汽車(chē)電子產(chǎn)品的價(jià)格普遍比較貴，其中的主要原因之一就是PCBA加工生產(chǎn)中使用了車(chē)規級的電子元件，但什么樣的電子元件才是車(chē)規級的器件呢？我們先來(lái)看看電子元件在汽車(chē)上的應用和一般的消費電子在應用有什么差異。

1、環(huán)境要求

溫度：汽車(chē)電子對元件的工作溫度要求比較寬，根據不同的安裝位置等有不同的需求，但一般都要高于民用產(chǎn)品的要求（據說(shuō) AEC Q100 在 H 版中刪除了 0℃-70℃ 這檔溫度的要求，因為沒(méi)有哪個(gè)汽車(chē)產(chǎn)品要求可以這么低）。

舉例：

發(fā)動(dòng)機周邊：-40℃-150℃；

乘客艙：-40℃-85℃；

民用產(chǎn)品：0℃-70℃。

其它環(huán)境要求 濕度，發(fā)霉，粉塵，水，EMC 以及有害氣體侵蝕等等往往都高于消費電子產(chǎn)品要求。

2、振動(dòng)，沖擊

汽車(chē)在運動(dòng)的環(huán)境中工作，對很多電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，遭遇更多的振動(dòng)和沖擊。這種要求可能會(huì )比其他使用場(chǎng)景的產(chǎn)品要高很多。

3、可靠性

為了說(shuō)明汽車(chē)對可靠性的要求，我來(lái)?yè)Q個(gè)其它方式來(lái)說(shuō)明一下：

3.1. 設計壽命：一般的汽車(chē)設計壽命都在 15 年 20 萬(wàn)公里左右，遠大于消費電子產(chǎn)品壽命要求。

3.2. 在相同的可靠性要求下，系統組成的部件和環(huán)節越多，對組成的部件的可靠性要求就越高。目前車(chē)上的電子化程度已經(jīng)非常高了，從動(dòng)力總成到制動(dòng)系統，都裝配了大量的電子裝置，每個(gè)裝置里面又由很多的電子元件組成。如果就簡(jiǎn)單的把它們看成串聯(lián)關(guān)系，那么要保證整車(chē)達到相當的可靠性，對系統組成的每一個(gè)部分要求是非常高的，這也是為什么汽車(chē)零部件的要求經(jīng)常是用 PPM（百萬(wàn)分之一）來(lái)描述。

4、一致性要求

現在的汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)大規模生產(chǎn)的階段的，一款車(chē) 1 年可以生產(chǎn)數十萬(wàn)輛，所以這對產(chǎn)品質(zhì)量的一致性要求就非常高了。這在早些年對于半導體材料來(lái)說(shuō)，是挺有挑戰的。

畢竟生產(chǎn)半導體中的擴散等工藝的一致性是很難控制的，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品性能易離散，早期只能依靠老化和篩選來(lái)完成，現在隨著(zhù)工藝的不斷提高，一致性得到極大提高。質(zhì)量的一致性也是很多本地供應商和國際知名供應商的最大差異。對于組成復雜的汽車(chē)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，一致性差的元件導致整車(chē)出現安全隱患是肯定不能接受的。

再來(lái)看幾點(diǎn)其它的需求：

1、制造工藝

汽車(chē)產(chǎn)品制造工藝的要求，雖然汽車(chē)的零件也在不斷的向小型化和輕量化發(fā)展，但相對消費產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，在體積和功耗上還相對可以放松，一般使用的封裝較大，以保證有足夠的機械強度并符合主要的汽車(chē)供應商的制造工藝。

2、產(chǎn)品生命周期

雖然近些年，汽車(chē)產(chǎn)品不斷的降價(jià)，但汽車(chē)還是一個(gè)耐用的大件商品，必須要保持相當長(cháng)的時(shí)間的售后配件的供應能力。同時(shí)開(kāi)發(fā)一個(gè)汽車(chē)零件需要投入大量的驗證工作，更換元件帶來(lái)的驗證工作也是巨大的，所以整車(chē)制造企業(yè)和零部件供應商也需要維持較長(cháng)時(shí)間的穩定供貨。

3、標準

這樣看來(lái)，滿(mǎn)足汽車(chē)產(chǎn)品要求的確復雜，而且以上的要求是針對汽車(chē)零件的（對于電子元件來(lái)說(shuō)就是系統了），如何去轉換成電子元件的要求就變得很困難，為解決這個(gè)問(wèn)題就自然有一些規范標準出現，比較得到公認的就是 AEC 的標準：

AEC Q100 針對有源（Active Device）元件的要求

AEC Q200 針對無(wú)源（Possive Device）元件的要求

當然我猜想很多人還會(huì )說(shuō)，還有許多的整車(chē)廠(chǎng)的企業(yè)標準。但這點(diǎn)我也想來(lái)說(shuō)一下我的理解。整車(chē)廠(chǎng)確實(shí)是有相關(guān)的一般可靠性要求的標準，但它考核的是一個(gè)完整的汽車(chē)組件(由電子元件構成的系統)，而非直接針對組成這些組件的電子元件的要求（電阻，電容，三極管，芯片等），雖然它的要求是可以用來(lái)參考對下級元件的選型，但作為電子元件測試等來(lái)說(shuō)還是非常的不合適的。

4、車(chē)規的驗證

在實(shí)際生產(chǎn)中難免會(huì )使用到一些沒(méi)有 AEC Q100/200 認證的電子元件，很多車(chē)廠(chǎng)的人員都會(huì )希望進(jìn)行一些可靠性驗證，來(lái)驗證它是否滿(mǎn)足車(chē)規要求。

而我個(gè)人的看法是，這種方法并不太有效，因為這些測試都只能是必要不充分測試。只能用于否定該器件的可用性，而不能確定其可以使用。

原因很簡(jiǎn)單，樣本數量太少測試的項目并不充分。對于半導體這種大批量制造的元件，通過(guò)少量的樣本的測試來(lái)確定其可靠性，個(gè)人認為是非常的不靠譜的，這里我們也可以來(lái)看看 AEC Q100 進(jìn)行的主要認證測試項目，也就可以看出差別。

5、哪個(gè)標準要求高？

車(chē)規和工規，誰(shuí)的要求高。普遍的認為標準的高低順序是軍工 > 汽車(chē) > 工業(yè) > 消費電子。但個(gè)人卻不能完全接受這個(gè)順序。工業(yè)是個(gè)很寬的范圍，也遇到的環(huán)境和可靠性需要也是差異巨大的?？梢韵胂蟮玫奖热缫粋€(gè)大型工業(yè)設備的可靠性要求絕對不會(huì )比汽車(chē)要求低。（比如一個(gè)大型電廠(chǎng)的關(guān)鍵設備），而同時(shí)環(huán)境的苛刻度也可能會(huì )遠超汽車(chē)的要求，并不能簡(jiǎn)單的說(shuō)工規要求就比汽車(chē)低。

6、使用車(chē)規零件的壞處

任何選擇都不可能只有好處沒(méi)有壞處，使用車(chē)規電子元件有什么壞處呢？

首先就是貴，體系要求高，開(kāi)發(fā)驗證花費大，產(chǎn)量低導致成本高出消費電子一大截。相對較高的門(mén)檻也使得存在較多的銷(xiāo)售溢價(jià)。

其次的壞處就是選型困難。玩電子的人都知道發(fā)展到今天，電子元件相當的豐富，做相同功能的產(chǎn)品可以有多種方案，復雜度可能差異巨大，但有時(shí)為達到車(chē)規的要求，不得不放棄一些集成度高的方案。

還有一個(gè)比較明顯的壞處就是某些產(chǎn)品技術(shù)落后，大量的驗證工作影響到了新產(chǎn)品的上市速度，同時(shí)，芯片廠(chǎng)家一般的投放策略也是希望在消費電子市場(chǎng)上成熟后，才將該產(chǎn)品應用在到汽車(chē)市場(chǎng)上。比如在 2013 年開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品使用的 ARM Cortex A9 的處理器，當時(shí)在汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)基本上是最好的產(chǎn)品了，但消費市場(chǎng)上 ARM Cortex A57 的處理器并不稀奇。

7、使用非車(chē)規的電子元件在車(chē)上到底有多大的風(fēng)險

這個(gè)問(wèn)題真是比較復雜，得從多個(gè)方面來(lái)判斷：

7.1. 僅僅是沒(méi)有得到相關(guān)的認證，但其實(shí)產(chǎn)品的性能和可靠性是滿(mǎn)足要求的，并且也得到過(guò)大量的應用驗證。如果屬于這種情況風(fēng)險相對較小。

7.2. 這點(diǎn)是很重要的一點(diǎn)，就是元件和系統的關(guān)系。系統的性能和可靠性是由下一級的電子元件來(lái)構成的，所以在同樣的設計下，使用非車(chē)規的元件產(chǎn)品肯定要差。但好的設計，可以降低元件的性能要求，一個(gè)保護措施設計完善并能做到元件失效對系統影響輕微設計，就有可能使用非車(chē)規元件做出更好的產(chǎn)品。

由于當前技術(shù)工藝限制的影響，不是每種需要用在汽車(chē)上的電子元件都可以達到所謂的車(chē)規要求。但為了實(shí)現汽車(chē)上的某些功能，就必須要用到這些元件。這種情況可以分為兩類(lèi)：

a. 該功能的安全要求高，不能接受偏差

例子：緊急呼叫的 E-CALL 功能，為保證該功能，需要給設備安裝上后備電池。而該功能是涉及到生命安全的，按照某些公司的 ASILI（ISO26262）評級，要求達到 B 級。

而我們知道電池要做到 -40 度時(shí)保持高性能是很困難的。所以有公司的解決方案就是在電池上包上加熱電阻絲，在低溫時(shí)加熱它來(lái)保證性能，此時(shí)用單個(gè)元件的標準來(lái)看不合格，但作為零件總成，就可以滿(mǎn)足車(chē)廠(chǎng)的標準要求。這也可以看出整車(chē)廠(chǎng)的企業(yè)標準和元器件標準之間的關(guān)系。

b. 該功能一般不涉及安全，可以考慮接受偏差

如娛樂(lè )系統的液晶屏。在低溫時(shí)可能顯示的響應和光學(xué)性能都會(huì )下降。但這種情況會(huì )被打部分工程人員接受下來(lái)。

7.3. 一些「膽大」心不細的人，出于某些想法，如降低成本，或者可以獲得更好的性能，并僅想通過(guò)小數量的樣本，在較短時(shí)間來(lái)進(jìn)行驗證其性能和可靠性，這種情況我只能說(shuō)以后的事情靠人品了，誰(shuí)都不清楚會(huì )發(fā)生什么。