El Comité Técnico de AEC (AEC Technical Committee) desempeña un papel importante en cuanto a los estándares de seguridad en múltiples disciplinas, incluida la de los vehículos. Las siglas AEC se corresponden precisamente a las tres áreas de la industria en la que intervienen, como son la Arquitectura (Architecture), la Ingeniería (Engineering) y la Construcción (Construction).
Gracias al comité AEC, se comparten conocimientos y experiencias para buscar mejores soluciones prácticas y obtener mejores resultados, además de identificar y abordar desafíos comunes en una industria, promover la investigación y el desarrollo, y desarrollar directrices y estándares para mejorar la calidad, seguridad y eficiencia.
Por ejemplo, si has leído las especificaciones del Tesla Hardware 3 o FSD (Full Self-Driving) 1, cumple con el estándar AEC-Q100. Dentro de AEC existen diversos estándares englobados en varias categorías. Por ejemplo, las AEC Q100, tenemos los referentes a componentes electrónicos y chips usados en la industria de los automóviles, mientras que Q200 es específicamente para componentes pasivos electrónicos. Ten en cuenta que la electrónica incluida en un coche no es igual a la que se incluye en una lavadora, un televisor, o un PC, ya que tiene que pasar una serie de pruebas de calidad, fiabilidad, vida útil extendida de hasta 20 años, y seguridad, puesto que si fallan, podría implicar la pérdida de vidas humanas.
Pues bien, vamos a ver qué son estos estándares y cómo afectan a tu vehículo…
AEC Q100
El AEC Q100 es un estándar para clasificación de calidad para los circuitos integrados, es decir, para comprobar el nivel de fallos o fiabilidad de los chips destinados a vehículos. El estándar define un conjunto de pruebas de estrés ambiental y eléctricas diseñadas para evaluar la robustez de estos circuitos. Esto incluye desde módulos de control del motor, como la ECU, hasta unidades de control relacionadas con la carrocería, pasando por sistemas de asistencia, sistemas de disparo de airbags, o sistemas de infoentretenimiento.
El objetivo principal de AEC Q100 es garantizar que los circuitos puedan soportar las condiciones extremas que pueden encontrar en un vehículo, como temperaturas extremas que van desde los -40ºC hasta 150ºC en los que tienen que funcionar, además de vibraciones y golpes, humedad ambiental, ESD o descargas electrostáticas, ciclos térmicos, o sobretensiones si se diesen problemas en la alimentación. Una partida de estos chips se someterán a estas condiciones recreadas en un laboratorio para ver si se pasan de forma rigurosa las pruebas, y si las pasan, se certifican para ser usadas en los coches.
En los laboratorios se recrean dos categorías de pruebas:
- Pruebas de estrés ambiental: evalúan la capacidad del circuito para resistir factores ambientales como la temperatura, la humedad y la vibración.
- Pruebas de estrés eléctrico: para resistir eventos eléctricos como ESD, sobretensiones y cortocircuitos.
Entre los tipos de AEC Q100, tenemos diferentes niveles de clasificación, cada uno con unos requisitos de prueba específicos.
- Q100: la calificación base utilizada en aplicaciones automotrices generales, como los sistemas de infoentretenimiento, etc. Dentro de estas pruebas están:
- AEC – Q100-001 – Rev-C: prueba de resistencia física.
- AEC – Q100-002 – Rev-E: de descarga electrostática usando un Modelo del Cuerpo Humano (HBM).
- AEC – Q100-004 – Rev-D: prueba de Latch-Up.
- AEC – Q100-005 – Rev-D1: pruebas de resistencia a ciclos de escritura y borrado de circuitos de memoria no volátil, retención de datos y vida útil operativa.
- AEC – Q100-007 – Rev-B: simulación de fallos y calificación de pruebas.
- AEC – Q100-008 – Rev-A: tasa de fallas tempranas (ELFR).
- AEC – Q100-009 – Rev-B: evaluación de distribución eléctrica.
- AEC – Q100-010 – Rev-A: pruebas en las soldaduras o conexiones.
- AEC – Q100-011 – Rev-D: prueba de descarga electrostática, esta vez con un Modelo de Dispositivo Cargado (CDM)
- AEC – Q100-012 – Rev-Inicial: medida de la fiabilidad en caso de cortocircuito para sistemas de 12v.
- Q101: una calificación más estricta utilizada en aplicaciones críticas para la seguridad, como los sistemas de control de bolsas de aire o frenos ABS. En este caso suelen ser semiconductores discretos, con pruebas similares a las anteriores.
- Q102: aún más estricta para aplicaciones de alta confiabilidad, como los sistemas de control del motor o las unidades de control de carrocería. Esta vez dedicadas a semiconductores optoelectrónicos.
- AEC – Q102-001 – Rev-Inicial: prueba de Humedad o HR ambiental, para ver cómo resisten.
- AEC – Q102-002 – Rev-Inicial: prueba de flexión de la placa de circuito.
- AEC – Q102-003 – Rev-Inicial: pruebas para los Módulos Multichip Optoelectrónicos (OE-MCMs)
- Q103: pruebas para sensores, muy importantes en los vehículos actuales. Por ejemplo, dentro de esta serie tenemos:
- AEC – Q103: calificación basada en mecanismos de falla de sensores para vehículos.
- AEC – Q103-002 Rev-A: similar a la anterior pero para medir la precisión de dispositivos MEMS (Micro Electro-Mechanical System).
- AEC – Q103-003 Rev-Inicial: en este caso específica para micrófonos MEMS.
- Q104: otras pruebas para Multichip Modules (MCM), es decir, tarjetas con varios circuitos integrados, con modelos de pruebas similares a los anteriores, pero específicos para estos sistemas.
AEC Q200
Similar a AEC Q100, el estándar AEC Q200 define un conjunto de pruebas de estrés ambiental y eléctricas para evaluar la fiabilidad de los componentes pasivos en aplicaciones del sector de los vehículos. Los componentes pasivos incluyen resistencias, condensadores, inductores y transformadores. Estos componentes son elementos esenciales en una amplia gama de circuitos electrónicos, y su fallo puede tener consecuencias significativas para el funcionamiento del sistema.
El objetivo principal de AEC Q200 es garantizar que los componentes pasivos puedan soportar las condiciones de estrés similares a las que se someten los chips en un vehículo. Y en este caso las pruebas para AEC Q200 se dividen también en dos categorías:
- Pruebas de estrés ambiental: evalúan la capacidad del componente pasivo para resistir factores ambientales como la temperatura alta o baja, la humedad y la vibración.
- Pruebas de estrés eléctrico: prueba la capacidad de los componentes pasivos para resistir eventos eléctricos como ESD, sobretensiones y cortocircuitos.
Al igual que AEC Q100, existen diferentes niveles de calificación dentro de la serie AEC Q200:
- Q200: pruebas para clasificar componentes pasivos utilizados en aplicaciones del sector de los vehículos. Por ejemplo, tenemos:
- AEC – Q200-001 – Rev-B: prueba de retardo de llama.
- AEC – Q200-002 – Rev-B: test ESD con el Modelo del Cuerpo Humano (HBM).
- AEC – Q200-003 – Rev-B: resistencia a la rotura sometiéndolo a esfuerzos.
- AEC – Q200-004 – Rev-A: procedimientos de medición para fusibles.
- AEC – Q200-005 – Rev-A: pruebas de flexión y de resistencia a la tensión térmica.
- AEC – Q200-006 – Rev-A: prueba de la resistencia de los conectores de los SMD y de corte.
- AEC – Q200-007 – Rev-A: test de sobretensión, con voltajes superiores a los que funciona el circuito de forma normal, aplicados en pequeños lapsos.
- Q201: una calificación más estricta para componentes pasivos para aquellos que están destinados a aplicaciones relacionadas con la seguridad, como los sistemas ABS, airbag, etc.
- Q202: aún más estricta para componentes pasivos utilizados en aplicaciones que tienen que tener una muy alta fiabilidad.
Otros documentos
No son los únicos, también existen otros documentos referentes a las pruebas que se deben realizar y los resultados obtenidos para que los circuitos de coches pasen los estándares y sean certificados para usarse en el sector de forma segura y con la calidad que se pide. No obstante, las series Q100 y Q200 son los más importantes de todos. Pero también puedes conocer otras como las series Q000, entre las que destacan:
- AEC – Q002 Rev-B: es una interesante guía para el análisis del rendimiento estadístico, lo que hace este documento es proporciona pautas para el uso de técnicas estadísticas para detectar y eliminar lotes anormales de circuitos integrados, es decir, para prevenir que se puedan introducir en la industria del automóvil lotes defectuosos. Ten en cuenta que las pruebas citadas anteriormente no se le realizan a todos los chips, sino solo a una muestra. Se presupone que si la muestra pasa las pruebas, el resto también lo harán. En la práctica eso no siempre es así, y pueden salir partidas defectuosas, y ni la Q002 puede evitar que lleguen elementos defectusosos, como se ha podido comprobar en muchos casos, donde los fabricantes de coches han tenido que sustituir unidades defectuosas…
- AEC – Q003 Rev-A: en este otro caso son documentos para la caracterización del rendimiento eléctrico de este tipo de circuitos.
- AEC – Q005 Rev-A: requisitos de prueba sin plomo, con un conjunto de pruebas y define los requisitos mínimos para la calificación de la metalurgia sin plomo (Pb-free) para componentes usados en la electrónica del automóvil, como las soldaduras, en las que se sustituyó hace tiempo el plomo, usando aleaciones de estaño (Sn).
- AEC – Q006 Rev-A: otro documento especialmente orientado para componentes que utilizan interconexiones de cobre (Cu).
- AEC – Q007: para finalizar, otro documento con pruebas basadas en el mecanismo de fallo para componentes montados en una placa impresa (PCB). Hemos hablado mucho de circuitos integrados o chips, pero en los coches, estos chips y los componentes pasivos y activos, están montados en una placa base o PCB, y también es importante que la placa en su conjunto pase una serie de pruebas de fallo.
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