車規(guī)級電子的案例
車規(guī)級電子元器件AEC-Q認(rèn)證測試——華碧實(shí)驗(yàn)室
汽車新“四化”對車規(guī)級電子元器件產(chǎn)生了爆發(fā)式的需求，同時對其質(zhì)量和可靠性也有更高的要求；但是由于市場上國產(chǎn)器件沒有足夠的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，難以確認(rèn)其可靠性，導(dǎo)致國產(chǎn)器件的采用仍然相對保守。
AEC-Q作為國際通用的車規(guī)級電子元器件測試規(guī)范，成為車用元器件質(zhì)量與可靠性的標(biāo)志，電子元器件AEC-Q認(rèn)證測試，對提升產(chǎn)品競爭力，并快速進(jìn)入供應(yīng)鏈具有重要作用。
華碧實(shí)驗(yàn)室是國內(nèi)領(lǐng)先的集檢測、鑒定、認(rèn)證和研發(fā)為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實(shí)驗(yàn)室，擁有豐富的車規(guī)級電子認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)，已成功幫助300多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認(rèn)證。
華碧實(shí)驗(yàn)室以車企車規(guī)芯片國產(chǎn)化需求為牽引，依托國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，提供完善的檢測認(rèn)證服務(wù)，通過AEC-Q100車用標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把控汽車芯片安全質(zhì)量，助力國產(chǎn)車規(guī)級芯片大力發(fā)展，為打造智能汽車安全體系再添新動力。
服務(wù)范圍：
集成電路、半導(dǎo)體分立器件、光器件、MEMS器件、MCM模組、阻容感晶振等無源電子元件。
檢測標(biāo)準(zhǔn)：
l AEC-Q100：適用于各類集成電路芯片；
l AEC-Q101：適用于BJT、MOSFET、IGBT、Diodes、Rectifier、Zeners、PIN、Varactors等分立器件；
l AEC-Q102：適用于LEDs、Optocoupler、Photodiodes、Phototransistors等光器件；
l AEC-Q103:適用于壓力傳感器、麥克風(fēng)等MEMS器件；
l AEC-Q104：適用于各類多芯片組件MCM；
l AEC-Q200：適用于各類電容器、電阻器、電感器、變壓器、阻容網(wǎng)絡(luò)、保險絲等元件；
展開 車系統(tǒng)級芯片SoC：汽車系統(tǒng)級芯片概覽及AEC-Q100車規(guī)
車規(guī)認(rèn)證之AEC-Q100
汽車電子委員會(AEC- Automotive Electronics Council)由克萊斯勒(Chrysler) 、福特(Ford) 和通用汽車公司(General Motors)成立，旨在制定電氣元件的通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第一版AEC標(biāo)準(zhǔn)是1994年推出的，100針對集成電路，101針對分離元件，102針對光電元件，104針對MCM模塊，200針對被動元件。
AEC-Q100 關(guān)鍵測試類別包括：
1） AcceleratedEnvironment Stress （加速環(huán)境壓力）
2） Accelerate LifetimeSimulation （加速壽命仿真）
3） Packaging/Assembly （封裝/組裝）
4） Die Fabrication （芯片制程）
5） ElectricalVerification （電氣驗(yàn)證）
6） Defect Screening （不良品篩選）
7） Cavity PackageIntegrity （腔體封裝完整性）
華碧實(shí)驗(yàn)室是國內(nèi)領(lǐng)先的集檢測、鑒定、認(rèn)證和研發(fā)為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實(shí)驗(yàn)室，擁有豐富的車規(guī)級電子認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)，已成功幫助300多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認(rèn)證，通過AEC-Q100對每一個芯片個案進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠度確認(rèn)。
展開 詞義解析：人人都在說的車規(guī)級究竟有什么奇特之處
凡與車相關(guān)，必有車規(guī)級。
如今汽車電子產(chǎn)品價格飛漲，其原因不外乎“車規(guī)級”，但人人都在說的車規(guī)級究竟是什么？
車規(guī)級，顧名思義就是使用滿足汽車等級的元器件，車規(guī)級的標(biāo)準(zhǔn)是AEC-Q系列標(biāo)準(zhǔn)。
AEC-Q100適用于芯片，AEC-Q101適用于分立半導(dǎo)體器件，AEC-Q102適用于分立光電子器件，AEC-Q103適用于MEMS器件，AEC-Q104適用于多芯片模組，AEC-Q200適用于無源元件。
通俗來講，車規(guī)級電子元件按照應(yīng)用場景，通常可以分為消費(fèi)級、工業(yè)級、車規(guī)級和軍工級四個等級，其要求依次為軍工>車規(guī)>工業(yè)>消費(fèi)。
汽車電子元件對外部工作環(huán)境，如溫度、濕度、發(fā)霉、粉塵、水及有害氣體侵蝕等的要求，根據(jù)不同安裝位置等有不同需求，但一般都大于消費(fèi)級。
以瑞薩車規(guī)級芯片的要求為例：要求芯片能夠在環(huán)境溫度-40℃~75℃，濕度95%，15~25KV的靜電環(huán)境下能夠正常工作，并且還要要求有20年的保質(zhì)期，保質(zhì)期內(nèi)不許壞，產(chǎn)品不良率在100萬分之一以下，幾乎為0。
除環(huán)境外，汽車電子在可靠性和一致性上的要求一般也大于工業(yè)級。
展開 科普 | 什么是車規(guī)級芯片（圖解）
作者:IO醬 來源：AutoIO
汽車電子產(chǎn)品的價格普遍比較貴，其中的主要原因之一就是使用了車規(guī)級的電子元件，但什么樣的電子元件才是車規(guī)級的器件呢？
經(jīng)緯恒潤AUTOSAR成功適配智芯科技國產(chǎn)車規(guī)級芯片
▎關(guān)于智芯半導(dǎo)體
智芯半導(dǎo)體科技有限公司創(chuàng)立于2019年，是一家高科技半導(dǎo)體公司，聚焦于高安全、高可靠車規(guī)級芯片電子芯片解決方案。公司全流程嚴(yán)格按照車規(guī)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理，貫穿了產(chǎn)品部、研發(fā)部、軟件開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)營部、銷售和客戶服務(wù)等。總部位于天津，目前在上海、蘇州和合肥已設(shè)立分支機(jī)構(gòu)。智芯半導(dǎo)體提供全系列的汽車處理器產(chǎn)品和豐富的先進(jìn)數(shù)模混合汽車模擬芯片產(chǎn)品，致力于成為提供高可靠和高安全的汽車芯片解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，滿足ISO26262功能安全ASIL-B/ASIL-D產(chǎn)品應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于汽車各種應(yīng)用場景。
富瀚微發(fā)布首款車規(guī)級ISP芯片，走上汽車電子的新賽道！
昨日，國內(nèi)知名芯片設(shè)計企業(yè)上海富瀚微電子股份有限公司（以下簡稱富瀚微）舉辦了一場媒體會，正式對外發(fā)布了其首款車規(guī)級前裝ISP芯片F(xiàn)H8310。會上，他們還聯(lián)合比亞迪共同宣布，F(xiàn)H8310已經(jīng)在其唐二代新能源汽車中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
成立于2004年的富瀚微在過去幾年一直以本土視頻監(jiān)控攝像頭芯片領(lǐng)導(dǎo)者著稱，這款產(chǎn)品的推出，是他們在汽車電子領(lǐng)域跨出的重要一步。也標(biāo)志著富瀚微電子打破了歐美日韓廠商在汽車前裝攝像頭市場的技術(shù)壁壘，在國內(nèi)本土半導(dǎo)體設(shè)計公司中率先進(jìn)入車輛前裝市場。
本土首款百萬像素以上的車規(guī)級ISP芯片
富瀚微產(chǎn)品規(guī)劃部總監(jiān)馮曉光告訴記者，F(xiàn)H8310是富瀚微推出的首款車規(guī)級前裝芯片，這也是國內(nèi)本土半導(dǎo)體公司首款百萬像素以上的車規(guī)級圖像處理ISP芯片。且這款產(chǎn)品在某些方面擁有其他對手所不具備的優(yōu)勢。
據(jù)了解，這顆芯片為7.0*7.0*0.8mm的封裝，最大支持200萬像素的Bayer型或RGB-IR型的CMOS圖像傳感器；在輸入方面支持10bit帶寬的并行接口，輸出方面支持CVBS、BT656和BT656 like接口；功能方面也支持3DNR、AE、AWB、LSC和STE。依賴于這顆高性能芯片，未來，富瀚微將能夠?yàn)槠嚩喾矫鎽?yīng)用賦能。
對于一款車載攝像頭來說，低光照下的圖像效果非常重要，尤其是夜晚的時候，如何更好地顯示，是所有開發(fā)者需要重點(diǎn)考慮的問題。FH8310獨(dú)有的支持時域+空域降噪3DNR功能則可以完美的解決這個問題。所謂3DNR，即三維數(shù)字降噪技術(shù)，用于降低弱信號圖像的噪波干擾，并通過對比相鄰的幾幀圖像，將不重疊的信息（即噪波）自動濾出，從而顯示出比較純凈細(xì)膩的畫面。
展開 車規(guī)級MCU芯片介紹
整車控制器（Vehicle Controller Unit，簡稱VCU）是實(shí)現(xiàn)整車控制決策的核心電子控制單元，是新能源汽車的中央控制單元。VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號來判斷駕駛員的駕駛意圖，并通過監(jiān)測車輛狀態(tài)（車速、溫度等）信息，由VCU判斷處理后，通過MCU向動力系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制指令，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)和車載電力系統(tǒng)工作模式的控制。
圖4 新能源汽車整車控制器示意圖
第二部分：相關(guān)政策利好集成電路和車規(guī)級MCU行業(yè)
2020年10月，國務(wù)院常務(wù)會議通過的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035）》提到，以市場主導(dǎo)、創(chuàng)新驅(qū)動、協(xié)調(diào)推進(jìn)、開放發(fā)展為基本原則，力爭經(jīng)過15年持續(xù)努力，使我國新能源汽車核心技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，我國進(jìn)入世界汽車強(qiáng)國行列。汽車電子作為新能源汽車的核心零部件，將成為半導(dǎo)體行業(yè)中極具發(fā)展活力與潛力的市場方向，強(qiáng)大的政策支持和產(chǎn)業(yè)的打通融合將推動車規(guī)級MCU的成長、發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
表1 相關(guān)政策大力支持MCU、智能汽車 、新能源汽車及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展
國產(chǎn)替代需求推動突破車規(guī)級MCU瓶頸
從目前國內(nèi)汽車的保有量來看，車規(guī)級MCU的需求將提升。同時，隨著汽車智能化程度的提高，車規(guī)級MCU的需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大，車規(guī)級MCU的數(shù)量和價值有望得到大幅提升，其中32位MCU用量的提升速度將會更快。但是，國內(nèi)MCU廠商在車規(guī)級MCU領(lǐng)域所占據(jù)的市場份額仍較小，考慮到中國半導(dǎo)體進(jìn)口受限的現(xiàn)狀，國產(chǎn)替代的需求日益增加。
表2 車規(guī)級MCU的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子類芯片
目前，車規(guī)級MCU的瓶頸較為明顯。一般而言，汽車電子產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比商業(yè)級和工業(yè)級更加苛刻，對工作溫度、交付良率、工作壽命等方面的要求僅次于軍工級。
展開 一文搞懂車規(guī)級碳化硅模塊
高壓直流繼電器：高性能要求驅(qū)動附加值，
單車價值量提升
需求具有高確定性，800V下產(chǎn)品性能要求提高，附加值提升：
高壓直流繼電器作為自動控制開關(guān)元件，起到高壓電路控制和安全保護(hù)作用，新能源車對高壓直流繼電器具有剛性需求；
800V平臺電壓電流更高、電弧更嚴(yán)重，對高壓直流繼電器耐壓等級、載流能力、滅弧、使用壽命等性能要求提高，產(chǎn)品需要在觸點(diǎn)材料、滅弧技術(shù)等多方面改進(jìn)，附加值提高。
預(yù)計單車價值量將提高40%，乘用車配置數(shù)量以4-5個為主，充電樁多為2個：
目前A級車高壓繼電器單車價值量為800元左右，預(yù)計800V電壓平臺單車價值量將提升40%。數(shù)量配置取決于車型類別和電路設(shè)計，乘用車多采用主回路2只、快充回路1-2只、預(yù)充回路1只方案；
商用車功率更高，配置約4-8只；直流充電樁常規(guī)配2只。
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讓你從古到今的了解什么是“車規(guī)級”
伴隨著汽車電動化和智能化，再加上這些年特斯拉，比亞迪等造車新勢力和國內(nèi)造車新勢力強(qiáng)勢興起，自動駕駛技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展，與此同時，伴隨著國產(chǎn)化替代，“車規(guī)級”這一名詞逐漸進(jìn)入人們視野。
但“車規(guī)級”的含義究竟是什么呢？為什么要有“車規(guī)級”呢？有關(guān)的許多問題你一定很無知，本文作者在個人了解AEC標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，并結(jié)合近期查閱到的許多有關(guān)材料，作些剖析，可謂拋磚引玉。
本書將從“車規(guī)級”激光雷達(dá)入手，從激光器件AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)入手進(jìn)行解讀，循序漸進(jìn)地解答“何為車規(guī)級？”問題這一問題。那么就從自動駕駛技術(shù)促進(jìn)車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)入手，看看車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)為了滿足新技術(shù)與新應(yīng)用的需要是怎樣一步步發(fā)展起來的。
由于AEC標(biāo)準(zhǔn)文檔量大面廣、信息量大，作者在解讀中難免有偏頗和疏漏之處，因此歡迎行業(yè)內(nèi)專家們進(jìn)行交流與探討，促進(jìn)國產(chǎn)汽車電子元器件和零部件的研發(fā)。
什么是“車規(guī)級”？
但凡汽車行業(yè)，大多都聽過這樣一句話，叫做“車規(guī)級”或者“汽車級”。正如蘋果發(fā)布了“視網(wǎng)膜屏”之后，人們說他們就是“視網(wǎng)膜屏”，要不就是羞于向人問好。車企喜歡說自己車上用的是“車規(guī)級”零部件，Tier 1喜歡說自己用的是“車規(guī)級”芯片，仿佛誰用了非“車規(guī)級”的就落了下乘。
已有越來越多國內(nèi)器件供應(yīng)商開始真正意義上地實(shí)施器件AEC-Q認(rèn)證和自建試驗(yàn)室。但是，我國“車規(guī)級”元器件的品種和數(shù)量仍然較少，一些宣稱是所謂“車規(guī)級”器件其實(shí)根本就沒有AEC-Q認(rèn)證。另外，盡管是“車規(guī)級”獲得通過，但是“車規(guī)級”的確遠(yuǎn)不止AEC-Q。
比如激光雷達(dá)，車企聲稱某款汽車是世界上第一款配備“車規(guī)級”激光雷達(dá)的汽車，激光雷達(dá)供應(yīng)商們還在鼓吹自己的產(chǎn)品就是最先批量生產(chǎn)的“車規(guī)級”。外行看熱鬧，內(nèi)行會感覺“車規(guī)級”一詞“濫用”。下面我們以激光雷達(dá)為例談?wù)劇?em>車規(guī)級”概念的“濫用”。
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LED車規(guī)級認(rèn)證之AEC-Q102
但如何讓其LED產(chǎn)品在車電市場中占有一席之地，通過 AEC-Q102 驗(yàn)證是最重要的通行證之一。
在說明什么是AEC-Q102之前，我們先來看看什么是車規(guī)級。車規(guī)級是適用于汽車電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。它實(shí)際上是有一套硬件上的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的，我們可以對比消費(fèi)級、工業(yè)級和軍工級來理解，如下圖：
汽車不同于消費(fèi)級產(chǎn)品，會在戶外、高溫、高寒、潮濕等苛刻的環(huán)境運(yùn)行，且設(shè)計壽命一般為15年或者20萬公里，迭代周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子的2-3年，對環(huán)境、振動、沖擊、可靠性和一致性要求比較高，因此相應(yīng)成本也比消費(fèi)級和工業(yè)級高。
汽車企業(yè)為保證車輛整體質(zhì)量的安全性和可靠性，通常會要求供應(yīng)商使用車規(guī)級元器件。為消除制造商和采購商之間的誤解，促進(jìn)產(chǎn)品的可交換性和改機(jī)，協(xié)助采購商盡快宣傳和獲得適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，AEC(美國汽車電子委員會Automotive Electronics Council)建立了一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，Q為Qualification的首字母，AEC-Q就是其組織的車規(guī)元器件通用測量標(biāo)準(zhǔn)。AEC-Q系列的認(rèn)證是如今行業(yè)和市場對車規(guī)電子元器件可靠性評估普遍認(rèn)同的規(guī)范。
AEC-Q102則是針對汽車電子所有內(nèi)外使用的分立光電半導(dǎo)體元器件的應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)。AEC于2017年3月正式發(fā)表AEC-Q102 REV 標(biāo)準(zhǔn)，而后被在2020年4月正是發(fā)布AEC-Q102 REV A標(biāo)準(zhǔn)替代，此規(guī)范主要為離散光電組件產(chǎn)品進(jìn)入車用市場制定的判斷標(biāo)準(zhǔn)，同時也是目前最新針對車用LED通用的國際標(biāo)準(zhǔn)。其驗(yàn)證包含實(shí)驗(yàn)樣品數(shù)量的重新定義、LEDTj (Junction Temperature)控制的方式、氣體腐蝕的增加等，每項(xiàng)都是針車用 LED 所可能遭遇的環(huán)境來設(shè)計，以保護(hù)行車時的安全性。對光電器件的可靠性展開了嚴(yán)格的測試要求，大大提升了光電器件的使用性能。
展開 高性能車規(guī)級激光雷達(dá) - InnovizOne ?
概述
InnovizOneTM是一款高性能、汽車級的激光雷達(dá)傳感器，為L3到L5級的自動駕駛和非汽車應(yīng)用提供卓越的3D感知能力。這款固態(tài)的、基于MEMS的激光雷達(dá)可以配置感興趣區(qū)域，在感興趣區(qū)域內(nèi)可以增加探測距離。與計算機(jī)視覺軟件相結(jié)合，InnovizOneTM能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的物體檢測、分類和跟蹤。InnovizOneTM激光雷達(dá)是高度可靠的，不受陽光和極端天氣條件的影響。
主要性能指標(biāo)
產(chǎn)品特性
市場應(yīng)用
又有車規(guī)級溝槽型SiC MOSFET
近日，韓國一家半導(dǎo)體企業(yè)宣布，他們也開發(fā)了1200V溝槽型SiC MOSFET器件，實(shí)現(xiàn)了車規(guī)級產(chǎn)品的本土化制造。
除了羅姆和英飛凌，國內(nèi)外還有哪些企業(yè)和機(jī)構(gòu)在開發(fā)溝槽型SiC MOSFET？今天，“三代半風(fēng)向”給大家盤點(diǎn)一下。
韓國KEC：
已開發(fā)車規(guī)級溝槽型 SiC MOS
據(jù)韓媒4月4日報道，韓國KEC公司發(fā)布公告稱，他們主導(dǎo)的韓國國家項(xiàng)目“電動汽車和新可再生能源用1200V溝槽型SiC MOSFET ”成功達(dá)到了性能要求。一位KEC負(fù)責(zé)人表示：“這項(xiàng)技術(shù)不僅要打入汽車和工業(yè)市場，還要打入門檻低的其他民生市場。”
KEC于1969年成立，是韓國非存儲功率半導(dǎo)體制造企業(yè)。
據(jù)了解，在KEC獲得該項(xiàng)目的研究成果之前，全球僅有兩家公司能夠量產(chǎn)1200V溝槽型SiC MOSFET。在溝槽型SiC功率半導(dǎo)體上，韓國100%依賴進(jìn)口。因此，在2017年10月，KEC的“1200V溝槽型SiC MOSFET器件”項(xiàng)目被韓國政府選定為國家項(xiàng)目。據(jù)KEC負(fù)責(zé)人黃昌燮透露，該項(xiàng)目的開發(fā)周期為18個月，并獲得了28.33億韓元（約1470萬人民幣）的研究費(fèi)用。
6家企業(yè)已量產(chǎn)
博世、日立等緊隨其后
除韓國KEC外，據(jù)“三代半風(fēng)向”的不完全統(tǒng)計，目前已經(jīng)有6家企業(yè)量產(chǎn)了溝槽SiC MOSFET。
▲ 2015年，羅姆開始批量生產(chǎn)業(yè)界首個溝槽型SiC MOSFET，將導(dǎo)通電阻降低了40％。
▲ 2016年，英飛凌推出1200 V溝槽SiC MOSFET——CoolSiC MOSFET，其導(dǎo)通電阻額定值為45mΩ。
展開 汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈全景圖（車規(guī)級芯片）
半導(dǎo)體總成的前十大供應(yīng)商：恩智浦、瑞薩電子、英飛凌、意法半導(dǎo)體、博世、德州儀器、安森美、羅姆半導(dǎo)體、東芝、亞德諾，掌控了全球車載半導(dǎo)體市場的80%以上的市場份額。全球TOP40的半導(dǎo)體生產(chǎn)商，掌控了車載半導(dǎo)體95%以上的市場份額。汽車芯片供應(yīng)商英飛凌、恩智浦、德州儀器、瑞薩電子等廠商則表示，汽車行業(yè)恢復(fù)的速度快于預(yù)期，廠商集中訂購芯片，給供應(yīng)鏈帶來巨大壓力。
從長遠(yuǎn)趨勢來看，未來汽車電子零部件市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?下面一起看看汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈全景圖：
最后圖解什么是車規(guī)級芯片：
以下圖片來源：:IO醬
來源：行業(yè)報告研究院
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