ECU的车规级试验:DV试验(一:标准概述)

2024-12-03 08:42:26·  来源:汽车电子与软件  作者:左成钢  
 

01、前  言


行业内的小伙伴门基本都知道电子元器件的车规级测试标准是AEC标准,电子元器件通过AEC-Q认证测试后才能宣称是车规级器件。比如一颗车规级芯片一定是通过了AEC-Q100测试的,然后才具备了车载应用的条件(用在ECU上)。同理,对于一个汽车电子零部件或者说ECU来讲,也只有通过相应的车规级测试后才具备了车载应用的条件(安装在车上),这个测试就是我们通常说的DV测试。但是DV测试并不像AEC规定元器件测试那样直接和详细,同时,DV测试依据的标准也不像元器件那样简单,标准来源非常多,有ISO的,也有IEC的,有国标,也有企标,测试也比较复杂。ECU的车规级试验这个话题涉及面非常广,也很少有文章专门深入的讲解这个话题,刚好最近几个项目需要重新梳理DV测试,就想趁此机会也做一个汇总和整理,同时也和广大同行做一个交流。

注:本文主要内容均节选自作者新书《广义车规级电子可靠性设计与开发实践》,由机械工业出版社于2024年6月份出版,节选时进行了改编。


本文内容较多,且几乎都是干货,加之标准类内容阅读难度本身较大,但又都是我们工作过程中离不开的,建议大家收藏阅读,在后续工作需要时可以随时查阅。目录如下:

1.DV试验

2.DV及PV的区别

3.试验标准

3.1 强制性国家标准    

3.2 推荐性国家标准

3.3 OEM的相关标准

3.4 各标准之间的关系

3.5 怎么阅读标准

4.ECU的DV试验标准简介

5.电气环境相关试验标准

6.EMC相关试验标准

6.1干扰/骚扰/发射

6.2抗干扰

02、DV试验 

电子模块为满足车载应用的要求,在开发过程中及量产前均需要进行一些功能及性能的测试及试验,电子模块通过车规级试验是电子零部件车载应用的基础,电子模块在拿到测试报告后才说明产品通过了设计验证即DV,产品设计才可以冻结,然后才可以量产装车。DV测试报告需要提交给OEM,有条件的OEM还可能会进行抽样复测。所以DV测试实际上就是一个电子模块的车规级认证测试,测试通过后才表明这个产品满足了车载应用的要求。

如下图所示,通常在RFQ中,OEM会制定出整个项目的时间节点,包括产品设计、样件试制、DV试验、整车匹配、APQP提交等,其中通过DV测试及取得报告就是一个非常关键的时间节点,在DV测试通过后,才能提供工装样件装车,也就是说,这个件才具备了上车的条件。关于RFQ及ECU开发报价,可以参考笔者在AES的另一篇文章《一个车规级ECU要卖多少钱》。 

 

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一个RFQ的部分时间节点信息(来源:左成钢)

汽车电子产品测试通常可分为研发阶段测试、设计验证(Design Validation,DV)测试和量产后的产品验证PV(Product Validation,PV)测试。从侧重点上来讲,研发阶段的测试着重于产品的功能、性能、可靠性及参数等方面的测试,PV则侧重于检验产品大批量生产的工艺、质量稳定性及一致性。

DV测试作为检验汽车电子零部件产品硬件及结构设计质量的一种测试手段,是一个重要的时间节点。DV测试通常意味着产品设计的定型,因为硬件设计及结构设计在DV试验前需要设计冻结,即不再允许进行任何设计更改,DV试验结束后产品才可以试装,然后才被允许进入小批量试生产阶段,最后通过PV后才能真正量产。


03、DV及PV试验的区别 

对于不是很了解汽车电子产品测试的人,通常很难讲清DV及PV的差异。DV是指设计验证(Design Validation),是主要用于检验汽车电子零部件产品硬件及结构设计质量的一种测试手段,DV测试项目及等级通常依据OEM的企业标准(没企标的按国标或ISO标准)进行,产品通过试验后才能进入量产阶段。

PV是指产品验证(Product Validation),用于检验产品生产过程的可靠性,一般测试项目来自于DV,但相较DV要少得多,PV更侧重于检验产品大批量生产的质量稳定性及一致性。  

 

DV试验要求必须是模具件,也就是硬模件,3D样件或软模件是不行的,而PV试验要求必须是工装样件(Off Tooling Samples,OTS)样件,即全工装状态下非节拍生产条件下制造出来的样件,比如通用汽车GMW3172(电气/电子元件通用规范-环境/耐久性标准)中就对DV样品提出了要求,如下:

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通用汽车GMW3172标准对样品的要求(来源:左成钢)

但目前随着行业竞争的加剧,车型研发周期也在普遍压缩。比如过去整车开发周期大概在3~4年左右,而零部件则通常在2~3年左右,但目前行业内普遍将整车开发时间缩短到3年内(比如小米就是花了三年时间造出了第一台车)甚至2年内,零部件则缩短到2年内,甚至更短。开发周期缩短后,虽然整体所遵循的开发阶段及开发流程都是一样的,但是有些活动就会被压缩,比如PV测试。目前汽车电子零部件行业就存在较多的DV与PV合并进行,常称为DV PV Combined,也就是说两个试验合并一起做的意思,这样可以节省时间,降低成本。这样在DV做完后,如果试装OK,就可以先小批量,然后PPAP,然后直接上量产了。   

所以现在我们可以看到有些RFQ中已经不怎么提PV了,但是对Tier 1来讲,DV和PV合并测试,DV就要起到PV原本应该要有的作用,比如DV测试就必须要用模具件,同时还必须是工装样件,测试项目也必须根据产品类型及测试经验做适当调整。


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