經濟部工業局智慧顯示產業跨域合作聯盟(SDIA)於110年07月08日透過線上會議舉辦「智慧顯示移動前瞻技術應用研討會」,邀請智慧移動應用領域相關業者分享相關應用、發展趨勢及需求,期待藉此機會促進國內業者掌握產業趨勢及未來商機。德凱宜特受邀擔任演講嘉賓,帶著與會者一同深入淺出探討智慧電動車在可靠度驗證界的新挑戰。
 

德凱宜特李博凡協理在開場時表示,德凱宜特在新產品開發上扮演著研發人員的夥伴,確認新產品是否達到預期、符合業界水準,並且遵循規範要求,因此需要透過驗證與測試確認以上事項。隨著人類文明與科技發展,電動車發展越來越成熟,自駕車則是可以期待的未來,但在可靠度檢驗上還是有很多需要克服的挑戰,自駕車要達到完美等級還有一段路程需要努力與克服。


電動車廣泛定義是以電力驅動的車輛,可以分為四大類,包含純電動汽車、油電混合電動車、充電式油電混合電動車與燃料電池電動車。電動車與燃油車設計上最大的差異在於「電池」、「電機」與「電控」三大技術。電動車基本動力架構為電力經過車上的AC/DC OBC(On Board Charger)進入電池儲存為電能,之後藉由DC/AC Inverter與DC/DC Converter分出AC與DC電流,前者傳送至引擎,後者傳送至車上影音系統或顯示器。

李博凡協理分享了一組電動車2021解密數字「129」,台灣預計於2040年(民國129年)全面禁售燃油車,各國也紛紛訂出禁售燃油車的時間,哥斯大黎加甚至在今年2021年已確定禁止販售燃油車,大部分國家則落於2030至2040年也將全面禁止,由此得知電動車的未來勢不可擋。

由於車內使用環境遠比一般用途嚴苛許多,相對測試的時間與強度都會拉高許多,例如:溫溼度測驗須提高至一千小時、震動測試每個軸向需要做八小時,測試完所有軸向共需耗時24小時。目前電動車各部件需要關注的規範包括ECE(歐洲經濟委員會Economic Commission for Europe)所制定UN ECE R100.2 (Regulation No.100 Revision 2)。車用PCB版則需要依循IPC TM-650 2.6.25針對PCB(印刷電路板Printed Circuit Board), 確認是否有CAF(陽極細絲導通Conductive Anode Filament)的風險,也就是PCB在惡劣環境下會加速金屬離子的遷移,當兩個pad導通時,很有可能造成short,因此存在著一定的風險。
美國的國際汽車電子協會(AEC,Automotive Electronics Council)也針對汽車零件類產品定義出不同規範,包含針對IC晶片的AEC-Q100、針對離散元件的AEC-Q101、針對離散光電元件的AEC-Q102、針對MCM多晶片模組的AEC-Q104,以及針對被動元件的AEC-Q200等規範。而在系統層級上,國際車規最常被依循的標準則是ISO16750,包含總則(General)、電氣負載(Electrical loads)、機械應力負載(Mechanical loads)、環境氣候負載(Climatic loads)與化學成分負載(Chemical loads)。

 

車用測試時間相對漫長,至少需要三個月甚至會長達半年,因此德凱宜特針對各法規訂定出驗證計畫順序,例如針對ISO16750可分成5個Leg(流程順序),透過適當的規劃以減少測試週期上的周期,並且加速找出產品的病灶,在產品開發上爭取更多時間。

車用顯示器或零部件的可靠度驗證就是指在產品設計初期,利用不同的「環境應力」,來驗證產品動態與靜態的耐受水準。動態是指在通電狀態下進行測試,而靜態則是不通電。除此之外,亦可通過可靠度驗證來證明「產品壽命」(RDT- reliability demonstration test),驗證方式分為三種方式,包括可靠度壽命預估(prediction)、可靠度壽命實測(demonstration)與市場回饋(field return)。可靠度壽命預估(prediction)是指以現有的軟體與強大的data base預估;可靠度壽命實測(demonstration)則是指拿產品以不同的環境應力老化產品,藉以估算產品壽命。

車用顯示器在可靠度驗證的種類大致可以分類為四大類,包含動力類(Drop, Stone Impact, Dust, Vibration…)、氣候類(Temperature, Thermal Shock, Temperature Cycling, Condensation…)、戶外類(water protection, high pressure water, solar radiation, salt spry…)以及其他類(Life demonstration, MTBF prediction, HALT, Acoustic noise)。

 
李博凡協理特別強調車用的驗證標準絕對較一般IC產品還要高,因為直接關乎到生命安全,需要嚴肅看待。而產品設計的成功關鍵就是Data! Data! Data! 掌握數據就可以掌握到未來。

 

德凱宜特顧問團隊提供專業諮詢,讓所有在產品驗證上遇到的問題都能迎刃而解 PROBLEM SOLVED
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