Con l'accelerazione dell'elettronica dei veicoli, i chip di tipo automobilistico sono diventati una parte importante della tecnologia elettronica automobilistica. I chip di livello automobilistico svolgono un ruolo importante nella sicurezza di guida e nel controllo del veicolo nel settore automobilistico, quindi i loro requisiti di affidabilità sono molto elevati. Per garantire che i chip di livello automobilistico possano resistere alla prova di vari ambienti difficili, è necessario condurre test ambientali di affidabilità. Il test ambientale di affidabilità consiste nel testare il chip in un determinato ambiente difficile per garantirne la capacità operativa e la stabilità a lungo termine in questo ambiente. ILcamera di prova ambientale simulata (camera di prova ambientale di affidabilità)è una delle attrezzature importanti pertest ambientali di affidabilità. La camera di prova può simulare vari ambienti difficili durante la guida del veicolo, come alta temperatura, bassa temperatura, alta umidità, bassa umidità, vibrazioni e altre condizioni, e testare l'affidabilità dei chip di livello automobilistico attraverso rigorosi metodi di test. Attraverso test ambientali di affidabilità, i chip per veicoli possono essere testati e valutati in modo completo per garantirne l'affidabilità e la stabilità.
I prodotti elettronici automobilistici sono generalmente più costosi. Uno dei motivi principali è l’uso di componenti elettronici di livello automobilistico. Ma che tipo di componenti elettronici sono i dispositivi di livello automobilistico? Diamo innanzitutto un'occhiata alle differenze tra l'applicazione dei componenti elettronici nelle automobili e l'applicazione dell'elettronica di consumo generale.
Requisiti ambientali
Temperatura: l'elettronica automobilistica ha requisiti relativamente ampi per quanto riguarda la temperatura di lavoro dei componenti. Esistono requisiti diversi a seconda dei diversi luoghi di installazione, ma sono generalmente superiori ai requisiti per i prodotti civili (si dice che AEC Q100 abbia eliminato il grado 0 -70 grado nella versione H. Requisiti di temperatura, perché nessun prodotto automobilistico può avere requisiti così bassi).
Esempio:
Intorno al motore: -40 gradi -150 gradi ;
Cabina passeggeri: -40 gradi -85 gradi;
Prodotti civili: 0 grado -70 grado .
Altri requisiti ambientali: umidità, muffe, polvere, acqua, compatibilità elettromagnetica ed erosione da gas nocivi, ecc. sono spesso superiori ai requisiti dei prodotti elettronici di consumo.
vibrazioni, urti
Quando un'auto funziona in un ambiente in movimento, molti prodotti subiranno maggiori vibrazioni e impatti. Questo requisito può essere molto più elevato di quello dei prodotti collocati in casa.
affidabilità
Per illustrare i requisiti di affidabilità delle auto, lasciatemi spiegare in un altro modo:
1. Durata di progettazione: la durata di progettazione delle automobili in generale è di circa 15 anni e 200,000 chilometri, ovvero molto più lunga dei requisiti di vita dei prodotti elettronici di consumo.
2. A parità di requisiti di affidabilità, maggiore è il numero di componenti e collegamenti di cui è composto il sistema, maggiori saranno i requisiti di affidabilità per i componenti. Allo stato attuale, il livello di elettronica nelle automobili è molto elevato. Dal gruppo propulsore all'impianto frenante, sono installati numerosi dispositivi elettronici e ciascun dispositivo è composto da numerosi componenti elettronici. Se li consideriamo semplicemente come un rapporto in serie, allora per garantire che l'intero veicolo raggiunga una notevole affidabilità, i requisiti per ciascuna parte del sistema sono molto elevati. Questo è il motivo per cui i requisiti per le parti automobilistiche sono spesso espressi in termini di PPM (milioni). una parte) da descrivere.
Requisiti di coerenza
Al giorno d'oggi, le automobili sono entrate in una fase di produzione di massa. È possibile produrre centinaia di migliaia di automobili in un anno, quindi i requisiti per la coerenza della qualità del prodotto sono molto elevati. Nei primi anni questo era piuttosto impegnativo per i materiali semiconduttori.
Dopotutto, la coerenza della diffusione e di altri processi nella produzione di semiconduttori è difficile da controllare. Le prestazioni dei prodotti fabbricati sono facili da essere discrete. All’inizio, ciò poteva essere ottenuto solo attraverso l’invecchiamento e lo screening. Ora, con il continuo miglioramento dei processi, la coerenza è stata notevolmente migliorata. La costanza della qualità è anche la più grande differenza tra molti fornitori locali e fornitori di fama internazionale. Per i prodotti automobilistici complessi è assolutamente inaccettabile che componenti di scarsa consistenza causino rischi per la sicurezza dell'intero veicolo.
Consideriamo alcuni altri requisiti:
Processo di fabbricazione
Sebbene i componenti automobilistici siano in costante sviluppo verso la miniaturizzazione e la leggerezza, rispetto ai prodotti di consumo, i requisiti per i processi di produzione dei prodotti automobilistici possono essere allentati in termini di volume e consumo energetico. In genere, vengono utilizzati imballaggi più grandi per garantire che abbiano una resistenza meccanica sufficiente e siano conformi ai processi di produzione dei principali fornitori automobilistici.
Ciclo di vita del prodotto
Sebbene i prezzi dei prodotti automobilistici siano stati costantemente ridotti negli ultimi anni, le automobili sono ancora un bene durevole e di grande valore e la fornitura di ricambi post-vendita deve essere mantenuta a lungo. Allo stesso tempo, lo sviluppo di una parte di automobile richiede molto lavoro di verifica e anche il lavoro di verifica causato dalla sostituzione dei componenti è enorme. Pertanto, anche le aziende produttrici di veicoli e i fornitori di componenti devono mantenere un’offerta stabile per lungo tempo.
standard
Da questo punto di vista, è davvero complicato soddisfare i requisiti dei prodotti automobilistici, e i requisiti di cui sopra riguardano le parti automobilistiche (per i componenti elettronici, è un sistema). Come convertire i requisiti in componenti elettronici diventa molto difficile. Per risolvere questo problema, naturalmente, sono emersi alcuni standard, e quelli più riconosciuti sono gli standard AEC:
Requisiti AEC Q100 per i componenti attivi del dispositivo
Requisiti AEC Q200 per componenti passivi (dispositivo positivo).
Naturalmente, immagino che molte persone diranno anche che esistono molti standard aziendali per gli OEM. Ma voglio anche condividere la mia comprensione su questo punto. L'OEM per cui ho lavorato in precedenza dispone di standard relativi ai requisiti generali di affidabilità, ma valuta un componente automobilistico completo (un sistema composto da componenti elettronici), anziché prendere di mira direttamente i componenti elettronici che compongono questi componenti. (resistori, condensatori, transistor, chip, ecc.). Sebbene i suoi requisiti possano essere utilizzati come riferimento per la selezione di componenti di livello inferiore, è ancora molto inappropriato per il test dei componenti elettronici.
Verifica delle normative sui veicoli
Nel mio precedente lavoro era inevitabile utilizzare alcuni componenti elettronici che non disponevano della certificazione AEC Q100/200. Molti dipendenti delle fabbriche automobilistiche vorrebbero condurre alcune verifiche di affidabilità per verificare se soddisfa le normative sui veicoli.
La mia opinione personale è che questo metodo non è molto efficace, perché questi test sono solo necessari ma non sufficienti. Può essere utilizzato solo per negare la disponibilità del dispositivo, non per confermarne l'utilizzo.
Il motivo è semplice: la dimensione del campione è troppo piccola e gli elementi testati non sono sufficienti. Per i componenti fabbricati in grandi quantità, come i semiconduttori, è molto inaffidabile testare un numero limitato di campioni per determinarne l'affidabilità. Qui possiamo anche dare uno sguardo ai principali test di certificazione condotti da AEC Q100, ovvero puoi vedere la differenza.
Quale standard è più esigente?
Normative automobilistiche o normative industriali, quale ha requisiti più elevati? Si ritiene generalmente che l'ordine standard di alto e basso sia industria militare > automobile > industria > elettronica di consumo. Ma personalmente non posso accettare pienamente questo ordine. L'industria è un'area molto ampia e anche gli ambienti e i requisiti di affidabilità incontrati sono molto diversi. È ipotizzabile che i requisiti di affidabilità di una grande attrezzatura industriale non saranno mai inferiori a quelli di un'automobile. (Ad esempio, le apparecchiature chiave di una grande centrale elettrica) e, allo stesso tempo, la durezza dell’ambiente può superare di gran lunga i requisiti delle automobili. Non si può semplicemente affermare che i requisiti normativi industriali siano inferiori a quelli delle automobili.
Svantaggi dell'utilizzo di componenti specifici per l'auto
Nessuna scelta può avere solo vantaggi e nessuno svantaggio. Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo di componenti elettronici standard per auto?
Innanzitutto è costoso, con elevati requisiti di sistema, elevati costi di sviluppo e verifica e una bassa produzione, il che rende il costo molto più elevato di quello dell’elettronica di consumo. La soglia relativamente alta si traduce anche in un premio di vendita maggiore.
Il secondo svantaggio è che la selezione è difficile. Chiunque suoni l'elettronica sa che oggi i componenti elettronici sono piuttosto abbondanti. Esistono molte soluzioni per prodotti con la stessa funzione e la complessità può variare notevolmente. Tuttavia, a volte, per soddisfare i requisiti delle normative automobilistiche, è necessario rinunciare ad alcuni prodotti altamente integrati. piano.
Un altro ovvio svantaggio è che alcuni prodotti sono tecnologicamente arretrati e una grande quantità di lavoro di verifica influisce sulla velocità di immissione dei nuovi prodotti sul mercato. Allo stesso tempo, la strategia generale di lancio dei produttori di chip è quella di attendere la maturazione del mercato dell’elettronica di consumo prima di immettere il prodotto sul mercato. al mercato automobilistico. Ad esempio, nel 2013, un prodotto sviluppato dall'editore utilizzava il processore ARM Cortex A9. A quel tempo era sostanzialmente il miglior prodotto nel mercato automobilistico, ma il processore ARM Cortex A57 non era raro nel mercato consumer.
Quali sono i rischi derivanti dall'utilizzo nell'auto di componenti elettronici non standard?
La questione è davvero complessa e necessita di essere giudicata sotto molti aspetti:
1. Sebbene non abbia ottenuto la certificazione pertinente, le prestazioni e l'affidabilità del prodotto soddisfano effettivamente i requisiti ed è stato verificato anche da un gran numero di applicazioni. Se questo è il caso, il rischio è relativamente piccolo.
2. Questo è un punto molto importante, ovvero la relazione tra componenti e sistemi. Le prestazioni e l'affidabilità del sistema sono composte da componenti elettronici di livello successivo, quindi con lo stesso design, i prodotti che utilizzano componenti non standard per i veicoli saranno sicuramente peggiori. Tuttavia, una buona progettazione può ridurre i requisiti prestazionali dei componenti. Se le misure di protezione sono ben progettate e il guasto del componente ha un leggero impatto sul sistema, è possibile utilizzare componenti non standard per l'auto per realizzare prodotti migliori.
A causa dei limiti della tecnologia e dei processi attuali, non tutti i componenti elettronici che devono essere utilizzati nelle automobili possono soddisfare le cosiddette normative sui veicoli. Ma per realizzare determinate funzioni sull'auto, è necessario utilizzare questi componenti. Questa situazione può essere divisa in due categorie:
UN. Questa funzione ha elevati requisiti di sicurezza e non possono essere accettate deviazioni.
Esempio: funzione E-CALL per chiamate di emergenza. Per garantire questa funzione è necessario che sul dispositivo sia installata una batteria tampone. Questa funzione è legata alla sicurezza della vita e, secondo la classificazione ASILI (ISO26262) di alcune aziende, è necessario raggiungere il livello B.
E sappiamo che è molto difficile per le batterie mantenere prestazioni elevate a -40 gradi. Pertanto, la soluzione di alcune aziende è quella di avvolgere un filo di resistenza al riscaldamento sulla batteria e riscaldarla a basse temperature per garantire le prestazioni. Al momento non è qualificato secondo gli standard di un singolo componente, ma come un insieme di parti può soddisfare i requisiti standard del produttore dell'auto. . Ciò mostra anche la relazione tra gli standard aziendali dell'OEM e gli standard dei componenti.
B. Questa funzione generalmente non comporta sicurezza, quindi puoi considerare di accettare deviazioni
Come lo schermo LCD del sistema di intrattenimento. Possibile visualizzazione di risposta ridotta e prestazioni ottiche a basse temperature. Ma questa situazione sarà accettata da parte dello staff tecnico.
3. Alcune persone "audaci" e negligenti hanno determinate idee, come ridurre i costi o ottenere prestazioni migliori, e vogliono solo verificarne le prestazioni e l'accuratezza attraverso un numero limitato di campioni in un breve periodo di tempo. Affidabilità, in questo caso posso solo dire che in futuro tutto dipenderà dal carattere, nessuno sa cosa accadrà.