重讀此SAE J1211標準,是因為此文已經爛大街了,采用Baidu下載或者去淘寶都有貨。此前寫的博文《汽車電子可靠性-背景》筆力稍顯遜色了一些,特此按照此標準的內容做份導讀系列,我也準備按照此份標準為藍圖,做一份設計的教程,輔之以一些細節的設計方法和案例。 如果我們設計的東西,是先做產品后補材料,所謂的高新技術的可靠性如果在大規模生產之中保證?當我們還在盡量糊弄測試結果的時候,有些東西已經成為常識了。沒啥好說的,我努力將為此標準做一些注解和導讀。 引用一下前文的一些材料: 1978 年SAE就推出了SAEJ1211的第一版《RECOMMENDED ENVIRONMENTAL PRACTICES FOR ELECTRONIC EQUIPMENT DESIGN》,當時的背景是汽車電子處于當時的剛剛起步的時候,當時所考慮的主要是環境因素,比如極端的溫度,因車輛運送和行駛道路引起的機械應力,撞 車事故引起的機械沖擊,嚴重的電器暫態脈沖,靜電和EMC環境,電源電壓擺幅和反電壓等,這些都在比如ISO16750等得到了延伸的擴展。此時的標準是 希望通過極端測試條件的構建,能夠把模塊的一些設計弱點暴露出來,從而得到改進,也就是早期的“test-to-pass”的概念。當時的條件,汽車的質 量都相對比較弱,一般汽車在12個月內甚至發生故障可以達到25%的情況。 我找到一份臺灣的材料,可能更為中肯的給出原有標準的情況,鏈接為此,必須翻墻。 Visit.pdf 從80年開始,業界都延續著“測試通過”的思想,通過抽樣測試的方法,希望可以做到 90%~95%的可靠性區間,對應6~20f/10^6h的失效率,一般采用6~24個樣件測試的方法進行。當失效發生的時候,必須增加測試的樣件,整個 過程是通過“test-analysis-fix”的思想完成,事實上,我和我的同事在以前的思想大部分也就是這樣,在前期設計中固然會努力提高可靠性, 但是最后還是通過測試來完成檢驗。 2000年以后,由于汽車的競爭關系,對于汽車質量的要求越來越高。外面表現出來的是,國際市場上warrenty的時間越來越長,從1年延長至3,4,5。不同公司有其策略,可以見博文汽車的保修政策, 汽車期望的使用時間也增加至10,15和20年。這對歐美的二手車市場起到了很大的推動作用,物盡其用。這是什么概念呢,整個汽車電子模塊的可靠性進入了 PPM的時代。失效率被設計至0.5f/10^6h,可靠性需要從99.99%提高至99.999999%(是不是有點像買金子的純度的感覺)。 為了滿足要求,增加工程師團隊,增加測試費用,已經無法實現了可靠性的增長。傳統的模塊級別的“test-to-pass”受到了嚴峻的挑戰,整個開發過 程轉入了系統化的考慮強壯性的時代(SAE分為三個層次,芯片,模塊和系統,前兩個已經推出了SAE1211和SAE1879,系統級的在起草之中)。 2009年修訂完成的這本手冊,主要目的在是在于征求大部分汽車電子廠商(美國和德國)的基礎上,建立一種提高可靠性的為多數人接受的實踐方法,提出了健 壯性驗證(Robustness Validation),并把它融入到產品開發的概念階段,并在整個產品開發周期中執行。為了更好的能讓人接受,采用健壯性余量(Robustness Margin)這個概念,以表示產品的性能與產品規范之間的安全距離,注意這是考慮大規模量產中的性能波動的基礎上的。 健壯性驗證依靠基于知識的模型仿真(通過數據和經驗建立的模型)和后續的分析方法,在完成以上兩點以后得到初步的結果,再完成實物的測試。并且通過 test to fail或者是run to fail,或者是持續性的耐久性試驗來確定健壯性余量。 |