車用電子設計日趨繁複 透過分析、檢驗、測試持續改善品質

汽車電子系統複雜，相關檢測條件、環境與項目更為繁複。Seica

隨著汽車設計越來越前衛、先進，新款汽車使用電裝零配件的比例正逐漸升高，不只是電裝品變得更多，電裝零配件、微控制器、車載電腦的複雜度並不亞於高階電腦設備，同時設備還必須符合車用電子檢測標準。

近年來汽車電子化程度逐漸加深，幾乎汽車相關的子系統都看得到電子零件的蹤跡，電子構裝產品已占整車成本50%以上，正由於汽車上的電子構裝品裝載於時刻移動的運行環境，不同場合的環境在溫度、濕度條件差異大，汽車電子產品對於環境試驗的要求比一般電子產品更高，相關應用功能載板必須經過各種模擬苛刻環境的實驗測試，確保電裝品能在預期的使用壽命內正常運作。

汽車電子化比例逐年增加

新款車型為了提升乘坐品質，不僅在安全與舒適配件上使用大量電子零件輔助，另在娛樂、導航、個人化電子設備的裝設量也越來越多，不僅增加了車用電子系統的設計複雜度，也為車輛安全、耐用度檢測增加許多門檻。隨著車用電子零件數量越來越多，對於車用電子的檢測要求也持續提升，車用電子零件主要可以分成三大種類，包括積體電路IC元件、離散半導體元件、被動電子元器件等三大種類，三種零組件裝配而成的車用系統、子系統形成整個車用電子應用環境，不同零組件、元器件的元件特性差異大，進行檢測分析的手法也不相同。

由於汽車產業使用積體電路、電子元件的數量激增，也讓不少電子元件、積體電路業者急欲投入搶食應用市場，但實際上IT產業所使用的檢測標準與車用標準差異大，一般電子業者並不容易打進汽車電子市場，只能選擇在GPS衛星導航、車載娛樂系統、倒車雷達等非汽車電子核心產品涉入，而高獲利的汽車電子供應鏈則難以切入，成為IC設計、電子構裝系統廠急欲解決的問題。

不同區域車廠  檢測基礎標準略有差異

環顧全球不同車廠，在試驗環境預設試驗之基礎設置標準多有不同，像是在歐美車系大廠多普遍採行ISO標準，而日系車廠所使用的檢測標準則與ISO略有出入。即便如此，基礎檢測歸外在送驗的最低標準，多數車廠在廠內的標準限值大多以外部規範更嚴苛的標準要求，以確保整車設計的綜合表現能達到要求規範的限值。

一般而言，對於車廠電裝品的供應商角色，對於車廠開出的電子構裝品需求規格標準，不必理解為何要求這些項目，而是必須戮力達成標準，才能有機會擠進供應商之列；而對於後裝產品的生產商而言，就必須針對不同投放市場的特殊需求、深入了解在地檢測標準要求，才能將後裝產品完成相對應的檢測、打入該地市場。

車用電子構裝品檢測重點  需因地制宜

車用電子構裝品在進行環境測試時，必須考量繁複的條件，例如，投放市場的地理、氣候條件差異，另在車輛類型、車輛供電電氣規格、車輛使用條件、車輛運行模式、設備壽命週期、設備安裝的位置與電裝設備是否牽涉生命安全影響性一一考量。同時因應全球化浪潮，生產商可能不見得在本國製成成品才運輸至銷售市場，在當地市場採購零組件與適地進行裝配，組裝成模組、半成品或成品的機會相當高，這時即必須針對在地採購的零件、零配件等設計產品測試計畫、同時進行模擬測試，藉此找出產品缺陷，提升產品品質。

汽車電子產品大致可區分動力控制、安全控制、車身控制、行駛控制與資訊系統等五大子系統，在動力控制系統下包括動力方向盤、引擎電子控制器、自動變速箱控制器等；安全控制系統包含安全氣囊、ABS/ASR、線控系統等；車身控制系統包括電子開關控制、各種燈光控制、汽車防盜系統、車門鎖控制、車窗控制、雨刷控制等電子控制功能；行駛控制系統則包含行車狀態儀錶、車用空調系統、底盤控制系統等；資訊系統則包含車載娛樂系統、行動通訊系統、GPS衛星導航系統等；不同商品檢測項目也相對複雜。

自檢宜參考國際標準  再額外擴增車檢專用強化項目

從車用設備的相關法規檢視，一般會對車用產品零組件、零配件較消費性產品要求更高、更為嚴苛，但實際上從車用電子的驗證標準檢視，會發現慣用的國際標準AEC(Automotive Electronics Council)中，進行相關法規制定的衍生規範其測試條件仍以JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)或MIL-STD(美國軍用標準Military Standard)為主，另再額外增加車用電子所需的測試方式，在相關檢測的思考方向仍有限制。

前述，車用電子元器件大致能區分為三大類別，包括積體電路IC元件、離散半導體元件和被動元件等，另電子系統、子系統相關之電路連接器、印刷電路板、功能模組等，這些功能單位多數可以使用開發者自行設計的檢測規範、提供給採用零組件的業者進行原型設計、功能整合，一般在供應元器件的同時也會提供參考設計、驗證資源等。

參考國際檢測設計建議  訂立對應檢驗條件

在AEC設計建議中，一款汽車的零配件應該就元件的置放位置區分為乘坐區與引擎區，不同的元器件置放環境對其系統、子系統模組所要求的基本耐溫規格就有較大差異，檢測條件也應區隔不同區域元件使用的差異，因此AEC也針對實際使用的元件類型分門別類，即依照設置環境差異訂立對應檢驗條件。

若以系統拆解，像是子系統(Sub-System)可對應SAE、ISO、JASO等相關車輛標準檢測，自子系統細分如PCB構裝、PCB電路板等檢測需求，而再細分如半導體晶片對應如AEC-Q100、半導體離散元件對應如AEC-Q101、電阻/電感/電容等被動元器件則對應AEC-Q200等。

電裝品的構裝結構  因應車載平台宜再強化設計

除了針對功能模組、主要元器件的產品壽命、穩定性進行測試外，其實車用電子產品更重要的是要將產品的結構、組裝品質加到測試項目中，因為這些子系統、功能模組最終都會導入車輛設計之中，而在車載平台或是有限的機構空間中，也會使得電子電路的元器件、甚至是組裝加工形式的不同，導致子系統功能可能出現故障問題，例如，在進行推/拉力測試模擬車載環境汽車在顛簸路面行進對電路載板形成的應力，即會影響到電路板焊接元器件的錫球接合強度、載板彎曲度等測試，不僅要關注傳統在電子零件、元器件的重點電性搭配環境溫度/濕度進行耐用故測試，也必須考量車載應用環境的機構強度與應力檢測需求。

而基於車載應用衍生的檢測項目，在一般電子產品必經的EMC(Electromagnetic Compatibility)檢測，在車用電子產品也必須謹慎進行，目前一般IC出廠大多已有針對基本的EMC要求進行先期驗證，以降低導入設計模組後的使用風險，但實際上在整合至功能模組、子系統後，應針對電子電路進行的EMC檢測仍不能省略，以降低產品使用風險，同時也能針對檢測結果優化產品使用品質。

在車用電子的檢測需求項目中，可以針對Automotive Parts(汽車零配件)、ECU Module(電控模組)、PCB/PCBA(電路載板)、IC/Component(電子元器件)等進行相關檢測。除電磁相容檢測外，也必須針對電子模組進行Reliability Test(可靠度驗證)、Failure Analysis(失效分析)、Material Test(材料測試)與Chemical Test材料化學分析。