汽车上安装有由多个电子零部件构成的ECU(电子控制单元)。即使汽车在恶劣的环境下行驶,电子零部件也必须不出故障地正常工作。因此,车载用电子零部件与民生品相比,要求其达到更为严格的品质条件。
AEC标准规定了车载用半导体元器件的品质管理标准。AEC标准包括不同的种类,本次我们将对以无源元件为对象的AEC-Q200进行解说。同时,还要对符合AEC-Q200的松下电器产品进行介绍。
什么是AEC标准的AEC-Q200
什么是AEC标准
AEC(Automotive Electronics Council:汽车电子委员会)是于1990年代成立的组织,该组织以美国三大汽车厂家为中心,并有大型电子零部件厂家的参与。在这里,制定车载用电子零部件的标准和品质的通用标准。特别是,AEC的元件技术委员会(AEC Component Technical Committee)负责制定电子零部件的可靠性和认证基准。
AEC标准是车载用电子零部件可靠性的全球标准。如果没有达到既定的基准,汽车相关厂家就不会购买该零部件。AEC标准的种类,每类电子零部件各不相同,以无源元件为对象的标准则是“AEC-Q200”。无源元件是指是消耗、存储或释放被供给的电力的零部件。
- AEC-Q100 集成电路(IC)
- AEC-Q101 分立半导体(电容器、晶体管、二极管等)
- AEC-Q102 分立光电半导体(LED等)
- AEC-Q103 车载传感器
- AEC-Q104 多芯片模块(安装有多个裸芯片、IC等的模块)
- AEC-Q200 无源元件(电阻器、电容器、电感器等)
AEC-Q200的等级
根据产品的使用温度范围,AEC标准被区分为不同的等级,各个零部件可使用的场所不同。AEC-Q200具有5个等级,等级数越低,越必须承受低温和高温。
等级 | 温度范围 | 典型的应用部位例 | |
---|---|---|---|
低温 | 高温 | ||
0 | -50°C | +150°C | 所有安装部位 |
1 | -40°C | +125°C | 引擎室的大部分 |
2 | -40°C | +105°C | 乘客室的高温部位 |
3 | -40°C | +85°C | 乘客室的大部分 |
4 | 0°C | +70°C | 电器用以外 |
AEC-Q200的试验项目
要使汽车在恶劣的环境下也安全行驶,电子零部件必须不出故障地继续正常工作。要作为符合AEC-Q200的产品投放市场,必须通过在苛刻的条件下进行的环境试验和电气试验。成为AEC-Q200认证对象的无源元件和要应用的试验项目如下表所示。
试验对象涉及多方面,包括电容器、电阻器、压敏电阻器、晶体振子等,并为每类零部件确定试验项目。要进行的试验项目根据零部件的种类是引线零部件还是SMD(Surface Mount Device:表面贴装零部件)而不同。此外,即使是相同的电容器,试验项目也会因品种而不同,因此需要注意。
测试 No. |
压力・测试 | 成分 | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
钽和铌电容器 | 陶瓷电容器 | 铝电解电容器 | 薄膜电容器 | 磁性部件 | 网络 | 电阻器 | 热敏电阻器 | 微调电容器/电阻器 | 压敏电阻器 | 水晶振子 | 陶瓷谐振器 | EMI 抑制器/滤波器 | 高分子自复保险丝 | 保险丝 | 电气双层电容器 | ||
桌号 | |||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
1 | 应力试验前后的电气特性检查 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
3 | 高温(耐热性)试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ||
4 | 温度突变试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
5 | 破坏性的物理检查 | ✕ | ✕ | ||||||||||||||
7 | 高温高湿负荷试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
8 | 高温负荷寿命试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
9 | 外观检查 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
10 | 外形尺寸 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
11 | 端子强度试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
12 | 耐溶剂性试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
13 | 冲击试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
14 | 振动试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
15 | 焊锡耐热性试验 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |
17 | ESD | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ||||||
18 | 锡焊性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
19 | 电气特性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
20 | 可燃性 | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |||
21 | 基板固着性(SMD) | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | |
22 | 端子强度(SMD) | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ | ✕ |
24 | 阻燃性 | ✕ | |||||||||||||||
25 | 旋转寿命 | ✕ | |||||||||||||||
27 | 浪涌电压 | ✕ | |||||||||||||||
30 | 电源线瞬态抗扰性试验 | ✕ | ✕ | ||||||||||||||
32 | 短路电流耐久性试验 | ✕ | |||||||||||||||
33 | 故障电流耐久性试验 | ✕ | |||||||||||||||
34 | 寿命终点的状态验证 | ✕ | |||||||||||||||
35 | 助推启动耐受性 | ✕ | |||||||||||||||
36 | 负载突降耐受性 | ✕ |
符合AEC-Q200的产品介绍
所用的电解质是导电性聚合物和电解液的融合物。通过抑制漏电流,不仅可以施加较大的纹波电流,还有望提高设备的可靠性。可适应抗振动结构品(ø6~)。 最好类别温度150 ℃。最适合于在要求小型、高可靠性的ECU和通信基站等中使用。
铝电解电容器(表面贴装型)
具有业界领先的高耐热性、长寿命、低阻抗、高纹波电容器,最适合于用于电子设备的电源。适用于从一般电子设备到车载电器用途,也可适应抗振动结构品(ø8以上)。最好类别温度125 ℃。还可适应RoHS指令(2011/65/EU)和无铅焊锡。
薄膜电容器(汽车用、产业基础设施用)
它是一种可适应高压和大电流的电容器,用于xEV(电动汽车)、工业基础设施用逆变器电路的平滑、缓冲和噪声抑制。电极采用借助独特的蒸镀技术制成的带有安全机构的薄膜。最好类别温度110 ℃。符合AEC-Q200标准的xEV充电电路用薄膜电容器的系列如下所示。
贴片电阻
备有从高耐热芯片电阻器到电阻网络的各种产品阵容。最好类别温度175 ℃。
车载用功率电感器
虽然体积很小,但可适应大电流,节省了ECU电源电路的空间。其特点是,与铁氧体类型的功率电感器相比,在高频段损耗少。最好类别温度160 ℃。根据其优异的耐热性和抗振动性,最适合于在恶劣环境下的ECU上使用。
NTC热敏电阻(片式)
属于表面贴装类型(0402/0603/1005/1608尺寸),具有广范围的电阻温度系数和电阻值。采用叠层结构和独特的外电形成技术实现高可靠性,同时还提供了高耐热的适合车载的产品,可使用温度高达150°C。
静电抑制器
ESD抑制器是用来保护电子设备免受静电影响的电子零部件。在不施加高电压的通常使用时,为确保高速差动信号电路和高频电路的信号品质做出贡献。高耐量ESD抑制器(EZAEG3W11AV)符合AEC-Q200标准。最好类别温度125 ℃。
片式压敏电阻
压敏电阻器是指可变电阻器。这是灵活运用电阻值随施加电压的大小而变化的特性来保护电子设备免受雷涌和静电的电子零部件。采用独特的陶瓷材料/工艺技术,实现优异的静电防护效果。它可用于从电源到高速信号线的广泛用途。唯独车载用的片式压敏电阻器符合AEC-Q200标准。最好类别温度150 ℃。
压敏电阻 (ZNR 浪涌吸收器)
ZNR浪涌吸收器是用来吸收有害的浪涌电压以防止电子设备损坏的电子零部件。它被广泛应用于从OA(办公自动化)设备到汽车的所有用途。SMD类型HF系列符合AEC-Q200标准。最好类别温度150 ℃。
小结
AEC标准是车载用电子零部件可靠性的全球标准,其中,AEC-Q200是以无源元件为对象的标准。通过在苛刻条件下进行的试验,最终可作为符合AEC-Q200的产品投放市场。松下电器拥有符合AEC-Q200的众多产品,为车载用产品开发做出贡献。