S akcelerací elektroniky vozidel se čipy pro automobily staly důležitou součástí automobilové elektronické technologie. Čipy automobilové kvality hrají důležitou roli v bezpečnosti jízdy a řízení vozidel v automobilovém průmyslu, takže požadavky na jejich spolehlivost jsou velmi vysoké. Aby bylo zajištěno, že čipy automobilové třídy vydrží test v různých drsných prostředích, musí být provedeny testy spolehlivosti v prostředí. Testování spolehlivosti v prostředí je testování čipu v určitém drsném prostředí, aby byla zajištěna jeho pracovní schopnost a dlouhodobá stabilita v tomto prostředí. Thetestovací komora se simulovaným prostředím (komora pro testování spolehlivosti prostředí)je jedním z důležitých zařízení protestování spolehlivosti v prostředí. Zkušební komora může simulovat různá drsná prostředí během jízdy vozidla, jako je vysoká teplota, nízká teplota, vysoká vlhkost, nízká vlhkost, vibrace a další podmínky, a testovat spolehlivost čipů automobilové třídy prostřednictvím přísných testovacích metod. Prostřednictvím testování spolehlivosti v prostředí lze čipy pro vozidla komplexně testovat a hodnotit, aby byla zajištěna jejich spolehlivost a stabilita.
Elektronické výrobky pro automobily jsou obecně dražší. Jedním z hlavních důvodů je použití elektronických součástek automobilové třídy. Ale jaké elektronické součástky jsou zařízení automobilové třídy? Podívejme se nejprve na rozdíly mezi aplikací elektronických součástek v automobilech a aplikací běžné spotřební elektroniky.
Environmentální požadavky
Teplota: Automobilová elektronika má poměrně široké požadavky na pracovní teplotu součástek. Existují různé požadavky podle různých míst instalace, ale obecně jsou vyšší než požadavky na civilní produkty (říká se, že AEC Q100 odstranilo 0 stupňů -70 ve verzi H. Požadavky na teplotu, protože žádný automobilový výrobek nemůže mít tak nízké požadavky).
Příklad:
Kolem motoru: -40 stupeň -150 stupeň ;
Kabina pro cestující: -40 stupeň -85 stupeň ;
Civilní produkty: 0 stupeň -70 stupeň .
Další požadavky na životní prostředí: vlhkost, plísně, prach, voda, EMC a eroze škodlivých plynů atd. jsou často vyšší než požadavky výrobků spotřební elektroniky.
vibrace, otřesy
Když auto pracuje v pohybujícím se prostředí, mnoho výrobků se setká s více vibracemi a nárazy. Tento požadavek může být mnohem vyšší než u výrobků umístěných doma.
spolehlivost
Abych ilustroval požadavky na spolehlivost automobilů, dovolte mi to vysvětlit jinak:
1. Konstrukční životnost: Konstrukční životnost běžných automobilů je přibližně 15 let a 200,000 kilometrů, což je mnohem déle, než jsou požadavky na životnost výrobků spotřební elektroniky.
2. Při stejných požadavcích na spolehlivost platí, že čím více komponent a spojů se systém skládá, tím vyšší jsou požadavky na spolehlivost komponent. V současné době je stupeň elektroniky v autech velmi vysoký. Od hnacího ústrojí až po brzdový systém je instalováno velké množství elektronických zařízení a každé zařízení se skládá z mnoha elektronických součástek. Pokud je prostě považujeme za sériový vztah, pak aby bylo zajištěno, že celé vozidlo dosáhne značné spolehlivosti, jsou požadavky na každou část systému velmi vysoké. To je důvod, proč jsou požadavky na automobilové díly často vyjádřeny v PPM (v milionech). jednu část) popsat.
Požadavky na konzistenci
V dnešní době se automobily dostaly do fáze sériové výroby. Za rok lze vyrobit statisíce vozů, takže požadavky na stálost kvality výrobků jsou velmi vysoké. To bylo v prvních letech pro polovodičové materiály docela náročné.
Konzistence difúze a dalších procesů při výrobě polovodičů je totiž těžko kontrolovatelná. Výkon vyrobených produktů je snadno diskrétní. V prvních dnech toho bylo možné dosáhnout pouze stárnutím a screeningem. Nyní, s neustálým zlepšováním procesů, se konzistence výrazně zlepšila. Konzistence kvality je také největším rozdílem mezi mnoha místními dodavateli a mezinárodně uznávanými dodavateli. U složitých automobilových produktů je absolutně nepřijatelné, aby součásti se špatnou konzistencí způsobovaly bezpečnostní rizika v celém vozidle.
Podívejme se na některé další požadavky:
Výrobní proces
Přestože se automobilové díly neustále vyvíjejí směrem k miniaturizaci a nízké hmotnosti, ve srovnání se spotřebními výrobky lze požadavky na výrobní procesy automobilových produktů zmírnit, pokud jde o objem a spotřebu energie. Obecně se používají větší balení, aby bylo zajištěno, že mají dostatečnou mechanickou pevnost a vyhovují výrobním procesům hlavních dodavatelů automobilového průmyslu.
Životní cyklus produktu
Přestože ceny automobilových produktů v posledních letech kontinuálně klesají, automobily jsou stále trvanlivým a velkoprodejním zbožím a zásobu poprodejních dílů je nutné dlouhodobě udržovat. Vývoj automobilového dílu přitom vyžaduje hodně ověřovací práce a také ověřovací práce způsobená výměnou komponentů je obrovská. Proto také společnosti vyrábějící vozidla a dodavatelé dílů potřebují udržovat stabilní dodávky po dlouhou dobu.
Standard
Z tohoto pohledu je skutečně komplikované splnit požadavky automobilových produktů a výše uvedené požadavky jsou pro automobilové díly (u elektronických součástek jde o systém). Jak převést požadavky na elektronické součástky je velmi obtížné. K vyřešení tohoto problému se přirozeně objevily některé normy a ty uznávanější jsou normy AEC:
Požadavky AEC Q100 na aktivní součásti zařízení
Požadavky AEC Q200 na pasivní komponenty (Possive Device).
Samozřejmě, myslím, že mnoho lidí také řekne, že existuje mnoho podnikových standardů pro OEM. Ale také se chci podělit o své pochopení v tomto bodě. OEM výrobce, pro který jsem dříve pracoval, má příslušné obecné normy požadavků na spolehlivost, ale posuzuje kompletní automobilovou součást (systém složený z elektronických součástek), spíše než se přímo zaměřuje na elektronické součástky, které tyto součásti tvoří. (odpory, kondenzátory, tranzistory, čipy atd.). Ačkoli jeho požadavky mohou být použity jako reference pro výběr součástek nižší úrovně, je stále velmi nevhodný pro testování elektronických součástek.
Ověření předpisů pro vozidla
V mém předchozím zaměstnání bylo nevyhnutelné, že budu používat některé elektronické součástky, které neměly certifikaci AEC Q100/200. Mnoho pracovníků automobilky by chtělo provést určité ověření spolehlivosti, aby ověřili, zda splňuje předpisy pro vozidla.
Můj osobní názor je, že tato metoda není příliš účinná, protože tyto testy jsou pouze nutné, ale ne dostačující testy. Lze jej použít pouze k popření dostupnosti zařízení, nikoli k potvrzení jeho použití.
Důvod je jednoduchý: velikost vzorku je příliš malá a testované položky nejsou dostatečné. U součástek vyráběných ve velkém množství, jako jsou polovodiče, je velmi nespolehlivé otestovat malý počet vzorků pro stanovení jejich spolehlivosti. Zde se také můžeme podívat na hlavní položky certifikačního testu provedeného AEC Q100, to znamená, že vidíte rozdíl.
Která norma je náročnější?
Předpisy pro automobily nebo průmyslové předpisy, který z nich má vyšší požadavky? Obecně se má za to, že standardním pořadím vysokého a nízkého je vojenský průmysl > automobilový průmysl > spotřební elektronika. Osobně ale nemohu tuto objednávku plně přijmout. Průmysl je velmi rozsáhlá oblast a prostředí a požadavky na spolehlivost se také velmi liší. Je možné, že požadavky na spolehlivost velkého průmyslového zařízení nebudou nikdy nižší než požadavky na automobil. (Například klíčové zařízení velké elektrárny) a přitom tvrdost prostředí může daleko převyšovat požadavky automobilů. Nelze jednoduše říci, že průmyslové regulační požadavky jsou nižší než požadavky na automobily.
Nevýhody použití autodílů
Žádná volba nemůže mít jen výhody a žádné nevýhody. Jaké jsou nevýhody používání elektronických součástek standardních pro automobily?
Za prvé je drahý, s vysokými požadavky na systém, vysokými náklady na vývoj a ověřování a nízkým výkonem, díky čemuž jsou náklady mnohem vyšší než u spotřební elektroniky. Relativně vysoký práh má také za následek vyšší prodejní prémii.
Druhou nevýhodou je obtížný výběr. Kdo hraje elektroniku, ví, že dnes jsou elektronické součástky poměrně hojné. Existuje mnoho řešení pro produkty se stejnou funkcí a složitost se může značně lišit. Někdy je však nutné vzdát se některých vysoce integrovaných produktů, aby byly splněny požadavky předpisů pro automobily. plán.
Další zjevnou nevýhodou je, že některé produkty jsou technologicky zaostalé a velké množství ověřovacích prací ovlivňuje rychlost uvádění nových produktů na trh. Obecnou zaváděcí strategií výrobců čipů je přitom s aplikací produktu na trh počkat, až dozraje trh se spotřební elektronikou. na automobilový trh. Například v roce 2013 produkt vyvinutý editorem používal procesor ARM Cortex A9. V té době šlo v podstatě o nejlepší produkt na automobilovém trhu, ale procesor ARM Cortex A57 nebyl na spotřebitelském trhu ničím neobvyklým.
Jaká jsou rizika používání nestandardních elektronických součástek v autě?
Tato problematika je skutečně složitá a je třeba ji posuzovat z mnoha hledisek:
1. Přestože nezískal příslušnou certifikaci, výkon a spolehlivost výrobku skutečně splňuje požadavky a byl také ověřen velkým počtem aplikací. V takovém případě je riziko relativně malé.
2. Toto je velmi důležitý bod, kterým je vztah mezi komponentami a systémy. Výkon a spolehlivost systému jsou složeny z elektronických součástek další úrovně, takže pod stejným designem budou produkty využívající nestandardní komponenty na tom rozhodně hůř. Dobrý design však může snížit požadavky na výkon komponent. Pokud jsou ochranná opatření dobře navržena a porucha komponentu má mírný dopad na systém, je možné použít nestandardní komponenty pro výrobu lepších produktů.
Vzhledem k omezením současných technologií a procesů ne každá elektronická součástka, kterou je třeba používat v automobilech, může splňovat takzvané předpisy pro vozidla. Ale aby bylo možné na autě realizovat určité funkce, musí být tyto komponenty použity. Tuto situaci lze rozdělit do dvou kategorií:
A. Tato funkce má vysoké bezpečnostní požadavky a odchylky nelze akceptovat.
Příklad: Funkce E-CALL pro tísňová volání. Pro zajištění této funkce je třeba do zařízení nainstalovat záložní baterii. Tato funkce souvisí s bezpečností života a podle hodnocení některých společností ASILI (ISO26262) je vyžadováno dosažení úrovně B.
A víme, že pro baterie je velmi obtížné udržet vysoký výkon při -40 stupních. Řešením některých firem je proto namotat na baterii topný odporový drát a zahřát ji na nízké teploty, aby byl zajištěn výkon. V tuto chvíli není kvalifikován podle norem jednoho komponentu, ale jako montáž dílů může splňovat standardní požadavky výrobce automobilu. . To také ukazuje vztah mezi podnikovými standardy OEM a standardy komponent.
b. Tato funkce obecně nezahrnuje bezpečnost, takže můžete zvážit přijetí odchylek
Například LCD obrazovka zábavního systému. Možné zobrazení snížené odezvy a optického výkonu při nízkých teplotách. Ale tuto situaci budou akceptovat někteří technici.
3. Někteří "odvážní" a nedbalí lidé mají určité nápady, jako je snížení nákladů nebo získání lepšího výkonu, a chtějí pouze ověřit jejich výkon a přesnost prostřednictvím malého počtu vzorků v krátkém časovém období. Spolehlivost, v tomto případě mohu jen říci, že vše bude v budoucnu záviset na charakteru, nikdo neví, co se stane.