A járműelektronika felgyorsulásával az autóminőségű chipek az autóelektronikai technológia fontos részévé váltak. Az autóipari minőségű chipek fontos szerepet játszanak a vezetésbiztonságban és a járműirányításban az autóiparban, ezért megbízhatósági követelményeik nagyon magasak. Annak biztosítása érdekében, hogy az autóipari minőségű chipek kibírják a különféle durva környezeti teszteket, megbízhatósági környezeti teszteket kell végezni. A megbízhatósági környezeti tesztelés célja a chip tesztelése egy bizonyos durva környezetben, hogy biztosítsa annak működőképességét és hosszú távú stabilitását ebben a környezetben. Aszimulált környezeti tesztkamra (megbízhatósági környezeti tesztkamra)számára az egyik fontos felszerelésmegbízhatósági környezeti tesztelés. A tesztkamra különféle zord környezeteket képes szimulálni a jármű vezetése során, például magas hőmérsékletet, alacsony hőmérsékletet, magas páratartalmat, alacsony páratartalmat, vibrációt és egyéb körülményeket, és szigorú vizsgálati módszerekkel tesztelheti az autóminőségű chipek megbízhatóságát. A megbízhatóság környezeti tesztelésével a járműminőségű chipek átfogóan tesztelhetők és értékelhetők megbízhatóságuk és stabilitásuk biztosítása érdekében.
Az autóelektronikai termékek általában drágábbak. Ennek egyik fő oka az autóipari minőségű elektronikai alkatrészek használata. De milyen elektronikus alkatrészek az autóipari eszközök? Először nézzük meg az elektronikus alkatrészek gépjárművekben való alkalmazása és az általános fogyasztói elektronika alkalmazása közötti különbségeket.
Környezeti Előírások
Hőmérséklet: Az autóelektronika viszonylag széles követelményeket támaszt az alkatrészek üzemi hőmérsékletére vonatkozóan. A különböző telepítési helyeknek megfelelően eltérő követelmények vonatkoznak, de ezek általában magasabbak, mint a polgári termékekre vonatkozó követelmények (állítólag az AEC Q100 törölte a 0 fokos -70 fokot a H verzióban). Hőmérsékletkövetelmények, mert egyetlen autóipari terméknek sem lehet ilyen alacsony követelménye).
Példa:
A motor körül: -40 fok -150 fok ;
Utaskabin: -40 fok -85 fok ;
Polgári termékek: 0 végzettség -70 diploma .
Egyéb környezetvédelmi követelmények: páratartalom, penész, por, víz, EMC és káros gázerózió stb. gyakran magasabbak, mint a fogyasztói elektronikai termékek követelményei.
vibráció, ütés
Amikor egy autó mozgó környezetben dolgozik, sok termék nagyobb rezgést és ütést ér fel. Ez a követelmény sokkal magasabb lehet, mint az otthon elhelyezett termékeké.
megbízhatóság
Az autókkal szemben támasztott megbízhatósági követelmények szemléltetésére hadd magyarázzam el másképpen:
1. Tervezési élettartam: Az általános gépkocsik tervezési élettartama körülbelül 15 év és 200,{3}} kilométer, ami sokkal hosszabb, mint a fogyasztói elektronikai termékek élettartama.
2. Azonos megbízhatósági követelmények mellett minél több komponensből és kapcsolatból áll a rendszer, annál magasabbak az összetevőkre vonatkozó megbízhatósági követelmények. Jelenleg az autók elektronikája nagyon magas. A hajtáslánctól a fékrendszerig nagyszámú elektronikus eszköz van felszerelve, és mindegyik berendezés számos elektronikus alkatrészből áll. Ha egyszerűen sorozatkapcsolatnak tekintjük őket, akkor ahhoz, hogy a teljes jármű jelentős megbízhatóságot érjen el, a rendszer egyes részeivel szemben nagyon magasak a követelmények. Ezért az autóalkatrészekre vonatkozó követelményeket gyakran PPM-ben (millió) fejezik ki. egy rész) leírására.
Következetességi követelmények
Napjainkban az autók a tömeggyártás szakaszába léptek. Egy év alatt több százezer autót lehet legyártani, így a termékminőségi konzisztencia követelményei nagyon magasak. Ez a korai években meglehetősen nagy kihívást jelentett a félvezető anyagok számára.
Hiszen a diffúzió és más folyamatok konzisztenciája a félvezetők gyártása során nehezen ellenőrizhető. Az előállított termékek teljesítménye könnyen diszkrét. A kezdeti időkben ezt csak öregítéssel és szűréssel lehetett elérni. Most a folyamatok folyamatos fejlesztésével a konzisztencia jelentősen javult. A minőség egységessége a legnagyobb különbség számos helyi beszállító és nemzetközileg elismert beszállító között. Összetett autóipari termékek esetében teljesen elfogadhatatlan, hogy a gyenge konzisztenciájú alkatrészek biztonsági kockázatot okozzanak az egész járműben.
Nézzünk néhány további követelményt:
Gyártási folyamat
Bár az autóalkatrészek folyamatosan fejlődnek a miniatürizálás és a könnyű súly irányába, a fogyasztói termékekhez képest az autóipari termékek gyártási folyamataival szemben támasztott követelmények enyhülhetnek a mennyiség és az energiafogyasztás tekintetében. Általában nagyobb csomagokat használnak annak biztosítására, hogy megfelelő mechanikai szilárdsággal rendelkezzenek, és megfeleljenek a főbb autóipari beszállítók gyártási folyamatainak.
Termék életciklus
Bár az autóipari termékek árait az elmúlt években folyamatosan csökkentették, az autók továbbra is tartós és nagy jegyű áruk, és az értékesítés utáni alkatrészellátást sokáig fenn kell tartani. Ugyanakkor egy autóalkatrész fejlesztése sok hitelesítési munkát igényel, és az alkatrészek cseréje által okozott hitelesítési munka is hatalmas. Ezért a járműgyártó cégeknek és alkatrész-beszállítóknak is hosszú ideig stabil ellátást kell fenntartaniuk.
alapértelmezett
Ebből a szempontból valóban bonyolult az autóipari termékek követelményeinek teljesítése, a fenti követelmények pedig az autóipari alkatrészekre vonatkoznak (elektronikai alkatrészeknél rendszer). A követelmények elektronikus alkatrészekké alakítása nagyon nehézzé válik. A probléma megoldására természetesen megjelentek bizonyos szabványok, és a legismertebbek az AEC szabványok:
AEC Q100 követelményei az aktív eszközkomponensekre
AEC Q200 követelményei passzív (Possive Device) komponensekre
Persze gondolom sokan azt is mondják majd, hogy sok vállalati szabvány létezik az OEM-ekre. De szeretném megosztani az ezzel kapcsolatos megértésemet is. Az OEM-nek, amelynek korábban dolgoztam, vannak vonatkozó általános megbízhatósági követelményei, de a teljes autóipari alkatrészt (elektronikus alkatrészekből álló rendszert) értékeli, nem pedig közvetlenül az ezeket alkotó elektronikus alkatrészeket. (ellenállások, kondenzátorok, tranzisztorok, chipek stb.). Bár követelményei referenciaként használhatók az alacsonyabb szintű komponensek kiválasztásánál, az elektronikai alkatrészek tesztelésére még mindig nagyon alkalmatlan.
A járművekre vonatkozó előírások ellenőrzése
Előző munkahelyemen elkerülhetetlen volt, hogy olyan elektronikai alkatrészeket használjak, amelyek nem rendelkeznek AEC Q100/200 minősítéssel. Sok autógyári személyzet szeretne megbízhatósági ellenőrzést végezni annak ellenőrzésére, hogy megfelel-e a járműre vonatkozó előírásoknak.
Személyes véleményem az, hogy ez a módszer nem túl hatékony, mert ezek a vizsgálatok csak szükségesek, de nem elegendőek. Csak az eszköz elérhetőségének megtagadására használható, nem pedig annak megerősítésére, hogy használható-e.
Az ok egyszerű: a minta mérete túl kicsi, és a tesztelt tételek nem elegendőek. A nagy mennyiségben gyártott alkatrészek, például a félvezetők esetében nagyon megbízhatatlan kis számú minta tesztelése a megbízhatóságuk meghatározására. Itt megtekinthetjük az AEC Q100 által végzett főbb tanúsítási teszteket is, vagyis látható a különbség.
Melyik szabvány a szigorúbb?
Autószabályok vagy ipari előírások, melyiknek vannak magasabb követelmények? Általában úgy gondolják, hogy a magas és az alacsony standard sorrendje a hadiipar > autóipar > ipar > fogyasztói elektronika. De személy szerint nem tudom teljesen elfogadni ezt a parancsot. Az ipar nagyon széles terület, és a környezet és a megbízhatósági követelmények is nagyon eltérőek. Elképzelhető, hogy egy nagy ipari berendezés megbízhatósági követelményei soha nem lesznek alacsonyabbak, mint egy autóé. (Például egy nagy erőmű kulcsfontosságú berendezései), ugyanakkor a környezet zordsága messze meghaladhatja az autók követelményeit. Nem lehet egyszerűen azt mondani, hogy az ipari szabályozási követelmények alacsonyabbak, mint az autóké.
Az autóspecifikus alkatrészek használatának hátrányai
Egy választásnak csak előnyei lehetnek és nincsenek hátrányai. Milyen hátrányai vannak az autók szabványos elektronikai alkatrészeinek használatának?
Mindenekelőtt drága, magas rendszerkövetelményekkel, magas fejlesztési és ellenőrzési költségekkel, valamint alacsony kibocsátással, ami jóval magasabb költséget jelent, mint a fogyasztói elektronikai termékeké. A viszonylag magas küszöb nagyobb értékesítési prémiumot is eredményez.
A második hátrány az, hogy nehéz kiválasztani. Bárki, aki elektronikával játszik, tudja, hogy manapság az elektronikai alkatrészek meglehetősen bőségesek. Az azonos funkciójú termékekhez számos megoldás létezik, és a bonyolultság nagyon eltérő lehet. Időnként azonban le kell mondani néhány erősen integrált termékről, hogy megfeleljenek az autós előírások követelményeinek. terv.
Egy másik nyilvánvaló hátrány, hogy egyes termékek technológiailag elmaradottak, és a nagy mennyiségű ellenőrzési munka befolyásolja az új termékek piacra kerülésének sebességét. Ugyanakkor a chipgyártók általános bevezetési stratégiája az, hogy megvárják a szórakoztatóelektronikai piac beérését, mielőtt a terméket piacra dobják. az autópiacra. Például 2013-ban egy, a szerkesztő által fejlesztett termék az ARM Cortex A9 processzort használta. Akkoriban alapvetően az autóipari piac legjobb terméke volt, de az ARM Cortex A57 processzor sem volt ritka a fogyasztói piacon.
Milyen kockázatokkal jár, ha nem járműszabványos elektronikai alkatrészeket használ az autóban?
Ez a kérdés nagyon összetett, és sok szempontból kell megítélni:
1. Bár nem kapott megfelelő minősítést, a termék teljesítménye és megbízhatósága ténylegesen megfelel a követelményeknek, és azt is számos pályázat igazolta. Ha ez a helyzet, a kockázat viszonylag kicsi.
2. Ez egy nagyon fontos pont, ami a komponensek és rendszerek közötti kapcsolat. A rendszer teljesítménye és megbízhatósága a következő szintű elektronikai alkatrészekből tevődik össze, így azonos kialakítás mellett a nem járműszabványos alkatrészeket használó termékek biztosan rosszabbak lesznek. A jó tervezés azonban csökkentheti az alkatrészek teljesítményigényét. Ha a védelmi intézkedéseket jól megtervezték, és az alkatrész meghibásodása kismértékben befolyásolja a rendszert, lehetőség van nem autó szabványos alkatrészek felhasználására jobb termékek előállítására.
A jelenlegi technológia és folyamatok korlátai miatt nem minden elektronikai alkatrész, amelyet az autókban kell használni, nem felel meg az úgynevezett járműre vonatkozó előírásoknak. De az autó bizonyos funkcióinak megvalósításához ezeket az alkatrészeket fel kell használni. Ez a helyzet két kategóriába sorolható:
a. Ennek a funkciónak magas biztonsági követelményei vannak, és az eltérések nem fogadhatók el.
Példa: E-CALL funkció segélyhívásokhoz. Ennek a funkciónak a biztosításához tartalék akkumulátort kell behelyezni a készülékbe. Ez a funkció az életbiztonsághoz kapcsolódik, és egyes cégek ASILI (ISO26262) besorolása szerint szükséges a B szint eléréséhez.
És tudjuk, hogy az akkumulátoroknak nagyon nehéz fenntartani a nagy teljesítményt -40 fokon. Ezért egyes cégek megoldása az, hogy egy fűtőellenállás vezetéket tekernek az akkumulátorra, és alacsony hőmérsékleten melegítik a teljesítmény biztosítása érdekében. Jelenleg nem egy alkatrész szabványa szerint minősített, de alkatrész-összeállításként megfelelhet az autógyártó szabvány követelményeinek. . Ez is mutatja a kapcsolatot az OEM vállalati szabványai és az alkatrészszabványok között.
b. Ez a funkció általában nem jár biztonsággal, ezért megfontolhatja az eltérések elfogadását
Ilyen például a szórakoztató rendszer LCD képernyője. Alacsony hőmérsékleten csökkentett válaszreakció és optikai teljesítmény lehetséges megjelenítése. De ezt a helyzetet néhány mérnöki személyzet elfogadja.
3. Néhány "merész" és hanyag embernek vannak bizonyos ötletei, például a költségek csökkentése vagy a jobb teljesítmény elérése, és csak kis számú mintán keresztül akarják ellenőrizni teljesítményüket és pontosságukat rövid időn belül. Megbízhatóság, ebben az esetben csak azt tudom mondani, hogy a jövőben minden a karakteren múlik, senki nem tudja, mi lesz.