汽车电机可靠性测试-汽车芯片AEC-Q100认证解析

汽车IC的市场相较于资通讯科技(ICT)产业的*大差异为市场较为封闭，且前期的开发及验证期可能长达3年，对中国台湾、中国大陆IC业者已习惯即时上市(Time to Market)的运作模式相悖，价值理念也不尽相同，本文将说明AEC-Q100的IC验证规范并解析晶片商如何满足车厂/模组厂客户的需求，探讨焦点将放在2014年9月新改版规范AEC-Q100 H版的要求进行解读。
初探NVH-什么是NVH
NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写.这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是较直接和较表面的.车辆的NVH问题是*汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一.有统计资料显示,整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系,而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上.
二、NVH特性研究在改进汽车乘坐舒适性中的应用
NVH特性的研究不仅仅适用于整个汽车新产品的开发过程,而且适用于改进现有车型乘坐舒适性的研究.这是一项针对汽车的某一个系统或总成进行建模分析,找出对乘坐舒适性影响较大的因素,通过改善激励源振动状况(降幅或移频)或控制激励源振动噪声向车室内的传递来提高乘坐舒适性.
汽车动力总成悬置系统的隔振研究以及发动机进排气噪声的研究是改善整车舒适性的重要内容,动力总成液压悬置系统的发展与完善使这一问题得到较好的解决.悬架系统和转向系统对路面不平度激励的传递和响应对驾驶员及乘客的乘坐舒适性有很大影响,分析悬架系统的动力学特性可以改善它的传递特性,减少振动和噪声;通过对转向操纵机构和仪表板进行有限元分析,可以使转向柱管、方向盘的固有频率移出激励频率范围并保证仪表板的响应振幅较小.汽车制动时产生的噪声严重影响了车室内乘员的舒适性,实验制动噪声主要是由于制动器摩擦元件磨损不均匀造成的,通过对制动盘等元件进行有限元分析以及它的磨损特性对产生噪声的影响等问题的研究,可以改善制动工况下的整车NVH特性.另外,随着车速的不断提高,高速流动的空气与车身撞击摩擦产生的振动噪声已经成为车室噪声的重要来源.
汽车在使用一段时间之后,一些元件(如传动系的齿轮、联轴节、悬架中的橡胶衬套、制动器中的制动盘等)的磨损将对整车的NVH特性产生重要影响,它们的强度、可靠性和灵敏度分析是研究整车特性的重要工作,这也就是所谓高行驶里程下汽车NVH特性的研究.

NVH是什么
NVH包含三部分：噪声Noise、振动Vibration、不舒适性Harshness。
NVH测试-广电计量
针对不同企业的测试目的，广电计量可为NVH领域提供标准法去测试、研发摸底测试、竞品对标测试等各类标准化测试，以及数据服务、声源定位、道路测试、工程服务等非标测试。
NVH未来趋势与变化
1.传统汽车靠发劢机来掩盖其它部件的噪声，而新能源汽车取消了发动机这个较大的噪声源，使其它声色各异的NVH问题凸显了出来；
2.长久以来，汽车行业NVH的任务是尽可能减小噪音，但是，们在长期和噪音做斗争的过程中，慢慢发现传统的声压级等评价标准并不能反映人们对于噪声的主观判断，在这样的情况下，声品质的概念便应运而生了，声品质DNA是未来NVH的真正挑战；
3.传统的异响测试大多局限于主观判断有无异响产生，如何让听得见的异响看得见，是未来异响测试的发展趋势。
广电计量检测（GRGT）NVH测试能力

汽车车灯电子元器件AEC-Q102认证
目前汽车产业中针对于零件及品质系统标准的就是AEC(汽车电子)，针对于主动零件所设计出的标准为[AEC-Q100]，针对于被动元件设计为[AEC-Q200]，其规范了被动零件所必须达成的产品品质与可靠度。
AEC-Q102是基于集成电路应力测试认证的失效机理。
自2017年3月份以来，车灯光器件按照*新的AEC-Q102进行认证测试。如果成功完成根据本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 Q102认证。供应商可以与客户协商，可以在样品尺寸和条件的认证上比文件要求的要放宽些，但是只有完成要求实现的时候才能认为零件通过了AEC Q102认证。

我实验室元器件失效分析设备能力：
电性测试：LCR阻抗分析仪、高阻计、耐压测试仪、ESD测试仪、探针台、半导体参数分析仪、**图示仪、可编程电源、电子负载、示波器、频谱分析仪、数字/模拟集成电路测试机台、电磁继电器测试系统。
形貌观察：体视显微镜、金相显微镜、X-RAY透射系统、声学扫描显微镜、扫描电镜、透射电镜、聚焦离子束。
制样设备：机械开封机、化学开封机、反应离子刻蚀机、研磨抛光机。
应力试验设备：高低温试验箱-热循环试验、热冲击试验箱-热冲击试验、振动台-机械振动试验、恒定加速度试验台-恒定加速度试验、可编程电源-电压、功率老炼试验、电子负载-电流、功率老炼、频率发生器-老炼试验、浪涌发生器-浪涌试验、高温真空箱。

制定相应验证步骤方能打入车厂供应链
消费性产品的产品功能设计，一般IC设计业者早已驾轻就熟，而这一两年，随着汽车市场逐步走向车联网、电动车领域，需要更多驾驶资讯整合系统，也让IC设计业者找到进入市场的敲门砖。然而，消费性电子产品而言，产品寿命设计约1～3年为汰换周期，但车用电子则以10年起跳，上看15年寿命期。如何寻找有经验的实验室，协助客户了解车规，制定相对应的AEC-Q100验证步骤与手法，顺利进入车厂供应链，是为重要的事。
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