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关于车规级测试标准的相关问题,到了需要重新系统认识的时候了

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首先我们来追溯一下车规级的源头,“车规级”(Automotive Grade)这个词在网上去找信息,基本都会提到AEC标准,说通过AEC-Q100就是车规级,那么我们来看下AEC-Q100标准中到底是怎么写的。
AEC标准几乎覆盖了全部的电子元器件,但有些部件依然不在AEC-Q范围内,如纯机械结构类的开关、连接器、电线、PCB等,机电器件如电机、电磁阀、继电器等,这些产品都有其相应的行业标准,在此略过不谈。
从上表可见,AEC标准的范围主要是电子元器件。AEC的全称是汽车电子委员会元器件技术委员会(Automotive Electronics Council Component Technical Committee),简称汽车电子委员会或AEC,从其后面的“Component”能看出来,AEC是专注于元器件级别的,在其官网上的一段话声明了AEC组织的作用:AEC组件技术委员会是制定用于可靠及高质量的电子元器件标准的标准化机构。符合这些要求的元器件无需额外的器件级认证测试(Component-level qualification testing)即可适用于恶劣而严苛的汽车环境。
所以,即使我们将车规级的范围扩大,广义上的车规级也只可能是针对汽车电子零部件,比如激光雷达、摄像头、控制器等电子零部件,而非纸巾盒。另外,即便是汽车电子零部件部件,也并不是说通过了相关的测试标准就是车规级了,车规级实际上是一种全生命周期的质量管理理念。



IP属地:安徽来自Android客户端1楼2025-07-17 20:18回复
    通常所说的“车规级”实际上仅限于电子元器件,但随着汽车电子技术的发展以及新的应用需求的出现,不仅AEC标准在继续更新迭代,其范围也在逐渐扩大,比如这次的另一个主角消费级SOC就是骁龙8 Gen 3 手机处理器,通过的就是AEC-Q104测试,这个标准就是专门为多芯片模组MCM制定的,而从某种意义上来讲,某些MCM已经可以算是一个小型的电子模块了。车规级这个词对公众来讲,听起来很专业,它可以作为安全性及高可靠性的一个代名词,车企可以通过“车规级”这个词向公众展示其车辆的安全性,而消费者则希望买的安心,用的放心,车规级这个原本仅局限于汽车行业内部的词,现在从行业内部走向了全社会,那就说明这种适用范围的扩大是行业需要的,是可以促进行业发展的。
    对非汽车行业的普通消费者来讲,想要区分电子零部件与电子元器件之间的差异是很困难的。电子元器件依据AEC标准进行测试认证后就可以声称达到了车规级,而汽车电子零部件同样也是依据OEM的相关标准进行了测试认证后才具备了车载应用的条件,那么这些电子零部件是否也可以认为其达到了“车规级”呢?实际上可能并没有这么简单。
    AEC标准通常被认为是一个指导芯片认证测试的标准,但AEC标准其实远不止于器件测试,AEC标准包含了一整套可靠性工程实践理念,如图所示。
    AEC标准从芯片的设计、认证测试到器件的变更管理,从可靠性数据的收集到家族器件认证时通用数据的使用,AEC标准几乎涵盖了一颗电子元器件全生命周期。而汽车电子零部件测试标准如ISO 16750、CISPR 25等则仅包含了具体的测试项目及测试方法,甚至连测试样品的数量及测试分组都没有规定,而这些方面AEC标准则全部予以涵盖,所以AEC标准的可靠性管理理念很适合扩展到所有的汽车电子零部件,包括零部件的设计、测试及变更管理。相较于目前仅限于汽车电子元器件范围的“狭义车规级”,扩大适用范围后车规级就可以称之为“广义车规级”。
    综上,车规级并不是说一个零部件通过了某些测试,它就是车规级了,车规级实际上是一种全生命周期的质量管理理念,从产品设计、测试、量产,到变更管理,这是一个系统性工程。


    IP属地:安徽来自Android客户端2楼2025-07-17 20:23
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      2026-01-28 07:10:28
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      从最近几年的发展来看,我们能感受到两个趋势,一是智能座舱作为车辆新的价值增长点,消费者买车时越来关注车辆的智能化及科技感了,而其核心就是SOC;二是车辆智能座舱的消费电子化,比如前两年很火的8155就是车规版的手机芯片855。过去大家买车时会去看发动机和变速箱型号及参数,看动力、换挡平顺性和可靠性;而未来消费者很可能就是看座舱的芯片型号及参数来评价车辆的先进程度了,车辆座舱部分的属性逐渐向消费类电子靠近,座舱SOC甚至成为了车辆是否先进的核心评价标准,这在过去是难以想象的。当百公里加速5秒变成标配,动力就自然成为了大家最不关注的部分,就像石英表取代机械表后,大家就都不再关注计时精度了一样。
      消费者对车辆智能化的要求首先就体现在座舱上面,座舱几乎承载了全部的人机交互功能,所以从某种意义上来讲,消费电子在驱动着智能座舱技术的发展,使座舱逐渐地消费电子化。基于车载可靠性要求及芯片车规认证的原因,车载电子技术的发展一直是落后于消费类电子的,通常来讲至少落后3~5年。我们以用于智能座舱中控大屏的SOC芯片为例,这可能是车上采用的与消费芯片技术差距最小的芯片了。
      高通8155芯片就非常具有代表性,因为车载应用的8155和消费类手机应用的855基本上就是同一块芯片,8155就是车规版的855。2019年高通推出智能座舱平台SOC SA8155P系列,基础设计就是源于2018发布的骁龙855,从时间上来看,差了一年,但落实到技术应用上,时间差就要两到三年了,因为车载应用的落地速度会比消费类应用慢得多。整体来看,座舱芯片升级1代,手机芯片可能已经升级了3代了,你感受下这迭代速度。
      同理,这次的主角骁龙8 Gen 3 手机处理器是23年10月底发布的,到现在一年多时间,去年用在很多旗舰手机上面。如果8 Gen 3芯片要过车规认证,估计还得一年,那么按照汽车行业电子零部件开发速度,今年就上车,这个速度几乎是不可能的,那么最快的速度就是不等SOC的车规认证,直接上车。


      IP属地:安徽来自Android客户端3楼2025-07-17 20:24
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        消费级SOC如何上车
        在汽车电子行业,某些OEM会明确要求Tier1使用全车规级电子元器件,并提供主器件的AEC-Q认证测试报告及PPAP;但是也有不要求或不明确要求的,这就需要靠Tier1来把握了。通常情况下,但凡有车规级器件可选,Tier1是不会冒险使用非车规级电子元器件的,除非对于某些不涉及安全的功能,如影音娱乐系统及附件系统。另外,大的Tier1对电子元器件的管控本身都很严格,有一套严格的准入制度,非车规级电子元器件是不可能进入物料系统的,工程师也就没有机会去选择使用。
        在乘用车领域,因为12V系统的芯片及电子元器件种类很全,加上乘用车行业体量要比商用车大的多,行业也就规范的多,使用车规级器件进行电子零部件设计几乎是一个默认的行业规范。而商用车行业则并不完全是这样的,因为体量小,24V系统器件可选余地也小,如果OEM没有强制性要求,某些Tier1就可能会采用非车规级器件进行产品设计。所以为了确保电子零部件的长期可靠性,对Tier1来讲,选择使用车规级器件就是一个重要的基础,即使OEM不做要求,Tier1也不会采用非车规级器件,用非车规就是给自己找麻烦
        那么非车规芯片能上车吗?这得看情况,上面也讲到了,不涉及安全的功能,非车规芯片或器件是可以用的,前提是需要通过相关的测试,也就是我们通常所说的DV测试。但零部件的车规级测试更多依赖于零部件产品的整体设计,如电路设计、EMC设计、结构设计、防护设计等,即使采用非车规级器件,比如采用较高温度等级的工业级器件,电子零部件也可以通过车规级测试。同时因为零部件测试对样数量并未有强制性要求,样品数量完全取决于OEM及Tier1,即使测试中有失效的情况,整改后还是可以继续进行测试的。也就是说,仅仅通过测试,并不能表明其满足车载应用的条件,这其中的风险我们还是需要有一个清晰的认知的。但这次小米的情况又比较特殊,他用了一个消费级的SOC,但是又去把核心板做了AEC-Q104测试。


        IP属地:安徽来自Android客户端4楼2025-07-17 20:26
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          AEC-Q104前面我们也介绍了,是6个AEC标准中的一个,AEC-Q104标准是用于车载多芯片模块(MCM)的,标准全称:Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Multichip Modules (MCM) In Automotive Applications,汽车应用的多芯片模块基于应力测试认证的失效机理。现行的初版是2017年发布的,也是一个全新的标准。
          从标准介绍中我们可以了解到,AEC-Q104标准是用于车载多芯片模块,这个标准很特殊。AEC的其他标准全是规定电子元器件的,而MCM是由多个元器件组成的一个模组,从某种意义上来讲,它算是一个小型零部件了,只不过MCM是把一些芯片和器件做成了一个独立封装的形式,对外连接可以通过焊盘或者是连接器。目前标准仅适用于那些设计出来是可以直接焊接在PCB印刷电路板上的MCM。标准对MCM的定义如下:MCM是由多个封装在一起的主动和/或被动电子元器件互联组成的,可以完成一个电子功能的复杂电路,这个模块必须设计为可直接回流焊接到一个PCB上来实现其功能。
          AEC-Q104标准本身的范围并没有规定的很宽,标准明确规定不包括LED模组、MEMS器件、固态硬盘(Solid State Drives,SSD)、功率MCM以及带连接器的MCM器件。功率MCM如现在在电动汽车中大量使用的IGBT和Power MOSFET模组不在标准范围内,因为功率MCM可能需要一些专门的规定和测试程序,所以AEC-Q104标准范围暂未包含。另外,裸晶圆也不在标准范围内


          IP属地:安徽来自Android客户端5楼2025-07-17 20:28
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            AEC-Q104的参考标准包括AEC-Q100、Q101及Q200,这个可以理解,毕竟MCM是由多种电子元器件组成的;但是AEC-Q104还参考了ISO 16750-4(气候负荷)标准,在这其他的AEC标准里是没有过的。
            AEC-Q104标准中明确指出,标准专注于MCM总成的认证测试,而对组成了MCM的每一个子器件并未做要求,但是建议MCM的制造商利用AEC标准去对子器件进行认证,以使MCM达到最好的质量。AEC-Q104并未对MCM的温度范围做出详细要求,标准指出MCM的子器件温度范围依据AEC-Q100、AEC-Q101及AEC-Q200的规定,供应商需要在MCM的手册及认证报告中明确说明其操作温度范围
            所有用于MCM的子器件要求达到或超过MCM自身的等级,包括终端用户应用时的操作环境温度,选用的子器件必须能够用于并承受这个温度、电压、电流等MCM要求的条件,并且在测试后不能出现降级。
            那么问题来了,以最见的温度范围来讲,消费级SOC的温度范围能达到AEC-Q100的要求吗?对汽车电子零部件的车载应用来讲,温度对设计的影响是至关重要的,所以在芯片选型时,温度范围这个参数就显得非常关键。AEC-Q100从REV G升级到H版后,删掉了Grade 4,也就是不能用于车载应用的0℃~+70℃温度范围。AEC-Q100对温度范围的规定如下表所示。


            IP属地:安徽来自Android客户端6楼2025-07-17 20:29
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              AEC-Q104建议可以使用MCM中相应器件的AEC-Q100、AEC-Q101及AEC-Q200认证测试文件组成通用数据,进而来简化AEC-Q104的认证测试,如下图所示。


              IP属地:安徽来自Android客户端7楼2025-07-17 20:30
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                AEC-Q104标准将认证测试分为了8个测试组,其中A组6项,B组3项,C组8项,D组5项,E组10项,F组2项,G组8项,H组7项,共计49项测试。H组的7项测试分别为:板级可靠性、低温贮存寿命、启动温度步骤、MCM跌落测试、破坏性物理分析、X光分析、声学显微法分析。
                也就是说,用于MCM上使用的所有器件,包括电阻、电容、电感等被动组件;二极管、三极管等分立器件;以及集成芯片本身等若已经通过了AEC-Q100、AEC-Q101及AEC-Q200认证,则MCM产品只需进行AEC-Q104的测试组H内的7项测试:板级可靠性、低温存储寿命、启动和温度步骤、跌落、破坏性温度分析、X-射线、声学显微法。若MCM上的组件未先通过AEC-Q100、AEC-Q101与AEC-Q200,那必须从AEC-Q104的A-H八大测项共49项目中,依据MCM特性及应用决定测试项目。所以,如果MCM子器件采用非AEC-Q认证的器件,将比采用AEC-Q认证过的器件测试项目要多得多。


                IP属地:安徽来自Android客户端8楼2025-07-17 20:31
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                  2026-01-28 07:04:28
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                  针对器件变更测试,AEC标准有以下规定:
                  1)有变化就需要重新进行认证,无论是产品本身还是生产工艺变化。
                  2)供应商的变更需要满足客户使用需求。
                  3)即使最微小的变更,也需要根据标准规定进行相应的认证测试。
                  4)如果测试失败,必须找到根本原因(Root cause),并在执行了相应的纠正和预防措施的情况下,器件才可以被认为具备了再次进行AEC-Q认证的条件。
                  消费级SOC,或者说任何消费级或非车规级器件上车,我们都需要进行一系列的评估,包括可靠性、安全性、产品测试、生产、变更、持续供货时间等维度,并不是说通过了某些测试就达到了车规级,车规级实际上是一种全生命周期的质量管理理念,是一个系统性工程。


                  IP属地:安徽来自Android客户端9楼2025-07-17 20:32
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                    突破140年


                    IP属地:重庆来自Android客户端10楼2025-07-17 20:58
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                      你这还整成论文了


                      IP属地:上海11楼2025-07-17 21:16
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                        我只看懂一句:AEC标准的范围主要是电子元器件。


                        IP属地:广东来自iPhone客户端12楼2025-07-17 21:44
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                          来个博士生总结下


                          IP属地:新疆13楼2025-07-17 21:58
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                            建议列举一下都有哪些企业用了消费级芯片


                            IP属地:福建来自Android客户端14楼2025-07-17 22:22
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