S pospeševanjem elektronike vozil so čipi za avtomobile postali pomemben del avtomobilske elektronske tehnologije. Avtomobilski čipi igrajo pomembno vlogo pri varnosti vožnje in nadzoru vozil v avtomobilski industriji, zato so njihove zahteve glede zanesljivosti zelo visoke. Da bi zagotovili, da lahko čipi za avtomobilsko uporabo prenesejo preskuse v različnih težkih okoljih, je treba izvesti okoljske teste zanesljivosti. Testiranje okolja zanesljivosti je testiranje čipa v določenem težkem okolju, da se zagotovi njegova delovna sposobnost in dolgoročna stabilnost v tem okolju. Thesimulirana okoljska preskusna komora (zanesljivost okoljske preskusne komore)je ena od pomembnih opreme zaokoljsko testiranje zanesljivosti. Preskusna komora lahko simulira različna težka okolja med vožnjo vozila, kot so visoka temperatura, nizka temperatura, visoka vlažnost, nizka vlažnost, vibracije in drugi pogoji, ter preizkusi zanesljivost avtomobilskih čipov s strogimi preskusnimi metodami. Z okoljskim testiranjem zanesljivosti je mogoče čipe za vozila celovito testirati in ovrednotiti, da se zagotovi njihova zanesljivost in stabilnost.
Avtomobilski elektronski izdelki so na splošno dražji. Eden glavnih razlogov je uporaba avtomobilskih elektronskih komponent. Toda kakšne vrste elektronskih komponent so naprave avtomobilskega razreda? Najprej si poglejmo razlike med uporabo elektronskih komponent v avtomobilih in uporabo splošne potrošniške elektronike.
Okoljske zahteve
Temperatura: Avtomobilska elektronika ima relativno široke zahteve glede delovne temperature komponent. Obstajajo različne zahteve glede na različne lokacije namestitve, vendar so na splošno višje od zahtev za civilne izdelke (rečeno je, da je AEC Q100 izbrisal stopnjo 0 -70 stopinjo v različici H). Temperaturne zahteve, ker noben avtomobilski izdelek ne more imeti tako nizkih zahtev).
primer:
Okoli motorja: -40 stopinj -150 stopinj ;
Potniška kabina: -40 stopinj -85 stopinj ;
Civilni izdelki: 0 stopinj -70 stopinj.
Druge okoljske zahteve: vlaga, plesen, prah, voda, elektromagnetna združljivost in erozija s škodljivimi plini itd. so pogosto višje od zahtev izdelkov potrošniške elektronike.
vibracije, udarci
Ko avtomobil deluje v premikajočem se okolju, bodo številni izdelki izpostavljeni večjim vibracijam in udarcem. Ta zahteva je lahko veliko višja kot pri izdelkih, ki se nahajajo doma.
zanesljivost
Za ponazoritev zahtev glede zanesljivosti avtomobilov naj to pojasnim na drug način:
1. Načrtovana življenjska doba: Načrtovana življenjska doba splošnih avtomobilov je približno 15 let in 200,000 kilometrov, kar je veliko dlje od življenjskih zahtev izdelkov potrošniške elektronike.
2. Pri enakih zahtevah glede zanesljivosti, več komponent in povezav, iz katerih je sestavljen sistem, višje so zahteve glede zanesljivosti komponent. Trenutno je stopnja elektronike v avtomobilih zelo visoka. Od pogonskega sklopa do zavornega sistema je vgrajenih veliko število elektronskih naprav, vsaka naprava pa je sestavljena iz številnih elektronskih komponent. Če jih preprosto obravnavamo kot serijsko razmerje, so zahteve za vsak del sistema zelo visoke, da bi zagotovili, da celotno vozilo doseže precejšnjo zanesljivost. Zato so zahteve za avtomobilske dele pogosto izražene v PPM (milijoni). en del) opisati.
Zahteve glede doslednosti
Dandanes so avtomobili prešli v fazo množične proizvodnje. V enem letu je mogoče izdelati več sto tisoč avtomobilov, zato so zahteve glede doslednosti kakovosti izdelkov zelo visoke. To je bilo v prvih letih za polprevodniške materiale precej velik izziv.
Navsezadnje je konsistentnost difuzije in drugih procesov v proizvodnji polprevodnikov težko nadzorovati. Delovanje proizvedenih izdelkov je enostavno diskretno. V zgodnjih dneh je bilo to mogoče doseči le s staranjem in pregledom. Zdaj, z nenehnim izboljševanjem procesov, se je doslednost močno izboljšala. Konsistentnost kakovosti je tudi največja razlika med številnimi lokalnimi dobavitelji in mednarodno priznanimi dobavitelji. Za kompleksne avtomobilske izdelke je absolutno nesprejemljivo, da komponente s slabo konsistenco povzročajo varnostne nevarnosti v celotnem vozilu.
Poglejmo še nekaj drugih zahtev:
Postopek izdelave
Čeprav se avtomobilski deli nenehno razvijajo proti miniaturizaciji in lahki v primerjavi s potrošniškimi izdelki, se lahko zahteve za proizvodne procese avtomobilskih izdelkov sprostijo glede količine in porabe energije. Na splošno se uporabljajo večji paketi, da se zagotovi zadostna mehanska trdnost in skladnost s proizvodnimi procesi večjih avtomobilskih dobaviteljev.
Življenjski cikel izdelka
Čeprav so se cene avtomobilskih izdelkov v zadnjih letih nenehno zniževale, so avtomobili še vedno trajno in drago blago, zato je treba dobavo poprodajnih delov vzdrževati še dolgo časa. Hkrati pa razvoj avtomobilskega dela zahteva veliko preverjanja, veliko pa je tudi preverjanje, ki ga povzroči zamenjava komponent. Zato morajo tudi podjetja za proizvodnjo vozil in dobavitelji delov vzdrževati stabilno oskrbo dolgo časa.
standard
S tega vidika je res zapleteno izpolniti zahteve avtomobilskih izdelkov, zgornje zahteve pa veljajo za avtomobilske dele (za elektronske komponente je to sistem). Pretvorba zahtev v elektronske komponente postane zelo težavna. Da bi rešili to težavo, so se seveda pojavili nekateri standardi, bolj priznani pa so standardi AEC:
Zahteve AEC Q100 za aktivne komponente naprave
Zahteve AEC Q200 za pasivne komponente (Possive Device).
Seveda bo marsikdo rekel tudi, da obstaja veliko korporativnih standardov za proizvajalce originalne opreme. Želim pa tudi deliti svoje razumevanje te točke. OEM, za katerega sem prej delal, ima sicer ustrezne splošne standarde glede zanesljivosti, vendar ocenjuje celotno avtomobilsko komponento (sistem, sestavljen iz elektronskih komponent), namesto da neposredno cilja na elektronske komponente, ki sestavljajo te komponente. (upori, kondenzatorji, tranzistorji, čipi itd.). Čeprav je njegove zahteve mogoče uporabiti kot referenco za izbiro komponent nižje ravni, je še vedno zelo neprimeren za testiranje elektronskih komponent.
Preverjanje predpisov o vozilih
V prejšnji službi je bilo neizogibno, da bom uporabljal nekatere elektronske komponente, ki niso imele certifikata AEC Q100/200. Veliko osebja v tovarni avtomobilov bi želelo opraviti nekaj preverjanj zanesljivosti, da preveri, ali ustreza predpisom za vozila.
Moje osebno mnenje je, da ta metoda ni preveč učinkovita, saj so ti testi le potrebni, ne pa tudi zadostni testi. Uporablja se lahko samo za zavrnitev razpoložljivosti naprave, ne pa za potrditev, da jo je mogoče uporabljati.
Razlog je preprost: velikost vzorca je premajhna in testirani artikli ne zadostujejo. Za sestavne dele, proizvedene v velikih količinah, kot so polprevodniki, je zelo nezanesljivo testirati majhno število vzorcev, da bi ugotovili njihovo zanesljivost. Tukaj si lahko ogledamo tudi glavne postavke certifikacijskega testa, ki jih izvaja AEC Q100, to je, da lahko vidite razliko.
Kateri standard je bolj zahteven?
Avtomobilski predpisi ali industrijski predpisi, kateri imajo višje zahteve? Na splošno velja, da je standardni vrstni red visokega in nizkega vojaška industrija > avtomobilska industrija > potrošniška elektronika. Toda osebno tega naročila ne morem v celoti sprejeti. Industrija je zelo široko področje in tudi okolja in zahteve glede zanesljivosti so zelo različne. Možno je, da zahteve glede zanesljivosti velike industrijske opreme ne bodo nikoli nižje od zahtev za avtomobil. (Na primer ključna oprema velike elektrarne), hkrati pa lahko trdota okolja daleč presega zahteve avtomobilov. Ni mogoče preprosto reči, da so industrijske regulativne zahteve nižje od tistih za avtomobile.
Slabosti uporabe avtomobilskih delov
Nobena izbira ne more imeti samo prednosti in nobene slabosti. Kakšne so slabosti uporabe standardnih avtomobilskih elektronskih komponent?
Prvič, je drag, z visokimi sistemskimi zahtevami, visokimi stroški razvoja in preverjanja ter nizkim izhodom, zaradi česar so stroški veliko višji od stroškov zabavne elektronike. Relativno visok prag ima za posledico tudi večjo prodajno premijo.
Druga pomanjkljivost je težka izbira. Kdor se ukvarja z elektroniko, ve, da je elektronskih komponent danes kar veliko. Obstaja veliko rešitev za izdelke z isto funkcijo, kompleksnost pa se lahko zelo razlikuje. Vendar pa se je včasih treba odreči nekaterim zelo integriranim izdelkom, da bi izpolnili zahteve avtomobilskih predpisov. načrt.
Druga očitna pomanjkljivost je, da so nekateri izdelki tehnološko zaostali in veliko preverjanja vpliva na hitrost novih izdelkov na trg. Hkrati je splošna strategija lansiranja proizvajalcev čipov počakati, da trg zabavne elektronike dozori, preden izdelek dajo na trg. na avtomobilski trg. Na primer, leta 2013 je izdelek, ki ga je razvil urednik, uporabljal procesor ARM Cortex A9. Takrat je bil to v bistvu najboljši izdelek na avtomobilskem trgu, vendar pa procesor ARM Cortex A57 ni bil neobičajen na potrošniškem trgu.
Kakšna so tveganja uporabe elektronskih komponent, ki niso standardne za vozila v avtomobilu?
To vprašanje je res zapleteno in ga je treba presojati z več vidikov:
1. Čeprav ni pridobil ustreznega certifikata, zmogljivost in zanesljivost izdelka dejansko izpolnjujeta zahteve, preverjeno pa je bilo tudi z velikim številom aplikacij. V tem primeru je tveganje razmeroma majhno.
2. To je zelo pomembna točka, to je razmerje med komponentami in sistemi. Zmogljivost in zanesljivost sistema sta sestavljena iz elektronskih komponent naslednje ravni, zato bodo pri enaki zasnovi izdelki, ki uporabljajo komponente, ki niso standardne za vozila, zagotovo slabši. Vendar lahko dobra zasnova zmanjša zahteve glede zmogljivosti komponent. Če so zaščitni ukrepi dobro načrtovani in ima okvara komponente majhen vpliv na sistem, je mogoče za izdelavo boljših izdelkov uporabiti komponente, ki niso standardne za avtomobile.
Zaradi omejitev trenutne tehnologije in postopkov ne more vsaka elektronska komponenta, ki jo je treba uporabljati v avtomobilih, izpolnjevati tako imenovanih predpisov o vozilih. Toda za uresničitev določenih funkcij na avtomobilu je treba te komponente uporabiti. To situacijo lahko razdelimo v dve kategoriji:
a. Ta funkcija ima visoke varnostne zahteve in odstopanja niso dopustna.
Primer: funkcija E-CALL za klice v sili. Za zagotovitev te funkcije mora biti v napravo nameščena rezervna baterija. Ta funkcija je povezana z življenjsko varnostjo in glede na oceno ASILI (ISO26262) nekaterih podjetij zahteva doseganje stopnje B.
In vemo, da baterije zelo težko ohranjajo visoko zmogljivost pri -40 stopinjah. Zato je rešitev nekaterih podjetij, da na baterijo navijejo toplotno uporno žico in jo segrevajo pri nizkih temperaturah, da zagotovijo učinkovitost. Trenutno ni kvalificiran po standardih posamezne komponente, ampak kot sklop delov lahko izpolnjuje standardne zahteve proizvajalca avtomobilov. . To kaže tudi razmerje med korporativnimi standardi proizvajalca originalne opreme in standardi komponent.
b. Ta funkcija na splošno ne vključuje varnosti, zato lahko razmislite o sprejemu odstopanj
Kot na primer LCD zaslon sistema za zabavo. Možen prikaz zmanjšane odzivnosti in optične zmogljivosti pri nizkih temperaturah. Toda nekaj inženirskega osebja bo to situacijo sprejelo.
3. Nekateri "drzni" in neprevidni ljudje imajo določene ideje, kot je zmanjšanje stroškov ali doseganje boljše učinkovitosti, in želijo samo preveriti svojo učinkovitost in natančnost z majhnim številom vzorcev v kratkem času. Zanesljivost, v tem primeru lahko samo rečem, da bo vse v prihodnosti odvisno od značaja, nihče ne ve, kaj se bo zgodilo.