cè)試。

總結(jié)一下：采用“車規(guī)級(jí)”器件與零部件是否能通過測(cè)試沒有必然關(guān)系，既不充分也非必要。但是，注意我要說“但是”了，采用 “車規(guī)級(jí)”器件可以更好地幫助零部件產(chǎn)品通過測(cè)試，降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本及測(cè)試成本（你也可以用非車規(guī)的器件去零部件試驗(yàn)，如果測(cè)試等級(jí)要求不高，很可能是能通過的，但是，做車載應(yīng)用，在整車生命周期內(nèi)大概率會(huì)出問題）。

最后筆者要強(qiáng)調(diào)一下：電子零部件試驗(yàn)的目的并不是為了通過試驗(yàn)，而是為了驗(yàn)證我們的設(shè)計(jì)，所以DV被稱為設(shè)計(jì)驗(yàn)證，而不是測(cè)試。零部件試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的意義在于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及應(yīng)用，正如“車規(guī)級(jí)”的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于AEC-Q，它們最終的目的都是為了保障車輛長(zhǎng)期使用的可靠性。

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

最后我們?cè)僦v一下“AEC-Q”認(rèn)證與ISO26262功能安全認(rèn)證之間的關(guān)系，我發(fā)現(xiàn)很多人搞不清楚，經(jīng)常把兩者搞混淆，或者放到一起講，其實(shí)這是不對(duì)的。AEC和ISO26262根本就是兩碼事，井水不犯河水，側(cè)重點(diǎn)完全不一樣。

“AEC-Q”認(rèn)證我們已經(jīng)講得非常詳細(xì)了，認(rèn)證的對(duì)象必須是實(shí)物，且僅針對(duì)電子元器件（不包括零部件），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來進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。而ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證范圍就很寬了，對(duì)象可以是實(shí)物，比如元器件，也可以是零部件；或是虛擬的非實(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。我大概畫了個(gè)圖，小伙伴們先看下，有個(gè)概念。

認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)別（來源：左成鋼）

9.1 ISO 26262基本概念

我們先來講一下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)單來說就是沒電的肯定就不能算，比如你的車玻璃，雖然和安全相關(guān)，開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，比如娛樂系統(tǒng)就不算，開車過程中音樂播放功能失效，沒法聽歌了，這就不能包含在功能安全范圍內(nèi)。

然后我們?cè)倏聪?ldquo;安全”的定義，安全是相對(duì)于危害而言的，這一點(diǎn)估計(jì)有些小伙伴們還沒搞明白：

 ISO 26262范圍及術(shù)語定義（來源：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）的潛在來源；傷害（harm）的定義是：對(duì)人身健康的物理損害（injury）或破壞（damage）；

標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語比較拗口，我簡(jiǎn)單總結(jié)一下，用人話來講就是：功能安全只管人會(huì)受傷的事情，只要人沒事就不管了。當(dāng)然這里不僅僅是受傷了，標(biāo)準(zhǔn)還包含了damage，大家自行理解，我就不翻譯了。

最后總結(jié)一下，功能安全是用來干啥的。顧名思義，首先是要有一個(gè)具體的功能，拋開功能談安全，那就是耍流氓?；谝粋€(gè)具體的功能，比如車輛行駛過程中轉(zhuǎn)向失效導(dǎo)致方向盤無法轉(zhuǎn)動(dòng)，這就很具體，因?yàn)檗D(zhuǎn)向失效還包含了方向盤在沒有操作的情況下自己轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，這就要分開來講了。再然后就是安全，比如你的車停在那里車門自動(dòng)解鎖打開了，然后東西被偷了，這也是安全，但就不算在功能安全里面，因?yàn)槿藳]有受傷，人沒事就不算。如果是行駛過程中門突然自己打開，人掉下去了，這就是功能安全了，大家要區(qū)分清楚。

接下來我們?cè)賮碇v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)證就是指開發(fā)過程，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（來源：SGS.com）

我們先講流程認(rèn)證。按筆者經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于沒有相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)的公司，認(rèn)證機(jī)構(gòu)一般都是建議先做流程認(rèn)證，通過流程認(rèn)證后，團(tuán)隊(duì)和能力基本上也就培養(yǎng)起來了，下一步就可以來做產(chǎn)品認(rèn)證了（如果需要的話）。

因?yàn)榱鞒陶J(rèn)證難度較低，即使現(xiàn)有人員缺乏功能安全相關(guān)知識(shí)及流程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)證機(jī)構(gòu)培訓(xùn)及輔導(dǎo)，短則半年，多則一年，一般都能通過，取得功能安全流程認(rèn)證證書。流程認(rèn)證一般也是基于一個(gè)具體的真實(shí)項(xiàng)目來開展的（一般是基于一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，太復(fù)雜的難度太大，純屬找刺激，不推薦），而不是憑空只做流程文檔。當(dāng)然了，也可以這么做，就是只務(wù)虛，但一般不會(huì)這么做（認(rèn)證機(jī)構(gòu)也不推薦）。前面講了，流程認(rèn)證一般是產(chǎn)品認(rèn)證的第一步，沒有哪個(gè)公司只是為了圖個(gè)虛名，拿個(gè)流程認(rèn)證證書出去忽悠客戶（也不排除這種情況），最終還是為了具體產(chǎn)品過認(rèn)證。我們來看一下證書長(zhǎng)啥樣：

功能安全管理流程認(rèn)證證書（來源：NXP）

從上面證書里我們可以看出來，流程認(rèn)證的意思就是說，根據(jù)ISO26262標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于安全相關(guān)的項(xiàng)目，你的功能安全管理能力最高可以達(dá)到ASIL D級(jí)。那有的小伙伴們可能就要問了，C級(jí)可以不？當(dāng)然可以了，不過認(rèn)證機(jī)構(gòu)會(huì)推薦你直接做D。因?yàn)閷?duì)于流程認(rèn)證來講，C和D難度沒啥差別，那為何不直接上D呢？

再來說產(chǎn)品認(rèn)證，這個(gè)就比較復(fù)雜，要求就很高了。所以即使一個(gè)公司要做產(chǎn)品認(rèn)證，一般都會(huì)是先做流程認(rèn)證，通過后再去做產(chǎn)品認(rèn)證就會(huì)容易一些。當(dāng)然了，做產(chǎn)品認(rèn)證的難度和流程認(rèn)證就不是一個(gè)量級(jí)的，需要的人員數(shù)量要多很多。同時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品認(rèn)證相對(duì)于偏務(wù)虛的流程認(rèn)證來講，那可全是務(wù)實(shí)的事情，從具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)，器件FIT值計(jì)算，F(xiàn)MEDA，F(xiàn)TA等，到軟件代碼模型檢查，測(cè)試覆蓋度等，那可都是實(shí)打?qū)嵉墓ぷ饕龅?，具體認(rèn)證周期我們下面再講。我們?cè)賮砜聪庐a(chǎn)品認(rèn)證證書長(zhǎng)啥樣。

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

從上面證書里我們可以看出來，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，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)證起來要比一個(gè)功能復(fù)雜。也就是說，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)賮砜聪耂GS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（來源：SGS.com）

產(chǎn)品認(rèn)證很難，尤其是零部件級(jí)別的產(chǎn)品認(rèn)證，ASIL C的還好，D就非常難了，需要企業(yè)投入的資源很多，周期很長(zhǎng)，費(fèi)用很高。

按照筆者經(jīng)驗(yàn)，一般來說，采用功能安全流程開發(fā)的產(chǎn)品，項(xiàng)目研發(fā)的投入是原有的2-3倍（同樣的開發(fā)內(nèi)容）。企業(yè)原本的開發(fā)流程越規(guī)范，采用功能安全流程開發(fā)的投入也就越小，越不規(guī)范，投入就越高。這個(gè)很容易理解，ISO26262本質(zhì)上也是個(gè)V-model，這個(gè)和汽車行業(yè)原本的零部件開發(fā)流程是一致的。對(duì)于規(guī)范的企業(yè)來講，在開發(fā)安全相關(guān)的產(chǎn)品時(shí)，比如硬件方面，DFMEA，F(xiàn)MEDA，F(xiàn)TA等工作本身就是要做的，是貫穿在開發(fā)流程里面的，這部分能力本就是不缺的。又比如軟件方面，配置管理工具、代碼靜態(tài)分析及測(cè)試工具等如果本來就在用，認(rèn)證就會(huì)簡(jiǎn)單得多，所以不能一概而論。

簡(jiǎn)單來講就是，越是大企業(yè)，越是正規(guī)企業(yè)，認(rèn)證越容易過，甚至可以流程認(rèn)證和產(chǎn)品認(rèn)證一起做（沒有流程認(rèn)證是不可以做產(chǎn)品認(rèn)證的，就像你必須先拿駕照才能去開車一個(gè)道理）。比如華為有一款產(chǎn)品，在2020年2月取得管理體系認(rèn)證之后，當(dāng)年11月就又取得了產(chǎn)品認(rèn)證證書，就問你服不服。

關(guān)于具體的認(rèn)證費(fèi)用，筆者可以舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，大家感受一下，有個(gè)概念。比如流程認(rèn)證，一般在一百萬以內(nèi)，含咨詢費(fèi)用和認(rèn)證費(fèi)用，有折扣的話，估計(jì)能談到60萬左右。因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)除TUV及SGS等大家熟知的認(rèn)證機(jī)構(gòu)外，能做的機(jī)構(gòu)也比較多了。

產(chǎn)品認(rèn)證我們以大家熟知的VCU為例，這個(gè)產(chǎn)品硬件比較成熟，也比較簡(jiǎn)單，拋開研發(fā)費(fèi)用不談，單純因認(rèn)證產(chǎn)生的費(fèi)用在300萬左右，具體還是要看產(chǎn)品設(shè)計(jì)及OEM，不能一概而論，影響因素我們上面分析過了，在此不再贅述。

另外要提醒小伙伴們的是，功能安全證書是有有效期的，不管是流程的還是產(chǎn)品的。我們以下面的流程證書來舉例，可以看到有效期是三年，到期后可能需要現(xiàn)場(chǎng)審核，續(xù)證審核也是有費(fèi)用的，一般都是幾萬元。

功能安全管理流程認(rèn)證證書（來源：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，我們分開來講。

9.4.1 產(chǎn)品級(jí)功能安全認(rèn)證

這是最常見的，不管是OEM還是Tier 1，一般說產(chǎn)品的功能安全認(rèn)證，就是指某個(gè)電子零部件的認(rèn)證，而相應(yīng)的功能，就是這個(gè)電子零部件所能實(shí)現(xiàn)的功能之一。這個(gè)我們?cè)谏厦婺镁唧w產(chǎn)品舉過例子，在此不在贅述。

另外，產(chǎn)品的功能安全等級(jí)要求一定是要來自于OEM的。OEM作為整車功能安全等級(jí)定義的主導(dǎo)者，負(fù)責(zé)對(duì)整車所有功能安全相關(guān)的功能進(jìn)行功能安全等級(jí)劃分，再和Tier 1們協(xié)商，分配到具體的零部件功能，讓相應(yīng)的Tier 1來實(shí)現(xiàn)。比如轉(zhuǎn)向柱鎖功能，如果全部讓轉(zhuǎn)向柱鎖供應(yīng)商負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)ASIL D，難度比較大，成本也較高。OEM就可以從整車設(shè)計(jì)角度來進(jìn)行功能安全等級(jí)分解，降級(jí)，讓其他零部件承擔(dān)相應(yīng)的功能安全等級(jí)，共同實(shí)現(xiàn)ASIL D的功能安全目標(biāo)，從而降低單個(gè)零部件設(shè)計(jì)難度及成本。

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（至少筆者沒見過被動(dòng)器件和分立半導(dǎo)體器件，這些器件因復(fù)雜度較低，不需要通過認(rèn)證的途徑來解決功能安全設(shè)計(jì)問題）。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)用來講的。芯片供應(yīng)商并沒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舉例，這是目前筆者見到的分類最清晰，且解釋最詳細(xì)的。

 功能安全產(chǎn)品分類（來源：ti.com）

我們先把上面這個(gè)表格分解為三部分：

• 開發(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開展的管理流程，需要認(rèn)證），這個(gè)做過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，采用了功能安全開發(fā)流程，文檔多了FTA（故障樹分析），有功能安全證書。

我們解釋一下：

第一類產(chǎn)品：不屬于功能安全器件產(chǎn)品類別。此類器件通常沒有集成安全相關(guān)功能，但是開發(fā)功能安全系統(tǒng)時(shí)又離不開此類器件的參與。Ti 提供的FIT和FMD將有助于進(jìn)行安全分析。其實(shí)這已經(jīng)很好了，因?yàn)楹芏嗥骷热绫粍?dòng)器件和分立半導(dǎo)體器件（因?yàn)門i不怎么做這類器件，就沒涉及），設(shè)計(jì)時(shí)又離不開，用的又多（比起芯片數(shù)量要多得多，不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的），供應(yīng)商一般也不提供FIT和FMD，你需要自己找數(shù)據(jù)。

第二類產(chǎn)品：屬于功能安全器件產(chǎn)品類別。此類器件通常已集成了復(fù)雜的內(nèi)部監(jiān)控及診斷功能，同時(shí)TI又提供了相當(dāng)多的支持文檔，用于功能安全產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可以大幅降低產(chǎn)品認(rèn)證的工作量及認(rèn)證難度。

第三類產(chǎn)品：功能安全合規(guī)產(chǎn)品。此類器件通常是集成了安全特性的復(fù)雜器件，如MCU、處理器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、電源管理芯片等。此類產(chǎn)品是在Ti通用質(zhì)量管理流程的基礎(chǔ)上，采用Ti的功能安全流程開發(fā)的?？梢蕴峁〧TA（故障樹分析），有功能安全認(rèn)證證書。采用此類器件可大幅降低功能安全產(chǎn)品的設(shè)計(jì)難度及認(rèn)證難度，或者說，是設(shè)計(jì)功能安全產(chǎn)品的唯一高效途徑。

 功能安全合規(guī)產(chǎn)品（來源：ti.com）

單講大道理還是太寬泛，大家可能還沒有具體概念，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：

• 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：

項(xiàng)目	AEC標(biāo)準(zhǔn)	ISO26262標(biāo)準(zhǔn)
認(rèn)證對(duì)象	僅針對(duì)電子元器件	流程或產(chǎn)品
認(rèn)證方式	測(cè)試	流程文檔
認(rèn)證目的	資格通用化	功能安全
側(cè)重點(diǎn)	器件可靠性及一致性	流程合規(guī)性
交付物	測(cè)試報(bào)告	流程文檔及證書
是否強(qiáng)制	否	否
認(rèn)證機(jī)構(gòu)	無，自測(cè)或三方試驗(yàn)室	有，三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)如TUV，SGS
認(rèn)證報(bào)告	無，僅有測(cè)試報(bào)告	有，由認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)
證書有效期	無	有，到期后需再次審核

兩種認(rèn)證的區(qū)別（來源：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)及開發(fā)流程的合規(guī)性（主要通過工具及文檔）

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是沒有認(rèn)證報(bào)告的，只有測(cè)試報(bào)告；

·ISO26262認(rèn)證通過后，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，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。

10 參考 References

1. http://aecouncil.com/AECDocuments.html2. https://www.jedec.org3. https://www.microcontrollertips.com/what-does-automotive-qualification-mean-faq-2/4. https://en.ctimes.com.tw/DispNews.asp?O=HK24AC0VAG6SAA00N75. https://www.golledge.com/news/the-aec-q200-standard-what-does-it-really-mean/6. https://www.ti.com.cn/7. https://www.nxp.com.cn/8. https://www.infineon.com/cms/cn/9. https://www.onsemi.cn/10. https://www.quectel.com/11. https://www.bosch-sensortec.com/12. https://www.qualcomm.cn/13. https://www.ijert.org14. https://www.bmw.com15. https://www.skyworksinc.com/16. https://site.ieee.org/sagroups-2020/meetings/17. https://www.sae.org/standards/content/j3018_201909/?src=j3016_20180618. https://www.iso.org/certification.html19. https://www.weibull.com/hotwire/issue21/hottopics21.htm20. https://www.qorvo.com/design-hub/blog/automotive-quality-standards21. Fundamentals of AEC-Q100， MonolithicPower.com，22. https://www.sgsonline.com.cn/23. https://blackberry.qnx.com/en/developers/certifications24. https://www.perforce.com/products/helix-qac

11 縮略語 Abbreviation

AEC：Automotive Electronics Council Component Technical Committee，汽車電子委員會(huì)元件技術(shù)委員會(huì)，

JEDEC：Joint  Electronic  Device  Engineering  Council，聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會(huì)

IEEE：Institute of Electrical and Electronic Engineers，電氣與電子工程師協(xié)會(huì)

IEEE‐SA：IEEE Standards  Association， IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)

IEC：International  Electrotechnical  Committee，國(guó)際電工委員會(huì)

IATF：Internation Automotive Task Force, 國(guó)際汽車工作組

ADAS：Advanced Driver Assistance Systems，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)

HMI：Human Machine Interface，人機(jī)接口

SIP：System in Package，系統(tǒng)級(jí)封裝

SOC，System On Chip，系統(tǒng)級(jí)芯片

BLR：Board Level Reliability板級(jí)可靠性

CMOS：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

ESD：Electrostatic Discharge，靜電放電

IC：Integrated Circuit，集成電路

OEM: Original Equipment Manufacturer，原始設(shè)備制造商

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

EOL：End of Line，下線測(cè)試，一般指電子零部件

EOL：End of Life，停產(chǎn)，一般指電子元器件

HSD：High Side Device，高邊驅(qū)動(dòng)芯片

LSD：Low Side Device，低邊驅(qū)動(dòng)芯片

MLCC：Multiplayer Ceramic Chip Capacitors,片式多層陶瓷電容

EMC：Electromagnetic Compatibility,電磁兼容性

DV：Design Validation，設(shè)計(jì)驗(yàn)證

PV：Product Validation，產(chǎn)品驗(yàn)證

EMI：Electromagnetic Interference，電磁干擾

DPPM：Defective Parts Per Million， 每百萬件缺陷器件數(shù)

FIT：Failure In Time，時(shí)基故障，每工作 10 億個(gè)小時(shí)發(fā)生的故障數(shù)

MTBF：Mean Time Between Failure，故障間隔平均時(shí)間

FMD：Failure Mode Distribution，失效模式分布

FMEDA：Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis,失效模式影響及診斷分析

FTA：Fault-tree Analysis，故障樹分析

DFMEA：Design Failure Mode and Effects Analysis，設(shè)計(jì)失效模式與影響分析

FAQ：Frequently Asked Question，常見問題