本文来自微信公众号：九章智驾（ID：jiuzhangselfdriving），作者：左成钢，题图来自：视觉中国，下篇请点击此处
前言
随着汽车电动化及智能化的发展，以及这几年特斯拉、比亚迪及国内造车新势力的强势崛起，自动驾驶技术的发展，同时随着国产化替代的推进，“车规级”这个词也越来越多的出现在了大家的视野中。
但是 “车规级”到底意味着什么？为什么需要 “车规级”？相关的很多问题想必大家都比较懵懂，笔者就根据个人对AEC标准的理解，结合最近查阅的大量相关资料，给出了一些分析，算是抛砖引玉。
本书将以“车规级”激光雷达为切入点，从针对激光器件的AEC-Q102标准开始解读，逐步回答“什么是车规级？”这个问题。然后从自动驾驶技术对车规级标准的推动开始，看车规级标准为适应新技术和应用的需求是如何一步步发展的。
因AEC标准文档数量很多，信息量极大，笔者的解读难免有所偏颇及遗漏，所以欢迎业内专家一起交流讨论，共同推进国产汽车电子元器件及零部件的发展。
一、什么是“车规级”？
但凡是汽车行业的，大都听说过一个词，叫“车规级”或“汽车级”。就像苹果推出“视网膜屏”后，大家都说自己是“视网膜屏”，否则都不好意思和别人打招呼。车企喜欢说自己车上用的是 “车规级”零部件，Tier 1喜欢说自己用的是“车规级”芯片，仿佛谁用了非“车规级”的就落了下乘。
已经有越来越多的国产器件供应商真正开始着手对器件进行AEC-Q认证，并自建试验室了。然而，目前国产“车规级”元器件种类及数量都还比较少，某些声称的所谓“车规级”器件，实际上根本没有通过AEC-Q认证。此外，虽然通过了就是“车规级”，但“车规级”却远远不止于AEC-Q。
以激光雷达为例，车企宣称某款车是全球首款搭载“车规级”激光雷达的车，激光雷达供应商也在宣传自家的产品是率先实现量产的 “车规级”产品。外行看个热闹，内行却会觉得“车规级”这个词被“滥用”了。下面，我们结合激光雷达的例子来看看“车规级”这个概念是如何被“滥用”的。
1.1 第一项关于激光雷达器件的车规标准
我们先不谈什么是“车规级”，先普及一个常识：行业标准通常是落后于行业技术发展的。就像法律的制定，也一定是滞后于社会发展的。那么我问你，激光雷达作为新生事物，其使用的激光器件现在有行业标准了吗？
答案是：已经有了。
AEC-Q102 REV A中加入了激光器件（来源：aecouncil.com）
AEC-Q102“Optoelectronic Semiconductors 光电子半导体”在2020年4月份发布的A版本中加入了Laser激光器件，并在4.5章节中专门规定了针对Laser的测试注意事项和要求。
AEC-Q102 REV A中对激光器件的规定（来源：aecouncil.com）
并且，AEC-Q102还专门规定了针对激光器件的以下部分：
4.5章测试注意事项（Notes for Testing Laser Components）；
流程变更指南（Process Change Guideline for Laser Components）；
最小参数测试要求和失效标准（Minimum Parametric Test Requirements and Failure Criteria）；
Table 3认证测试方法（Qualification Test Methods）；
Table 3某些专门针对Laser的测试要求（Required only for laser components.）。
通过以上信息可以得到哪些结论呢？
(1) AEC-Q102正式发布时间是2020年4月6日；
(2) 在此之前没有针对Laser器件的AEC标准。
那么问题来了，在此之前发布的宣称达到了“车规级”的激光器件还是“车规级”吗？
虽然AEC-Q102草案早就出来了（2017年已经是ready to be published状态了），在最理想的情况下，假如标准从草案到正式发布期间并无任何更新，而某款立项于2018年的激光雷达是参照草案的标准找的零部件，那么，这款激光雷达就算是达到了车规标准。
然而，在通常情况下，上述假设并不成立。如果你声称通过了AEC—Q认证，客户问你要AEC—Q报告，你总不能说是依据草稿出的报告吧?此外，AEC-Q测试周期很长，成本也很高，一般也不会用草稿去作测试，因为标准正式实施后，如果有更新，有些测试项目你还得再做一遍。
1.2 全球首款“车规级”激光器件的发布及量产“上车”
我们再换个角度看一下。熟悉AEC-Q标准的小伙伴们应该了解，耐久类测试要求起步通常是1000小时，但在AEC-Q102中，除常规测试项目外还专门规定了一个可靠性验证Reliability Validation，时间从最低1000小时到最高10000小时。
大家估计对10000小时没有直观概念，这么说吧，一年只有8760小时，而AEC-Q102要求超长寿命的Laser器件HTOL（High Temperature Operating Life高温使用寿命）测试时间要达到10000小时。
AEC-Q102 REV A中对可靠性验证的规定（来源：aecouncil.com）
好，现在结论来了：AEC-Q102正式发布时间是2020年4月，可靠性测试起步1000小时，一般不会做这么短，长寿命至少4000小时，就是5.5个月，那么符合标准的激光器件量产你猜会在什么时间？
欧司朗宣布世界上首款符合AEC-Q102的四通道激光器（来源：osram.com）
欧司朗作为全球光电器件的巨头，在2019年9月宣布了其符合AEC-Q102的四通道激光器。注意，这只是宣布，离实际量产能用，还有很长的时间。
这一点没做过工程设计的小伙伴们可能不太有感觉，就比如新闻上发布了某项新技术，大家可能就认为马上就能用上了，其实上还差得远呢。这中间大概的关系是这样的：实验室àTier 2企业à Tier 1企业àOEMà用户，大家可以看到，从实验室到用户，中间还隔着很多道，其中还有Tier n企业，产业链很长且很复杂。
回到欧司朗这颗激光器件SPL S1L90A_3，我们看下它的datasheet信息。
欧司朗SPL S1L90A_3激光器手册（来源：osram.com）
其中有几个关键信息：
(1) 此激光器可以用于激光雷达；
(2) 通过了AEC-Q102认证；
(3) SPL S1L90A_3器件手册初版发布时间是2022年2月。
做过汽车电子产品设计的小伙伴们应该都了解上面的信息意味着什么，但我在这里还是科普一下：汽车电子产品的设计，是极少在量产项目中直接采用全新器件的。
一是为了保证产品的可靠性，毕竟从来没用过，技术实力不够；二是为了降低BOM成本，毕竟新东西刚量产都贵，因为还没上量呢；三是降低技术风险，新技术谁家都没摸索过，出点问题项目可能就得延期，用之前大家都得“掂量掂量”。
接下来我就从一颗芯片开始，讲一下一个新技术从发布到量产的流程：
芯片供应商Tier 2制定芯片规划（Roadmap），各Tier 1及OEM调研；
芯片供应商确定芯片开发时间；
Tier 2提供免费工程样片，Tier 1预研（advance）项目设计导入；
Tier 2提供量产芯片，Tier 1采用量产芯片进行DV（Design validation设计验证）；
采用新器件的Tier 1的项目SOP，产品量产；
OEM采用此Tier 1产品的车型量产。
新器件导入项目流程（来源：左成钢）
从上面的新器件导入流程我们可以看到，一款新器件从设计到量产需要1年以上时间，Tier 1设计好还需要1年时间，这差不多就需要2年或3年时间。这已经算是比较快的了，要知道一般的汽车电子零部件，一个项目从立项到SOP就是3年左右。如果从芯片供应商做推广开始算，期间少说也得3年时间了。
从欧司朗的那颗激光器的量产时间我们也能看出来，器件从发布到量产，期间经过了2年零5个月的时间，并且器件发布时间还稍早于AEC-Q102标准发布时间。
那么能不能再快一点呢？可以！
芯片在工程样片阶段就导入量产项目，如图中红色虚线箭头所示，跳过验证阶段。待芯片一量产，马上进入DV，少则三个月，多则半年就可以达到临近SOP状态（指产品硬件冻结，软件大概率还在更新）。
那么这样能有多快呢？这就取决于芯片供应商和项目本身了，顺利的话，说不定1年就SOP了，但还真没怎么见过这么玩的，尤其是涉及到安全功能的零部件，OEM敢，Tier 1估计也不敢，因为出问题是要负责的。
1.3 AEC-Q是强制性标准吗？
理论上，AEC-Q只是一个汽车行业标准，并不是法律，也没有强制性的认证制度，做与不做，“各凭心意”。但实践中，汽车行业对电子零部件中采用的元器件的基本要求就是“车规级”，而AEC-Q已成为汽车行业事实上的电子零部件通用测试标准，只有通过了AEC-Q认证，大家才认为是车规级元器件。
即使OEM不去审核，Tier 1也不会偷偷地用“非车规”的器件，原因大概有以下几点：
(1) 无“非车规”器件可用。一般大的Tier 1都很规范，物料库是全球共用的，有专门的团队维护，物料库中基本不会存在“非车规”物料；
(2) 新器件导入、器件变更、老器件废止等有专门团队负责，研发工程师一般没有权限进行操作，只能“有什么用什么”，基本不可能用到“非车规”器件；
(3) Tier 1和OEM差不多，为保证可靠性和项目进度，也喜欢沿用老设计，专业名词叫“carry over”，也就是一般量产项目很少采用新器件做全新设计，这个前面也讲过。
那有没有可能存在一种情况，非得用“非车规”器件呢？基本没有。Tier 1没有理由去使用“非车规”的器件，除非这个器件不在AEC-Q范围内，如开关、电机、继电器等机电器件，还有连接器、电线、PCB等，但这些物料都有其相应的行业标准。
因此，对想要进入汽车行业的Tier 2来说，AEC-Q标准就是个门槛。
1.4 激光雷达器件过“车规”，不等于激光雷达也过了“车规”
讲了半天，小伙伴发现一个问题没有，我最初提的问题是“激光器件Laser Components”有“车规级”标准吗？而不是问“激光雷达”，为什么？
AEC-Q102 REV A规定的器件范围（来源：aecouncil.com）
来回顾一下AEC-Q102规定的范围：应用于车内或车外的光电子半导体optoelectronic semiconductors，如：LED，光电二极管，激光器件，从晶圆Wafer Fab技术讲，还有光电晶体管。其中有激光雷达吗？AEC-Q102标准中还真出现了一次Lidar这个词，不过是说Laser的应用。
AEC-Q102 REV A4.5章节（来源：aecouncil.com）
另外，我们从标准中AEC下面的一行字“Component Technical Committee”中也能来，他是管器件Component的，不是管零部件的。
AEC器件技术委员会（来源：aecouncil.com）
所以说，AEC-Q102标准不是用于激光雷达的，是用于激光雷达中用到的元器件的。这么说吧，所有的AEC-Q102标准，全部都是规定电子元器件的，而非电子零部件。因此，元器件通过了ACE-Q102标准下的“车规”，不代表激光雷达也通过了。
1.5 有“车规级”的激光雷达吗？
在回答这个问题前，我们先科普一下电子零部件标准。对于业内具体做设计的小伙伴们来讲，这些标准可能是耳熟能详的，但对于Tier 2或者OEM，大多数人还真不一定能讲清楚。
下面是笔者总结的汽车行业电子零部件相关标准，有国标也有相应的国际标准，可能不全，但基本上就这么多，基于这些行业标准，电子零部件通过相应测试项目及等级，就可以认为满足了车载应用标准。
汽车行业电子零部件相关标准（来源：左成钢）
当然了，大多数车企会要求按照自己的标准来，国内的一般都参考国际标准，或其合资伙伴的标准，外资品牌都有其自有标准，某些测试项目是ISO/IEC标准中是没有的，比如福特、大众的不少标准都是高于ISO/IEC标准的，各家标准的对比这个事情比较复杂，写出来估计大家也看不下去，也看不懂，在此略过不谈。
但有一点大家要记住，ISO/IEC等国际标准可以看做是所有标准的元标准，无论国标、企标等其他标准，都可以看作其衍生标准。对初入行或想了解汽车行业标准的小伙伴们，建议从ISO/IEC等国际标准入手，建议读英文原文，并且要多读，反复读。不要试图一次从头读到尾，一般人做也不到。可以跳着读，也可以先挑自己需要的部分读，或者感兴趣的章节去读。
对汽车电子零部件来讲，比如VCU模块，ECU模块等，其首先需要选用符合AEC标准的电子元器件，再以电子零部件总成的方式，依据相关行业标准，在合规试验室，通过OEM规定的相关测试项目及等级，拿到测试报告，然后才可以装车量产。至于具体测试计划、测试项目、周期、测试工装、费用等，掰开讲内容非常多。
汽车行业相关标准（来源：左成钢）
前面已讲过，这里再重申一下：汽车电子零部件的试验标准，也是非强制性标准。
好，回到小标题，有“车规级”的激光雷达吗？答案是：有，也没有。此话怎讲？
广义上来讲，“车规级”的激光雷达可以指采用了“车规级”激光器及光电探测器（SiPM）的激光雷达，并且，激光雷达产品本身通过了相应的汽车行业零部件标准测试要求。Tier 1具有IATF 16949等汽车行业认证，这时才可以讲这个激光雷达是“车规级”的。
但这并不准确，甚至显得很业余。在汽车行业内部，大家一般并不这么讲，因为听起来、不专业，大企业根本不屑于讲自己的零部件是“车规级”的，你啥时候见过博世宣传自己的ESP或iBooster是“车规级”的？
1.6 “车规级”要点总结
注意，敲黑板了，下面是结论，以后要考的：
(1) AECQ是器件级标准，一般讲的“车规级”是指某些种类的电子元器件，而电子零部件没有特定的“车规级”标准，不存在所谓的“车规级”零部件（严格意义上，可以说芯片、激光器或探测器达到了“车规级”，但不能说域控制器或激光雷达达到了“车规级”）；
(2) 如果只说满足车规级标准，或者说温度范围满足车载应用，而不说具体通过了哪个AEC-Q标准，都是假的“车规级”；
(3) 只有器件手册datasheet上注明了“AEC-Q*** Qualified”，才表明此器件通过了车规级器件测试标准认证，是“车规级”的，此时器件供应商是能够提供合规测试报告的。
记住这三点，以后就不会被“无良商家”的广告忽悠了，或者遇到满嘴跑火车的人，你也可以把这篇文章甩给他，让他好好学习学习。
二、技术的发展与“车规”标准的进化
最近在外网看了一篇关于AEC标准的文章，写得挺好的，原文较长，我大概给大家翻译一下，下面是部分原文：
汽车级标准的进化（来源：microcontrollertips.com）
我大概总结一下：
车规级认证意味着元器件的生产制造和性能是符合特定的行业标准的；
车规级认证标准不是一成不变的，它是鲜活的，是不断进化的；
新标准是为应对新技术而制定的；
现有标准也会因新技术和新的应用而不断地更新和进化；
车规级测试标准不期望涵盖电子元件的所有使用场景和所有可能的故障模式。
2.1 “进化中”的AEC标准
AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200这三个标准是最早制订的、也最常被引用的AEC-Q标准。在AEC网站上的“文档”页面列出了37个标准和子标准，其中七个被列为“新New”或“初始版本Initial release”。所以说AEC-Q标准是在不断进化的，特别是随着高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶等新技术的发展，标准还将保持这种持续更新的状态，以适应新技术和应用的需求。
比如，专门为光电半导体optoelectronics、MEMS传感器，以及模组multichip modules制定的标准：
AEC-Q102：汽车应用的光电半导体应力测试标准
AEC-Q103：MEMS压力传感器应力测试标准
AEC-Q104：汽车应用的多芯片模块（MCM）应力测试标准
2.1.1 AEC-Q102标准解读
AEC-Q102上面我们在前面已经讲得比较多了，现在专门讲一下这个标准的发展和进化。
AEC-Q102最初专注于光电二极管photodiodes，于2016年修订后增加了LED，适用于所有汽车内外部照明应用。随着新技术和应用的发展，标准也在不断发展。
AEC-Q102于2020年4月再次修订，为激光雷达系统应用添加了激光器。标准定义了光电子半导体认证的最低应力测试要求和参考测试条件，同时它结合了各种测试标准，如JEDEC、IEC、MIL-STD，及各种制造商资格标准，对器件提出了最高水准的测试要求。
比如，对于光电半导体而言，使用寿命在很大程度上取决于应用。内部照明的要求就不那么严格，而用于车辆外部（比如前大灯和激光雷达）时，对可靠性的要求就要大幅度提高。另外，与乘用车相比，在卡车上的应用对长寿命的要求可能就要更高一些，这些在新标准中均有体现，而这些内容在之前的标准中是没有的。
AEC-Q102 REV A中对LED可靠性验证的规定（来源：aecouncil.com）
另外，对比AEC-Q101的新旧版本，也能更明显地看出来这种变化。光电半导体原来是涵盖在《AEC-Q101分立半导体元件的应力测试标准》中的，在版本从D更新到E后，光电半导体相关内容全部转到了新的AEC-Q102标准中去。
AEC-Q101 REV D规定的器件范围（来源：aecouncil.com）
AEC-Q101 REV E规定的器件范围（来源：aecouncil.com）
然后再对比一下AEC-Q102的范围，专门增加了激光器件Laser components：
AEC-Q102 REV A规定的器件范围（来源：aecouncil.com）
另外，标准的诞生离不开众多相关领域的专家和公司，他们做出了极其重要的贡献。这从另一方面也能看出，AEC始终与业内专家和公司保持着紧密联系，AEC也会周期地的召开会议讨论标准问题，这个后面单独讲。
AEC-Q102标准制定的参与者（来源：Hella）
QEC-Q102标准能带来哪些好处？这个Hella总结了一下，我们直接搬过来，最后一条算是Hella加的吧，毕竟主业是做车灯的：
有法可依；
标准汇集了超过60家公司的知识经验；
专注汽车级行业需求，并覆盖了所有汽车级应用范围；
对所有电子元器件的平等性要求；
推动新的车辆照明技术的应用。
AEC-Q102标准的优点（来源：Hella）
2.1.2 AEC-Q103标准解读
AEC-Q103是专门为MEMS压力传感器测试制定的标准。
对自动驾驶技术来讲，车辆定位（GPS）、车辆的加减速（多轴加速度传感器）、车辆的姿态（陀螺仪）等应用，包括未来的飞行汽车，基于对安全的自动驾驶的需求，MEMS器件都是必不可少的。
MEMS器件对自动驾驶技术的重要性（来源：Bosch.com）
其实在AEC-Q100里面是涵盖了MEMS传感器的，但是没用细分到压力传感器。在MEMS家族中，压力传感器是个特例。这也很好理解，你想一下，要想测气体压力，你就得开个孔，让需要测量的气体进来，这样才能进行测量，而其他用途，比如温度、磁场、加速度等就可以间接进行测量。
我们来看下用于TPMS胎压监测的芯片：
用于TPMS的压力传感器芯片（来源：Infineon）
在标准的Scope中也明确了，这个标准要和AEC-100结合使用，也就是说，AEC-Q103是专门针对压力传感器制定了一些额外的测试要求。
AEC-Q103标准范围（来源：aecouncil.com）
除了大家熟知的胎压监测应用外，发动机管理系统、车辆稳定性、乘客安全系统和排放控制等方面的都有压力传感器的应用，这个我们后面再讲。
AEC-Q103对压力传感器的应用并没有给出很详细的说明，仅从机械等级角度进行了两类区分，M1是通用传感器，M2是用于TPMS的。
AEC-Q103标准规定的机械等级（来源：aecouncil.com）
2.1.3 AEC-Q104标准解读
AEC-Q104是专门为Multichip Modules （MCM）多芯片模组制定的标准，这个标准很特殊。
前面我们讲过，AEC-Q全是规定电子元器件的，而MCM是由多个元器件组成的一个模组，从某种意义上来讲，它算是一个小型零部件了（其实MEMS也算是MCM，实际上AEC-Q104也包含了），只不过MCM是把一些芯片加器件做成了一个独立封装Package的形式，对外连接可以是焊盘，或者是连接器，我们来看下标准定义：
AEC-Q104标准范围（来源：aecouncil.com）
目前标准仅适用于那些设计出来是可以直接焊接在PCB（Printed Circuit Board）印刷电路板上的MCM的，这一点大家注意。
AEC-Q104是2017年initial release的，目前还没有版本号，和AEC-Q103一样，还没有定稿。AEC-Q104标准本身的范围并没有规定得很宽，明确的范围包括LED模组、MEMs、SSD（Solid State Drives）以及带连接器的MCMs。因为可能需要一些专门的规定和测试程序，AECQ-104明确了不包括大家熟知的IGBT和Power MOSFET模组。
MCM模组外观
比如下面这个英飞凌的IGBT模组芯片手册，AEC-Q104就仅写了汽车应用， 没有给出测试标准。
IGBT模组（来源：Infineon）
另外，还有一个比较特别的地方，AEC-Q103和AEC-Q104在参考标准里面分别引入了ISO 16750-4（气候负荷）及ISO 16750-5（化学负荷），在这其他的AEC标准里是没有过的。前面我们讲过，ISO 16750是汽车行业电子零部件标准，这就有意思了，所以说从某种意义上来讲，MCM算是一个小型零部件了。
除MCM外，AEC-Q104对SIP（System in Package，系统级封装）也有指导意义。
SIP跟我们经常谈到的SOC（System on chip）类似，SOC是在一个chip上做了个系统，而SIP是一个Package。当然了，SOC是芯片供应商直接做好了，以一个芯片的形式提供给Tier 1使用，而SIP既可以是芯片供应商来做，也可以是和Tier 1或OEM基于具体应用来定制开发的产品。
这个AEC-104中已清晰地规定了哪些产品可以做成SIP形式，以在做成SIP时，哪些由芯片厂商做、哪些由Tier 1做、哪些由Tier 1.5做。（关于这个，我们后面会再单独发文章解析）
AEC-Q104标准范围（来源：aecouncil.com）
那么，AEC-Q104标准意味着什么呢？
AEC-Q104是首个针对BLR测试的行业标准（来源：ctimes.com）
AEC-Q104是AEC与Intel、Infineon、Microchip， NXP， OnSemi、TI等公司一起制定的，是行业首个适用于MCM和SIP、定义了BLR（Board Level Reliability板级可靠性）测试的标准。这解决了什么问题呢？
随着车辆电动化智能化及辅助驾驶技术的发展，原来元器件级采用AEC标准，零部件级采用ISO/IEC标准（前文分析过零部件标准，ctimes.com只写了ISO16750），而对MCM和SIP，没有适用标准。怎么进行可靠性测试，这是长期以来困扰芯片供应商及Tier 1的一个问题。
MCM/SIP是由多个芯片及器件组成的一个封装，那这其中用到的芯片和器件还需要相应的AEC-Q测试吗？这是个很好的问题，所以标准中也给出了建议——可以使用MCM中相应器件的AEC-Q100， AEC-Q101，或AEC-Q200认证原始数据去简化AEC-Q104认证。
AEC-Q104标准范围（来源：aecouncil.com）
ctimes.com对这个问题解释得比较清楚，我们可以参考一下。就是说不管你用到了哪些器件，在你把这些器件封装起来之前，最好已经过了相应的AEC-Q100， AEC-Q101，或AEC-Q200认证测试。
AEC-Q104解读（来源：ctimes.com）
上述内容是强烈建议你去使用全部符合AEC-Q认证的器件去做MCM，但是如果你真的要说我就是任性，我就“偏不用”，行不行？答案是“也可以”。标准原文是这么写的：考虑到成本及客户可能同意你这么干，AEC不要求每个sub-component（子器件）必须通过认证，但是鼓励MCM制造商采用AEC标准去认证子器件，从而使MCM达到最高的质量水平（promote best MCM quality）。
这里面的用词非常讲究，大家细品一下，包括括“address”“encouraged”“available”“promote”等。所以我前面说过，推荐大家一定要去看标准原文，而不是翻译过来的，原文才能咂摸出来那个欲说还羞、欲言又止，但又心有不甘的那种感觉，你品，你细品。
AEC-Q104标准测试方法（来源：aecouncil.com）
老外说话比较绕，不直来直去，我用汉语再给大家翻译一下，可以指导大家未来的工作，大家记住了：
(1) MCM要全部采用AEC认证的器件；
(2) 然后只用进行Group H测试即可；
(3) 否则的话你就得把所有测试项全来一遍；
关于（1），对那些声称达到 “车规级”的LTE模组、5G模组、WiFi-BLE模组等，我们要区分一下看它们有没有通过AEC-Q测试。如果仅仅只是核心芯片有AEC-Q，或声称温度范围达到了车载应用的最低85度要求，有个IATF16949或PPAP，然后就敢说自己是 “车规级”的，大家就要擦亮眼睛。
某通信模组的 “车规级”
关于（3），如果你说全做太花钱了，客户同意你“可以不做”，那也行；但你拿标准原文去给客户看看，我就不信哪个客户会说“不用做”。
下面这个测试流程很清楚地写明了认证测试怎么做，大家可以细看一下，很有意思。
AEC-Q104标准测试流程（来源：aecouncil.com）
2.2 “新四化”相关技术对元器件车规标准的推动
除原来就有的三个AEC标准外（Q100，Q101和Q200），我们已经把最新的三个标准都分析了一遍，现在我们再看一下主动及被动安全、电动化、智能化与网联化对车规级标准的推动。
前面我们讲过，AEC标准是一个鲜活的，一直在进化的标准。
2.2.1 AEC-Q102标准在汽车“新四化”中的应用
随着技术的发展，车辆用LED做照明的越来越多，大家买车也要看前大灯是不是LED的，有没有AFS自动转向功能，最后要这个配置还得加钱，就是因为照明作为一种主动安全及被动安全（比如日间行车灯DRL daytime running lamps）措施，大家都意识到了它的重要性。
BMW已经量产了激光大灯，从最早的卤素灯、氙气大灯、LED大灯，进化到现在的激光大灯，能耗比LED降低了30%，反正就是很亮、很贵，具体有多贵，咱也不知道，咱也不敢问。
BMW Laserlight技术（来源：BMW）
LED用于屏幕背光，质量的可靠性靠什么来保证？只能靠器件的行业标准。
AEC-Q102的应用范围（来源：Hella）
还有就是现在火热的激光雷达，其核心就是激光器，前面我们讲过了，但有一点大家注意到没有，激光发射出去了，反射回来谁来接收？这就要用到光电探测器Photomultipliers（SiPM）了。
用于激光雷达符合AEC-Q102认证的SiPm（来源：Onsemi）
激光器和探测器都过了AEC-102认证，这个激光雷达才有了车载应用的基础，用起来质量才有保证，自动驾驶车辆的安全才有保障。
2.2.2 AEC-Q103标准在汽车“新四化”中的应用
前面讲过，除了大家熟知的胎压监测应用外，MEMS压力传感器广泛应用于传动系统和安全系统。乘客安全系统一个典型的安全相关的应用估计一般人不是很了解，比如侧面碰撞和行人保护应用。
用于被动安全的压力传感器应用（来源：ijert）
还有就是用于电动车锂电池的压力检测，这也是一个安全需求。研究表明，测量电池组内部的压力能够很好地提前对电池热失控进行预警。如果电池漏气，加上温度的突然上升，就会增加电池组内部的压力，从而产生压力脉冲。MEMS压力传感器会持续地监测电池包内部的压力，并实时发给BMS。即使在停车状态，电池包的任何压力异常都可以通过MEMS压力传感器进行监测。
下面是NXP的一颗专用于电池压力检测的传感器芯片手册，可以看到还是AEC-100认证。
用于电池包的压力传感器应用（来源：NXP）
还有就是现在很火的，用于自动驾驶的线控制动、线控转向等应用，都需要用到MEMS压力传感器。
用于制动的压力传感器应用（来源：ijert）
基于这些和车辆安全相关的应用需求，AEC-Q100已经无法满足，于是AEC-Q103应运而生。另外，这个标准是2019年才发布的，目前还是initial release初版状态，还没有版本号，所以现在看的压力传感器芯片手册上面写的还是依据AEC-100，这也是正常的。
2.2.3 AEC-Q104标准在汽车“新四化”中的应用
目前能看到的直接采用AEC-Q104认证的MCM较少，不过我还是找到了一个，刚好是和自动驾驶技术相关的。
下面这个MCM可以用于802.11p DSRC、C-V2X应用，里面集成了一个5 GHz单刀双掷收发开关，一个5 GHz高增益LNA（low-noise amplifier低噪放），一个5 GHz的PA（power amplifier功放）。
用于DSRC及C-V2X应用的MCM（来源：Skyworks）
2.3 技术的发展及标准的进化
基于目前汽车行业的技术发展趋势，AEC-Q标准并未包含某些器件及技术应用的认证测试，包括我们前面提到的Power MCM。
还有，目前摄像头的图像传感器（image sensor）和图像信号处理器（ISP）适用的是AEC-Q100集成电路认证，而摄像头模组是按照零部件来算的。但从某种意义上讲，摄像头模组也许可以参考AEC-Q104的MCM测试要求，然后摄像头总成按零部件？这个笔者并没有找到相关参考资料。
另外就是车载触摸屏及显示器，目前也没有相应的AEC-Q标准，但是据说启动会议在2017年已经开过了。
车载触摸屏及显示器的车规级标准
其实显示器和摄像头很接近，结构上都是玻璃加一部分集成电路，对外接口也都是一样的FPC连接器，但这目前是不符合AEC-Q104中对MCM范围及接口部分描述的。
在此顺便提一下另外一个标准。为了解决基于人类和计算机视觉的汽车成像系统在图像质量测量方面存在的相当大的模糊性，IEEE‐SA（IEEE标准协会）专门成立了IEEE-SA P2020汽车成像标准工作组，并已开始着手开发新标准，目标是指定用于测量和测试汽车系统中图像质量的方法和指标（不同于AEC-Q专注于器件级别）。
IEEE-SA P2020于2016年7月召开了初次电话会议，并且每年都会有几次会议，最近的一次是2022年2月，类似于AEC的周期性会议模式。
多摄像头汽车系统架构（来源：IEEE)
HMI和计算机视觉系统是智能座舱、ADAS和自动驾驶功能不可或缺的一部分，而IEEE的这个标准未来将对这些领域的技术应用产生重要的指导作用。
最后，我们引用microcontrollertips.com的一段话作为结束：
“车规级”认证是一个不断进化的、涵盖了多种器件范围的标准，AEC组织也在一直不断地根据现有技术发展审视现有标准，并不断地开发新的标准，以满足如ADAS、自动驾驶、计算机视觉和激光雷达等新应用的需求。符合AEC-Q认证（AEC-Q qualified）是产品系统设计及硬件选型中的重要因素。
汽车级标准的进化（来源：microcontrollertips.com）
三、AEC的历史及基本概念
（兴趣不浓厚的读者，可直接跳过本章内容）
前面我们着重介绍了AEC的最新标准，以及顺带介绍了已有标准，但并没有直接从AEC的前世今生来介绍，这多少有点不太符合我们一贯的风格。没关系，接下来我们就开始正式介绍，大家搬好小板凳，泡上茶，我要开课了。
3.1 AEC历史及简介
这是AEC官网：http://www.aecouncil.com/，大家一定要看好了，认准了你吃不了亏，认准你上不了当。
AEC的全称是Automotive Electronics Council Component Technical Committee，汽车电子委员会元器件技术委员会，不过大家一般都简称AEC汽车电子委员会，从其后面的“Component”能看出来，AEC是专注于元器件级别的，这个我们前面讲过。
AEC成立的目的就是为了器件通用化。最早的时候行业是这样的，比如福特要用一家芯片/器件供应商的A芯片/器件，供应商就要按照福特的要求进行测试，通过后福特才会采用；但是如果克莱斯勒也要用，他是不是不认可福特的测试的，供应商就要再按克莱斯勒的要求再测一遍，才能用于克莱斯勒。福特和克莱斯勒提议建立AEC就是为了通用化，大家可以一起用，降低测试成本。
创建AEC的想法发生在1992年夏天的JEDEC会议上。GM（通用汽车）的德科电子（Delco Electronics）的Servais会见了Chrysler（克莱斯勒）的Jennings，随后他们俩聊了在电子零件资格认证领域遇到的一些共同困难，随后提到了“通用资格规范”的想法，这是改善这种情况的一种可能的方法。
在1993 德科电子的一次会议上，讨论了每家公司使用的各种资格认证方法。会议决定，“通用认证规范”的想法是可行的，此后不久就开始了Q100（集成电路应力测试认证）的工作，主要IC供应商都参与了标准的制定。AEC-Q100的初始版本（最初叫CDF-AEC Q100）在 1994 年 6 月提交给了所有的 IC 供应商，这个文件代表了克莱斯勒、德尔科电子和福特的首选资格证书。
这个文件鼓励交换资格数据，并指出，如果一个部件符合该文件，则该部件对所有三家公司都具有资格。该文件不涉及定价问题，也不阻止三家公司使用其他资格要求作为特殊条件。
此后AEC又陆续制定了其他零件类别的认证规范：如用于分立半导体器件的AEC-Q101和用于被动器件的AEC-Q200。
AEC每年举办一次可靠性研讨会。在1995年印第安纳波利斯的研讨会上，拍摄了以下AEC创始人的照片，来，我们膜拜一下大神：
AEC 创始人（从左到右）：Earl Fischer (Ford)， Gerald Servais (Delco Electronics - GM)，Jerry Jennings (Chrysler)， Robert Knoell (Ford).
3.2 AEC会员
汽车电子委员会（AEC）最初由克莱斯勒、福特和通用汽车成立，最初AEC由质量体系委员会和组件技术委员会两个委员会组成，现在的委员是由一些企业的固定会员（Sustaining Members）及其他技术会员（Technical members）、准会员（Associate members）及特邀会员（Guest members）的代表组成。
固定会员主要来自Tier 1供应商及器件制造商，包括：Aptiv安波福、Bosch博世， Bose博士、Continental大陆、Cummins康明斯、Denso电装、Gentex、Harman哈曼、Hella海拉、John Deere、Kostal科世达、Lear李尔、Magna麦格纳、Sirius XM，、Valeo法雷奥、Veoneer、Visteon伟世通、ZF采埃孚。
怎么样，业内小伙伴们对这些公司是不是都很熟？他们如今在汽车行业依然是大名鼎鼎，如雷贯耳。
在AEC官网上这些公司（包括Tier 1与Tier 2）的名字及商标都有展示，不过是一个列表，我给整理成了一张图片，方便大家查看。大家看下有没有自己公司，看到了也可以心里小小的傲娇一下不是。
AEC成员公司（来源：aecouncil.com）
有一点大家发现没有，就是这里面几乎没有国内公司，收购而来的Nexperia和ISSI勉强算两个。所以国内的Tier 1及国产汽车电子器件/芯片供应商还需要继续努力。
3.3 AEC-Q标准是免费的
官网有段话挺有意思的：AEC组件技术委员会是为可靠、高质量的电子元器件建立标准的标准化机构。符合这些规范的组件适用于恶劣的汽车环境，无需额外的元器件级认证测试。本网站提供AEC组件技术委员会制定的技术文件。这些文档可以直接下载。
AEC官网声明（来源：aecouncil.com）
行业小伙伴们发现什么问题没有？AECQ标准竟然是免费的，还是可以直接下载来使用的，惊不惊喜，意不意外？AEC是不是很良心？是不是打破了我们的认知？
可能会有小伙伴们说，我就从来没买过标准啊？那我只能呵呵了。抛开盗版的标准不谈，很少有标准是免费的，包括大家常见的ISO、SAE等国际标准，GB国标也是要购买的，就是要便宜的多。笔者曾经购买过一个SAE标准，花了700多。大家在公司用的标准，其实是公司买的，都不是免费得来的。
制定标准需要组织，需要人，就一定需要资金。虽然这些组织基本都是非营利性组织，但组织运转也是需要资金支持的。另外，工业标准本身就是市场的产物，本身就是商品，制定标准的成本实际上就是分摊给那些从标准中获益的机构。比如DIN（德国工业标准）的60％的工作是通过标准的收费来支撑的。
我们来看一下这个SAEJ3018和自动驾驶道路测试相关的标准，价格是87美金。
SAEJ3018标准价格（来源：SAE）
另外有个问题小伙伴们不知道注意到了没有，JEDEC，IEEE，ISO，SAE网站都是.org，而AEC是.com，具体的差别我也说不清楚，反正小伙伴们记住AEC-Q标准可以免费从官网上下载就可以了，另外就是，记住官网地址: http://www.aecouncil.com/。
3.4 AEC 年度研讨会Annual Workshops
前面讲AEC历史时提过，AEC组织每年都有固定的可靠性研讨会，2019年因为还没有疫情，研讨会是正常举办了的。
关于2019年的会议，官网信息如下：2019欧洲AEC年度可靠性研讨会，暨第二届欧洲汽车电子可靠性研讨会于10月15日至16日在德国慕尼黑喜来登酒店举行，参加会议的有：汽车电子Tier 1用户，Tier 2供应商以及欧洲OEM公司的与会代表。会议讨论了影响汽车电子元件的18个各种主题的报告。欧洲研讨会的会议形式与美国类似，包括了7个开放论坛小组讨论，各种AEC文件的讨论，以及对未来AEC-Q规范的开发和改进的建议。
原定于2020年举行的年度会议，因疫情改期到了2021年春，结果最后还是取消了。
2021年研讨会因疫情取消（来源：aecouncil.com）
2022年的AEC可靠性研讨会的计划目前还没有定下来。关于2022年研讨会活动的更多细节，包括演讲议题和主要研讨会日期，届时会在AEC官网公布。
我放几个AEC研讨会的议题小伙伴们感受下：
一个人体静电放电的调查
电热导致的寄生栅极泄漏
邦线工艺的评估和改进
CMOS器件不同ESD模型失效特征的比较
制定一个IC因瞬态传导干扰导致闩锁的标准
另外，除了年度的可靠性研讨会外，还有定期的技术委员会会议（Technical Committee Meetings），比如每周、每月及年度。另外，年度的技术委员会会议是和年度可靠性研讨会同时间举行的。
3.5 AEC章程
AEC章程全文很长，有十几页，我挑了一些重点给大家讲讲。
3.5.1 AEC委员会与IATF16949
AEC最早成立时有两个委员会，质量体系委员会Quality Systems Committee和器件技术委员会Component Technical Committee，前者现在已经没有了，所有的关于质量体系规范根据IATF16949进行就可以了，也就是说，IATF16949标准继承了这个委员会功能。
所以我们可以看到，现在只要是做汽车电子的，不管是器件供应商还是Tier 1，IATF16949认证是个基础。给大家看下TI在成都工厂的IATF16949证书，大家感受一下：
TI成都的IATF 16949证书（来源：Ti）
这里顺便再讲一下汽车行业的另外一个标准，做质量或采购的小伙伴们可能都听过，就是QS9000。QS9000基于ISO 9000体系（包括9000/1/2/4等标准），由克莱斯勒、福特和通用汽车公司于1994 年共同开发，于2006 年12 月15 日被国际汽车工作组IATF所制定与推行的ISO/TS16949 汽车行业验证标准所取代，现在已经更名为IATF16949，有些人还是习惯叫TS16949，那就说明是入行较早的了。
IATF16949标准可以认为就是用于汽车行业的ISO 9000标准。IATF16949证书的有效期都是三年，而且证书有效期内的每一年都是需要年审的，如果年审没过，或者没去做，证书就会被撤销，一旦被撤销，企业就必须重新进行认证了。
现在几乎所有的OEM都强制规定其供货商的质量管理系统必需符合16949 标准，并要求扩展至2~3 级供货商。
3.5.2 会员分类及会员准则
会员分类之前我们大概提了一下，现在详细地讲一下。
AEC会员由以下四类代表组成：
1. 固定会员（Sustaining Members）：代表终端用户（end-user）的公司，如给OEM提供电子零部件或系统的Tier 1。固定会员是负责AEC组织的运转的，最初的会员来自Chrysler，德科电子，和Ford。任何的Tier 1都是可以请求成为固定会员的，固定会员们需要一起分担每年举行的研讨会的全部费用，积极参与每次的年度会议，并按章程承担相应职责。当然，固定会员是享有一些特权的。
2. 技术会员（Technical members）：代表汽车市场（automotive-market）的公司，比如使用了电子元器件，或电子元器件的制造商等Tier 2。技术会员也是以申请的方式加入的，并分担支付每年举行的研讨会的费用，并享有完整的投票权。
3. 准会员（Associate members）：代表一些公司或组织，为汽车电子行业提供技术支持或服务的tier 3、分包商、大学等。准会员也是以申请的方式加入的，但只需要支付一半的分担费用，不过投票权是受限的。
4. 特邀会员（Guest members）：代表非汽车行业的电子市场公司或组织。特邀会员是可以免费参会的（但是鼓励能出钱时可以尽量出一些），当然了，投票权是没有的。
AEC组织有一个会员准则，就是技术委员会成员只允许讨论与质量和可靠性标准化相关的东西，其他的诸如详细的质保信息、价格、供应、需求预期、参数设计等都是不允许讨论的。还有就是会员之间不能交换任何竞争性敏感信息，包括未来的价格、个人意向、未来动向、未来销售额、市场份额、利润、地域或客户信息等。
另外还由一点AEC特别强调的就是：AEC会员不得从事任何与汽车电子元器件生产商相关的任何交易或其它与商务相关的活动。
3.5.3 申请入会
会员申请表我截了个图，感兴趣的小伙伴们可以看一下：
AEC会员申请表（来源：aecouncil.com）
通过申请后会收到录取通知书（acceptance letter），我截了个图，公司名称我隐去了，大家看下内容就可以了。
AEC会员录取通知（来源：左成钢）
加入AEC后，你公司的Logo就会被放到AEC官网上，按照公司名称进行排序（不是按加入的先后顺序），很公平。Logo按Tier 1和Tier 2进行了分组，每组再按名称从A-Z进行排序。
3.5.4 OEM的角色
OEM公司在AEC标准化中也扮演着重要的角色，但是为了组织的简化和高效，OEM负责提供一些信息输入就可以了，比如对未来技术的应用视角及额外的特殊需求等。
OEM参与者的代表是作为顾问，在新的文档将要发布时，对文档进行审查，提出推荐的改进建议，但没有最终表决权。另外就是AEC强烈建议这些OEM代表具有半导体背景。
OEM能参会吗？只有两种为加强AEC与OEM之间联系的会议，OEM可以参加：
1. 基于特定要求，比如OEM发现一个紧急或关键的文档问题，需要AEC技术委员会马上处理的；
2. 如有需要，定期（如每季度、每半年）举行的交流会议，让OEM了解当前AEC的活动，同时让AEC了解OEM的问题或计划。
3.5.5 AEC有会员费吗？
讲到这里，小伙伴们可能就要问了，加入AEC有会员费吗？答案是：可以说有，也可以说没有。
关于费用，我们在会员分类里大概提了一下，现在再详细讲一下。AEC会员名义上来讲是不要缴纳会员费的，但是除特邀会员外，其他会员是需要均摊年度可靠性研讨会费用的，这个费用可以看作是参会费，或者你当成会员费也行。
费用怎么算？
1. 固定会员和技术会员，均摊费用，比例是1；
2. 准会员，均摊费用，比例是0.5；
3. 特邀会员，可以免费参会，但是鼓励能出钱时可以尽量出一些，不强求。
4. 除特邀会员外，无论参不参会，都需要缴费。
3.6 AEC相关标准及文件
3.6.1 标准文件命名规范
AEC标准的文件命名有以下规范:
1. Q1xx，是关于半导体器件的，比如Q100是集成芯片，Q101是分立半导体;
2. Q2xx，是关于非半导体器件的，比如Q200是被动器件；
3. Q00x，如Q001，Q002等，是应用于汽车电子器件范围内的关于方法、出版物、指导原则。
上面的1和2都是AEC的标准（Standards），而3则有以下三种：
（1）AEC技术委员会出版物（Publications），提供那些不适合以标准形式发布的，在AEC范围内的，关于产品、规范或服务的通用工程信息。
（2）AEC技术委员会说明书（Specifications），用于清晰并准确地定义那些用于汽车电子应用的，关于购买和使用电子器件的重要技术需求。
（3）AEC技术委员会指导原则（Guidelines），这个文件主要提供关于制造和测试的可行方法。
3.6.2 AEC相关标准
讲了这么多，小伙伴们应该已经对AEC标准有了个大概的了解，这个小节我再系统地梳理一下，帮助大家把思路理顺。
目前标准部分共有6个，我整理成了表格，如下：
AEC标准汇总（整理：左成钢）
详细的文档及内容部分我们随后再讲。
3.6.3 AEC相关文件
除标准外，还有AEC-Q001至006共6个文件，包括指南和出版物，用于配合标准使用，感兴趣的小伙伴们也可以去下载了看一下，现整理如下：
AEC文件汇总（整理：左成钢）
四、AEC-Q标准解读
最新的几个AEC标准，从Q102、103到104，前面都已经解读过了，本章重点而解读一下最早的3个标准。就是AEC-Q100，101和200.
4.1 AEC-Q100标准
前面也讲过了，Q100是最早的一个标准，初版是1994 年 6 月提交给了所有的 IC 供应商，现在的Rev H版本是2014.09.11发布的，至今没有再更新了。
我们先来看一下标准的全称: Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated Circuits，基于集成电路应力测试认证的失效机理，名字有点长，所以一般就叫“集成电路的应力测试标准”。
集成电路应该算是用得最多的，大家也最关注的，所以我们就把Q100讲得详细一点。
Q100除主标准（base document）外，还有12个分标准，从001到012，分别如下：
AEC-Q100 Rev-H: Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Integrated Circuits（base document），主标准。
AEC-Q100-001 Rev-C: Wire Bond Shear Test，邦线切应力测试。
AEC-Q100-002 Rev-E: Human Body Model（HBM）Electrostatic Discharge Test人体模式静电放电测试。
AEC-Q100-003 Rev-E: Machine Model（MM）Electrostatic Discharge Test，[Decommissioned] 机械模式静电放电测试，已废止，因为JEDEC里面也给淘汰了。
AEC-Q100-004 Rev-D: IC Latch-Up Test集成电路闩锁效应测试。
AEC-Q100-005 Rev-D1: Non-Volatile Memory Program/Erase Endurance， Data Retention， and Operational Life Test 非易失性存储程序/擦除耐久性、数据保持及工作寿命的测试。
AEC-Q100-006 Rev-D: Electro-Thermally Induced Parasitic Gate Leakage Test（GL） [Decommissioned] 热电效应引起的寄生门极漏电流测试，已废止，因为认证测试不需要了（lack of need）。
AEC-Q100-007 Rev-B: Fault Simulation and Test Grading，故障仿真和测试等级。
AEC-Q100-008 Rev-A: Early Life Failure Rate（ELFR）早期寿命失效率。
AEC-Q100-009 Rev-B: Electrical Distribution Assessment电分配的评估。
AEC-Q100-010 Rev-A: Solder Ball Shear Test锡球剪切测试。
AEC-Q100-011 Rev-D: Charged Device Model（CDM）Electrostatic Discharge Test带电器件模式的静电放电测试。
AEC - Q100-012 - Rev-: Short Circuit Reliability Characterization of Smart Power Devices for 12V Systems 12V 系统灵敏功率设备的短路可靠性描述。
13个文档中，2个已经是废止状态，012适用于我们之前电气架构里面讲过的HSD和LSD等智能芯片。
举个例子，从下面这个英飞凌的HSD芯片手册里面我们就能看到，ESD测试依据了AEC-Q100-002和011，短路测试用到了012。
某颗HSD芯片手册（来源：英飞凌）
整个标准文件太多，文章里不可能很详细地解读，我就挑些大家可能感兴趣的点讲一下。
4.1.1 温度范围
做过汽车电子设计的小伙伴们应该都了解，温度在汽车电子设计中非常关键，所以选芯片时，温度范围这个参数就非常关键。
AEC-Q100从REV G升级到H版后，删掉了Grade 4，也就是不能用于车载应用的0度～+70度温度范围。
AEC-Q100温度范围（来源：aecouncil.com）
来看一个TI的芯片手册，这里面在最开始的部分就注明了通过了AEC-Q100认证，温度等级是Grade 1。
TPS54560-Q1芯片手册（来源：Ti）
4.1.2 器件认证测试
AEC-Q100的测试项目非常多，一共分成了7个测试组群，我们大概了解一下就可以了。
测试群组A：环境压力加速测试，如室温、高温，湿度，温湿度循环等；
测试群组B：使用寿命模拟测试，室温、高低温寿命测试；
测试群组C：封装组装整合测试 ，主要是邦线相关的测试；
测试群组D：芯片晶圆可靠度测试，如电迁移，热载流子等；
测试群组E：电气特性确认测试；如ESD，EMC，短路闩锁等；
测试群组F：瑕疵筛选监控测试，过程平均测试及良率分析；
测试群组G：封装凹陷整合测试，包括机械冲击、震动、跌落等测试。
我把标准里面的整个测试流程贴出来了，大家可以感受一下这个复杂度，体会一下这个认证的难度。整个认证的测试项目涵盖了温度、湿度、机械冲击、振动、EMC，ESD，电迁移、应力迁移、热载流子注入、闩锁效应、芯片剪切等方面的试验，涉及的芯片阶段从设计（变更、晶圆尺寸）、晶圆制造（光刻、离子注入、制造场所转移），到封装（引线材质、芯片清洁、塑封、制造场所转移）等。
AEC-Q100认证测试流程（来源：aecouncil.com）
总结起来就是，芯片认证不单是芯片制造商Tier 2的事，还涉及到了晶圆供应商和封测厂，测试是大家一起配合完成的。比如台积电承包了全球 70%的车规级MCU产量，没有台积电配合，你的MCU车规级认证就没法做。
我再放几个详细的测试要求大家感受一下AEC-Q100测试的严苛程度：
AEC-Q100测试要求（来源：aecouncil.com）
温度循环和高温工作都是3个批次，每批77个样品，ELF早期寿命失效率需要3*800就是2400个样品，做完试验都要求0失效。
AEC-Q100温度循环TC测试要求（来源：aecouncil.com）
再看下具体的要求，比如Grade 0温度循环是在-55度～+150度进行2000个循环，所有等级（Grade0～3）的高温工作要求都是1000个小时，也就是42天，大家感受一下，光温度箱的电费都不少钱。
总结一下AEC-Q100测试：
测试分成了7个测试组群；
循环类多数都是1000个循环；
耐久类多数都是1000小时；
共计45种各类试验项目；
AEC-Q100认证测试所需要的时间要看具体测试项目，新器件项目多，时间就很长。当然也不一定，如果有通用数据，测试就可以简化，不能一概而论。整个测试周期几个月或一年都是可能的，相应费用也就不同，这个和测试项目及时间有关，当然也和测试机构有关，自己测肯定便宜，第三方就贵一些。
4.1.3 器件变更测试
上面说的测试是针对新器件的认证测试，如果器件发生了变更，那么就需要重新进行认证测试。
这部分内容AEC-Q100规定得特别详细，我重点给大家解读一下：
有变化就需要重新进行认证，不管是产品的变化还是制造流程的变化；
供应商的变更需要满足客户使用需求；
即使最微小的变更，也需要根据标准规定进行相应的认证测试；
如果测试失败，必须找到根本原因（root cause），并在执行了相应的纠正和预防措施的情况下，器件才可以被认为具备了再次进行AEC-Q认证的条件。
AEC-Q100对器件变更的测试要求（来源：aecouncil.com）
汽车行业内的小伙伴们一定对变更，业内称之为SCR（Supplier Change Request），有着刻骨铭心的理解。不管是OEM，还是Tier 1，不管是研发、测试，还是质量和采购，都很熟悉变更。笔者也认为，应该没有哪个行业像汽车行业这样如此重视变更的，在外企的小伙伴们应该对上面截图中的Fit、Form、Function有着无比深刻的理解。
总体来讲就是，不管因为什么，只要你变了，不管是产品还是流程，任何潜在的有可能影响到产品物理特性、应用、功能、质量或可靠性的变更，都必须重新进行认证测试。
AEC-Q100中专门为器件变更的测试项目给出了指导原则：
AEC-Q100对器件变更的测试项指导原则（来源：aecouncil.com）
上面是测试项目，此外AEC还给大家准备了一个极其复杂的多维表格Table 3，规定了哪些变更需要做哪些测试，详细看过标准的小伙伴们一定会对这个Table 3念念不忘的。
AEC-Q100对器件变更的测试项指导原则（来源：aecouncil.com）
我们以最后一项，FAB Site Transfer来举例，看下如果芯片的晶圆工厂换了个地方，重新认证要做哪些测试：
16项必做测试，包括温湿度，温度循环，邦线相关、电迁移、ESD等；
4项选做测试，比如H就是针对密封性。
注意，此处针对的是是晶圆工厂换地方的情况。如果封装工厂换地方了，同样需要再次做认证测试，但是认证的项目会少一些。
4.1.3.1 器件变更
因为车规级芯片的供货周期动辄10到15年，或者更长，Tier 2要保证持续的供货，这期间免不了产生变更，这个做过具体产品设计的小伙伴们应该很清楚，我们举个例子大家感受一下。
我先解释几个业内的专业名词，大家记住了，后面要考的。
PCN：Product/Process Change Notification，产品/工艺变更通知
PCR：Product/Process Change Request，产品/工艺变更请求
SCR：Supplier Change Request，供应商变更请求
下面是英飞凌的一颗器件的PCN，可以看到他同时变了三个地方，包括封装工厂换地方，执行无卤和邦线金转铜，这样英飞凌也可以一次到位，免得进行三次认证测试，毕竟大家都想省钱省事嘛。
PCN举例(来源:英飞凌)
4.1.3.2 器件变更流程
笔者经验大概画了一个变更流程图，不一定非常准确，小伙伴们凑合着看下。业内的估计都很熟悉了，不熟悉的大概明白其中的意思就可以了。基于这个然后再讨论其影响，大家比较容易理解。
车规级器件变更流程举例(来源:左成钢)
流程图直接看起来可能比较累，我给各位按时间顺序解读一下：
1. 芯片供应商Tier 2提出PCR（这个不一定，可能Tier 1收到时就是PCN了，具体看情况）；
2. Tier 2重新进行AECQ认证测试，变更器件型号，给Tier 1发PCN；
3. Tier 2给出变更时间表及最后购买期限（业内称Last time buy）；
4. Tier 1开始走变更流程，评估此变更带来的影响，从项目、技术、流程、采购、到最后给OEM的交付等层面，这个我们掰开了讲，信息比较多：
(1) 项目层面：因为对大的Tier 1来讲，器件都是多项目共用的，一个器件变更就会涉及到非常多的项目和产品，这时负责此类器件的team就会发布一个变更通知，让全球各个用到这个器件的team把产品信息汇总过来，然后再评估，最后给出结果，无非就是变和不变。
①不变，那就通知Tier 2这个变更影响太大，不能变。不过这个一般不太好弄，胳膊拧不过大腿，Tier 2不会专门给你维持一个型号，除非你们关系很好，量很大，或者这个型号是给你定制的。
②变，那就得先评估技术风险，这时候一般分3种情况。一是无影响，直接变，当然这种情况很少；二是有较小的影响，做几个试验验证一下就可以了；三是影响很大，比如MCU或某个关键器件的变更，不仅影响硬件，还影响软件和工具链，那就麻烦大了。最好的情况是只有一个产品用到了这个器件，这家OEM的车型也马上停产了，量也不大，Tier 1就直接Last time buy完事。当然一般没有这么简单。
(2) 技术层面：也可以分三种情况，我们先讲简单的。
①不需要验证，这种一般是global其他类似产品已经验证了，产品也切换过了，比如有个项目直接就用了新的型号，已经量产了，你的应用和人家一样，那就可以直接切换了，当然前提是OEM也同意，毕竟免去试验是给你省钱的。
②简单验证即可，不需车辆层级的验证；
③需要仅次于DV级别的验证，并且需要OEM配合进行车辆层级的验证，这里面也分两种，一种就是验证下功能就行了，另一种是还需要性能验证，比如需要车辆跑个几万公里的路试，那就比较麻烦了。
(3) 流程层面：技术走变更流程：
①利用Tier 1给的免费样品，让工厂做一些新型号产品，供测试部门及OEM测试之用；
②变更文档，包括BOM、原理图纸、装配图纸、软件等；
③测试部门进行新产品测试，测试通过后出具测试报告；
④走变更流程，系统上传所有文档；
⑤变更通过后，PM协调工厂及OEM切换产品型号供货。
(4) 采购层面：根据last time buy时间协调研发、生产、项目及OEM，下好采购订单，保证老型号有足够的库存保障一段时间生产，等新型号按时到货，顺利切换。一定不能出现青黄不接，那可就惨了。
(5) OEM交付：生产根据器件库存、产品库存及研发给出的变更时间表，合理安排生产，保障新旧型号顺利切换。当然，切新型号需要涉及到生产一系列的文档更新，如来料检测、作业指导书、产品下线测试（EOL）等，工作量也很大，这些都是流程性的，16949和PPAP里都有，在此不再赘述。
5. OEM这边，上面大概也提了，OEM收到PCR，对OEM来讲就是SCR，他也要评估，如果需要测试，他就要安排车辆供Tier 1测试，这些都是要收钱的，因为是Tier 1提出的变更。测试没问题，就会同意此次变更，按时间点切换新型号零部件供货，当然OEM也是有一堆流程要走，一堆文档要做的。OEM的小伙伴都很清楚，这个不再赘述。
4.1.3.3 器件变更举例
我给大家看几个真实的变更文件，大家感受一下，有个直观的印象。
先看一下器件层面的，除了器件本身的PN（Part number）需要变更外，器件上的丝印、包装的标签等都需要变更。下面的例子不是芯片，而是分立半导体器件，属于AEC-Q101范围，这里就是举个例子，道理是一样的。
PCN举例(来源:英飞凌)
芯片供应商同时会给出时间表，告诉你什么时候能做好AEC认证，免费样品什么时候能提供给你，新器件什么时候能开始供货，老器件下订单的最后期限及最后交付时间等。
PCN时间表举例(来源:英飞凌)
然后到Tier 1这边，需要变更的文件其实有一大堆，我就放个BOM大家感受一下。从下面这个变更记录能看出来，这个产品12 年量产，量产前应该就变了一次了，所以量产版本已经是B了，然后当年又变了一次，升版到C，第二年变了两次，直接升到E，第三年接着变更。
你感受一下，工程师每天都在忙什么？就这还是一次变更凑了好多个器件。
BOM变更（来源：左成钢）
然后，OEM这边会收到Tier 1发来的PCR，说明变更涉及到的产品，变更的原因，因变更做了哪些试验。OEM转换成己方的SCR，批准后就变成PCN就可以执行下去了。
变更申请单（来源：左成钢）
4.1.3.4 器件变更的影响
那么变更会有什么影响呢，上面已经讲得很清楚了，总结起来就是：费人、费时、费事、费钱。
你说在Tier 1和OEM的小伙们整天都在忙什么呢？你以为他们是整天在搞技术，搞设计吗？不是，大家都在忙于项目维护、产品变更、文档变更、图纸变更、沟通协调。汽车行业呆久了，大家对变更就习以为常了。
上面讲的英飞凌的那个PCN，一起凑了3个变更。其实那只是一个器件，实际上英飞凌同时变更了一批器件，这样可以文档一起变、试验一起做、英飞凌的工程师也省事了。换做Tier 1也一样，手头一堆的项目，我见过一个人同时手上有近10个量产项目，还同时负责着一个研发项目，手头的PCN一大堆。
对应到一个具体的产品，我见到同时变更十几个器件的。所以Tier 1工程师收到了PCN一般是不着急的，先攒着，攒到差不多了，手头所有项目一起变更了，文档一起做，试验一起做，不光省事，还不容易出错。
对应到OEM也差不多，找测试车也挺麻烦的，需要找新车，还涉及到多个车型配置。一般当时都是不好一次性找齐的，因为不可能一起下线嘛，得等着生产计划，车凑齐了通知Tier 1过来测试。所以也是最好有几家Tier 1一起变更几个零部件，他们就一起测了，省事。
其实对于不管是Tier 1还是OEM，这种变更都是很麻烦，很辛苦的，特别是实车测试，协调找车，非常麻烦。另外就是环境恶劣，因为测试一般都在室外，一到夏天车里能热死，冬天冷得手指头都捏不住电线，要多惨有多惨。想体验夏天吐鲁番热情的沙漠和冬天黑河浪漫的冰天雪地的小伙伴们，你可以入坑汽车行业了。
最后再提一下，一般车规级器件和汽车零部件的生命周期都是比单个车型要长得多的。一个车型一般卖不了几年就改款了，或者直接停产了，但是车本身的生命周期都是10年以上的，坏了怎么办？这就要求器件和零部件还需要继续维持一段时间的生产，以保证售后市场。
当然了，元器件一般都是共用的，问题不大，OEM这边零部件一般也都是很多车型共用的，包括电子零部件，问题也不大。但还是会出现某个车型专用某个零部件的情况，那就得看这个车型的市场存量，OEM想办法来保证售后市场了。所以从这种角度来看，小伙伴们买车时，一定不要买不靠谱车厂的车或存量很少的车型，这是有道理的，否则过几年等你修车的时候估计就要哭了，不是没配件，就是配件贵得没必要修了。
4.2 AEC-Q101标准
Q101标准是用于分立半导体器件的，标准全称：Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Discrete Semiconductors，基于分立半导体应力测试认证的失效机理，名字有点长，所以一般就叫“分立半导体的应力测试标准”。现在的Rev E版本是2021.03.01刚发布的最新版。
Q101除主标准外，还有6个标准，从001到006，分别如下：
AEC-Q101-001 Rev-A: HBM ESD，人体模型静电测试。
AEC-Q101-002 Rev-A: MM ESD，机械模式静电测试，和Q100一样，已废止。
AEC-Q101-003 Rev-A: 邦线切应力测试。
AEC-Q101-004 Rev-:多种测试。
AEC-Q101-005 Rev-: 带电器件模式的静电测试。
AEC-Q101-006 Rev-: 12V系统灵敏功率设备的短路可靠性描述。
6个文档中，1个已经是废止状态，006适用于我们之前电气架构里面讲过的一些不在Q100范围内的HSD或LSD智能器件。
4.2.1 标准范围
集成电路大家听得比较多，也容易理解，但是分立半导体器件估计非业内人士都是第一次听到，我就大概解释下哪些算是分立半导体器件。先放张标准原图，大家感受一下：
AEC-Q101分立半导体器件（来源：aecouncil.com）
AEC-Q101按Wafer Fab晶圆制造技术，分为以下几种，主要是MOS、IGBT、二极管、三极管、稳压管、TVS、可控硅等。
AEC-Q101分立半导体器件（来源：aecouncil.com）
关于器件范围，在AEC-Q102标准解读中我们提专门讲了，AEC-Q101在版本从D更新到E后，光电半导体全部转到了新的AEC-Q102标准中去。所以如果有小伙伴们发现有的光电器件手册依据的标准是AEC-Q101，那就去看下这个器件手册的时间就能发现是否存在问题了。
4.2.2 温度范围
关于温度范围这块儿，比起Q100针对芯片区分了4档温度范围、最高才150度，Q101标准简单粗暴，规定最低温度范围就是-40度～+125度，你可以高，但不能低。
AEC-Q101分立半导体器件温度范围（来源：aecouncil.com）
不过没关系，分立半导体就这点好，很耐高温，一般器件手册都是给到了-55度～+175度，比Q101给的范围宽得多。
某二极管温度范围（来源：onsemi）
4.2.3 测试项目及变更
AEC-Q101的测试项目也不少，不过比起Q100要少不少。测试一共分成了5个测试组群，比Q100少了2个，测试项目共计37种，比Q100的45种也少了不少，具体测试组群和流程图不再放了，大家感兴趣的话可以自己去看。
关于变更，和Q100一样，AEC-Q101中也专门为器件变更的测试项目给出了指导原则，还是依据那个复杂的多维度表格Table 3，其中详细规定了哪些变更需要做哪些测试，感兴趣的小伙伴们可以去看看，看完我保证你一定会对Table 3念念不忘的。
变更的影响这一块儿在Q100那一章讲的很详细了，在此不再赘述。
4.3 AEC-Q200标准
Q200标准是用于被动器件的，标准全称：Stress Test Qualification For Passive Components，被动器件应力测试认证，这个名字比Q100和101短多了。现在的Rev D版本是2010年的，距今已经十几年了。
Q200除主标准外，还有7个标准，从001到007，分别如下：
AEC-Q200-001 Rev-B: 阻燃性能测试
AEC-Q200-002 Rev-B: HBM ESD，人体模型静电测试
AEC-Q200-003 Rev-B: 断裂强度测试
AEC-Q200-004 Rev-A: 可恢复保险丝测试
AEC-Q200-005 Rev-A: 板弯曲/端子邦线应力测试
AEC-Q200-006 Rev-A: 端子应力（SMD贴片元件）/切应力测试
AEC-Q200-007 Rev-A: 浪涌电压测试
4.3.1 标准范围
非业内人士，估计第一次听到被动器件这个词，我就大概解释下，哪些算是被动器件。先放张标准原图，大家感受一下：
AEC-Q200被动器件（来源：aecouncil.com）
AEC-Q200涵盖的范围包括：电阻、电容、电感、变压器、压敏电阻、热敏电阻、聚合物可恢复保险丝、晶体等，这些基本上大家都很熟悉。
AEC-Q200被动器件范围（来源：aecouncil.com）
4.3.2 温度范围
关于温度范围这块儿，因为Q200中包含了电容等对温度很敏感的器件，区分了5档温度范围，最高到150度。你过了哪一档，可以向下覆盖，比如你过了Grade 1，你可以声称满足Grade 2，但是不能向上。
AEC-Q200分立半导体器件温度范围（来源：aecouncil.com）
我这里放一个MLCC电容手册里面的参数，大家感受一下：
MLCC电容温度范围（来源：TaiyoYuden）
不同温度等级的电容，材质和工艺都是不同的，价格当然也不一样，应用也不一样，所以按温度进行分级是必要的。这个从标准里也能看出来，Grade 0是哪儿都能用，Grade 1可以用于发动机舱多数应用，Grade2和3用于乘客舱，而4级就不能用于车载应用了。
4.3.3 测试项目及变更
AEC-Q200的测试项目也不少，按种类分为36种。因为不同种类的器件特性、制程及应用等差异较大，Q200就按照种类分别列了测试项目及测试要求，包括变更要求，当然有些变更要求是单独的，有些是一大类共用的。我做了个表格，小伙伴们大概看一下，有个概念：
AEC-Q200测试项目（整理：左成钢）
比起Q100和Q101，Q200就没有具体的测试组群和流程图，只有测试项目，由于分类较多，这里不再赘述，大家感兴趣的自己去看一下标准。
关于变更，和Q100及Q101一样，AEC-Q200中也专门为器件变更的测试项目给出了指导原则，根据器件类别，变更指导的表格也各不相同，大部分的表格都比较简单，毕竟被动器件本身就比较简单。
变更的影响这一块儿在Q100那一章讲得很详细了，在此不再赘述。
到此为止，我们就把所有的AEC标准都解读完了，接下来的一章我们将回答一些大家比较关心的问题，比如：为什么需要AEC标准？车规级器件和普通器件的差异？车规级器件的国产化门槛，车规级认证测试问题，车规级器件价格、交期、寿命、可靠性等方面。
本文来自微信公众号：九章智驾（ID：jiuzhangselfdriving），作者：左成钢