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內(nèi)容簡介

　　本書以車規(guī)級芯片及汽車電子零部件的可靠性為背景，提出了廣義車規(guī)級的概念。本書具體介紹了汽車電子可靠性理論、電子元器件的車規(guī)級認(rèn)證、車規(guī)級與功能安全標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系及區(qū)別、電子模塊的車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)及測試方法、電子模塊車載應(yīng)用的特殊要求，以及汽車電子模塊如何通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)、嚴(yán)苛的測試、高要求的項(xiàng)目維護(hù)來滿足整車15年全生命周期內(nèi)的高可靠性要求。在此基礎(chǔ)上，本書進(jìn)一步詳細(xì)介紹了汽車電子委員會(huì)（Automotive Electronics Council，AEC）標(biāo)準(zhǔn)如何對車規(guī)級電子元器件進(jìn)行全生命周期可靠性管理，同時(shí)給出了一種對電子零部件進(jìn)行全生命周期可靠性管理的工程實(shí)踐方法，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、測試、生產(chǎn)及全生命周期的項(xiàng)目維護(hù)。本書還介紹了一些設(shè)計(jì)分析方法、測試流程、變更評估流程以及相關(guān)案例，以幫助讀者進(jìn)行工程實(shí)踐。本書還展望了中國汽車電子行業(yè)的發(fā)展趨勢，以及國產(chǎn)車規(guī)級芯片及電子零部件所面臨的問題及挑戰(zhàn)。本書將作者多年積累的工作成果以圖表和案例的方式穿插在不同章節(jié)中，方便讀者參照使用，并將收集到的最新標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、論文、應(yīng)用文檔和設(shè)計(jì)參考的要點(diǎn)融合在其中，方便讀者理解和查閱。本書適合從事車規(guī)級芯片及汽車電子可靠性相關(guān)工作的讀者，無論是乘用車行業(yè)還是商用車行業(yè)，無論是芯片行業(yè)從業(yè)人員還是汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)、測試、生產(chǎn)運(yùn)營等相關(guān)人員，都能從本書中獲取新知。本書還可以作為汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)人員的參考用書，以及準(zhǔn)備踏入汽車行業(yè)的新手們的入門級參考書，同時(shí)也可以作為行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的手頭工具書來使用。

作者簡介

　　左成鋼，浙江孚喬圖科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO，硬件工程師出身，熱愛電子技術(shù)，在九章智駕公號發(fā)表13萬余字原創(chuàng)技術(shù)長文，其中《5萬字長文說清楚到底什么是“車規(guī)級”》一文閱讀量3萬。2007年進(jìn)入比亞迪，后進(jìn)入李爾亞太技術(shù)中心工作多年，近20年汽車電子一線工作經(jīng)驗(yàn)。從OEM到外資Tier 1，從技術(shù)方案報(bào)價(jià)到產(chǎn)品研發(fā)，從測試到生產(chǎn)，從質(zhì)量到體系，從一線工程師到公司CEO，具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及開闊的行業(yè)視野。2018年后轉(zhuǎn)入商用車行業(yè)并成立汽車電子零部件公司，專注汽車電子領(lǐng)域，致力于用科技賦能商用車，為中國商用車的新能源化、數(shù)字化、智能化提供助力。

圖書目錄

前言
第1 章　汽車電子及其可靠性概述 1
1.1　汽車工業(yè)及汽車電子 1
1.1.1　汽車行業(yè)的特點(diǎn) ..2
1.1.2　汽車電子電氣系統(tǒng) ..6
1.1.3　電氣化的趨勢 ..7
1.1.4　汽車電子技術(shù)的發(fā)展 ..8
1.2　汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈 9
1.2.1　汽車電子零部件 ..10
1.2.2　汽車電子元器件 ..15
1.3 　車規(guī)級芯片及元器件 21
1.3.1　車規(guī)級的定義 ..22
1.3.2　車規(guī)級的特點(diǎn) ..25
1.4　汽車電子可靠性概論 26
1.4.1　可靠性理論 ..26
1.4.2　汽車的可靠性 ..29
1.4.3　汽車電子的可靠性 ..32
1.4.4　系統(tǒng)可靠性理念 ..34
1.4.5　廣義車規(guī)級 ..37
1.5　小結(jié) 43
第2 章　電子模塊的車載應(yīng)用 45
2.1　什么是ECU 46
2.2　如何設(shè)計(jì)一個(gè)ECU 47
2.2.1 設(shè)計(jì)要求 ..48
2.2.2 設(shè)計(jì)流程 ..48
2.3　電子模塊的車載應(yīng)用及生產(chǎn)要求 53
2.3.1 嚴(yán)苛的車輛內(nèi)外部環(huán)境..54
2.3.2　極其復(fù)雜的電氣及電磁環(huán)境 ..55
2.3.3 高可靠性及安全性要求..56
2.3.4 長壽命要求 ..59
2.3.5 低成本要求 ..61
2.3.6 生產(chǎn)制造可行性要求..61
2.3.7 批量一致性要求 ..62
2.4　電子模塊車載應(yīng)用條件 63
2.4.1　滿足車載應(yīng)用的條件..63
2.4.2　相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系及流程..63
2.4.3　設(shè)計(jì)的重要性 ..64
2.5　小結(jié) 66
第3 章　汽車電子模塊的外部環(huán)境 68
3.1　電子模塊的高低溫環(huán)境 69
3.2　防護(hù)相關(guān)的環(huán)境 71
3.2.1 濕度及鹽霧環(huán)境 ..71
3.2.2 防護(hù)等級 ..72
3.2.3 對電子模塊設(shè)計(jì)的要求..74
3.3　振動(dòng)及機(jī)械沖擊 75
3.4　小結(jié) 77
第4 章　汽車電子模塊的電氣及電磁環(huán)境 78
4.1　車輛的供電方式 79
4.1.1 單線制供電 ..80
4.1.2 負(fù)極搭鐵設(shè)計(jì) ..81
4.1.3　負(fù)極搭鐵帶來的問題：地漂移 ..83
4.2　蓄電池、發(fā)電機(jī)及DC/DC 85
4.2.1　蓄電池 ...86
4.2.2 發(fā)電機(jī)及調(diào)壓器 ..90
4.2.3　DC/DC 變換器 ..93
4.3　欠電壓、過電壓及反向電壓 94
4.3.1　低蓄電池電壓 ..95
4.3.2　高蓄電池電壓 ..97
4.3.3　反向電壓 ..100
4.3.4　電氣系統(tǒng)電壓狀態(tài)總結(jié) ..101
4.4　車輛負(fù)載及其應(yīng)用 102
4.4.1　負(fù)載類型 ..102
4.4.2　線束 ..111
4.4.3　長導(dǎo)線負(fù)載對地短路..113
4.4.4　負(fù)載供電及控制方式..114
4.4.5　負(fù)載電壓瞬降 ..116
4.5　車輛的電氣系統(tǒng) 117
4.5.1　電源分配及電路保護(hù)..118
4.5.2　低功耗考慮 ..119
4.5.3　可靠性及安全性考慮..122
4.6　電磁環(huán)境 126
4.6.1　干擾與抗干擾 ..126
4.6.2　輻射與傳導(dǎo) ..127
4.7　靜電放電 133
4.8　小結(jié) 135
第5 章汽車電子模塊的車規(guī)級試驗(yàn) 136
5.1　試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 136
5.1.1　強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn) ..136
5.1.2　標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系 ..137
5.1.3　OEM 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ..138
5.2　電子零部件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 139
5.2.1　環(huán)境相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ..140
5.2.2　EMC 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ..141
5.3　試驗(yàn)條件及樣品 146
5.3.1　試驗(yàn)條件及功能狀態(tài)分級 ..146
5.3.2　樣品數(shù)量及測試流程圖 ..147
5.3.3　前期檢查 ..150
5.4　電氣相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目 151
5.5　氣候及機(jī)械相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目 158
5.5.1　溫濕度類試驗(yàn) ..158
5.5.2　防護(hù)類試驗(yàn) ..162
5.5.3　機(jī)械類試驗(yàn) ..162
5.6　EMC 相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目 163
5.7　壽命試驗(yàn) 168
5.8　DV/PV 試驗(yàn) 168
5.9　EOL 測試 169
5.10　小結(jié) 170
第6 章　AEC 標(biāo)準(zhǔn) 172
6.1　AEC 組織及標(biāo)準(zhǔn)簡介 172
6.1.1　AEC 的歷史 ..172
6.1.2　AEC 的會(huì)員 ..173
6.1.3　AEC 年度研討會(huì) ..174
6.1.4　AEC 委員會(huì)與IATF 16949 標(biāo)準(zhǔn) ..175
6.1.5　AEC 會(huì)員及入會(huì) ..176
6.1.6　OEM 與會(huì)員費(fèi) ..178
6.1.7　AEC 標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件..179
6.1.8　AEC 認(rèn)證與證書 ..180
6.2　AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)：芯片 180
6.2.1　標(biāo)準(zhǔn)的范圍 ..181
6.2.2　芯片的溫度范圍 ..182
6.2.3　認(rèn)證家族與通用數(shù)據(jù)..182
6.2.4　測試樣品 ..183
6.2.5　測試流程圖 ..183
6.2.6　測試項(xiàng)目 ..186
6.2.7　器件變更的重新認(rèn)證..186
6.3　AEC-Q101 標(biāo)準(zhǔn)：分立半導(dǎo)體 187
6.4　AEC-Q200 標(biāo)準(zhǔn)：被動(dòng)器件 188
6.5　AEC-Q102 標(biāo)準(zhǔn)：光電半導(dǎo)體 191
6.6　AEC-Q103 標(biāo)準(zhǔn)：MEMS 傳感器 192
6.7　AEC-Q104 標(biāo)準(zhǔn)：多芯片模塊 193
6.8　小結(jié) 196
第7 章　車規(guī)級電子元器件 197
7.1　車規(guī)級電子元器件概述 197
7.2　電子元器件的可靠性 203
7.2.1　浴盆曲線 ..204
7.2.2　早期失效問題 ..206
7.2.3　正常生命期失效問題..208
7.2.4　老化失效問題 ..211
7.3　AEC-Q004 汽車零缺陷框架 211
7.4　長期供貨問題 219
7.4.1　器件的生命周期 ..220
7.4.2　器件的變更 ..223
7.4.3　器件的停產(chǎn) ..225
7.5　車規(guī)級認(rèn)證與功能安全認(rèn)證 226
7.5.1　ISO 26262 的基本概念 ..227
7.5.2　功能安全流程認(rèn)證與產(chǎn)品認(rèn)證 ...229
7.5.3　功能安全認(rèn)證周期及費(fèi)用 ..232
7.5.4　電子元器件的功能安全 ..233
7.5.5　車規(guī)級認(rèn)證與功能安全認(rèn)證 ...235
7.5.6　功能安全認(rèn)證產(chǎn)品的范圍 ..237
7.6　車規(guī)級認(rèn)證相關(guān)問題 239
7.7　車規(guī)級認(rèn)證測試與電子零部件測試 249
7.7.1　汽車電子模塊的測試標(biāo)準(zhǔn) ..249
7.7.2　電氣及氣候負(fù)荷相關(guān)試驗(yàn) ..250
7.7.3　機(jī)械及結(jié)構(gòu)材料