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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)級認證、車規(guī)級與功能安全標準的關(guān)系及區(qū)別、電子模塊的車規(guī)級標準及測試方法、電子模塊車載應用的特殊要求，以及汽車電子模塊如何通過嚴謹?shù)脑O計、嚴苛的測試、高要求的項目維護來滿足整車15年全生命周期內(nèi)的高可靠性要求。在此基礎(chǔ)上，本書進一步詳細介紹了汽車電子委員會（Automotive Electronics Council，AEC）標準如何對車規(guī)級電子元器件進行全生命周期可靠性管理，同時給出了一種對電子零部件進行全生命周期可靠性管理的工程實踐方法，包括產(chǎn)品的設計開發(fā)、測試、生產(chǎn)及全生命周期的項目維護。本書還介紹了一些設計分析方法、測試流程、變更評估流程以及相關(guān)案例，以幫助讀者進行工程實踐。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準、法規(guī)、論文、應用文檔和設計參考的要點融合在其中，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，以及準備踏入汽車行業(yè)的新手們的入門級參考書，同時也可以作為行業(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年進入比亞迪，后進入李爾亞太技術(shù)中心工作多年，近20年汽車電子一線工作經(jīng)驗。從OEM到外資Tier 1，從技術(shù)方案報價到產(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 ..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 ..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　電子模塊的車載應用 45
2.1　什么是ECU 46
2.2　如何設計一個ECU 47
2.2.1 設計要求 ..48
2.2.2 設計流程 ..48
2.3　電子模塊的車載應用及生產(chǎn)要求 53
2.3.1 嚴苛的車輛內(nèi)外部環(huán)境..54
2.3.2　極其復雜的電氣及電磁環(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　電子模塊車載應用條件 63
2.4.1　滿足車載應用的條件..63
2.4.2　相關(guān)的標準體系及流程..63
2.4.3　設計的重要性 ..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 防護等級 ..72
3.2.3 對電子模塊設計的要求..74
3.3　振動及機械沖擊 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 負極搭鐵設計 ..81
4.1.3　負極搭鐵帶來的問題：地漂移 ..83
4.2　蓄電池、發(fā)電機及DC/DC 85
4.2.1　蓄電池 ...86
4.2.2 發(fā)電機及調(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　車輛負載及其應用 102
4.4.1　負載類型 ..102
4.4.2　線束 ..111
4.4.3　長導線負載對地短路..113
4.4.4　負載供電及控制方式..114
4.4.5　負載電壓瞬降 ..116
4.5　車輛的電氣系統(tǒng) 117
4.5.1　電源分配及電路保護..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 ..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 136
5.1　試驗標準 136
5.1.1　強制性國家標準 ..136
5.1.2　標準之間的關(guān)系 ..137
5.1.3　OEM 相關(guān)標準 ..138
5.2　電子零部件相關(guān)標準 139
5.2.1　環(huán)境相關(guān)試驗標準 ..140
5.2.2　EMC 相關(guān)標準 ..141
5.3　試驗條件及樣品 146
5.3.1　試驗條件及功能狀態(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)試驗項目 151
5.5　氣候及機械相關(guān)試驗項目 158
5.5.1　溫濕度類試驗 ..158
5.5.2　防護類試驗 ..162
5.5.3　機械類試驗 ..162
5.6　EMC 相關(guān)試驗項目 163
5.7　壽命試驗 168
5.8　DV/PV 試驗 168
5.9　EOL 測試 169
5.10　小結(jié) 170
第6 章　AEC 標準 172
6.1　AEC 組織及標準簡介 172
6.1.1　AEC 的歷史 ..172
6.1.2　AEC 的會員 ..173
6.1.3　AEC 年度研討會 ..174
6.1.4　AEC 委員會與IATF 16949 標準 ..175
6.1.5　AEC 會員及入會 ..176
6.1.6　OEM 與會員費 ..178
6.1.7　AEC 標準及相關(guān)文件..179
6.1.8　AEC 認證與證書 ..180
6.2　AEC-Q100 標準：芯片 180
6.2.1　標準的范圍 ..181
6.2.2　芯片的溫度范圍 ..182
6.2.3　認證家族與通用數(shù)據(jù)..182
6.2.4　測試樣品 ..183
6.2.5　測試流程圖 ..183
6.2.6　測試項目 ..186
6.2.7　器件變更的重新認證..186
6.3　AEC-Q101 標準：分立半導體 187
6.4　AEC-Q200 標準：被動器件 188
6.5　AEC-Q102 標準：光電半導體 191
6.6　AEC-Q103 標準：MEMS 傳感器 192
6.7　AEC-Q104 標準：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)級認證與功能安全認證 226
7.5.1　ISO 26262 的基本概念 ..227
7.5.2　功能安全流程認證與產(chǎn)品認證 ...229
7.5.3　功能安全認證周期及費用 ..232
7.5.4　電子元器件的功能安全 ..233
7.5.5　車規(guī)級認證與功能安全認證 ...235
7.5.6　功能安全認證產(chǎn)品的范圍 ..237
7.6　車規(guī)級認證相關(guān)問題 239
7.7　車規(guī)級認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準 ..249
7.7.2　電氣及氣候負荷相關(guān)試驗 ..250
7.7.3　機械及結(jié)構(gòu)材料