车规级芯片有哪些要求？车规级芯片要求详解

2022-03-02 17:28

现在的车载信息娱乐系统前装普遍为车规级元器件方案，后装成本压力大，大多数为非车轨等级元器件。车规级顾名思义就是使用满足汽车等级的元器件，车规级的标准是AEC-Q系列标准。AEC-Q100适用于芯片，AEC-Q101适用于分立半导体器件，AEC-Q102适用于分立光电子器件，AEC-Q103适用于MEMS器件，AEC-Q104适用于多芯片模组，AEC-Q200适用于无源元件。

汽车电子产品的价格普遍比较贵，其中的主要原因之一就是使用了车规级的电子元件，但什么样的电子元件才是车规级的器件呢？车规级芯片到底有哪些要求？

1、环境要求

温度：汽车电子对元件的工作温度要求比较宽，根据不同的安装位置等有不同的需求，但一般都要高于民用产品的要求（据说 AEC Q100 在 H 版中删除了 0℃-70℃ 这档温度的要求，因为没有哪个汽车产品要求可以这么低）。

其它环境要求湿度，发霉，粉尘，水，EMC 以及有害气体侵蚀等等往往都高于消费电子产品要求。

2、振动，冲击

汽车在运动的环境中工作，会相关很多产品来说，遭遇更多的振动和冲击。这种要求可能会比摆放在家里使用的产品要高很多。

3、可靠性

为了说明汽车对可靠性的要求，我来换个其它方式来说明一下：

（1）设计寿命：一般的汽车设计寿命都在 15 年 20 万公里左右，远大于消费电子产品寿命要求。

（2）在相同的可靠性要求下，系统组成的部件和环节越多，对组成的部件的可靠性要求就越高。目前车上的电子化程度已经非常高了，从动力总成到制动系统，都装配了大量的电子装置，每个装置里面又由很多的电子元件组成。如果就简单的把它们看成串联关系，那么要保证整车达到相当的可靠性，对系统组成的每一个部分要求是非常高的，这也是为什么汽车零部件的要求经常是用 PPM（百万分之一）来描述。

4、一致性要求

现在的汽车已经进入到了一个大规模生产的阶段的，一款车 1 年可以生产数十万辆，所以这对产品质量的一致性要求就非常高了。这在早些年对于半导体材料来说，是挺有挑战的。

毕竟生产半导体中的扩散等工艺的一致性是很难控制的，生产出来的产品性能易离散，早期只能依靠老化和筛选来完成，现在随着工艺的不断提高，一致性得到极大提高。质量的一致性也是很多本地供应商和国际知名供应商的最大差异。对于组成复杂的汽车产品来说，一致性差的元件导致整车出现安全隐患是肯定不能接受的。

5、其它的需求

（1）制造工艺：汽车产品制造工艺的要求，虽然汽车的零件也在不断的向小型化和轻量化发展，但相对消费产品来说，在体积和功耗上还相对可以放松，一般使用的封装较大，以保证有足够的机械强度并符合主要的汽车供应商的制造工艺。

（2）产品生命周期：虽然近些年，汽车产品不断的降价，但汽车还是一个耐用的大件商品，必须要保持相当长的时间的售后配件的供应能力。同时开发一个汽车零件需要投入大量的验证工作，更换元件带来的验证工作也是巨大的，所以整车制造企业和零部件供应商也需要维持较长时间的稳定供货。