一文了解“车规级”认证标准：AEC-Q、IATF16949和ISO26262

前言小伙伴们在看汽车电子、芯片、元器件等相关项目，经常会遇到项目方宣传产品已经到了客户的什么阶段（详见《从原型到量产：什么是汽车项目中的A、B、C样与SOP？》），产品通过了什么验证，如果不清楚这些认证，就只能跟在现场附和，扮演“影帝”。（毕竟“金融羞耻”，我们都是三流人才服务一流创业团队，跟不上节奏也是常态）也经常看到，有些企业以首个通过XX认证，从而天价进行融资等。什么是“车规级”？AEC-Q、ISO 26262、IATF 16949等等，都是些什么意思？因为质量体系整体庞大而复杂，本次目的是扫盲，也汇总了其他一些文章的内容，如有错漏之处，也欢迎优秀的小伙伴们指正。

什么是“车规级”认证？
关于“车规级认证”，目前行业尚未有明确的定义，笼统而言，车规级认证一般指用于汽车领域的电子元件等必须满足的一系列标准和认证。（但在不同语境下，有时也会有差异）
这些标准旨在确保汽车电子控制系统在各种复杂环境下都能稳定、可靠地运行。车规级产品需要通过严格的质量控制和测试验证，具备高可靠性、高耐久性和高安全性，为汽车的性能和安全性提供充足的保障。



为什么强调车规级？
汽车上的元器件数量极多，而失效概率是累加的。
以传统车为例，基本以300个IC组成一个ECU单元，50个ECU组成一辆车。假设每IC有1PPM（每百万个零件中的失效个数），那么一整台车就有15000PPM，即100台车中就有1.5台失效。
即使供应链上下游制造商合作，1.5%失效率都将给安全性要求很高的车辆带来非常恐怖的后果。因此对汽车制造行业而言，经常强调一项指标，零缺陷。
此外，汽车的使用环境是极其多变和严酷的。温度波动、极端气候条件、震动、碰撞以及湿度等因素，都对汽车的零部件提出了极高的要求。例如，车辆内部的温度分布不均，靠近引擎的部位可能会非常热，而刹车片在工作时温度可能瞬间升高至上百摄氏度。这些条件都需要在设计阶段进行充分考虑，并在最终的测试阶段进行严格的验证。
所以，满足车规级是有较高难度和时间成本的，考虑到有时候还要求高性能，项目会以“车规级”为卖点，也是说得通的。


常见标准
对于可靠性标准来说的话，大家比较熟悉的如GB，主要是面向消费、商业和工业类产品。对于汽车元器件来说，主要是AEC-Q系列及JEDEC。对于军标来说，主要遵循MIL-STD-883、202、750标准及GJB。

车规相关的主要标准有技术标准、体系标准、功能安全标准。
AEC-Q100和JEDEC是属于技术标准，它有严格的、具体的、标准化的工作程序。
ISO9001和IATF16949只是提出一个要求，实际上并没有严格和具体化的数据性表征。
ISO26262虽然在实施过程中会涉及到许多技术标准和规范（例如硬件设计规范、软件编码标准等），但它不是一种技术标准。它专注于汽车电子系统的功能安全，确保系统在设计、开发和生产过程中能够满足特定的安全目标。

序号	技术标准   JEDEC/AEC Q	质量管理体系标准   ISO 9001/IATF 16949	功能安全标准   ISO 26262
1	有严格的，具体的，标准化的工作程序	只是提出了要求	专注于功能安全，确保产品在特定功能上安全可靠
2	有统一，绝对的判断标准	没有绝对，统一的判断标准，依据企业自身的情况而定	有明确的功能安全目标和安全等级（ASIL）
3	基本上是以应用为主	只是阐述了管理思路，管理逻辑，管理方法论	关注产品的功能安全和风险管理
4	是需要实现的目标	是实现的具体手段	确保产品在设计、开发和生产过程中满足功能安全要求
5	产品本身	日常生产经营活动	侧重产品本身

技术标准一般以应用为主，体系标准只是阐述管理思路、逻辑和方法。一切技术标准均以达到特定目标为目的，体系标准则是规定达到这些目标的具体方法。从核心目标上看，技术标准更加注重产品自身，而体系标准则更加注重日常运营和生产活动这一流程。 功能安全认证的范围很宽，对象可以是实物，比如元器件，也可以是零部件，或是虚拟的非实体，比如认证一个公司流程（包括研发及生产），认证一个软件等。

IATF16949、AEC-Q、ISO26262
1IATF 16949
为协调国际汽车质量系统规范，世界主要汽车制造商及协会于1996年成立了一个专门机构，称为国际汽车推动小组，简称为IATF。
IATF 16949: 2016是基于ISO 9001: 2015，于2016年10月发布，替代ISO/TS 16949。它不是一个可独立实施的质量管理体系，而是包含汽车行业特定的补充要求，配合ISO 9001:2015共同实施。

IATF 16949标准，有5大工具：产品质量先期策划（APQP）、失效模式和后果分析（FMEA）、测量系统分析（MSA）、统计过程控制（SPC）、生产件批准程序（PPAP）。① 产品质量先期策划（APQP），就是每一个企业尤其是生产制造企业对其整体的生产制造进行计划与规划安排。② 失效模式及结果分析（FMEA），主要是针对拿到失效结果后，如何去分析的参考。③ 测量系统分析（MSA），这主要是对于产品生产完成之后，应该如何对其进行测试，测试的设备是否齐全，能否让之后的整个产品的质量符合标准。④ 统计过程控制（SPC），保证了制造过程中没有错误。⑤ 生产件批准程序（PPAP），对全部生产流程进行控制，从开发到小批量出货，再到批量生产，批准流程均有相应的规定。所以IATF16949是一个定制得非常仔细的方法论，所有汽车或汽车零部件相关企业都会遵从IATF16949的质量体系过程。2AEC-Q系列
AEC-Q标准是由国际汽车电子协会（Automotive Electronics Council，简称AEC）制定的一系列车规验证标准，主要用于确保汽车电子零部件的可靠性和质量。
根据零部件类型，分为：
AEC-Q100（IC芯片）、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光电器件)、AEC-Q103(MEMS，微机电系统)、AEC-Q104(MCM，多芯片模块)、AEC-Q200(被动器件，电阻、电容、电感)、AEC-Q007(BLR，板级可靠性)。

AEC测试条件虽然比消费型IC规范严苛，但测试条件仍以JEDEC或MIL-STD为主，另外加入特殊规格，例如电磁兼容性(emc)验证。
① AEC-Q100AEC-Q100是基于失效机理的集成电路应力测试鉴定，适用于车用IC芯片的综合可靠性测试认证标准，是芯片产品应用于汽车领域的基本门槛。② AEC-Q101AEC-Q101为汽车级半导体分立器件应力测试，主要对汽车分立器件，元器件标准规范要求，如：车用光电耦合器：用于车用隔离件、接口转换器，光电耦合器，触摸屏控制盘，整卷分立器件等。③ AEC-Q102AEC-Q102认证对象：汽车电子所有内外使用的分立光电半导体元器件。LED光源在汽车的应用越来越广，车灯照明、智能系统、盲点侦测等应用都需要高品质的LED，也因此众多LED元组件供货商积极布局车用LED领域。但如何让其LED产品在车电市场中占有一席之地，通过AEC-Q102验证是重要的通行证之一。④ AEC-Q103AEC-Q103是针对汽车传感器的测试标准。⑤ AEC-Q104AEC-Q104认证主要针对车用多芯片模块可靠性测试，是AEC-Q系列家族成员中较新的汽车电子规范。AEC-Q104上，为了依据MCM在汽车上实际使用环境，为复合式的环境，因此增加顺序试验，验证通过的难度变高。针对零部件是否已经通过了其他AEC-Q系列的测试，也会有不同的测试项目。⑥ AEC-Q200 AEC-Q200是针对汽车上应用的被动元器件的产品标准。汽车电子的过电压保护存在更为严苛的电路条件，因此一般要求制造商通过ISO/IATF16949的质量体系认证，相关的分立器件要求通过AECQ101认证，被动元件要求通过AEC-Q200认证，是非常严苛的认证规范。重点举例：AEC-Q100认证 第一步，确定温度等级。AEC-Q100有五个温度等级：0，1，2，3，4。其中0为最高级别，相应的温度区间为-40°C-150°C。若能达到0级要求则代表您的产品可以用于汽车的各个部件。

等级	系统	用途	验证标准
Grade-0	动力，安全系统	发动机管理，动力转向，刹车，安全气囊等等	-40°C~+150°C
Grade-1	车身控制系统	防盗，灯光，雨刷，门锁等等	-40°C~+125°C
Grade-2	行驶控制系统	仪表盘，座椅，空调，倒车雷达，车窗等等	-40°C~+105°C
Grade-3	通信系统	GPS导航，移动通讯，FM等等	-40°C~+85°C
Grade-4	娱乐系统	音响，显示屏等等	0°C~+70°C

第二步，跑Test Flow。根据芯片的制作流程阶段安排试验，共分为A、B、C、D、E、F、G，7个组的试验。

AEC-Q100有专门的测试项目列表，可以根据不同器件特点，做不同的删减。
AEC-Q100 vs 消费电子检测
样品数量：汽车电子是消费类的三倍，比如GB对消费类样品数量规定在225颗以上，但AEC-Q100就需要715颗以上。全检vs抽检：AEC-Q100要求对所有产品进行可靠性测试，以保证在批量生产中实现零缺陷而消费类则无此条款，可进行抽检。功能性测试：各汽车零部件厂商监测数据均需要给出，即使是准确到个别零件。AEC-Q系列的特殊之处AEC（Automotive Electronics Council）是一个联盟组织，不是一个认证委员会。AEC没有设立认证委员会，因此没有所谓的“AEC Certification”。与ISO或IATF在全球有标准化委员会不同，AEC的标准主要用于汽车电子组件的可靠性验证。公司可以根据AEC标准进行完整的验证后，自行对外宣布其产品符合AEC标准（即获得AEC Qualified），或者可以通过中立的第三方实验室取得AEC Qualified的报告。ISO或IATF的认证流程不同，企业不能自行对外宣告。3ISO 26262
ISO 26262《道路车辆功能安全》适用于安装在量产道路车辆上的包含一个或多个电子电气系统的与安全相关系统。 主要定位在汽车行业中特定的电气器件、电子设备、可编程电子器件等专门用于汽车领域的部件，旨在提高汽车电子、电气产品功能安全的国际标准。


ISO 26262根据严重度（Severity）、暴露率（Exposure）、可控性（Controllability），给汽车上的全部电子电气系统划分安全等级。安全气囊、防抱死制动系统和动力转向系统必须达到ASIL D级，这是应用于安全保障的最严苛等级，因为其失效带来的风险最高。而安全等级范围的最低等级，如后灯等部件，仅需达到ASIL A级即可。大灯和刹车灯通常是ASIL B级，而巡航控制通常是ASIL C级。ISO 26262标准提供了：① 汽车生命周期（管理、研发、生产、运行、服务、报废）和生命周期中必要的改装活动。② 决定风险等级的具体风险评估方法（汽车安全完整性等级（Automotive Safety Integrity Level，ASIL）③ 使用ASIL方法来确定获得可接受的残余风险的必要安全要求。④ 确保获得足够的和可接受的安全等级的有效性和确定性措施。⑤ 功能安全受开发过程（包括具体要求、设计、执行、集成、验证、有效性和配置），生产过程和服务流程以及管理流程的影响。 标准针对由安全相关电子电气系统的故障行为而引起的可能的危害（对人身健康的物理损害或破坏），包括这些系统相互作用而引起的可能的危害。

其他相关的标准
ISO 9001：这是通用的质量管理体系标准，虽然不是专门针对汽车行业的，但许多汽车零部件供应商也会遵循这一标准。ISO 14001：环境管理体系标准，帮助企业通过更有效的环境管理来减少对环境的影响。ISO 45001：职业健康安全管理体系标准，旨在帮助企业建立和实施职业健康安全管理体系。MIL-STD-810：这是一系列的美国军用标准，虽然主要用于军事设备，但许多汽车制造商也会参考这些标准来测试其产品的耐久性和可靠性。JAMA：日本汽车制造商协会（Japan Automobile Manufacturers Association）发布的一系列标准，包括汽车零部件的测试和认证。SAE J系列标准：美国汽车工程师协会（Society of Automotive Engineers）发布的标准，涵盖从材料到整车的各个方面。UL标准：美国保险商实验室（Underwriters Laboratories）发布的标准，涉及电气和电子设备的安全和性能。CE标志：欧洲经济区（EEA）的产品安全认证标志，表明产品符合相关的健康、安全和环保要求。RoHS：限制有害物质使用的指令，要求在电子和电气设备中限制使用特定的有害物质。REACH：欧洲化学品管理法规，要求制造商和进口商对化学品进行注册、评估、许可和限制。ECE：欧洲经济委员会的法规，涉及汽车安全、环保和节能等方面的标准。GMW：通用汽车公司的全球材料数据系统（Global Material Data System），用于管理汽车材料和零部件的规范。VDA：德国汽车工业协会（Verband der Automobilindustrie）发布的标准，涉及汽车零部件的生产和测试。

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