So zrýchľovaním elektroniky vozidiel sa čipy automobilovej kvality stali dôležitou súčasťou automobilovej elektronickej technológie. Čipy automobilovej kvality hrajú dôležitú úlohu pri bezpečnosti jazdy a ovládaní vozidiel v automobilovej oblasti, takže požiadavky na ich spoľahlivosť sú veľmi vysoké. Aby sa zabezpečilo, že čipy automobilovej triedy vydržia test v rôznych drsných prostrediach, musia sa vykonať testy spoľahlivosti v prostredí. Testovanie v prostredí spoľahlivosti je testovanie čipu v určitom drsnom prostredí, aby sa zabezpečila jeho pracovná schopnosť a dlhodobá stabilita v tomto prostredí. Thetestovacia komora so simulovaným prostredím (testovacia komora spoľahlivosti)je jedným z dôležitých zariadení pretestovanie spoľahlivosti v prostredí. Skúšobná komora môže simulovať rôzne drsné prostredia počas jazdy vozidla, ako je vysoká teplota, nízka teplota, vysoká vlhkosť, nízka vlhkosť, vibrácie a iné podmienky, a testovať spoľahlivosť čipov automobilovej triedy prostredníctvom prísnych testovacích metód. Prostredníctvom testovania spoľahlivosti v prostredí môžu byť čipy automobilovej triedy komplexne testované a hodnotené, aby sa zabezpečila ich spoľahlivosť a stabilita.
Automobilové elektronické výrobky sú vo všeobecnosti drahšie. Jedným z hlavných dôvodov je používanie elektronických komponentov automobilovej kvality. Aký druh elektronických komponentov sú však zariadenia automobilovej kvality? Poďme sa najprv pozrieť na rozdiely medzi aplikáciou elektronických komponentov v automobiloch a aplikáciou všeobecnej spotrebnej elektroniky.
Požiadavky na životné prostredie
Teplota: Automobilová elektronika má pomerne široké požiadavky na pracovnú teplotu komponentov. Existujú rôzne požiadavky podľa rôznych miest inštalácie, ale vo všeobecnosti sú vyššie ako požiadavky na civilné produkty (hovorí sa, že AEC Q100 odstránil stupeň 0 -70 vo verzii H. Požiadavky na teplotu, pretože žiadny automobilový výrobok nemôže mať také nízke požiadavky).
Príklad:
Okolo motora: -40 stupeň -150 stupeň ;
Kabína pre cestujúcich: -40 stupeň -85 stupeň ;
Civilné produkty: 0 stupeň -70 stupeň .
Ďalšie požiadavky na životné prostredie: vlhkosť, plesne, prach, voda, EMC a erózia škodlivých plynov atď. sú často vyššie ako požiadavky výrobkov spotrebnej elektroniky.
vibrácie, otrasy
Keď auto pracuje v pohybujúcom sa prostredí, mnohé výrobky budú čeliť väčším vibráciám a nárazom. Táto požiadavka môže byť oveľa vyššia ako pri výrobkoch umiestnených doma.
spoľahlivosť
Aby som ilustroval požiadavky na spoľahlivosť automobilov, dovoľte mi to vysvetliť inak:
1. Konštrukčná životnosť: Konštrukčná životnosť bežných automobilov je približne 15 rokov a 200,{3}} kilometrov, čo je oveľa dlhšie ako požiadavky na životnosť produktov spotrebnej elektroniky.
2. Pri rovnakých požiadavkách na spoľahlivosť, čím viac komponentov a prepojení systém pozostáva, tým vyššie sú požiadavky na spoľahlivosť komponentov. V súčasnosti je stupeň elektroniky v autách veľmi vysoký. Od hnacieho ústrojenstva až po brzdový systém je nainštalovaný veľký počet elektronických zariadení a každé zariadenie sa skladá z mnohých elektronických komponentov. Ak ich jednoducho považujeme za sériový vzťah, potom na zabezpečenie vysokej spoľahlivosti celého vozidla sú požiadavky na každú časť systému veľmi vysoké. To je dôvod, prečo sú požiadavky na automobilové diely často vyjadrené v PPM (miliónoch). jednu časť) opísať.
Požiadavky na konzistenciu
V súčasnosti sa autá dostali do štádia sériovej výroby. Za rok sa dajú vyrobiť státisíce áut, takže požiadavky na stálosť kvality výrobkov sú veľmi vysoké. To bolo v prvých rokoch dosť náročné pre polovodičové materiály.
Koniec koncov, konzistencia difúzie a iných procesov pri výrobe polovodičov je ťažko kontrolovateľná. Výkon vyrobených produktov je ľahko diskrétny. V prvých dňoch to bolo možné dosiahnuť iba starnutím a skríningom. Teraz, s neustálym zlepšovaním procesov, sa konzistencia výrazne zlepšila. Konzistencia kvality je tiež najväčším rozdielom medzi mnohými lokálnymi dodávateľmi a medzinárodne uznávanými dodávateľmi. V prípade zložitých automobilových produktov je absolútne neprijateľné, aby komponenty so zlou konzistenciou spôsobovali bezpečnostné riziká v celom vozidle.
Pozrime sa na niektoré ďalšie požiadavky:
Výrobný proces
Hoci sa automobilové diely neustále vyvíjajú smerom k miniaturizácii a nízkej hmotnosti, v porovnaní so spotrebnými výrobkami môžu byť požiadavky na výrobné procesy automobilových produktov z hľadiska objemu a spotreby energie uvoľnené. Vo všeobecnosti sa používajú väčšie balenia, aby sa zabezpečilo, že majú dostatočnú mechanickú pevnosť a sú v súlade s výrobnými procesmi hlavných automobilových dodávateľov.
Životný cyklus produktu
Aj keď sa ceny automobilových produktov v posledných rokoch kontinuálne znižujú, automobily sú stále trvanlivým a veľkoobchodným tovarom a zásobu popredajných dielov je potrebné udržiavať dlhodobo. Vývoj automobilového dielu si zároveň vyžaduje veľa overovacej práce a overovacia práca spôsobená výmenou komponentov je tiež obrovská. Spoločnosti vyrábajúce vozidlá a dodávatelia dielov si preto tiež musia dlhodobo udržiavať stabilnú ponuku.
štandardné
Z tohto pohľadu je skutočne komplikované splniť požiadavky automobilových produktov a vyššie uvedené požiadavky sa týkajú automobilových dielov (pri elektronických súčiastkach ide o systém). Ako previesť požiadavky na elektronické súčiastky je veľmi ťažké. Na vyriešenie tohto problému sa, prirodzene, objavili niektoré normy a tie uznávanejšie sú normy AEC:
Požiadavky AEC Q100 na aktívne komponenty zariadenia
Požiadavky AEC Q200 na pasívne (Possive Device) komponenty
Samozrejme, myslím, že veľa ľudí tiež povie, že existuje veľa firemných štandardov pre OEM. Ale chcem sa tiež podeliť o svoje pochopenie v tomto bode. OEM, pre ktorý som predtým pracoval, má relevantné všeobecné normy požiadaviek na spoľahlivosť, ale posudzuje kompletný automobilový komponent (systém zložený z elektronických komponentov), namiesto toho, aby sa priamo zameriaval na elektronické komponenty, ktoré tvoria tieto komponenty. (odpory, kondenzátory, tranzistory, čipy atď.). Hoci jeho požiadavky možno použiť ako referenciu pre výber komponentov nižšej úrovne, stále je veľmi nevhodný na testovanie elektronických komponentov.
Overenie predpisov o vozidlách
V mojej predchádzajúcej práci bolo nevyhnutné, aby som používal niektoré elektronické súčiastky, ktoré nemali certifikáciu AEC Q100/200. Mnoho zamestnancov automobilky by chcelo vykonať určité overenie spoľahlivosti, aby si overili, či spĺňa predpisy o vozidle.
Môj osobný názor je, že táto metóda nie je veľmi účinná, pretože tieto testy sú len nevyhnutné, ale nie postačujúce. Dá sa použiť iba na odmietnutie dostupnosti zariadenia, nie na potvrdenie jeho použiteľnosti.
Dôvod je jednoduchý: veľkosť vzorky je príliš malá a testované položky nie sú dostatočné. Pre komponenty vyrábané vo veľkých množstvách, ako sú polovodiče, je veľmi nespoľahlivé testovať malý počet vzoriek na určenie ich spoľahlivosti. Tu sa tiež môžeme pozrieť na hlavné položky certifikačného testu vykonaného AEC Q100, to znamená, že môžete vidieť rozdiel.
Ktorý štandard je náročnejší?
Predpisy pre autá alebo priemyselné predpisy, ktorý z nich má vyššie požiadavky? Všeobecne sa verí, že štandardné poradie vysokého a nízkeho je vojenský priemysel > automobilový priemysel > spotrebná elektronika. Osobne však nemôžem plne akceptovať túto objednávku. Priemysel je veľmi široká oblasť a prostredia a požiadavky na spoľahlivosť sú tiež veľmi odlišné. Je možné, že požiadavky na spoľahlivosť veľkého priemyselného zariadenia nebudú nikdy nižšie ako požiadavky na automobil. (Napríklad kľúčové vybavenie veľkej elektrárne) a zároveň tvrdosť prostredia môže ďaleko prevyšovať požiadavky automobilov. Nedá sa jednoducho povedať, že priemyselné regulačné požiadavky sú nižšie ako požiadavky na automobily.
Nevýhody použitia náhradných dielov pre automobily
Žiadna voľba nemôže mať len výhody a žiadne nevýhody. Aké sú nevýhody používania elektronických komponentov štandardných pre automobily?
V prvom rade je to drahé, s vysokými systémovými požiadavkami, vysokými nákladmi na vývoj a overovanie a nízkym výkonom, vďaka čomu sú náklady oveľa vyššie ako náklady na spotrebnú elektroniku. Relatívne vysoká hranica má za následok aj vyššiu predajnú prémiu.
Druhou nevýhodou je náročný výber. Každý, kto hrá elektroniku, vie, že dnes sú elektronické súčiastky pomerne bohaté. Existuje mnoho riešení pre produkty s rovnakou funkciou a zložitosť sa môže značne líšiť. Niekedy je však potrebné vzdať sa niektorých vysoko integrovaných produktov, aby sa splnili požiadavky predpisov o automobiloch. plánovať.
Ďalšou zjavnou nevýhodou je, že niektoré produkty sú technologicky zaostalé a veľké množstvo overovacích prác ovplyvňuje rýchlosť uvádzania nových produktov na trh. Zároveň je všeobecnou stratégiou uvádzania výrobcov čipov na trh počkať, kým trh so spotrebnou elektronikou dozreje, a až potom aplikovať produkt na trh. na automobilový trh. Napríklad v roku 2013 produkt vyvinutý editorom používal procesor ARM Cortex A9. V tom čase to bol v podstate najlepší produkt na automobilovom trhu, no procesor ARM Cortex A57 nebol na spotrebiteľskom trhu ničím neobvyklým.
Aké sú riziká používania neštandardných elektronických komponentov v aute?
Táto problematika je skutočne zložitá a treba ju posudzovať z viacerých hľadísk:
1. Hoci nezískal príslušnú certifikáciu, výkon a spoľahlivosť produktu skutočne spĺňa požiadavky a bol tiež overený veľkým počtom aplikácií. V tomto prípade je riziko relatívne malé.
2. Toto je veľmi dôležitý bod, ktorým je vzťah medzi komponentmi a systémami. Výkon a spoľahlivosť systému sú zložené z elektronických komponentov ďalšej úrovne, takže pri rovnakom dizajne budú produkty využívajúce neštandardné komponenty na tom určite horšie. Dobrý dizajn však môže znížiť požiadavky na výkon komponentov. Ak sú ochranné opatrenia dobre navrhnuté a porucha komponentu má mierny vplyv na systém, je možné použiť neštandardné komponenty na výrobu lepších produktov.
Vzhľadom na obmedzenia súčasnej technológie a procesov nie každá elektronická súčiastka, ktorú je potrebné použiť v automobiloch, môže spĺňať takzvané predpisy pre vozidlá. Aby sa však na aute realizovali určité funkcie, musia sa tieto komponenty použiť. Túto situáciu možno rozdeliť do dvoch kategórií:
a. Táto funkcia má vysoké bezpečnostné požiadavky a odchýlky nie je možné akceptovať.
Príklad: Funkcia E-CALL pre tiesňové volania. Na zabezpečenie tejto funkcie je potrebné do zariadenia nainštalovať záložnú batériu. Táto funkcia súvisí s bezpečnosťou života a podľa hodnotenia niektorých spoločností ASILI (ISO26262) je potrebné dosiahnuť úroveň B.
A vieme, že pre batérie je veľmi ťažké udržať vysoký výkon pri -40 stupňoch. Riešením niektorých spoločností je preto namotanie vykurovacieho odporového drôtu na batériu a jej zahrievanie pri nízkych teplotách, aby bol zaistený výkon. V súčasnosti nie je kvalifikovaný podľa noriem jedného komponentu, ale ako súčiastka môže spĺňať štandardné požiadavky výrobcu automobilu. . To tiež ukazuje vzťah medzi podnikovými štandardmi OEM a štandardmi komponentov.
b. Táto funkcia vo všeobecnosti nezahŕňa bezpečnosť, takže môžete zvážiť akceptovanie odchýlok
Ako napríklad LCD obrazovka zábavného systému. Možné zobrazenie zníženej odozvy a optického výkonu pri nízkych teplotách. Ale túto situáciu budú akceptovať niektorí inžinieri.
3. Niektorí „odvážni“ a nedbalí ľudia majú určité nápady, ako napríklad zníženie nákladov alebo získanie lepšieho výkonu, a chcú si overiť svoj výkon a presnosť iba na malom počte vzoriek v krátkom čase. Spoľahlivosť, v tomto prípade môžem len povedať, že všetko v budúcnosti bude závisieť od charakteru, nikto nevie, čo sa stane.