一文了解“車規(guī)級”認證標準：AEC-Q、IATF16949和ISO26262

前言小伙伴們在看汽車電子、芯片、元器件等相關(guān)項目，經(jīng)常會遇到項目方宣傳產(chǎn)品已經(jīng)到了客戶的什么階段（詳見《從原型到量產(chǎn)：什么是汽車項目中的A、B、C樣與SOP？》），產(chǎn)品通過了什么驗證，如果不清楚這些認證，就只能跟在現(xiàn)場附和，扮演“影帝”。（畢竟“金融羞恥”，我們都是三流人才服務一流創(chuàng)業(yè)團隊，跟不上節(jié)奏也是常態(tài)）也經(jīng)�？吹�，有些企業(yè)以首個通過XX認證，從而天價進行融資等。什么是“車規(guī)級”？AEC-Q、ISO 26262、IATF 16949等等，都是些什么意思？因為質(zhì)量體系整體龐大而復雜，本次目的是掃盲，也匯總了其他一些文章的內(nèi)容，如有錯漏之處，也歡迎優(yōu)秀的小伙伴們指正。

什么是“車規(guī)級”認證？
關(guān)于“車規(guī)級認證”，目前行業(yè)尚未有明確的定義，籠統(tǒng)而言，車規(guī)級認證一般指用于汽車領(lǐng)域的電子元件等必須滿足的一系列標準和認證。（但在不同語境下，有時也會有差異）
這些標準旨在確保汽車電子控制系統(tǒng)在各種復雜環(huán)境下都能穩(wěn)定、可靠地運行。車規(guī)級產(chǎn)品需要通過嚴格的質(zhì)量控制和測試驗證，具備高可靠性、高耐久性和高安全性，為汽車的性能和安全性提供充足的保障。



為什么強調(diào)車規(guī)級？
汽車上的元器件數(shù)量極多，而失效概率是累加的。
以傳統(tǒng)車為例，基本以300個IC組成一個ECU單元，50個ECU組成一輛車。假設(shè)每IC有1PPM（每百萬個零件中的失效個數(shù)），那么一整臺車就有15000PPM，即100臺車中就有1.5臺失效。
即使供應鏈上下游制造商合作，1.5%失效率都將給安全性要求很高的車輛帶來非�？植赖暮蠊�。因此對汽車制造行業(yè)而言，經(jīng)常強調(diào)一項指標，零缺陷。
此外，汽車的使用環(huán)境是極其多變和嚴酷的。溫度波動、極端氣候條件、震動、碰撞以及濕度等因素，都對汽車的零部件提出了極高的要求。例如，車輛內(nèi)部的溫度分布不均，靠近引擎的部位可能會非常熱，而剎車片在工作時溫度可能瞬間升高至上百攝氏度。這些條件都需要在設(shè)計階段進行充分考慮，并在最終的測試階段進行嚴格的驗證。
所以，滿足車規(guī)級是有較高難度和時間成本的，考慮到有時候還要求高性能，項目會以“車規(guī)級”為賣點，也是說得通的。


常見標準
對于可靠性標準來說的話，大家比較熟悉的如GB，主要是面向消費、商業(yè)和工業(yè)類產(chǎn)品。對于汽車元器件來說，主要是AEC-Q系列及JEDEC。對于軍標來說，主要遵循MIL-STD-883、202、750標準及GJB。

車規(guī)相關(guān)的主要標準有技術(shù)標準、體系標準、功能安全標準。
AEC-Q100和JEDEC是屬于技術(shù)標準，它有嚴格的、具體的、標準化的工作程序。
ISO9001和IATF16949只是提出一個要求，實際上并沒有嚴格和具體化的數(shù)據(jù)性表征。
ISO26262雖然在實施過程中會涉及到許多技術(shù)標準和規(guī)范（例如硬件設(shè)計規(guī)范、軟件編碼標準等），但它不是一種技術(shù)標準。它專注于汽車電子系統(tǒng)的功能安全，確保系統(tǒng)在設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)過程中能夠滿足特定的安全目標。

序號	技術(shù)標準   JEDEC/AEC Q	質(zhì)量管理體系標準   ISO 9001/IATF 16949	功能安全標準   ISO 26262
1	有嚴格的，具體的，標準化的工作程序	只是提出了要求	專注于功能安全，確保產(chǎn)品在特定功能上安全可靠
2	有統(tǒng)一，絕對的判斷標準	沒有絕對，統(tǒng)一的判斷標準，依據(jù)企業(yè)自身的情況而定	有明確的功能安全目標和安全等級（ASIL）
3	基本上是以應用為主	只是闡述了管理思路，管理邏輯，管理方法論	關(guān)注產(chǎn)品的功能安全和風險管理
4	是需要實現(xiàn)的目標	是實現(xiàn)的具體手段	確保產(chǎn)品在設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)過程中滿足功能安全要求
5	產(chǎn)品本身	日常生產(chǎn)經(jīng)營活動	側(cè)重產(chǎn)品本身

技術(shù)標準一般以應用為主，體系標準只是闡述管理思路、邏輯和方法。一切技術(shù)標準均以達到特定目標為目的，體系標準則是規(guī)定達到這些目標的具體方法。從核心目標上看，技術(shù)標準更加注重產(chǎn)品自身，而體系標準則更加注重日常運營和生產(chǎn)活動這一流程。 功能安全認證的范圍很寬，對象可以是實物，比如元器件，也可以是零部件，或是虛擬的非實體，比如認證一個公司流程（包括研發(fā)及生產(chǎn)），認證一個軟件等。

IATF16949、AEC-Q、ISO26262
1IATF 16949
為協(xié)調(diào)國際汽車質(zhì)量系統(tǒng)規(guī)范，世界主要汽車制造商及協(xié)會于1996年成立了一個專門機構(gòu)，稱為國際汽車推動小組，簡稱為IATF。
IATF 16949: 2016是基于ISO 9001: 2015，于2016年10月發(fā)布，替代ISO/TS 16949。它不是一個可獨立實施的質(zhì)量管理體系，而是包含汽車行業(yè)特定的補充要求，配合ISO 9001:2015共同實施。

IATF 16949標準，有5大工具：產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP）、失效模式和后果分析（FMEA）、測量系統(tǒng)分析（MSA）、統(tǒng)計過程控制（SPC）、生產(chǎn)件批準程序（PPAP）。① 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP），就是每一個企業(yè)尤其是生產(chǎn)制造企業(yè)對其整體的生產(chǎn)制造進行計劃與規(guī)劃安排。② 失效模式及結(jié)果分析（FMEA），主要是針對拿到失效結(jié)果后，如何去分析的參考。③ 測量系統(tǒng)分析（MSA），這主要是對于產(chǎn)品生產(chǎn)完成之后，應該如何對其進行測試，測試的設(shè)備是否齊全，能否讓之后的整個產(chǎn)品的質(zhì)量符合標準。④ 統(tǒng)計過程控制（SPC），保證了制造過程中沒有錯誤。⑤ 生產(chǎn)件批準程序（PPAP），對全部生產(chǎn)流程進行控制，從開發(fā)到小批量出貨，再到批量生產(chǎn)，批準流程均有相應的規(guī)定。所以IATF16949是一個定制得非常仔細的方法論，所有汽車或汽車零部件相關(guān)企業(yè)都會遵從IATF16949的質(zhì)量體系過程。2AEC-Q系列
AEC-Q標準是由國際汽車電子協(xié)會（Automotive Electronics Council，簡稱AEC）制定的一系列車規(guī)驗證標準，主要用于確保汽車電子零部件的可靠性和質(zhì)量。
根據(jù)零部件類型，分為：
AEC-Q100（IC芯片）、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光電器件)、AEC-Q103(MEMS，微機電系統(tǒng))、AEC-Q104(MCM，多芯片模塊)、AEC-Q200(被動器件，電阻、電容、電感)、AEC-Q007(BLR，板級可靠性)。

AEC測試條件雖然比消費型IC規(guī)范嚴苛，但測試條件仍以JEDEC或MIL-STD為主，另外加入特殊規(guī)格，例如電磁兼容性(emc)驗證。
① AEC-Q100AEC-Q100是基于失效機理的集成電路應力測試鑒定，適用于車用IC芯片的綜合可靠性測試認證標準，是芯片產(chǎn)品應用于汽車領(lǐng)域的基本門檻。② AEC-Q101AEC-Q101為汽車級半導體分立器件應力測試，主要對汽車分立器件，元器件標準規(guī)范要求，如：車用光電耦合器：用于車用隔離件、接口轉(zhuǎn)換器，光電耦合器，觸摸屏控制盤，整卷分立器件等。③ AEC-Q102AEC-Q102認證對象：汽車電子所有內(nèi)外使用的分立光電半導體元器件。LED光源在汽車的應用越來越廣，車燈照明、智能系統(tǒng)、盲點偵測等應用都需要高品質(zhì)的LED，也因此眾多LED元組件供貨商積極布局車用LED領(lǐng)域。但如何讓其LED產(chǎn)品在車電市場中占有一席之地，通過AEC-Q102驗證是重要的通行證之一。④ AEC-Q103AEC-Q103是針對汽車傳感器的測試標準。⑤ AEC-Q104AEC-Q104認證主要針對車用多芯片模塊可靠性測試，是AEC-Q系列家族成員中較新的汽車電子規(guī)范。AEC-Q104上，為了依據(jù)MCM在汽車上實際使用環(huán)境，為復合式的環(huán)境，因此增加順序試驗，驗證通過的難度變高。針對零部件是否已經(jīng)通過了其他AEC-Q系列的測試，也會有不同的測試項目。⑥ AEC-Q200 AEC-Q200是針對汽車上應用的被動元器件的產(chǎn)品標準。汽車電子的過電壓保護存在更為嚴苛的電路條件，因此一般要求制造商通過ISO/IATF16949的質(zhì)量體系認證，相關(guān)的分立器件要求通過AECQ101認證，被動元件要求通過AEC-Q200認證，是非常嚴苛的認證規(guī)范。重點舉例：AEC-Q100認證 第一步，確定溫度等級。AEC-Q100有五個溫度等級：0，1，2，3，4。其中0為最高級別，相應的溫度區(qū)間為-40°C-150°C。若能達到0級要求則代表您的產(chǎn)品可以用于汽車的各個部件。

等級	系統(tǒng)	用途	驗證標準
Grade-0	動力，安全系統(tǒng)	發(fā)動機管理，動力轉(zhuǎn)向，剎車，安全氣囊等等	-40°C~+150°C
Grade-1	車身控制系統(tǒng)	防盜，燈光，雨刷，門鎖等等	-40°C~+125°C
Grade-2	行駛控制系統(tǒng)	儀表盤，座椅，空調(diào)，倒車雷達，車窗等等	-40°C~+105°C
Grade-3	通信系統(tǒng)	GPS導航，移動通訊，F(xiàn)M等等	-40°C~+85°C
Grade-4	娛樂系統(tǒng)	音響，顯示屏等等	0°C~+70°C

第二步，跑Test Flow。根據(jù)芯片的制作流程階段安排試驗，共分為A、B、C、D、E、F、G，7個組的試驗。

AEC-Q100有專門的測試項目列表，可以根據(jù)不同器件特點，做不同的刪減。
AEC-Q100 vs 消費電子檢測
樣品數(shù)量：汽車電子是消費類的三倍，比如GB對消費類樣品數(shù)量規(guī)定在225顆以上，但AEC-Q100就需要715顆以上。全檢vs抽檢：AEC-Q100要求對所有產(chǎn)品進行可靠性測試，以保證在批量生產(chǎn)中實現(xiàn)零缺陷而消費類則無此條款，可進行抽檢。功能性測試：各汽車零部件廠商監(jiān)測數(shù)據(jù)均需要給出，即使是準確到個別零件。AEC-Q系列的特殊之處AEC（Automotive Electronics Council）是一個聯(lián)盟組織，不是一個認證委員會。AEC沒有設(shè)立認證委員會，因此沒有所謂的“AEC Certification”。與ISO或IATF在全球有標準化委員會不同，AEC的標準主要用于汽車電子組件的可靠性驗證。公司可以根據(jù)AEC標準進行完整的驗證后，自行對外宣布其產(chǎn)品符合AEC標準（即獲得AEC Qualified），或者可以通過中立的第三方實驗室取得AEC Qualified的報告。ISO或IATF的認證流程不同，企業(yè)不能自行對外宣告。3ISO 26262
ISO 26262《道路車輛功能安全》適用于安裝在量產(chǎn)道路車輛上的包含一個或多個電子電氣系統(tǒng)的與安全相關(guān)系統(tǒng)。 主要定位在汽車行業(yè)中特定的電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件等專門用于汽車領(lǐng)域的部件，旨在提高汽車電子、電氣產(chǎn)品功能安全的國際標準。


ISO 26262根據(jù)嚴重度（Severity）、暴露率（Exposure）、可控性（Controllability），給汽車上的全部電子電氣系統(tǒng)劃分安全等級。安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須達到ASIL D級，這是應用于安全保障的最嚴苛等級，因為其失效帶來的風險最高。而安全等級范圍的最低等級，如后燈等部件，僅需達到ASIL A級即可。大燈和剎車燈通常是ASIL B級，而巡航控制通常是ASIL C級。ISO 26262標準提供了：① 汽車生命周期（管理、研發(fā)、生產(chǎn)、運行、服務、報廢）和生命周期中必要的改裝活動。② 決定風險等級的具體風險評估方法（汽車安全完整性等級（Automotive Safety Integrity Level，ASIL）③ 使用ASIL方法來確定獲得可接受的殘余風險的必要安全要求。④ 確保獲得足夠的和可接受的安全等級的有效性和確定性措施。⑤ 功能安全受開發(fā)過程（包括具體要求、設(shè)計、執(zhí)行、集成、驗證、有效性和配置），生產(chǎn)過程和服務流程以及管理流程的影響。 標準針對由安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)的故障行為而引起的可能的危害（對人身健康的物理損害或破壞），包括這些系統(tǒng)相互作用而引起的可能的危害。

其他相關(guān)的標準
ISO 9001：這是通用的質(zhì)量管理體系標準，雖然不是專門針對汽車行業(yè)的，但許多汽車零部件供應商也會遵循這一標準。ISO 14001：環(huán)境管理體系標準，幫助企業(yè)通過更有效的環(huán)境管理來減少對環(huán)境的影響。ISO 45001：職業(yè)健康安全管理體系標準，旨在幫助企業(yè)建立和實施職業(yè)健康安全管理體系。MIL-STD-810：這是一系列的美國軍用標準，雖然主要用于軍事設(shè)備，但許多汽車制造商也會參考這些標準來測試其產(chǎn)品的耐久性和可靠性。JAMA：日本汽車制造商協(xié)會（Japan Automobile Manufacturers Association）發(fā)布的一系列標準，包括汽車零部件的測試和認證。SAE J系列標準：美國汽車工程師協(xié)會（Society of Automotive Engineers）發(fā)布的標準，涵蓋從材料到整車的各個方面。UL標準：美國保險商實驗室（Underwriters Laboratories）發(fā)布的標準，涉及電氣和電子設(shè)備的安全和性能。CE標志：歐洲經(jīng)濟區(qū)（EEA）的產(chǎn)品安全認證標志，表明產(chǎn)品符合相關(guān)的健康、安全和環(huán)保要求。RoHS：限制有害物質(zhì)使用的指令，要求在電子和電氣設(shè)備中限制使用特定的有害物質(zhì)。REACH：歐洲化學品管理法規(guī)，要求制造商和進口商對化學品進行注冊、評估、許可和限制。ECE：歐洲經(jīng)濟委員會的法規(guī)，涉及汽車安全、環(huán)保和節(jié)能等方面的標準。GMW：通用汽車公司的全球材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Global Material Data System），用于管理汽車材料和零部件的規(guī)范。VDA：德國汽車工業(yè)協(xié)會（Verband der Automobilindustrie）發(fā)布的標準，涉及汽車零部件的生產(chǎn)和測試。

—END—