经济部工业局智慧显示产业跨域合作联盟(SDIA)于110年07月08日举办「智慧显示移动前瞻技术应用线上研讨会」,邀请智慧移动应用领域相关业者分享相关应用、发展趋势及需求,期待借此机会促进国内业者掌握产业趋势及未来商机。德凯宜特受邀担任演讲嘉宾,带着与会者一同深入浅出探讨智慧电动车在可靠度验证界的新挑战。

 

德凯宜特李博凡协理在开场时表示,德凯宜特在新产品开发上扮演着研发人员的伙伴,确认新产品是否达到预期、符合业界水准,并且遵循规范要求,因此需要透过验证与测试确认以上事项。随着人类文明与科技发展,电动车发展越来越成熟,自驾车则是可以期待的未来,但在可靠度检验上还是有很多需要克服的挑战,自驾车要达到完美等级还有一段路程需要努力与克服。


电动车广泛定义是以电力驱动的车辆,可以分为四大类,包含纯电动汽车、油电混合电动车、充电式油电混合电动车与燃料电池电动车。电动车与燃油车设计上最大的差异在于「电池」、「电机」与「电控」三大技术。电动车基本动力架构为电力经过车上的AC/DC OBC(On Board Charger)进入电池储存为电能,之后藉由DC/AC Inverter与DC/DC Converter分出AC与DC电流,前者传送至引擎,后者传送至车上影音系统或显示器。

李博凡协理分享了一组电动车2021解密数字「129」,台湾预计于2040年(民国129年)全面禁售燃油车,各国也纷纷订出禁售燃油车的时间,哥斯大黎加甚至在今年2021年已确定禁止贩售燃油车,大部分国家则落于2030至2040年也将全面禁止,由此得知电动车的未来势不可挡。

由于车内使用环境远比一般用途严苛许多,相对测试的时间与强度都会拉高许多,例如:温湿度测验须提高至一千小时、震动测试每个轴向需要做八小时,测试完所有轴向共需耗时24小时。目前电动车各部件需要关注的规范包括ECE(欧洲经济委员会Economic Commission for Europe)所制定UN ECE R100.2 (Regulation No.100 Revision 2)。车用PCB版则需要依循IPC TM-650 2.6.25针对PCB(印刷电路板Printed Circuit Board), 确认是否有CAF(阳极细丝导通Conductive Anode Filament)的风险,也就是PCB在恶劣环境下会加速金属离子的迁移,当两个pad导通时,很有可能造成short,因此存在着一定的风险。

美国的国际汽车电子协会(AEC,Automotive Electronics Council)也针对汽车零件类产品定义出不同规范,包含针对IC晶片的AEC-Q100、针对离散元件的AEC-Q101、针对离散光电元件的AEC-Q102、针对MCM多晶片模组的AEC-Q104,以及针对被动元件的AEC-Q200等规范。而在系统层级上,国际车规最常被依循的标准则是ISO16750,包含总则(General)、电气负载(Electrical loads)、机械应力负载(Mechanical loads)、环境气候负载(Climatic loads)与化学成分负载(Chemical loads)。
车用测试时间相对漫长,至少需要三个月甚至会长达半年,因此德凯宜特针对各法规订定出验证计画顺序,例如针对ISO16750可分成5个Leg(流程顺序),透过适当的规划以减少测试周期上的周期,并且加速找出产品的病灶,在产品开发上争取更多时间。

车用显示器或零部件的可靠度验证就是指在产品设计初期,利用不同的「环境应力」,来验证产品动态与静态的耐受水准。动态是指在通电状态下进行测试,而静态则是不通电。除此之外,亦可通过可靠度验证来证明「产品寿命」(RDT- reliability demonstration test),验证方式分为三种方式,包括可靠度寿命预估(prediction)、可靠度寿命实测(demonstration)与市场回馈(field return)。可靠度寿命预估(prediction)是指以现有的软体与强大的data base预估;可靠度寿命实测(demonstration)则是指拿产品以不同的环境应力老化产品,借以估算产品寿命。

车用显示器在可靠度验证的种类大致可以分类为四大类,包含动力类(Drop, Stone Impact, Dust, Vibration…)气候类(Temperature, Thermal Shock, Temperature Cycling, Condensation…)户外类(water protection, high pressure water, solar radiation, salt spry…)以及其他类(Life demonstration, MTBF prediction, HALT, Acoustic noise)
 
李博凡协理特别强调车用的验证标准绝对较一般IC产品还要高,因为直接关乎到生命安全,需要严肃看待。而产品设计的成功关键就是Data! Data! Data! 掌握数据就可以掌握到未来。

若有任何可靠度验证问题,都欢迎与我们联络 sos@dekra-ist.com