車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體/元器件認(rèn)證

因?yàn)槠囯妱?dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的來襲，全球性的汽車芯片缺貨，以及國(guó)內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的興起。汽車芯片產(chǎn)業(yè)獲得了前所未有的關(guān)注度。汽車電子產(chǎn)品的價(jià)格普遍比較貴，其中的主要原因之一就是使用了車規(guī)級(jí)的電子元件，但什么樣的電子元件才是車規(guī)級(jí)的器件呢？

AEC-Q系列標(biāo)準(zhǔn)是行業(yè)公認(rèn)的車規(guī)元器件認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。這里的AEC（Automotive Electronics Council）指汽車電子委員會(huì)，是一個(gè)由通用、福特和克萊斯勒為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立的組織。而Q則是Qualification的首字母。

AEC的成員包括了主機(jī)廠OEM，零部件廠商Tire1和元器件廠商等，意味著經(jīng)過AEC-Q認(rèn)證的芯片是一個(gè)被整個(gè)汽車供應(yīng)鏈認(rèn)可的產(chǎn)品。按照認(rèn)證元器件類型的不同，AEC-Q又可以分為AEC-Q 100、AEC-Q 101、AEC-Q 102、AEC-Q 103、AEC-Q 104和AEC-Q 200等類型。其中AEC-Q 100是面向集成電路、AEC-Q 101面向包括二/三極管和FET在內(nèi)的分離半導(dǎo)體器件、AEC-Q 102面向分離光電子器件、AEC-Q 103面向MEMS傳感器、AEC-Q 104 面向多芯片組建和MCM模組、AEC-Q 200面向如電容、電感和電阻這樣的無(wú)源器件。

IAFT16949是汽車芯片車規(guī)級(jí)認(rèn)證的門檻，是汽車質(zhì)量管理體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；AEC-Q系列則主要是針對(duì)車規(guī)電子元器件可靠性評(píng)估的規(guī)范；而ISO 26262是針對(duì)電子電氣系統(tǒng)功能安全的評(píng)估規(guī)范。

AEC-Q可靠性驗(yàn)證科分為四個(gè)步驟，分別是測(cè)試前期關(guān)于HTOL/HAST/PTC等試驗(yàn)的測(cè)試板與socket的設(shè)計(jì)與制作；器件在送測(cè)前需要檢查確認(rèn)外觀和功能，根據(jù)器件MSL等級(jí)進(jìn)行預(yù)處理；環(huán)境，壽命，封裝和ESD等應(yīng)力驗(yàn)證試驗(yàn)；可靠性實(shí)驗(yàn)完成后進(jìn)行功能外觀檢查，最后整理數(shù)據(jù)出具報(bào)告。

電子元件在汽車上的應(yīng)用和一般的消費(fèi)電子在應(yīng)用有什么差異呢?

環(huán)境要求

溫度：汽車電子對(duì)元件的工作溫度要求比較寬，根據(jù)不同的安裝位置等有不同的需求，但一般都要高于民用產(chǎn)品的要求（據(jù)說 AEC Q100 在 H 版中刪除了 0℃-70℃ 這檔溫度的要求，因?yàn)闆]有哪個(gè)汽車產(chǎn)品要求可以這么低）。

舉例：

發(fā)動(dòng)機(jī)周邊：-40℃-150℃；

乘客艙：-40℃-85℃；

民用產(chǎn)品：0℃-70℃。

其它環(huán)境要求 濕度，發(fā)霉，粉塵，水，EMC 以及有害氣體侵蝕等等往往都高于消費(fèi)電子產(chǎn)品要求。

振動(dòng)，沖擊

汽車在運(yùn)動(dòng)的環(huán)境中工作，會(huì)相關(guān)很多產(chǎn)品來說，遭遇更多的振動(dòng)和沖擊。這種要求可能會(huì)比擺放在家里使用的產(chǎn)品要高很多。

可靠性

為了說明汽車對(duì)可靠性的要求，換個(gè)其它方式來說明一下：

1. 設(shè)計(jì)壽命：一般的汽車設(shè)計(jì)壽命都在 15 年 20 萬(wàn)公里左右，遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子產(chǎn)品壽命要求。

2. 在相同的可靠性要求下，系統(tǒng)組成的部件和環(huán)節(jié)越多，對(duì)組成的部件的可靠性要求就越高。目前車上的電子化程度已經(jīng)非常高了，從動(dòng)力總成到制動(dòng)系統(tǒng)，都裝配了大量的電子裝置，每個(gè)裝置里面又由很多的電子元件組成。如果就簡(jiǎn)單的把它們看成串聯(lián)關(guān)系，那么要保證整車達(dá)到相當(dāng)?shù)目煽啃?，?duì)系統(tǒng)組成的每一個(gè)部分要求是非常高的，這也是為什么汽車零部件的要求經(jīng)常是用 PPM（百萬(wàn)分之一）來描述。

一致性要求

現(xiàn)在的汽車已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)的階段的，一款車 1 年可以生產(chǎn)數(shù)十萬(wàn)輛，所以這對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性要求就非常高了。這在早些年對(duì)于半導(dǎo)體材料來說，是挺有挑戰(zhàn)的。

畢竟生產(chǎn)半導(dǎo)體中的擴(kuò)散等工藝的一致性是很難控制的，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品性能易離散，早期只能依靠老化和篩選來完成，現(xiàn)在隨著工藝的不斷提高，一致性得到極大提高。質(zhì)量的一致性也是很多本地供應(yīng)商和國(guó)際知名供應(yīng)商的最大差異。對(duì)于組成復(fù)雜的汽車產(chǎn)品來說，一致性差的元件導(dǎo)致整車出現(xiàn)安全隱患是肯定不能接受的。

文章來源：功率半導(dǎo)體生態(tài)圈