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如何打造百分百可靠的車載電子元器件

來源: 發(fā)布時間:2017-06-10 10:07:06 次瀏覽

力特Littelfuse)而言,汽車應(yīng)用并非新市場,這家以保護器件起家的公司,在車用保險絲市場一直居于領(lǐng)先地位。“在傳統(tǒng)汽車保護領(lǐng)域,比如 保險盒里的保險絲,我們牢牢占據(jù)行業(yè)第一名位置。”力特電子業(yè)務(wù)部高級工程師戴泰初告訴與非網(wǎng)記者。

 

不過隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,車載電子系統(tǒng)保護的概念早已不局限于汽車保險絲,從儀表盤到車燈,從動力總成系統(tǒng)到高級駕駛輔助,所有車載電子系統(tǒng)都需要保護器件,而且汽車行駛速度快,工作環(huán)境復(fù)雜,一旦電子系統(tǒng)失靈,后果十分嚴(yán)重。而各種保護措施就是確保電子系統(tǒng)不會失靈的最后一道防線,因此可以認(rèn)為,保護器件的可靠性就決定了汽車電子系統(tǒng)的可靠性,所以力特汽車電子商務(wù)副總裁兼總經(jīng)理Eyal Altman說:力特汽車電子產(chǎn)品追求的是百分百的可靠性。

 

 

那么車載電子保護器件的可靠性如何保證,汽車電子系統(tǒng)的安全設(shè)計又需要注意哪些要素呢?


戴泰初表示,車規(guī)器件門檻非常高,想進入汽車行業(yè)的供應(yīng)商,其制造工廠除必須通過ISO9001以及ISO14001等標(biāo)準(zhǔn),還需要通過一個汽車產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)TS16949。具體圍繞TS16969,還有很多內(nèi)容要做。他舉了一個例子,TS16969中的生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(Production Part Approval Process,簡稱PPAP)規(guī)定了包括生產(chǎn)件和散裝材料在內(nèi)的生產(chǎn)件批準(zhǔn)的一般要求,這是相當(dāng)繁瑣的一項工作,但要進入汽車前裝市場,供應(yīng)商的PPAP文件必須得到汽車廠商的認(rèn)可。


其次,電子元器件進入前裝市場還需要通過AEC-Q的一系列標(biāo)準(zhǔn)。“針對不同的器件,例如TVS管、TVS陣列、壓敏電阻和可恢復(fù)的高分子電阻PPTC(Polymeric Positive Temperature Coefficient)等,都有相應(yīng)的測試項目,與普通商業(yè)級產(chǎn)品測試相比,車載元器件標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q的測試難度都會加強,例如高溫高濕、溫度沖擊、振動測試等,遠遠比普通元器件的測試標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)苛。”


AEC-Q標(biāo)準(zhǔn)可稱之為元器件合格性標(biāo)準(zhǔn),此外針對電路保護元件的應(yīng)用場景,例如靜電防護與電氣瞬變要求,都有一系列的國際標(biāo)準(zhǔn),由上可見,打造車載電子系統(tǒng)的安全防線并非易事。


在車載電子系統(tǒng)安全設(shè)計方面,戴泰初強調(diào)在設(shè)計早期將電路保護納入考慮非常重要,這是最有效可靠的安全設(shè)計理念,但不幸的是,在系統(tǒng)設(shè)計階段,電路保護設(shè)計往往被低估,甚至完全忽略。


“一定要在設(shè)計前期的時候,把電路保護考慮在內(nèi),等功能實現(xiàn)完成再考慮保護就來不及了。”以靜電保護為例,現(xiàn)在汽車電子系統(tǒng)越來越復(fù)雜,用到的芯片越來越多,功能越來越強大,但芯片抗ESD能力并沒有多大變化,因此系統(tǒng)的防靜電設(shè)計就變得非常重要。如果實現(xiàn)防靜電設(shè)計考慮得不周全,產(chǎn)品被靜電損壞而失效的可能性就會大幅上升,即使在出廠前進行ESD檢驗發(fā)現(xiàn)了問題,修改設(shè)計也會影響到整個產(chǎn)品的量產(chǎn)時間,因為在設(shè)計后期加入的保護器件有可能導(dǎo)致整個PCB板重新布局布線,這將大幅延遲設(shè)計周期。“加入保護器件會給電路造成哪些影響,是否會增加電路的損耗,到后期再考慮這些問題就已經(jīng)晚了,所以在早期的時候,就要對電路保護方案進行通盤考慮。”


據(jù)戴泰初介紹,近年來,力特在汽車電子領(lǐng)域的產(chǎn)品線一直在延伸,已經(jīng)從最擅長的電路保護產(chǎn)品,延伸到功率控制和傳感器方面,在2016年收購了安森美半導(dǎo)體的TVS管和車用點火IGBT以后,汽車產(chǎn)品線愈加豐富。力特也于該年新成立了汽車電子事業(yè)部,汽車應(yīng)用市場顯然成為了力特未來的一個重點方向,就像Eyal Altman說得一樣:汽車產(chǎn)業(yè)正在面臨巨變,更多電子模塊被采用意味著需要更多的保護產(chǎn)品。

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