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“车规级”元器件

发布时间:2023-07-12      浏览次数:803

一、什么是车规级?

车规级器件是可以通过AEC-Q101应用在汽车电子领域的器件,相比于普通消费级的器件它可以在更恶劣的环境下正常工作,并拥有更长的设计寿命等

我们从不同方面对比汽车电子元器件与一般消费电子元器件的应用差异。

 

 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。

举例:

发动机周边:-40℃-150℃;

乘客舱:-40℃-85℃;

民用产品:0℃-70℃。

其它环境要求:湿度、发霉、粉尘、水、EMC 以及有害气体侵蚀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,故车规级器件对比消费级器件会遭遇更多的振动和冲击,需要更强的稳定性。

 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。

③ 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。

二、车规级标准?

AEC是“Automotive Electronics Council汽车电子协会”的简称。克莱斯勒、福特和通用汽车为建立一套通用的零件资质及质量系统标准而设立了汽车电子协会,是主要汽车制造商与美国的主要部件制造商汇聚一起成立的、以车载电子部件的可靠性以及认定标准的规格化为目的的团体。

AEC-Q规定车规元器件应完成的试验项目及条件,用于验证电子元器件能否达到AEC的要求。AEC-Q的要求非常严格,如果成功完成根据AEC-Q文件各要点需要的测试结果,那么将允许供应商声称他们的零件通过了AEC-Q认证。

AEC-Q适用于汽车用芯片、无源器件、分立半导体器件等认证,针对不同的器件分别有不同的测试标准对应,不同的标准也分别对应不同的测试项。

例如为了符合AEC-Q101标准需要做以下测试:

  • 各项参数测试:如性能测试、外观、参数验证、物理尺寸、热阻、雪崩耐量、短路可靠性、介质完整性等;

  • 环境应力实验:按照军用电子器件环境适应性标准和汽车电子通用环境适应性标准,执行器件的应力实验,如高温反偏、高温栅偏压、温度循环、高压蒸煮、HAST、高温高湿反偏、高温高湿工作、间歇工作寿命、功率温度循环、常加速、振动、冲击、气密性等;

  • 工艺质量评价:针对封装、后续电子组装工艺,以及使用可靠性进行的相应元器件工艺质量评价,如ESD、DPA、端子强度、耐溶剂试验、耐焊接热、可焊性、绑线拉力剪切力、芯片推力、无铅测试等。

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    众力为半导体成立于2017年,是一家由清华大学、西安电子科技大学博士团队创立,致力于半导体功率器件设计研发、技术合作、实验评测、实验设备高端定制、方案推广为一体的高新技术企业。目前,公司已成功开发出SiC功率器件动态参数测试系统、GaN HEMT动态参数测试系统,已装备清华大学微电子研究院、西安电子科技大学、北方工业大学、哈尔滨理工大学等科研院所。公司建立了具有CNAS、CMA资质的新型功率器件研究实验室,服务于半导体行业,专注于新型器件(SiC、GaN等)材料分析、元器件检测、可靠性评测、系统功能验证等领域。

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