汽车质量标准初阶入门：资质认证的真正意义

在2018年的文章《汽车质量标准初阶入门：哪些认证标准与我们息息相关》中，我们探讨了当时的车规质量标准。自那时起，汽车市场获得了长足发展，电子设备在车辆内外扮演的角色愈发重要。本文重新审视了这一主题并更新了相关知识点，重点介绍由下一代汽车电子和通信技术所塑造的新标准。

现代与下一代汽车

现代车辆设计是一项极其复杂的任务。如今的汽车已不仅仅是一部机械装置，而是拥有多达100个可编程电子控制单元（ECU）和上亿行代码的复杂电子生态系统。这些系统负责管理从发动机、动力总成，到信息娱乐、通信和安全功能等的一切事务。随着汽车技术向更先进的驾驶辅助系统和自主驾驶等方向突飞猛进，汽车设计的复杂程度也在持续攀升。

这一演进过程中的一个重大转变是向软件定义车辆（SDV）的过渡；即由软件而非硬件决定汽车的功能。不同于围绕机械框架构建的传统车辆，SDV更像是智能手机——通过软件更新不断进化，而无需硬件修改或推出新车型。这种软件驱动的变革是汽车行业的一个重要里程碑，为完全自主驾驶汽车（AV）等的未来发展铺平了道路。此类SDV系统采用了先进的电源管理集成电路（PMIC）、电机控制器件（MCD），以及无线通信系统等，如图1所示。

这些SDV车辆连接至云端，能够实现与其环境的无缝数字交互，并允许通过空中下载（OTA）进行软件升级，而无需硬件改动。SDV以软件驱动的架构为设计基础，集成了信息娱乐系统、数字座舱和高级车辆控制等功能。这种方式使SDV具有高度适应性，能够随着新功能的出现而不断进化，变得更加智能，并在其整个生命周期内不断升级并保持互联。

当前，汽车行业已成为电子系统增长最快的市场，高质量元器件的重要性前所未有地突出。消费电子、军事、工业和汽车等不同行业根据其应用场景有着不同的要求。本文针对汽车和消费电子市场进行比较，并重点介绍了资质标准的关键差异。虽然大多数消费电子产品的测试要求不那么严格，但某些消费类产品（如冰箱和洗衣机）的标准要求高于手机。如下表所示，一些消费产品中的电子元件在使用寿命、温度合规性和耐用性方面低于汽车中的元件。

汽车电子产品的关键设计要素

汽车电子系统日益复杂，并控制着越来越多的功能；因此，以下几个关键设计要素必须纳入考量：

• 坚固性与可靠性：汽车电子元件必须能够承受日常使用中的恶劣条件，包括极端温度、湿度和机械应力。
• 使用寿命：与消费电子产品不同，汽车需稳定可靠地运行十年甚至更久。这种寿命要求每个元件都必须经久耐用。
• 抗干扰：车辆内部的众多电子系统必须共存，且不能产生电磁干扰和射频（RF）信号干扰，以免影响关键功能的性能。

为了确保这些因素得到充分解决，汽车行业针对元件的制造和测试制定了严格的质量标准。只有符合这些标准的部件才有资格用于汽车，从而确保它们一旦嵌入车辆电子系统中便不会失效。

关键车规质量标准

若要使元件获得“车规质量”认证，制造商必须在整个生产和测试过程中遵循若干行业标准。IATF 16949是由国际汽车工作组（IATF）制定的车辆质量管理体系国际标准，适用于为汽车行业制造零件、总成和电子元件的组织。该标准旨在建立一个强调持续改进和缺陷预防的质量管理体系。它还注重减少浪费和供应链差异，同时高效满足客户需求并提升客户满意度。该标准基于ISO 9001，但包括针对各汽车制造商的客户特定要求。该标准立足于七大质量管理原则：以客户为中心、领导作用、全员参与、过程方法、改进、循证决策以及关系管理。

汽车电子委员会（AEC）是一个由克莱斯勒（Chrysler）、福特（Ford）和通用汽车（GM）在20世纪90年代成立的行业组织，旨在建立共同的零件认证和质量体系标准。AEC元件技术委员会是制定可靠、高质量电子元件标准的标准化机构。如下表所示，这一委员会已经为汽车领域制定了若干AEC标准。符合以下规格的元件无需额外的元件级认证测试，即可适用于严苛的车载环境。

车规资质测试

从晶圆级到成品，车用元件在生产过程的不同阶段都会接受测试：

• 晶圆级与组装：每颗裸片都会接受多次光学检查，以发现元件集成到汽车系统后可能导致故障的任何缺陷。

• 成品测试及载带卷盘测试：尽管采用了最佳的制造工艺，但始终存在因意外异常导致部件早期失效的风险。因此，汽车制造过程包括成品测试等额外的筛选环节，以便将“异常”部件在送达客户之前识别并剔除。
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