汽車電子可靠性測試項目-(全)-16750-1-to-5

汽車電子可靠性測試項目-(全)-16750-1-to-5汽車電子可靠性測試項目-(全)-16750-1-to-5汽車電子可靠性測試項目-(全)-16750-1-to-5汽車電子可靠性測試項目-(全)-16750-1-to-5編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:進軍國際AM/OEM市場汽車電子可靠度驗證勢在必行2009/5

ISO16750攸關汽車電子裝置驗證要求，因此國內業(yè)者欲跨足汽車電子后裝(AM)或者原始設備制造商(OEM)市場，對本身開發(fā)產品所需之環(huán)境可靠度驗證不可輕忽。ISO16750道路車輛電機電子設備環(huán)境條件/試驗

ISO16750標準共分為五個部分，除第一部分通則之外，其余四個部分分別為電力負載、機械負載、氣候負載及化學負載，另外，針對其電源系統(tǒng)分可適用于12伏特(乘客車)及24伏特(商用車)兩類，而礙于篇幅限制，本文將僅針對使用占比較大之乘客車(PassengerCar)12伏特系統(tǒng)來分別依據四項負載要求做說明。

此標準適用于安裝在車輛特定位置上或內之汽車電子系統(tǒng)或組件，主要描述可能造成之潛在環(huán)境應力與特定試驗要求。

測試條件不一而足

通則主要定義第二至第五部分測試條件，以下將針對操作模式、功能狀態(tài)分類、環(huán)境試驗條件及試驗編碼制度作簡單介紹。其中操作模式定義三種模式，包括為電子裝置測試在無電源要求情形下，電子裝置仿真關閉引擎后，利用電瓶電力供應操作情形，以及電子裝置以發(fā)電機/引擎電力操作下測試。至于安裝位置區(qū)分為以下五種：?引擎室

包含車體、車架、引擎內/外、變速箱內外等。?乘客室

包含暴露于直接太陽輻射及暴露于輻射熱(太陽輻射除外)等。

?行李廂/裝載廂(載貨空間)包含車體、車架、輪弧、車底、行李箱蓋等。

?安裝在外部/凹處內

包含車體、車架、車底、行李箱蓋等。

?其他安裝位置

對于無標準規(guī)格之特殊環(huán)境條件位置，如排氣系統(tǒng)等。另外，試驗后之功能判定等級則分為以下五種：

?等級A

試驗期間與試驗后，電子裝置所有功能符合原有設計。

?等級B

試驗期間電子裝置所有功能皆可執(zhí)行，但其中一或多項可能超出規(guī)格。在試驗后，所有功能自動回復到正常范圍內，惟記憶功能必須保持在等級A。?等級C

試驗期間電子裝置有一項以上之功能無法執(zhí)行，但試驗后還能自動回復到正常操作。

?等級D

試驗期間電子裝置有一項以上之功能無法執(zhí)行，并且在試驗后無法自動回復到正常操作，直到電子裝置以簡單之操作/使用動作來重置。

?等級E

試驗期間與試驗后電子裝置有一項以上之功能無法執(zhí)行，須經過修理或更換后才可執(zhí)行正確之操作。電力負載測試不可或缺

電力負載的主要環(huán)境分為直流電壓、過電壓等十一項，此部分并無安裝位置區(qū)分，適用于汽車任何部位之電子裝置。

其中，直流供應電壓的試驗目的在確認配備最小與最大供應電壓功能，所有電子裝置依表1之電壓范圍進行試驗時，其功能須符合所定義之等級A。而過電壓試驗仿真電壓調整器故障，使發(fā)電機輸出電壓超出正常值時，此試驗分為高溫和室溫下兩種試驗。表1直流試驗電壓范圍編碼供應電壓（V）最小電壓

Usmin最大電壓

UsmaxA616B816C916D16?高溫試驗

將電子裝置放入溫度(Tmax-20℃)，對于電子裝置之所有相關的輸入端施加18伏特電壓，試驗后電子裝置之功能狀態(tài)至少必須為等級C，更嚴格要求則是采用等級A。?室溫試驗

此試驗模擬跳接啟動，于室溫下對電子裝置之所有相關輸入端施加24伏特電壓，試驗后之功能狀態(tài)至少必須等級D，若為更嚴格要求則采用等級C。另外，迭加交流電壓則為試驗仿真直流電供應上殘留之交流電壓，并對其所有輸入端(接頭)同時進行下列試驗，依照應用選擇嚴苛度1或2，試驗后之功能狀態(tài)必須為等級A，試驗波形如圖1。供應電壓緩降緩升的試驗模擬蓄電池逐漸充放電之狀態(tài)，于電子裝置之所有輸入端(接頭)同時進行電壓穩(wěn)定斜率變化，詳細內容請參考ISO16750-2說明，試驗后對于超出范圍部分，至少必須為等級D，若為更嚴格要求則采用等級C。而供應電壓之不連續(xù)分為以下三種試驗方法。

圖1迭加交流電壓波形?供應電壓瞬間壓降

此試驗模擬另一回路傳統(tǒng)式保險絲熔融時之影響，于電子裝置所有相關輸入端(接頭)同時施加試驗壓降脈沖。

?壓降重置行為

此試驗在確認電子裝置于不同壓降下之重置行為。其適用有重置功能之配備(如含有微控制器)，此試驗對電子裝置供應如圖2之波形。試驗后功能狀態(tài)應為等級C。圖2壓降重置試驗波形

?啟動波形

此試驗在確認電子裝置于引擎啟動時與啟動后之行為，如圖3將電子裝置所有相關輸入端(接頭)同時施加啟動波形，與車輛啟動期間操作有關之電子裝置功能應為等級A。圖3啟動波形反向電壓的試驗檢查使用輔助啟動裝置時，電子裝置對反向連接蓄電池之抵抗力，此試驗不適用于發(fā)電機或無外部反極保護裝置之嵌位二極管繼電器，詳細內容請參考ISO16750-2說明，功能狀態(tài)應為等級C。接地參考及電源供應偏移的試驗在確認有兩種或以上供電途徑時，組件是否能夠可靠操作，如組件之電源接地與訊號接地可能輸出于不同回路，所有輸入端與輸出端應連接至代表負載或網絡以仿真車內狀態(tài)。試驗后所有功能群組之功能狀態(tài)為等級A。開路試驗分為單線與多線斷路兩種試驗。?單線斷路

此試驗為模擬打開接點之情況。連接并操作電子裝置，將電子裝置接口其中之一回路開路然后恢復連接，觀察裝置斷路期間與斷路后之行為，試驗后之功能狀態(tài)應為等級C。

?多線斷路

此試驗用來確認快速多線斷路對電子裝置之功能狀態(tài)影響，移除電子裝置聯機然后恢復連接。觀察裝置斷路期間與斷路后之行為，對于多接頭之裝置，每一種可能連接方式均應試驗，試驗后之功能狀態(tài)應為等級C。短路保護的試驗為仿真裝置訊號輸入與輸出端之短路，若為訊號回路，則將電子裝置所有相關之訊號輸入與輸出端連接USmax

(表1)與接地60秒，其他輸入與輸出端保持開回路或依規(guī)定連接，試驗后之功能狀態(tài)應為等級C，詳細內容請參考ISO16750-2說明。絕緣電阻試驗確保最小電阻值之需求，以避免電流絕緣回路與電子裝置導電部分之間流過電流，依照ISO16750-4規(guī)定進行濕熱循環(huán)試驗后，將電子裝置施加500伏特直流試驗電壓60秒，試驗之絕緣電阻應大于10M奧姆。機械負載須配合溫度循環(huán)合并測試主要環(huán)境條件分為引擎產生之正弦振動、行駛路面引起之隨機振動、搬運或凹凸路面引起之機械沖擊、磨耗強度、碎石沖擊及表面強度等六項。正弦/隨機振動依據安裝部位可分下列幾種，為試驗過程中須搭配溫度循環(huán)(圖4)合并進行驗證。圖4振動期間溫度曲線(詳如ISO16750-4)引擎

此試驗為檢查電子裝置是否因振動而引起故障與損壞，分為正弦和隨機振動要求。正弦振動方面，五汽缸之引擎或以下之試驗頻譜如圖5之曲線1，五汽缸以上引擎之試驗頻譜如圖5之曲線2，電子裝置之每一軸向進行22小時試驗，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖5引擎上之正弦振動頻譜(詳如ISO16750-3)隨機振動試驗頻譜如圖6，電子裝置之每一軸向進行22小時試驗，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖6引擎上之隨機振動頻譜(詳如ISO16750-3)?變速箱

此試驗為檢查電子裝置是否因振動而引起故障與損壞，分為正弦與隨機兩種振動要求。正弦振動的試驗頻譜如圖7，電子裝置之每一軸向進行22小時試驗，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖7變速箱上之正弦振動頻譜(詳如ISO16750-3)隨機振動試驗頻譜如圖8，電子裝置之每一軸向進行22小時試驗，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖8變速箱上之隨機振動頻譜(詳如ISO16750-3)?彈性充填室

彈性充填室(FlexiblePlenumChamber)試驗適用于安裝在彈性充填室上，且非穩(wěn)固鎖附之電子裝置(圖9)，電子裝置之每一方向應進行22小時試驗，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖9彈性充填室之正弦振動頻譜(詳如ISO16750-3)

?簧上承載件/車體

簧上承載件(SprungMasses)/車體振動為惡路行駛所引起之隨機振動，此試驗確認之主要失效為疲勞造成的損壞，電子裝置每一軸向應進行8小時試驗，試驗頻譜如圖10，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖10簧上承載件之隨機振動頻譜(詳如ISO16750-3)?非簧上承載件--車輪/車輪懸吊

車體之振動為惡路行駛所引起之隨機振動，此試驗所確認之主要失效為疲勞造成之損壞，電子裝置之每一軸向應進行8小時試驗，試驗頻譜如圖11，操作模式期間功能狀態(tài)應符合等級A，而進行其他操作模式功能狀態(tài)應符合等級C。圖11非簧上承載件之隨機振動頻譜(詳如ISO16750-3)

機械沖擊分為二種安裝位置：

?車門或蓋門內/上裝置

此試驗檢查電子裝置因車門猛烈關閉之沖擊而引起的故障與損壞。此負載之發(fā)生為車門猛烈關閉時，失效模式為機械損傷，如由于車門猛烈關閉所引起之高加速度，使得電子控制模塊外殼內部之電容器等脫落，依表2選擇一種嚴苛度，試驗后功能狀態(tài)應符合等級C。表2沖擊次數位置供應電壓（V）沖擊嚴苛度1

500m/s2；11ms沖擊嚴苛度2

300m/s2；6ms駕駛座車門，貨物裝載廂門13,000100,00乘客座車門6,00050,000行李廂蓋，尾門2,40030,000引擎蓋7203,000?車體與車架上固定處裝置

此試驗檢查電子裝置因車體與車架之沖擊而引起故障與損壞，此負載為高速行駛過路緣石而發(fā)生之沖擊，失效模式為機械損傷如由于高加速度，使得電子控制模塊外殼內部之電容器等脫落，沖擊型式為半弦波，加速度500m/s2，每個方向沖擊十次，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級A。

自由落下試驗檢查電子裝置因自由落下而引起故障與損壞，電子裝置在搬運期間可能掉落至地板上，如在車輛制造商之生產線。若系統(tǒng)/組件在掉落后明顯損壞，即進行更換；但若無明顯損壞，安裝于車內應正常作動，失效模式為機械損傷如由于電子裝置撞擊地面之高加速度，使得電子控制模塊外殼內部之電容器等脫落，掉落高度為1公尺自由落下，不應有隱藏之損壞。只要不影響電子裝置之性能，允許外殼有小部分之損壞，功能狀態(tài)應符合等級C。

表面強度/耐刮痕與磨耗試驗與要求應取得買賣雙方同意，如符號和卷標應保持可見。碎石沖擊試驗則檢查抗碎石沖擊性(于暴露之安裝位置，如前端)。

氣候負載須通過恒溫試驗

此負載之環(huán)境試驗包含十六項，惟歸納其主要環(huán)境條件可分類為高/低溫、溫度變化、冰水沖擊、溫度沖擊、防塵/防水、鹽霧、氣體腐蝕、濕熱、太陽輻射等十類，各項試驗之溫度等級可參考表3定義，各安裝部位所需之驗證項目可參考表4說明。表3操作溫度范圍編碼Tmin

℃Tmax

℃A-2065B-3065C-4065D70E75F80G85H90I95J100K105L110M115N120O125P130Q140R150S155T160Z雙方協議表4不同安裝部位之氣候負載要求安裝部位溫度等級（表四）

高/低溫(℃)環(huán)境條件防塵/防水等級溫度變化溫度沖擊冰水沖擊鹽霧濕熱太陽輻射氣體腐蝕引擎室車體I、K◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K車架G◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K非固定之氣動箱(plenumchamber)上I、K◎◎

◎◎

◎IP-6K9K非固定之氣動箱(plenumchamber)內I、K◎◎

◎

◎無引擎上K、M◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K引擎內K、M◎◎

◎

◎無傳動裝置/減速器上M◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K傳動裝置/減速器內M◎◎

◎

◎無乘客室

直接暴露于太陽輻射G◎◎

◎◎◎IP-5K0暴露于熱輻射H◎◎

◎

◎IP-5K0后行李箱內部E◎◎

◎

◎IP-5K0外表面/凹洞內車體E◎◎◎◎◎◎◎IP-5K4K車架E◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K車體下/車輪罩下

IP-5K4K彈性物體G◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K非彈性物體

◎◎◎◎◎

◎IP-6K9K乘客室車門上/內E◎◎◎◎◎◎◎IP-5K3引擎蓋J◎◎◎◎◎◎◎IP-5K4K后行李箱蓋/門D、E◎◎◎◎◎◎◎IP-5K注：字段中標有「◎」者，表示其安裝部位包含之試驗項目。

恒溫試驗分為低溫試驗與高溫試驗兩種，而此兩種又細分為儲存與操作溫度兩種方式。?低溫儲存試驗

仿真電子裝置暴露于低溫時未供電之情況，如電子裝置搬運期間。失效模式為無法耐霜，如液晶顯示器結凍，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級C。

?低溫操作試驗

仿真電子裝置暴露低溫時供電之情況，如在周圍溫度非常低情況下操作電子裝置。失效模式為低溫造成電氣故障，如液晶與電容結凍，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級A。

?高溫儲存試驗

仿真電子裝置暴露于高溫時未供電之情況，例如電子裝置搬運期間。失效模式為無法耐熱，如塑料外殼變形，試驗后功能符合等級C。?高溫操作試驗

仿真電子裝置暴露高溫時供電之情況，如在周圍溫度非常高情況下，操作電子裝置。失效模式為高溫所造成電氣故障，如組件熱劣化，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級A。溫度階梯試驗在操作溫度范圍內檢查機械與電子裝置在一小部分內可能發(fā)生之故障，試驗曲線如圖12，試驗后功能狀態(tài)應符合等級A。圖12溫度階梯試驗曲線溫度循環(huán)分為以下二種試驗方式：?指定變化率溫度循環(huán)

仿真電子裝置隨溫度變化之電氣操作情況，如在周圍溫度快速變化下操作電子裝置，失效模式為溫度變化時造成電氣故障，試驗曲線如圖13，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級A。圖13溫度循環(huán)試驗曲線?指定轉換時間快速溫度變化

仿真車輛多次數緩慢溫度循環(huán)之加速試驗，失效模式為由老化和不同之溫度膨脹系數而造成材質破裂或密封不良，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級C。冰水沖擊試驗分為濺水與浸沒兩種試驗，模擬車輛因容易受冰水噴濺區(qū)域之產品所產生之熱沖擊。此試驗之目的在于模擬冰水濺潑到發(fā)熱之電子裝置上，通常發(fā)生在冬天行駛于潮濕路面。失效模式為材料之機械性破裂，或因不同溫度膨脹系數所造成之密合性失效。試驗后之功能狀態(tài)應符合等級A。鹽水噴霧分為鹽霧及漏電與功能兩種試驗。?腐蝕

此試驗檢查電子裝置材質與表面涂層在冬天街道上對鹽霧與鹽水之抗腐蝕能力，此試驗造成之腐蝕與實際情況類似，失效模式為腐蝕，試驗后依相關規(guī)格進行目視檢查，項目包含識別、外觀、工藝與表面狀態(tài)，功能狀態(tài)應符合等級C。

?漏電與功能

此試驗檢查電子系統(tǒng)在冬天街道上對鹽霧與鹽水之抵抗能力，失效模式為鹽水侵入造成漏電流所產生之電氣故障，鹽水不得侵入外殼。過程中電氣操作時，功能狀態(tài)應符合等級A。濕熱循環(huán)試驗為仿真電子裝置在周圍濕度過高情形下使用情況，失效模式為濕氣造成電氣故障，例如濕氣侵入造成印刷電路板產生漏電流，其他失效模式還有因電子裝置內部空氣冷卻，以及外部高濕空氣導入電子裝置所產生內部濕氣遷移之呼吸效應。

此共分為濕熱循環(huán)與復合溫濕度循環(huán)兩種試驗，試驗期間于到達最高循環(huán)溫度時依操作模式進行功能試驗，其功能狀態(tài)應符合等級A。

穩(wěn)態(tài)濕熱試驗仿真電子裝置在周圍濕度過高情形下之使用情況，失效模式為濕氣造成電氣故障，如濕氣侵入造成印刷電路板產生漏電流。對于引擎關閉時還有電力之電子裝置，功能狀態(tài)在整個試驗期間應為等級A，其他電子裝置在試驗期間應符合等級C，以及最后1小時期間符合等級A。

混合氣體腐蝕試驗仿真電子裝置出現有腐蝕性氣體之使用情況，例如高污染大氣環(huán)境出現時之使用情況，失效模式為因電氣接觸表面上產生隔離性腐蝕物所造成之電氣故障。此試驗與插頭接觸與切換開關接頭接觸有關，另一個失效模式為結構內部腐蝕造成之保護涂裝(涂漆)穿透，試驗后之功能狀態(tài)應符合等級C。

太陽輻射方面，如有要求時，應選擇適當材質以確保對太陽輻射抵抗力，可參考ISO105