Safety Manual 写作模板深度 — SEooC 供应商视角 + 12 章 + AoU/IR 接口契约

功能安全L1别名 Safety Manual 写作 · SEooC 供应商写作 · AoU 写作 · Integrator Responsibilities · 12 章模板 · SM 写作模板

本质与导读

本质 Safety Manual 是 SEooC 供应商(Tier-2)交付的法律级文档——I3 评审强制、Tier-1 集成 100% 依赖,而 §3 AoU 与 §9 Integrator Responsibilities 是全篇承重墙:AoU 写模糊或 IR 的 DC 不可代入 Tier-1 系统 FMEDA,集成就崩。目录章号非 ISO 26262 强制(Part 10 §9 仅 informative),内容质量才是约束。

主线坐标:横轨 · 功能安全(跨站) · ↑ 全景主线

1. Safety Manual 在 SEooC 中的位置 + 12 章地图

Safety Manual 是 SEooC 三大交付物之一(详见 SEooC 实战深度 §2),跟 datasheet + FMEDA 报告并列。datasheet 写"我是什么"(器件功能 spec),Safety Manual 写"怎么安全用我"(SEooC 边界 + Tier-1 责任)。两者读者不同 — datasheet 给 PE 工程师看,Safety Manual 给 Safety Engineer + I3 评审看。下图把写作 5 阶段 + 12 章模板一次摆开:

Safety Manual 写作流程 + ISO 26262 Part 10 §9 12 章地图

1.1 5 阶段写作流程

按 SEooC 项目 12–18 月生命周期分段:

  • ① 产品定义(2–3 月)— 锁定 SEooC scope + assumed Safety Goal + assumed ASIL + 用例。SEooC 是自底向上「假设」:基于 intended applications 直接假设 SG 与 ASIL(开发方无 item 上下文,不做整车 HARA——这正是 out-of-context 的含义);assumed ASIL 视应用而定(主驱常 D,工业/低 ASIL 场景可 B/C,与 §5 vendor 表一致)
  • AoU 锁定(3–4 月)— 最关键阶段,写 §3 AoU,所有接口 / 应力 / 时序 / 环境边界一次锁死。锁错 → Tier-1 集成失败 → 流片报废
  • ③ SM + FMEDA(4–6 月)— 写 §4 Safety Architecture(SM 列表)+ §6 FMEDA(FIT + DC 量化)
  • ④ IR 接口契约(2–3 月)— 写 §9 Integrator Responsibilities,给 Tier-1 的"shall 列表"。这一步决定 Tier-1 集成成本 + 时间
  • ⑤ I3 评审(8 周)— TÜV / SGS / DEKRA 评审,签发 SEooC ASIL D 证书。50–80 万 RMB 投入,周期 8 周

1.2 12 章模板 — 写什么 / 不写什么

详见 SVG 01 表格,12 章逐项要点:

  • §1 Scope — 写"器件 + 适用 ASIL + 假设 SG";不写"通用全场景"(SEooC 必有边界)
  • §2 References — 引 ISO 26262 各 Part + IEC + 标定标准;不只引 datasheet
  • §3 AoU(关键) — 写接口 / 应力 / 时序 / 环境边界,数字 + 边界;不写"应正确使用"模糊措辞
  • §4 Safety Architecture — 写 SM 列表 + 内部 / 外部边界;不写"具体 SM 内部细节"(保护 IP)
  • §5 Safe State — 写 SS 定义 + 进入条件 + 退出;不写"恢复时机"(Tier-1 系统决定)
  • §6 FMEDA(关键) — 写 FIT + SPFM + LFM + PMHF 数据,直接代入 Tier-1 系统 FMEDA;不写"全部模式 detected"夸大 DC
  • §7 Configuration — 写默认配置 + 关键 OTP 项;不写全列表细节(由 datasheet 补)
  • §8 Diagnostic API — 写 RDY / FAULT pin 时序 + BIST;不写寄存器细节
  • §9 Integrator Responsibilities(关键) — 写 Tier-1 必做 SM + 验证项,shall 句式;不写"建议"模糊
  • §10 Quality Mgmt — 写 ASPICE level + 流片质量;不写商业保密信息
  • §11 Field Monitoring — 写 RMA 流程 + 缺陷上报;不写"无限期支持"承诺
  • §12 Change Mgmt — 写 PCN / SCN 流程 + 版本编号;不写"未来不变"承诺

完整 Safety Manual 典型 40–80 页(IC 类)/ 100–200 页(SoC 类),其中 AoU 6–15 条、IR 4–10 条 shall、FMEDA 5–20 行(FIT 分解到 pin / 模块)。


2. §3 AoU 写作 — 最关键章节

AoU(Assumption of Use)是 Safety Manual 的核心。AoU 锁定 → Tier-1 集成边界锁定 → 流片可行。AoU 写得模糊或漏一条,Tier-1 量产后会反复回流问"这个能不能这样用",SEooC 供应商支持成本爆炸。

2.1 写作 4 原则(HARD)

每条 AoU 必须满足:

  • "shall be" 句式 — 法律级强制,不用 "we recommend" / "should be" / "is generally"
  • 数字 + 边界 — 比如 "VCC1 shall be 4.75–5.25 V" — 不用 "VCC1 shall be reasonably stable"
  • 每条引 spec / datasheet 锚 — 把数字来源链接到具体 spec 章节(datasheet §6.1 / IEC 61000 §4.2)
  • 覆盖 4 大维度 — 接口(电压 / 时序) / 应力(温度 / 电压余量) / 环境(EMI / 振动) / 时序(上电顺序 / 信号延迟)

2.2 driver IC 典型 6 条 AoU(TI UCC21750-Q1 例)

worked example 接住前一篇 Driver IC FMEDA worked:

AoU内容
AoU-01VCC1 supply shall be 4.75–5.25 V(±5%)
AoU-02VCC2 supply shall be 12.6–19.8 V(±5%)
AoU-03IN_PWM min pulse width shall be ≥ 200 ns
AoU-04VCC1 shall be powered before VCC2(上电顺序)
AoU-05CMTI shall be ≥ 100 V/ns(共模噪声边界)
AoU-06Tj ambient shall be ≤ 125°C(散热保证)

6 条覆盖 接口(01/02) / 时序(03/04) / 共模(05) / 环境(06)4 大维度。Tier-1 接住后做 DV 测试 100% 验证每条边界。

2.3 AoU 写得太宽 vs 太窄

写作权衡:

  • 写得太宽(覆盖很多场景)— Tier-1 用 SEooC 灵活,但 SEooC 自身 DC 量化变低(必须覆盖所有 case)→ FMEDA SPFM 上不去
  • 写得太窄(只覆盖一种用例)— FMEDA 数字漂亮但 Tier-1 不爱用(灵活度低)

工程实务:先窄后宽 — 第一版 Safety Manual 写得窄(覆盖最常见用例),根据 Tier-1 反馈逐版放宽。不要一开始就写"通用".


3. §9 Integrator Responsibilities 写作 — Tier-1 接口契约

IR(Integrator Responsibilities)是 SEooC 供应商对 Tier-1 的"shall 列表" — Tier-1 必须做什么,SEooC 才能达 ASIL D。详见接口契约示意:

AoU + Integrator Responsibilities 接口契约 — driver IC SEooC worked example

3.1 IR 写作 3 原则

每条 IR 必须:

  • "shall"(强制)/ "should"(建议)严格区分 — ASIL D 项目里 IR 全用 shall,Tier-1 必须接住 100%
  • 每条对应 DC 量化 — 比如 "IR-01: shall 监测 RDY pin 超时 → 补 DC 85% → 99%(driver OUT stuck-low)"
  • 每条对应 Tier-1 验证项 — 比如 "Tier-1 shall DV 测试 RDY 超时 8 corner 工况"

3.2 driver IC 典型 4 条 IR(TI UCC21750-Q1 例)

worked example 跟 Driver IC FMEDA worked §3.3 系统级 SM 补救对应:

IR内容对应 DC 提升
IR-01Tier-1 shall 监测 RDY pin 超时OUT stuck-low DC 85% → 99%
IR-02Tier-1 shall 在 MCU 端校 DESAT 时序窗DESAT 误报 DC 70% → 95%
IR-03Tier-1 shall 实施 ASIL Decomposition B(D)+B(D)单链 SPFM 90.9% → 系统 ≥ 99%
IR-04Tier-1 shall DV 测试 AoU 6 条边界AoU 验证 100%

4 条覆盖 信号监测(01) / 时序校(02) / ASIL 分解(03) / DV(04)。Tier-1 集成 5 步法(详见 SEooC 实战深度 §4)就是按这 4 条做。

3.3 IR 跟 AoU 的对偶

AoU 是供应商对自己的限制(我假设你这样用我),IR 是供应商对 Tier-1 的要求(你必须这样支持我)。两者对称:

  • AoU-01(VCC1 ±5%)→ IR 隐含:Tier-1 shall 用 ±5% 稳压 LDO
  • AoU-03(IN_PWM ≥ 200 ns)→ IR 隐含:Tier-1 MCU TIM 设 PWM 不低于 200 ns
  • AoU-06(Tj ≤ 125°C)→ IR 隐含:Tier-1 shall 设计散热保证 Tj 在边界内

ASIL D 写作时 AoU + IR 必须 cross-check — 每条 AoU 都该有对应 IR 让 Tier-1 实现。


4. §6 FMEDA 数据准备 — 直接代入 Tier-1 系统

FMEDA 章节是 Safety Manual 第二大关键内容,Tier-1 拿到后直接代入自己的系统 FMEDA。Tier-2 供应商必须提供可代入的数据格式,不可代入的报告 Tier-1 集成会爆炸。

4.1 必备 5 个数据维度

FMEDA 章节数据维度必须满足 Tier-1 系统 FMEDA 工具直接 import 的 5 个要素:

维度内容Tier-1 用途
总 λ(FIT)整 IC 总失效率系统 λ 累加
失效模式分布6 大模式 × FIT 占比系统失效模式表
DC(SM 覆盖率)每个失效模式 × driver 内置 SM 的 DC系统 DC 校核
SPF / RF / MPF 分类单点 / 残余 / 多点故障的 FIT系统 SPFM/LFM 计算
边界假设算 FIT 用的温度 / 寿命 / 工况Tier-1 推到自己边界

详见 FMEDA 深度 — 数据格式跟 IQ-FMEDA / Polarion 工具直接对接。

"失效模式分布"这一维 Tier-1 最常抱怨"vendor 给得太粗"。可代入的写法是给到 pin-level 6 大模式的 FIT 占比 + 每模式 DC + SPF/MPF 归类,driver IC 典型(见 Driver IC FMEDA worked):

失效模式FIT 占比内置 DC归类
OUT stuck-high25%90%(DESAT)SPF/RF
OUT stuck-low20%85%(RDY)SPF/RF
UVLO 失效10%95%(BIST)SPF/RF
DESAT 误报15%70%SPF/RF
隔离障击穿5%99%(在线)detected SPF
CLAMP 失效25%25%(无内置 SM)latent MPF

关键是 CLAMP 那行不能藏——25% FIT 但 DC 仅 25% 是 latent 大头;vendor 漏写或合并进别的模式,Tier-1 系统 LFM 就会纸面虚高。

4.2 数据格式 — IQ-FMEDA 直接 import

主流 vendor(TI / Infineon)的 Safety Manual FMEDA 章会附 Excel / XML 数据文件,Tier-1 可直接 import 到 exida IQ-FMEDA / Medini Analyze。不附文件的 SEooC vendor 集成成本 + 30%(Tier-1 需要手动数据录入)。

4.3 FMEDA 数据夸大反模式

I3 评审最常退回的问题是 DC 夸大:

  • vendor 写 "DESAT detection covers 99% of OUT stuck-high failures"
  • I3 评审员问:"covered" 包不包括 latent?物理一致性?
  • vendor 实测 DC 其实 90%(包含 latent 后)
  • I3 退回重写 + 重测 + 重评审,延期 2–3 个月

正确写法:每个 DC 都附数据来源 + 测试方法(physical injection / theoretical model),不夸大 + 不省略 latent


5. 主流 vendor 写作风格对比

按 driver IC Safety Manual 4 大 vendor 风格对比:

Vendor风格AoU 数量IR 详细度FMEDA 格式I3 资质
TI标准化 + 工具集成126 shall + 5 shouldExcel + XMLASIL D TÜV
Infineon工程细节深158 shallPDF 表 + ExcelASIL D TÜV/SGS
Onsemi紧凑 + 通用84 shallPDF onlyASIL B(主流)
ROHM简洁 + 日系63 shallPDF onlyASIL C

EV 主驱 ASIL D 项目主流选 TI 或 Infineon — AoU 详细 + FMEDA 数据可 import + I3 资质够。Onsemi / ROHM 适合 ASIL B / 工业场景。


6. ASIL D Safety Manual Review 5 项清单

I3 评审 + Tier-1 自检的 5 项必查:

检查项通过标准
AoU 完整性≥ 6 条覆盖接口 / 应力 / 时序 / 环境 4 维度,每条 shall + 数字 + 数据锚
AoU 跟 IR cross-check每条 AoU 都有对应 IR 实现指导
FMEDA 数据可代入Excel / XML 格式 + 失效模式 5 维度齐
DC 量化无夸大每个 DC 有测试方法 + 包含 latent + 不省略
Change Mgmt 流程PCN / SCN + 版本编号 + Tier-1 通知机制

5 项任一失败 → I3 评审退回 + 重写 + 重评审,延期 2–3 个月


7. 写作 vs 阅读 — 跟 reading-deep 对偶

Driver IC Safety Manual 阅读法 的对偶视角:

维度阅读法(Tier-1)写作法(Tier-2,本页)
视角怎么读 / 5 quick check怎么写 / 5 阶段
§3 AoU接住 + DV 验证锁定 + 数字边界 + shall
§6 FMEDA代入系统 FMEDA准备 IQ-FMEDA 可导入格式
§9 IR实施 + 闭合写 shall + 对应 DC 量化
失败影响集成失败 → 流片报废I3 退回 → 延期 2-3 月

两边的工程师同时读两篇,理解 AoU 是接口契约(双方都要看)、IR 是契约义务清单(供应商写、Tier-1 实施)。


8. 5 个 Safety Manual 写作工程陷阱

I3 评审退回 + Tier-1 反复问回流 80% 集中在 5 类写作陷阱:

陷阱描述预防
AoU 模糊"应正确使用" / "合理稳定" 措辞改 shall + 数字 + 数据锚
DC 夸大"covers all failures" 没含 latentDC 必含 latent + 附测试方法
shall vs should 混用ASIL D 项目 IR 全用 shallreview 关键字 + 严格 review
无版本管理"未来不变" 类承诺 / 无 PCN/SCN§12 必加 Change Mgmt + 编号
FMEDA 不可代入PDF 表格 / 无 Excel/XML跟 IQ-FMEDA / Medini 工具对接

核心要点

  • Safety Manual 是 SEooC 法律级文档,ISO 26262 Part 10 §9 强制,Tier-1 集成 100% 依赖
  • 5 阶段写作:产品定义(2-3 月)→ AoU 锁定(3-4 月,最关键)→ SM+FMEDA(4-6 月)→ IR 接口契约(2-3 月)→ I3 评审(8 周)
  • 12 章模板,每章"写什么 / 不写什么"严格定位,3 个关键章 §3 AoU / §6 FMEDA / §9 IR
  • 完整 Safety Manual 40–200 页,工时 ~6 FTE × 月,I3 评审 50–80 万 RMB / 8 周
  • AoU 写作 4 原则:shall 句式 / 数字 + 边界 / 数据锚 / 4 维度覆盖,driver IC 典型 6 条 worked
  • IR 写作 3 原则:shall vs should 严格区分 / 对应 DC 量化 / 对应 Tier-1 验证项,driver IC 典型 4 条 worked
  • AoU + IR 必须 cross-check — 每条 AoU 都该有对应 IR 实施指导
  • FMEDA 数据可代入(Excel/XML),不可代入的 Tier-1 集成 +30% 成本
  • 主流 vendor:TI / Infineon ASIL D 标杆,Onsemi / ROHM 适合 ASIL B 工业
  • ASIL D I3 评审 5 项:AoU 完整 / cross-check / FMEDA 可代入 / DC 无夸大 / Change Mgmt
  • 5 写作陷阱:AoU 模糊 / DC 夸大 / shall 混用 / 无版本 / FMEDA 不可代入

缩写表

只列本页专业术语:

缩写全称 / 中文备注
AoUAssumption of UseSEooC 假设清单(§3 关键)
BISTBuilt-In Self-Test集成自测
DC(this page)Diagnostic Coverage诊断覆盖率
DVDesign Verification设计验证(Tier-1 测 AoU 边界)
FMEDAFailure Mode Effects and Diagnostic Analysis失效模式 + 诊断 + 量化(§6 关键)
FSARFunctional Safety Assessment Report功能安全评估报告(SEooC 闭合文档)
I3Independent Safety Assessment独立安全评估(TÜV / SGS / DEKRA)
IQ-FMEDAexida 商用 FMEDA 工具跟 Safety Manual 数据对接
IRIntegrator ResponsibilitiesTier-1 必做 shall 列表(§9 关键)
LFMLatent Fault Metric潜在故障度量(ASIL D ≥ 90%)
PCN / SCNProduct / Specification Change Notification产品 / 规格变更通知(§12 流程)
PMHFProbabilistic Metric for Random HW Failures硬件失效概率(ASIL D ≤ /h)
RMAReturn Material Authorization退货授权(§11 流程)
SEooCSafety Element out of Context跨组织安全件(driver IC / SBC 类)
SCSOAShort-Circuit Safe Operating Area短路安全工作区
shall vs shouldMandatory vs RecommendationASIL D IR 全用 shall
SGSafety Goal安全目标(SEooC HARA 假设)
SMSafety Mechanism安全机制
SPFMSingle-Point Fault Metric单点故障度量(ASIL D ≥ 99%)

Cross-references