一文了解“車規(guī)級”認證標準：AEC-Q、IATF16949和ISO26262

前言小伙伴們在看汽車電子、芯片、元器件等相關(guān)項目，經(jīng)常會遇到項目方宣傳產(chǎn)品已經(jīng)到了客戶的什么階段（詳見《從原型到量產(chǎn)：什么是汽車項目中的A、B、C樣與SOP？》），產(chǎn)品通過了什么驗證，如果不清楚這些認證，就只能跟在現(xiàn)場附和，扮演“影帝”。（畢竟“金融羞恥”，我們都是三流人才服務一流創(chuàng)業(yè)團隊，跟不上節(jié)奏也是常態(tài)）也經(jīng)常看到，有些企業(yè)以首個通過XX認證，從而天價進行融資等。什么是“車規(guī)級”？AEC-Q、ISO 26262、IATF 16949等等，都是些什么意思？因為質(zhì)量體系整體龐大而復雜，本次目的是掃盲，也匯總了其他一些文章的內(nèi)容，如有錯漏之處，也歡迎優(yōu)秀的小伙伴們指正。

什么是“車規(guī)級”認證？
關(guān)于“車規(guī)級認證”，目前行業(yè)尚未有明確的定義，籠統(tǒng)而言，車規(guī)級認證一般指用于汽車領域的電子元件等必須滿足的一系列標準和認證。（但在不同語境下，有時也會有差異）
這些標準旨在確保汽車電子控制系統(tǒng)在各種復雜環(huán)境下都能穩(wěn)定、可靠地運行。車規(guī)級產(chǎn)品需要通過嚴格的質(zhì)量控制和測試驗證，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。



為什么強調(diào)車規(guī)級？
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IC組成一個ECU單元，50個ECU組成一輛車。假設每IC有1PPM（每百萬個零件中的失效個數(shù)），那么一整臺車就有15000PPM，即100臺車中就有1.5臺失效。
即使供應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非�？植赖暮蠊�。因此對汽車制造行業(yè)而言，經(jīng)常強調(diào)一項指標，零缺陷。
此外，汽車的使用環(huán)境是極其多變和嚴酷的。溫度波動、極端氣候條件、震動、碰撞以及濕度等因素，都對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非常熱，而剎車片在工作時溫度可能瞬間升高至上百攝氏度。這些條件都需要在設計階段進行充分考慮，并在最終的測試階段進行嚴格的驗證。
所以，滿足車規(guī)級是有較高難度和時間成本的，考慮到有時候還要求高性能，項目會以“車規(guī)級”為賣點，也是說得通的。


常見標準
對于可靠性標準來說的話，大家比較熟悉的如GB，主要是面向消費、商業(yè)和工業(yè)類產(chǎn)品。對于汽車元器件來說，主要是AEC-Q系列及JEDEC。對于軍標來說，主要遵循MIL-STD-883、202、750標準及GJB。

車規(guī)相關(guān)的主要標準有技術(shù)標準、體系標準、功能安全標準。
AEC-Q100和JEDEC是屬于技術(shù)標準，它有嚴格的、具體的、標準化的工作程序。
ISO9001和IATF16949只是提出一個要求，實際上并沒有嚴格和具體化的數(shù)據(jù)性表征。
ISO26262雖然在實施過程中會涉及到許多技術(shù)標準和規(guī)范（例如硬件設計規(guī)范、軟件編碼標準等），但它不是一種技術(shù)標準。它專注于汽車電子系統(tǒng)的功能安全，確保系統(tǒng)在設計、開發(fā)和生產(chǎn)過程中能夠滿足特定的安全目標。

序號	技術(shù)標準   JEDEC/AEC Q	質(zhì)量管理體系標準   ISO 9001/IATF 16949	功能安全標準   ISO 26262
1	有嚴格的，具體的，標準化的工作程序	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，絕對的判斷標準	沒有絕對，統(tǒng)一的判斷標準，依據(jù)企業(yè)自身的情況而定	有明確的功能安全目標和安全等級（ASIL）
3	基本上是以應用為主	只是闡述了管理思路，管理邏輯，管理方法論	關(guān)注產(chǎn)品的功能安全和風險管理
4	是需要實現(xiàn)的目標	是實現(xiàn)的具體手段	確保產(chǎn)品在設計、開發(fā)和生產(chǎn)過程中滿足功能安全要求
5	產(chǎn)品本身	日常生產(chǎn)經(jīng)營活動	側(cè)重產(chǎn)品本身

技術(shù)標準一般以應用為主，體系標準只是闡述管理思路、邏輯和方法。一切技術(shù)標準均以達到特定目標為目的，體系標準則是規(guī)定達到這些目標的具體方法。從核心目標上看，技術(shù)標準更加注重產(chǎn)品自身，而體系標準則更加注重日常運營和生產(chǎn)活動這一流程。 功能安全認證的范圍很寬，對象可以是實物，比如元器件，也可以是零部件，或是虛擬的非實體，比如認證一個公司流程（包括研發(fā)及生產(chǎn)），認證一個軟件等。

IATF16949、AEC-Q、ISO26262
1IATF 16949
為協(xié)調(diào)國際汽車質(zhì)量系統(tǒng)規(guī)范，世界主要汽車制造商及協(xié)會于1996年成立了一個專門機構(gòu)，稱為國際汽車推動小組，簡稱為IATF。
IATF 16949: 2016是基于ISO 9001: 2015，于2016年10月發(fā)布，替代ISO/TS 16949。它不是一個可獨立實施的質(zhì)量管理體系，而是包含汽車行業(yè)特定的補充要求，配合ISO 9001:2015共同實施。

IATF 16949標準，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）、測量系統(tǒng)分析（MSA）、統(tǒng)計過程控制（SPC）、生產(chǎn)件批準程序（PPAP）。① 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP），就是每一個企業(yè)尤其是生產(chǎn)制造企業(yè)對其整體的生產(chǎn)制造進行計劃與規(guī)劃安排。② 失效模式及結(jié)果分析（FMEA），主要是針對拿到失效結(jié)果后，如何去分析的參考。③ 測量系統(tǒng)分析（MSA），這主要是對于產(chǎn)品生產(chǎn)完成之后，應該如何對其進行測試，測試的設備是否齊全，能否讓之后的整個產(chǎn)品的質(zhì)量符合標準。④ 統(tǒng)計過程控制（SPC），保證了制造過程中沒有錯誤。⑤ 生產(chǎn)件批準程序（PPAP），對全部生產(chǎn)流程進行控制，從開發(fā)到小批量出貨，再到批量生產(chǎn)，批準流程均有相應的規(guī)定。所以IATF16949是一個定制得非常仔細的方法論，所有汽車或汽車零部件相關(guān)企業(yè)都會遵從IATF16949的質(zhì)量體系過程。2AEC-Q系列
AEC-Q標準是由國際汽車電子協(xié)會（Automotive Electronics Council，簡稱AEC）制定的一系列車規(guī)驗證標準，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，微機電系統(tǒng))、AEC-Q104(MCM，多芯片模塊)、AEC-Q200(被動器件，電阻、電容、電感)、AEC-Q007(BLR，板級可靠性)。

AEC測試條件雖然比消費型IC規(guī)范嚴苛，但測試條件仍以JEDEC或MIL-STD為主，另外加入特殊規(guī)格，例如電磁兼容性(emc)驗證。
① AEC-Q100AEC-Q100是基于失效機理的集成電路應力測試鑒定，適用于車用IC芯片的綜合可靠性測試認證標準，是芯片產(chǎn)品應用于汽車領域的基本門檻。② AEC-Q101AEC-Q101為汽車級半導體分立器件應力測試，主要對汽車分立器件，元器件標準規(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認證對象：汽車電子所有內(nèi)外使用的分立光電半導體元器件。LED光源在汽車的應用越來越廣，車燈照明、智能系統(tǒng)、盲點偵測等應用都需要高品質(zhì)的LED，也因此眾多LED元組件供貨商積極布局車用LED領域。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驗證是重要的通行證之一。④ AEC-Q103AEC-Q103是針對汽車傳感器的測試標準。⑤ AEC-Q104AEC-Q104認證主要針對車用多芯片模塊可靠性測試，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在汽車上實際使用環(huán)境，為復合式的環(huán)境，因此增加順序試驗，驗證通過的難度變高。針對零部件是否已經(jīng)通過了其他AEC-Q系列的測試，也會有不同的測試項目。⑥ AEC-Q200 AEC-Q200是針對汽車上應用的被動元器件的產(chǎn)品標準。汽車電子的過電壓保護存在更為嚴苛的電路條件，因此一般要求制造商通過ISO/IATF16949的質(zhì)量體系認證，相關(guān)的分立器件要求通過AECQ101認證，被動元件要求通過AEC-Q200認證，是非常嚴苛的認證規(guī)范。重點舉例：AEC-Q100認證 第一步，確定溫度等級。AEC-Q100有五個溫度等級：0，1，2，3，4。其中0為最高級別，相應的溫度區(qū)間為-40°C-150°C。若能達到0級要求則代表您的產(chǎn)品可以用于汽車的各個部件。

等級	系統(tǒng)	用途	驗證標準
Grade-0	動力，安全系統(tǒng)	發(fā)動機管理，動力轉(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)，倒車雷達，車窗等等	-40°C~+105°C
Grade-3	通信系統(tǒng)	GPS導航，移動通訊，F(xiàn)M等等	-40°C~+85°C
Grade-4	娛樂系統(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，共分為A、B、C、D、E、F、G，7個組的試驗。

AEC-Q100有專門的測試項目列表，可以根據(jù)不同器件特點，做不同的刪減。
AEC-Q100 vs 消費電子檢測
樣品數(shù)量：汽車電子是消費類的三倍，比如GB對消費類樣品數(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要求對所有產(chǎn)品進行可靠性測試，以保證在批量生產(chǎn)中實現(xiàn)零缺陷而消費類則無此條款，可進行抽檢。功能性測試：各汽車零部件廠商監(jiān)測數(shù)據(jù)均需要給出，即使是準確到個別零件。AEC-Q系列的特殊之處AEC（Automotive Electronics Council）是一個聯(lián)盟組織，不是一個認證委員會。AEC沒有設立認證委員會，因此沒有所謂的“AEC Certification”。與ISO或IATF在全球有標準化委員會不同，AEC的標準主要用于汽車電子組件的可靠性驗證。公司可以根據(jù)AEC標準進行完整的驗證后，自行對外宣布其產(chǎn)品符合AEC標準（即獲得AEC Qualified），或者可以通過中立的第三方實驗室取得AEC Qualified的報告。ISO或IATF的認證流程不同，企業(yè)不能自行對外宣告。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或多個電子電氣系統(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、電子設備、可編程電子器件等專門用于汽車領域的部件，旨在提高汽車電子、電氣產(chǎn)品功能安全的國際標準。


ISO 26262根據(jù)嚴重度（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。安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須達到ASIL D級，這是應用于安全保障的最嚴苛等級，因為其失效帶來的風險最高。而安全等級范圍的最低等級，如后燈等部件，僅需達到ASIL A級即可。大燈和剎車燈通常是ASIL B級，而巡航控制通常是ASIL C級。ISO 26262標準提供了：① 汽車生命周期（管理、研發(fā)、生產(chǎn)、運行、服務、報廢）和生命周期中必要的改裝活動。② 決定風險等級的具體風險評估方法（汽車安全完整性等級（Automotive Safety Integrity Level，ASIL）③ 使用ASIL方法來確定獲得可接受的殘余風險的必要安全要求。④ 確保獲得足夠的和可接受的安全等級的有效性和確定性措施。⑤ 功能安全受開發(fā)過程（包括具體要求、設計、執(zhí)行、集成、驗證、有效性和配置），生產(chǎn)過程和服務流程以及管理流程的影響。 標準針對由安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)的故障行為而引起的可能的危害（對人身健康的物理損害或破壞），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)的標準
ISO 9001：這是通用的質(zhì)量管理體系標準，雖然不是專門針對汽車行業(yè)的，但許多汽車零部件供應商也會遵循這一標準。ISO 14001：環(huán)境管理體系標準，幫助企業(yè)通過更有效的環(huán)境管理來減少對環(huán)境的影響。ISO 45001：職業(yè)健康安全管理體系標準，旨在幫助企業(yè)建立和實施職業(yè)健康安全管理體系。MIL-STD-810：這是一系列的美國軍用標準，雖然主要用于軍事設備，但許多汽車制造商也會參考這些標準來測試其產(chǎn)品的耐久性和可靠性。JAMA：日本汽車制造商協(xié)會（Japan Automobile Manufacturers Association）發(fā)布的一系列標準，包括汽車零部件的測試和認證。SAE J系列標準：美國汽車工程師協(xié)會（Society of Automotive Engineers）發(fā)布的標準，涵蓋從材料到整車的各個方面。UL標準：美國保險商實驗室（Underwriters Laboratories）發(fā)布的標準，涉及電氣和電子設備的安全和性能。CE標志：歐洲經(jīng)濟區(qū)（EEA）的產(chǎn)品安全認證標志，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備中限制使用特定的有害物質(zhì)。REACH：歐洲化學品管理法規(guī)，要求制造商和進口商對化學品進行注冊、評估、許可和限制。ECE：歐洲經(jīng)濟委員會的法規(guī)，涉及汽車安全、環(huán)保和節(jié)能等方面的標準。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：德國汽車工業(yè)協(xié)會（Verband der Automobilindustrie）發(fā)布的標準，涉及汽車零部件的生產(chǎn)和測試。

—END—