Những gì các nhà thiết kế nên biết về AEC-Q100

Một thành phần bị lỗi có thể lăn tuyết thành 1.000 phương tiện bị lỗi. Đó là lý do tại sao AEC-Q100 có một quả đấm sắt về tiêu chuẩn ô tô.

Khi ROHM Semiconductor gần đây phát hành IC khuếch đại loa , một trong những đặc điểm nổi bật của thiết bị là chứng chỉ AEC-Q100 của nó. "Chứng nhận theo tiêu chuẩn độ tin cậy của ô tô AEC-Q100 và hỗ trợ hoạt động ở nhiệt độ cao lên đến 105 ℃ cho phép đầu ra giọng nói ổn định... Ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt," thông cáo báo chí giải thích.

Nhưng chính xác thì AEC-Q100 đòi hỏi những gì đối với các kỹ sư thiết kế, đặc biệt là những người làm việc trong lĩnh vực ô tô?

AEC-Q100 chỉ áp dụng cho các IC đóng gói

AEC-Q100 chủ yếu áp dụng cho các IC đóng gói. Hình ảnh được sử dụng với sự cho phép của Hội đồng Điện tử Ô tô

Định hướng ngành công nghiệp ô tô như một kỹ sư điện có nghĩa là tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành. Một tiêu chuẩn quan trọng đối với các nhà thiết kế ô tô là tuân thủ AEC-Q100, theo định nghĩa của Hội đồng Điện tử Ô tô .

Các bộ phận điện của xe phải chịu nhiều áp lực và hoạt động trong điều kiện động. Vì vậy, chứng chỉ của AEC, chủ yếu áp dụng cho các IC đóng gói, tập trung vào cả độ tin cậy và tuổi thọ. Thử nghiệm căng thẳng trong giai đoạn thiết kế, đến lượt nó, ra đời các hệ thống ô tô mạnh hơn, dễ dự đoán hơn.

Nền tảng của AEC-Q100

Hội đồng Điện tử Ô tô được thành lập bởi Chrysler, Ford và General Motors để hình thành các tiêu chuẩn chất lượng chung cho các bộ phận điện. Tiêu chuẩn AEC-Q100 đóng vai trò là kim chỉ nam quan trọng cho các nhà cung cấp phụ tùng trong lĩnh vực ô tô. AEC vẫn nhắc nhở các nhà sản xuất tôn trọng chính sách QC nội bộ của họ cùng với trình độ của họ. Hội đồng này cũng bao gồm các nhà cung cấp ô tô và chất bán dẫn lớn , theo Richard Oshiro, Giám đốc hệ thống quản lý chất lượng ô tô của Monopher Power Systems.

Bối cảnh của hệ sinh thái ô tô. Hình ảnh được sử dụng với sự cung cấp của Richard Oshiro, MPS

AEC-Q100 đã có nhiều bản sửa đổi kể từ khi ra mắt. Phiên bản hiện tại, sửa đổi H, được thành lập năm 2014- predating sắp xảy ra năm 2020 phát hành sửa đổi J . Mỗi bản sửa đổi cập nhật các chính sách của AEC phù hợp với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô.

Tiêu chuẩn kiểm tra

Các tiêu chuẩn riêng biệt tồn tại cho cả các thành phần chủ động và thụ động — cộng với các mô-đun đa chip (MCM). Có các tiêu chuẩn phụ lâu đời trong Q100 , xác định kiểm tra căng thẳng và các đánh giá khác. Bao gồm các:

Q100-001: Kiểm tra độ đứt dây liên kết
Q100-002: Thử nghiệm phóng tĩnh điện mô hình cơ thể người
Q100-004: Kiểm tra IC Latch-Up
Q100-005: Chương trình bộ nhớ không bay hơi / Xóa độ bền, lưu giữ dữ liệu và kiểm tra tuổi thọ hoạt động
Q100-007: Mô phỏng lỗi và chấm điểm thử nghiệm
Q100-008: Tỷ lệ hỏng hóc đầu đời
Q100-009: Đánh giá phân phối điện
Q100-010: Thử nghiệm cắt bi hàn
Q100-011: Mẫu thiết bị đã sạc (CDM) Kiểm tra phóng điện tĩnh điện (Mới)
Q100-012: Đặc tính độ tin cậy ngắn mạch của thiết bị điện thông minh cho hệ thống 12V

Bạn có thể nhận thấy một số thành viên còn thiếu trong danh sách đó. AEC ngừng hoạt động cả 003 và 006. Việc ngừng hoạt động có thể xảy ra khi các tiêu chuẩn ô tô thay đổi và khi AEC phát triển các thử nghiệm mới hơn.

Các thử nghiệm này đo lường sức mạnh, độ an toàn, độ tin cậy và khả năng tồn tại tổng thể của các vi mạch. Mỗi thử nghiệm đều có tiêu chí không đạt và tiêu chí chấp nhận.

Cũng giống như với AEC-Q100 nói chung, mỗi bài kiểm tra con được sửa đổi định kỳ. Các nhà sản xuất phải bám sát những thay đổi này để luôn tuân thủ. Đôi khi, các bản sửa đổi chủ yếu bao gồm những thay đổi và tổ chức lại từ ngữ nhỏ.

Điều kiện nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những yếu tố lớn nhất trong việc tuân thủ AEC. Trên thực tế, Oshiro giải thích rằng có bốn cấp độ khác nhau theo đặc điểm kỹ thuật Q100:

Lớp 0: -40 ° C đến 150 ° C
Lớp 1: -40 ° C đến 125 ° C
Lớp 2: -40 ° C đến 105 ° C
Lớp 3: -40 ° C đến 85 ° C

Chúng biểu thị phạm vi hoạt động cho các IC đóng gói. Các ứng dụng khác nhau sẽ yêu cầu các thành phần ở các cấp khác nhau, vì vậy các nhà thiết kế phải lập kế hoạch cho phù hợp.

Tại sao AEC-Q100 này lại quan trọng?

Độ tin cậy luôn là một chủ đề trung tâm trong không gian ô tô. Người tiêu dùng thường mong đợi để giữ xe của họ trên 10 năm. Điều đó có nghĩa là các bộ phận điện quan trọng phải duy trì chức năng để giảm các sự cố trên đường và chi phí sở hữu trọn đời.

Tiêu chuẩn này cũng quan trọng vì hiệu ứng quả cầu tuyết của một vi mạch bị lỗi. Nếu không được chú ý, thành phần này có thể dẫn đến hàng nghìn xe bị lỗi phải thu hồi.

Ví dụ về lý do tại sao AEC-Q100 lại quan trọng. Hình ảnh được sử dụng với sự cung cấp của Richard Oshiro, MPS

Công việc đó bắt đầu với các nhà cung cấp và đội kỹ thuật của họ. Theo đó, các nhà sản xuất ô tô phải kiểm tra các nhà cung cấp này để đảm bảo sử dụng các thành phần điện phù hợp.

Lĩnh vực ô tô luôn thay đổi và những thay đổi của chính AEC-Q100 phản ánh những xu hướng này. Các tiêu chuẩn này cũng đảm bảo rằng các thành phần kết hợp tốt với nhau. Theo một bài báo của Qorvo về khả năng chi trả của AEC-Q100 , chất bán dẫn cung cấp năng lượng cho nhiều hệ thống trong ô tô, tất cả đều phải hoạt động hài hòa — được điều khiển bởi các bộ phận được chứng nhận:

Tàu điện
Thông tin giải trí
Kết nối mạng
Hệ thống điện tử
Sự thoải mái và kiểm soát
Khung xe
Cơ chế an toàn

Có rất nhiều yếu tố phụ thuộc vào độ tin cậy của vi mạch và các kỹ sư có một phần vai trò trong việc lựa chọn sản phẩm có thể gây ra những hậu quả lớn sau này.

Các tiêu chuẩn thành phần nhất định như AEC-Q100 đã bao giờ là một trở ngại trong chu trình phát triển sản phẩm chưa? Hay nó đã đơn giản hóa nhóm tùy chọn của bạn? Chia sẻ kinh nghiệm của bạn trong các bình luận bên dưới.