【技术】一文解析汽车电子对于晶振的要求

时间： 2021-11-21 来源：晶科鑫

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最近，自动无人驾驶汽车技术正如火如荼的在各地进行测试，从最早国外的谷歌无人驾驶项目、Uber、特斯拉、苹果等，到中国最早的百度无人驾驶项目、滴滴，到现在提出与各大科院合作的长汽、广汽、北汽等都在开始研究无人驾驶技术，这个行业正是未来的发展趋势，是一块超大的蛋糕，是很多厂商都想从中分一杯羹，但是汽车电子与传统行业对于产品的质量要求是不一样的，本文晶科鑫将带你了解汽车电子产品对于晶振的要求。

可能大家都知道汽车电子行业里有两个标准，分别是AEC-Q100/Q200和ISO/TS16949这两个标准，其中AEC代表的是(Automotive Electronics Council，国际汽车电子协会)，其实施标准分为AEC-Q100-(001~012)，AEC-Q101，AEC-Q200，其中AEC-Q100是预防可能发生各种状况或潜在的故障状态，对每一个芯片进行严格的质量与可靠度确认，特别对产品功能与性能进行标准规范测试；AEC-Q101汽车级半导体分立器件应力测试； AEC-Q200主要是对无源(被动)器件的应力测试。但是你们要知道ISO/TS16949是管理体系，AEC才是针对汽车上应用的被动元器件的产品标准。

那么汽车电子对元器件具体有什么要求呢？我们来做个简单的了解：

环境要求：

●温度：汽车电子对元件的工作温度要求比较宽，根据不同的安装位置等有不同的需求，但一般都要高于民用产品的要求。

举例：

发动机周边：-40℃~150℃；

乘客舱：-40℃~85℃；

民用产品：0℃~70℃。

其它环境要求例如湿度，发霉，粉尘，水，EMC以及有害气体侵蚀等等往往都高于消费电子产品要求。

振动&冲击要求：

汽车在运动的环境中工作，会相关很多产品来说，遭遇更多的振动和冲击。这种要求可能会比摆放在家里使用的产品要高很多。

●可靠性

这个是很重要的指标！而如何来体现这个重要性，可以通过下面案例来解释！

●寿命要求

一般的汽车设计寿命都在8年10万公里左右，远大于消费电子产品寿命要求。

目前车上的电子化程度已经非常高了，从动力总成到制动系统，都装配了大量的电子装置，每个装置里面又由很多的电子元件组成。如果就简单的把它们看成串联关系，那么要保证整车达到相当的可靠性，对系统组成的每一个部分要求是非常高的，这也是为什么汽车零部件的要求经常是用ppm（百万分之一）来描述。

一致性要求：

现在的汽车已经进入到了一个大规模生产的阶段的，一款车1年可以生产数十万辆，所以这对产品质量的一致性要求就非常高了。这在早些年对于半导体材料来说，是挺有挑战的。

以上是最主要的几点区分,当然，除了这些，仍有其他方面！

●工艺要求:

汽车产品制造工艺的要求，虽然汽车的零件也在不断的向小型化和轻量化发展，但相对消费产品来说，在体积和功耗上还相对可以放松，一般使用的封装较大，以保证有足够的机械强度并符合主要的汽车供应商的制造工艺！

●产品周期:

虽然近些年，汽车产品不断的降价，但汽车还是一个耐用的大件商品，必须要保持相当长的时间的售后配件的供应能力。同时开发一个汽车零件需要投入大量的验证工作，更换元件带来的验证工作也是巨大的，所以整车制造企业和零部件供应商也需要维持较长时间的稳定供货。

其中石英晶体振荡器主要应用于汽车电子上的部件(前装)：胎压监测系统(TPMS)、导航、防锁死剎车系统(ABS)、安全气囊和接近感测器、车载多媒体、车用娱乐系统、备份摄影镜头，前装对于晶振产品的温度要求最低是达到-40℃~+125℃，有些部件要求稍微低点也要达到-40℃~+105℃这个要求。对于后装部件，基本要求都是要求工业区温度-40℃~+85℃。如表1所示：

表 1

但是，是不是晶振产品通过AEC行业标准的可靠性测试就代表是车规级的呢？并不是工业区和商业区的电子产品，所以不代表满足车规。另外还需要获得ISO/TS16949管理体系证书。工厂拥有AEC的文件中虽然有表述不排除可以自我认证声明，但是一般汽车电子的一级供应商都会要求供应商到第三方测试机构来完成其认证过程。