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村田電容代理商:確保汽車設計中被動元件的可靠性

時間:2023-11-27 09:39:40 作者:合通泰 點擊:

很難不為基本的被動元件感到一些同情。為什么呢?雖然像處理器、功率管理集成電路、離散功率器件和射頻元件這樣的有源器件受到設計師(和媒體)的關注,而這些謙遜的電阻器、電容器和磁性元件在比較中往往得到較少關注。它們被期望做好一件事,并在困難的環境中做好,并“離場”讓這些有源器件發光。

 

汽車中被動元件

但是,系統的可靠性要求所有眾多的單個元件在整個溫度、振動甚至污染物的工作范圍內“按規格”工作。因此,為了滿足汽車領域艱巨而嚴格的要求工程師和制造可靠的被動器件,除了要對電氣和機械細節進行適度關注外,還需要更多參與。

 

對于設計師來說,選擇汽車被動元件還需要考慮更多因素,而不僅僅是檢查其“合格性”。這還關系到“具備什么資質?”的問題。并沒有單一的最低汽車標準;相反,該行業為車輛內不同環境設定了不同的耐用程度來定義堅固性的級別。畢竟,發動機艙面臨的壓力情況與車廂環境有很大不同。

 

汽車被動器件的資質以行業的AEC-Q200標準為起點(注意相關的Q100標準涉及集成電路,而Q101是針對離散半導體器件)。總體上有五個等級,其中四個等級涵蓋了相對溫和的車廂到更為惡劣的發動機艙環境的車輛使用情況。

 

[AEC是汽車電子委員會(Automotive Electronics Council)的一個行業組織,旨在推動汽車電子元器件可靠性或鑒定標準的標準化;成員包括主要的汽車制造商和主要的電子元件制造商。]

 

盡管操作溫度范圍是AEC-Q200標準所要求的關鍵耐久性參數,但它并不是唯一的參數。其他定義的要求中還包括溫度循環、熱應力、尺寸穩定性、引腳強度、溶劑抵抗性、沖擊和振動、可焊性、可燃性和靜電放電等等。所有這些要求在滿足基本電氣性能規范的同時需要達到,簡而言之,獲得AEC-Q200級別x認可的“合格”的標簽并不容易。

 

因此,設計師需要管理兩個問題。

 

首先,他們必須小心不要在他們的BOM(物料清單)上“過度規格化”被動元件 - 在規定使用3級就足夠的情況下使用1級(發動機艙)會涉及成本和供應可用性的問題。還存在著相反的擔憂,即確保供應鏈(采購、庫存、生產)不會由于人為錯誤、可用性或對節省資金的錯誤嘗試而替代較低性能等級的產品。

 

當發生這種被動元件降級的情況時,可能會產生多種不愉快的后果:意外的現場故障,指責(很多時候是錯誤和過早的),通常從設計團隊起開始,不知道出了什么問題以及是誰的錯,需要各種科學鑒定團隊進行嚴肅而耗時的“偵探”工作,編寫報告和行動計劃;甚至可能出現召回和訴訟(是的,這些事情是會發生的……)。

 

因此,教訓很明確:要認真了解被動元件和其資質的不同級別和具體要求,選擇正確的元件,在設計和資質團隊指定的位置和用途上與供應商密切合作,并確保實際使用。



 
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