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一文了解“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn):AEC-Q、IATF16949和ISO26262

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匿名  發(fā)表于 2024-9-3 09:07:00 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

前言小伙伴們?cè)诳雌囯娮、芯片、元器件等相關(guān)項(xiàng)目,經(jīng)常會(huì)遇到項(xiàng)目方宣傳產(chǎn)品已經(jīng)到了客戶的什么階段(詳見《從原型到量產(chǎn):什么是汽車項(xiàng)目中的A、B、C樣與SOP?》),產(chǎn)品通過(guò)了什么驗(yàn)證,如果不清楚這些認(rèn)證,就只能跟在現(xiàn)場(chǎng)附和,扮演“影帝”。(畢竟“金融羞恥”,我們都是三流人才服務(wù)一流創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),跟不上節(jié)奏也是常態(tài))也經(jīng)?吹,有些企業(yè)以首個(gè)通過(guò)XX認(rèn)證,從而天價(jià)進(jìn)行融資等。什么是“車規(guī)級(jí)”?AEC-Q、ISO 26262、IATF 16949等等,都是些什么意思?因?yàn)橘|(zhì)量體系整體龐大而復(fù)雜,本次目的是掃盲,也匯總了其他一些文章的內(nèi)容,如有錯(cuò)漏之處,也歡迎優(yōu)秀的小伙伴們指正。

什么是“車規(guī)級(jí)”認(rèn)證?
關(guān)于“車規(guī)級(jí)認(rèn)證”,目前行業(yè)尚未有明確的定義,籠統(tǒng)而言,車規(guī)級(jí)認(rèn)證一般指用于汽車領(lǐng)域的電子元件等必須滿足的一系列標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證。(但在不同語(yǔ)境下,有時(shí)也會(huì)有差異)
這些標(biāo)準(zhǔn)旨在確保汽車電子控制系統(tǒng)在各種復(fù)雜環(huán)境下都能穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。車規(guī)級(jí)產(chǎn)品需要通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測(cè)試驗(yàn)證,具備高可靠性、高耐久性和高安全性,為汽車的性能和安全性提供充足的保障。



為什么強(qiáng)調(diào)車規(guī)級(jí)?
汽車上的元器件數(shù)量極多,而失效概率是累加的。
以傳統(tǒng)車為例,基本以300個(gè)IC組成一個(gè)ECU單元,50個(gè)ECU組成一輛車。假設(shè)每IC有1PPM(每百萬(wàn)個(gè)零件中的失效個(gè)數(shù)),那么一整臺(tái)車就有15000PPM,即100臺(tái)車中就有1.5臺(tái)失效。
即使供應(yīng)鏈上下游制造商合作,1.5%失效率都將給安全性要求很高的車輛帶來(lái)非常恐怖的后果。因此對(duì)汽車制造行業(yè)而言,經(jīng)常強(qiáng)調(diào)一項(xiàng)指標(biāo),零缺陷。
此外,汽車的使用環(huán)境是極其多變和嚴(yán)酷的。溫度波動(dòng)、極端氣候條件、震動(dòng)、碰撞以及濕度等因素,都對(duì)汽車的零部件提出了極高的要求。例如,車輛內(nèi)部的溫度分布不均,靠近引擎的部位可能會(huì)非常熱,而剎車片在工作時(shí)溫度可能瞬間升高至上百攝氏度。這些條件都需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行充分考慮,并在最終的測(cè)試階段進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證。
所以,滿足車規(guī)級(jí)是有較高難度和時(shí)間成本的,考慮到有時(shí)候還要求高性能,項(xiàng)目會(huì)以“車規(guī)級(jí)”為賣點(diǎn),也是說(shuō)得通的。


常見標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于可靠性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)的話,大家比較熟悉的如GB,主要是面向消費(fèi)、商業(yè)和工業(yè)類產(chǎn)品。對(duì)于汽車元器件來(lái)說(shuō),主要是AEC-Q系列及JEDEC。對(duì)于軍標(biāo)來(lái)說(shuō),主要遵循MIL-STD-883、202、750標(biāo)準(zhǔn)及GJB。

車規(guī)相關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、體系標(biāo)準(zhǔn)、功能安全標(biāo)準(zhǔn)
AEC-Q100和JEDEC是屬于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它有嚴(yán)格的、具體的、標(biāo)準(zhǔn)化的工作程序。
ISO9001和IATF16949只是提出一個(gè)要求,實(shí)際上并沒(méi)有嚴(yán)格和具體化的數(shù)據(jù)性表征。
ISO26262雖然在實(shí)施過(guò)程中會(huì)涉及到許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(例如硬件設(shè)計(jì)規(guī)范、軟件編碼標(biāo)準(zhǔn)等),但它不是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它專注于汽車電子系統(tǒng)的功能安全,確保系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中能夠滿足特定的安全目標(biāo)。
序號(hào)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
  JEDEC/AEC Q

質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)
  ISO 9001/IATF 16949

功能安全標(biāo)準(zhǔn)
  ISO 26262

1
有嚴(yán)格的,具體的,標(biāo)準(zhǔn)化的工作程序
只是提出了要求
專注于功能安全,確保產(chǎn)品在特定功能上安全可靠
2
有統(tǒng)一,絕對(duì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)
沒(méi)有絕對(duì),統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)企業(yè)自身的情況而定
有明確的功能安全目標(biāo)和安全等級(jí)(ASIL)
3
基本上是以應(yīng)用為主
只是闡述了管理思路,管理邏輯,管理方法論
關(guān)注產(chǎn)品的功能安全和風(fēng)險(xiǎn)管理
4
是需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)
是實(shí)現(xiàn)的具體手段
確保產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中滿足功能安全要求
5
產(chǎn)品本身
日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)
側(cè)重產(chǎn)品本身
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般以應(yīng)用為主,體系標(biāo)準(zhǔn)只是闡述管理思路、邏輯和方法。一切技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均以達(dá)到特定目標(biāo)為目的,體系標(biāo)準(zhǔn)則是規(guī)定達(dá)到這些目標(biāo)的具體方法。從核心目標(biāo)上看,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更加注重產(chǎn)品自身,而體系標(biāo)準(zhǔn)則更加注重日常運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)活動(dòng)這一流程。 功能安全認(rèn)證的范圍很寬,對(duì)象可以是實(shí)物,比如元器件,也可以是零部件,或是虛擬的非實(shí)體,比如認(rèn)證一個(gè)公司流程(包括研發(fā)及生產(chǎn)),認(rèn)證一個(gè)軟件等。

IATF16949、AEC-Q、ISO26262
1IATF 16949
為協(xié)調(diào)國(guó)際汽車質(zhì)量系統(tǒng)規(guī)范,世界主要汽車制造商及協(xié)會(huì)于1996年成立了一個(gè)專門機(jī)構(gòu),稱為國(guó)際汽車推動(dòng)小組,簡(jiǎn)稱為IATF。
IATF 16949: 2016是基于ISO 9001: 2015,于2016年10月發(fā)布,替代ISO/TS 16949。它不是一個(gè)可獨(dú)立實(shí)施的質(zhì)量管理體系,而是包含汽車行業(yè)特定的補(bǔ)充要求,配合ISO 9001:2015共同實(shí)施。

IATF 16949標(biāo)準(zhǔn),有5大工具:產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃(APQP)、失效模式和后果分析(FMEA)、測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)、生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)。① 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃(APQP),就是每一個(gè)企業(yè)尤其是生產(chǎn)制造企業(yè)對(duì)其整體的生產(chǎn)制造進(jìn)行計(jì)劃與規(guī)劃安排。② 失效模式及結(jié)果分析(FMEA),主要是針對(duì)拿到失效結(jié)果后,如何去分析的參考。③ 測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA),這主要是對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)完成之后,應(yīng)該如何對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試的設(shè)備是否齊全,能否讓之后的整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。④ 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC),保證了制造過(guò)程中沒(méi)有錯(cuò)誤。⑤ 生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP),對(duì)全部生產(chǎn)流程進(jìn)行控制,從開發(fā)到小批量出貨,再到批量生產(chǎn),批準(zhǔn)流程均有相應(yīng)的規(guī)定。所以IATF16949是一個(gè)定制得非常仔細(xì)的方法論,所有汽車或汽車零部件相關(guān)企業(yè)都會(huì)遵從IATF16949的質(zhì)量體系過(guò)程。2AEC-Q系列
AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際汽車電子協(xié)會(huì)(Automotive Electronics Council,簡(jiǎn)稱AEC)制定的一系列車規(guī)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),主要用于確保汽車電子零部件的可靠性和質(zhì)量。
根據(jù)零部件類型,分為:
AEC-Q100(IC芯片)、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光電器件)、AEC-Q103(MEMS,微機(jī)電系統(tǒng))、AEC-Q104(MCM,多芯片模塊)、AEC-Q200(被動(dòng)器件,電阻、電容、電感)、AEC-Q007(BLR,板級(jí)可靠性)。

AEC測(cè)試條件雖然比消費(fèi)型IC規(guī)范嚴(yán)苛,但測(cè)試條件仍以JEDEC或MIL-STD為主,另外加入特殊規(guī)格,例如電磁兼容性(emc)驗(yàn)證。
① AEC-Q100AEC-Q100是基于失效機(jī)理的集成電路應(yīng)力測(cè)試鑒定,適用于車用IC芯片的綜合可靠性測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),是芯片產(chǎn)品應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的基本門檻。② AEC-Q101AEC-Q101為汽車級(jí)半導(dǎo)體分立器件應(yīng)力測(cè)試,主要對(duì)汽車分立器件,元器件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,如:車用光電耦合器:用于車用隔離件、接口轉(zhuǎn)換器,光電耦合器,觸摸屏控制盤,整卷分立器件等。③ AEC-Q102AEC-Q102認(rèn)證對(duì)象:汽車電子所有內(nèi)外使用的分立光電半導(dǎo)體元器件。LED光源在汽車的應(yīng)用越來(lái)越廣,車燈照明、智能系統(tǒng)、盲點(diǎn)偵測(cè)等應(yīng)用都需要高品質(zhì)的LED,也因此眾多LED元組件供貨商積極布局車用LED領(lǐng)域。但如何讓其LED產(chǎn)品在車電市場(chǎng)中占有一席之地,通過(guò)AEC-Q102驗(yàn)證是重要的通行證之一。④ AEC-Q103AEC-Q103是針對(duì)汽車傳感器的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。⑤ AEC-Q104AEC-Q104認(rèn)證主要針對(duì)車用多芯片模塊可靠性測(cè)試,是AEC-Q系列家族成員中較新的汽車電子規(guī)范。AEC-Q104上,為了依據(jù)MCM在汽車上實(shí)際使用環(huán)境,為復(fù)合式的環(huán)境,因此增加順序試驗(yàn),驗(yàn)證通過(guò)的難度變高。針對(duì)零部件是否已經(jīng)通過(guò)了其他AEC-Q系列的測(cè)試,也會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目。⑥ AEC-Q200 AEC-Q200是針對(duì)汽車上應(yīng)用的被動(dòng)元器件的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。汽車電子的過(guò)電壓保護(hù)存在更為嚴(yán)苛的電路條件,因此一般要求制造商通過(guò)ISO/IATF16949的質(zhì)量體系認(rèn)證,相關(guān)的分立器件要求通過(guò)AECQ101認(rèn)證,被動(dòng)元件要求通過(guò)AEC-Q200認(rèn)證,是非常嚴(yán)苛的認(rèn)證規(guī)范。重點(diǎn)舉例:AEC-Q100認(rèn)證 第一步,確定溫度等級(jí)。AEC-Q100有五個(gè)溫度等級(jí):0,1,2,3,4。其中0為最高級(jí)別,相應(yīng)的溫度區(qū)間為-40°C-150°C。若能達(dá)到0級(jí)要求則代表您的產(chǎn)品可以用于汽車的各個(gè)部件。
等級(jí)
系統(tǒng)
用途
驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)
Grade-0
動(dòng)力,安全系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)管理,動(dòng)力轉(zhuǎn)向,剎車,安全氣囊等等
-40°C~+150°C
Grade-1
車身控制系統(tǒng)
防盜,燈光,雨刷,門鎖等等
-40°C~+125°C
Grade-2
行駛控制系統(tǒng)
儀表盤,座椅,空調(diào),倒車?yán)走_(dá),車窗等等
-40°C~+105°C
Grade-3
通信系統(tǒng)
GPS導(dǎo)航,移動(dòng)通訊,F(xiàn)M等等
-40°C~+85°C
Grade-4
娛樂(lè)系統(tǒng)
音響,顯示屏等等
0°C~+70°C
第二步,跑Test Flow。根據(jù)芯片的制作流程階段安排試驗(yàn),共分為A、B、C、D、E、F、G,7個(gè)組的試驗(yàn)。

AEC-Q100有專門的測(cè)試項(xiàng)目列表,可以根據(jù)不同器件特點(diǎn),做不同的刪減。
AEC-Q100 vs 消費(fèi)電子檢測(cè)
樣品數(shù)量:汽車電子是消費(fèi)類的三倍,比如GB對(duì)消費(fèi)類樣品數(shù)量規(guī)定在225顆以上,但AEC-Q100就需要715顆以上。全檢vs抽檢:AEC-Q100要求對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行可靠性測(cè)試,以保證在批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)零缺陷而消費(fèi)類則無(wú)此條款,可進(jìn)行抽檢。功能性測(cè)試:各汽車零部件廠商監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均需要給出,即使是準(zhǔn)確到個(gè)別零件。AEC-Q系列的特殊之處AEC(Automotive Electronics Council)是一個(gè)聯(lián)盟組織,不是一個(gè)認(rèn)證委員會(huì)。AEC沒(méi)有設(shè)立認(rèn)證委員會(huì),因此沒(méi)有所謂的“AEC Certification”。與ISO或IATF在全球有標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)不同,AEC的標(biāo)準(zhǔn)主要用于汽車電子組件的可靠性驗(yàn)證。公司可以根據(jù)AEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完整的驗(yàn)證后,自行對(duì)外宣布其產(chǎn)品符合AEC標(biāo)準(zhǔn)(即獲得AEC Qualified),或者可以通過(guò)中立的第三方實(shí)驗(yàn)室取得AEC Qualified的報(bào)告。ISO或IATF的認(rèn)證流程不同,企業(yè)不能自行對(duì)外宣告。3ISO 26262
ISO 26262《道路車輛功能安全》適用于安裝在量產(chǎn)道路車輛上的包含一個(gè)或多個(gè)電子電氣系統(tǒng)的與安全相關(guān)系統(tǒng)。 主要定位在汽車行業(yè)中特定的電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件等專門用于汽車領(lǐng)域的部件,旨在提高汽車電子、電氣產(chǎn)品功能安全的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。


ISO 26262根據(jù)嚴(yán)重度(Severity)、暴露率(Exposure)、可控性(Controllability),給汽車上的全部電子電氣系統(tǒng)劃分安全等級(jí)。安全氣囊、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須達(dá)到ASIL D級(jí),這是應(yīng)用于安全保障的最嚴(yán)苛等級(jí),因?yàn)槠涫?lái)的風(fēng)險(xiǎn)最高。而安全等級(jí)范圍的最低等級(jí),如后燈等部件,僅需達(dá)到ASIL A級(jí)即可。大燈和剎車燈通常是ASIL B級(jí),而巡航控制通常是ASIL C級(jí)。ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)提供了:① 汽車生命周期(管理、研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)行、服務(wù)、報(bào)廢)和生命周期中必要的改裝活動(dòng)。② 決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的具體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法(汽車安全完整性等級(jí)(Automotive Safety Integrity Level,ASIL)③ 使用ASIL方法來(lái)確定獲得可接受的殘余風(fēng)險(xiǎn)的必要安全要求。④ 確保獲得足夠的和可接受的安全等級(jí)的有效性和確定性措施。⑤ 功能安全受開發(fā)過(guò)程(包括具體要求、設(shè)計(jì)、執(zhí)行、集成、驗(yàn)證、有效性和配置),生產(chǎn)過(guò)程和服務(wù)流程以及管理流程的影響。 標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)由安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)的故障行為而引起的可能的危害(對(duì)人身健康的物理?yè)p害或破壞),包括這些系統(tǒng)相互作用而引起的可能的危害。

其他相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)
ISO 9001這是通用的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn),雖然不是專門針對(duì)汽車行業(yè)的,但許多汽車零部件供應(yīng)商也會(huì)遵循這一標(biāo)準(zhǔn)。ISO 14001環(huán)境管理體系標(biāo)準(zhǔn),幫助企業(yè)通過(guò)更有效的環(huán)境管理來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。ISO 45001職業(yè)健康安全管理體系標(biāo)準(zhǔn),旨在幫助企業(yè)建立和實(shí)施職業(yè)健康安全管理體系。MIL-STD-810這是一系列的美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn),雖然主要用于軍事設(shè)備,但許多汽車制造商也會(huì)參考這些標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)試其產(chǎn)品的耐久性和可靠性。JAMA日本汽車制造商協(xié)會(huì)(Japan Automobile Manufacturers Association)發(fā)布的一系列標(biāo)準(zhǔn),包括汽車零部件的測(cè)試和認(rèn)證。SAE J系列標(biāo)準(zhǔn):美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)(Society of Automotive Engineers)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),涵蓋從材料到整車的各個(gè)方面。UL標(biāo)準(zhǔn):美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(Underwriters Laboratories)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),涉及電氣和電子設(shè)備的安全和性能。CE標(biāo)志:歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)(EEA)的產(chǎn)品安全認(rèn)證標(biāo)志,表明產(chǎn)品符合相關(guān)的健康、安全和環(huán)保要求。RoHS限制有害物質(zhì)使用的指令,要求在電子和電氣設(shè)備中限制使用特定的有害物質(zhì)。REACH歐洲化學(xué)品管理法規(guī),要求制造商和進(jìn)口商對(duì)化學(xué)品進(jìn)行注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制。ECE歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的法規(guī),涉及汽車安全、環(huán)保和節(jié)能等方面的標(biāo)準(zhǔn)。GMW通用汽車公司的全球材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Global Material Data System),用于管理汽車材料和零部件的規(guī)范。VDA:德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)(Verband der Automobilindustrie)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),涉及汽車零部件的生產(chǎn)和測(cè)試。

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