车规级芯片展|何为车规级芯片
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车规级芯片展|何为车规级芯片
发布时间: 2023-02-28
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面对日益上涨的需求,国际芯片供应却危机四伏,英飞凌、恩智浦和意法半导体等国际主要汽车芯片大厂在车规级芯片展上交流时,一方面强调了汽车芯片产业的强劲前景,但同时也指出了2023年车规芯片的产能瓶颈仍然非常严峻。

近几年,汽车智能化、网联化、电动化迅速发展,汽车对于芯片的需求无论在数量上还是性能上都快速增长。当下,搭载好的芯片,汽车才会更有竞争力,整车厂对汽车芯片的关注也达到了空前的高度。

车规”的关注度,正变得越来越高,但何为真正意义上的车规级芯片?市场声音仍有些嘈杂,有的厂商通过AEC-Q100认证就声称达到车规级,有的认为还需要通过ISO 26262认证。车规级芯片展认为相对于其他消费级工业电子元件,汽车电子元件需要面对更苛刻的外部工作环境,使用寿命要求更长,可靠性和安全性要求更高。“车规认证”即是针对这些使用场景特点,对汽车芯片的生产流程和产品设定了相关认证要求,满足所有要求,才能通过“车规认证”。而车规级芯片,是指完全满足所有“车规认证”要求,并通过第三方认证机构认证的汽车芯片。那么,真正的车规级芯片到底要经过哪些相应的认证?具体的指标和维度有哪些?目前,业界较为通用的芯片车规认证标准主要有可靠性标准AEC-Q系列、功能安全标准ISO 26262。一般通过这两项标准的认定,才能称为“车规级芯片”。

1.AEC-Q100:芯片前装上车的“基本门槛”

AEC-Q系列作为以可靠性评估为主的标准,对汽车电子可靠性试验系列标准进行了详尽的规定。其中被车规级芯片展业界广泛认知的AEC-Q100就是根据失效机理对集成电路进行应力测试识别,它是一种适合车用芯片全面可靠性试验的方法,同时也为汽车行业零部件供应商提供了一个重要的生产指导。经AEC-Q100检测,可确保芯片在使用过程中的长期可靠性和能用性,也就是不会受到损伤。通过AEC-Q100可靠性认证试验条件,需要多轮验证,过程中更注重多方协作(晶圆厂,封测厂与产业链其他企业合作),周期一般较长。芯片设计厂商在产品设计阶段需把可靠性要求置于极高的优先地位,才能保证产品达到环境应力提速验证和寿命提速仿真验证要求、封装验证等等苛刻的要求也就需要芯片厂商对车规芯片进行充分而又成功的制造,以便能够在早期各个环节都能到位,确保在验证上符合各项标准与要求。

2.ISO 26262:汽车供应链的“准入门票”

仅仅保障“能用”、“不损坏”显然是不够的,真正的“车规级芯片”需满足对功能安全机制的考量和认证,随着智能驾驶/无人驾驶的逐步落地,越来越多的汽车零部件加强了对功能安全的需求,而ISO 26262则是全面规范汽车零部件以及芯片功能安全的基本规则。功能安全强调的是保障功能正常,不会出现突发问题,能够正常报警、安全执行,是能力层面的保障。车规级芯片展业内对于功能安全的认证较多使用ISO 26262《道路车辆功能安全》国际标准。所以通过这一标准的认证,也已成为时下汽车供应链厂商们的准入规则。ISO 26262除了关注控制随机硬件失效外,还关注避免系统性失效的发生,系统性失效其实占到了“失效”的大部分,很多问题都是由系统性失效造成的,其背后原因各有不同,可能是没有遵照最佳实践的一些准则,或者没有及时的进行同行评审等。ISO 26262功能安全认证主要有功能安全过程认证与功能安全产品认证两种形式,汽车行业发展过程中需要有过程作为支持,以便按照过程制作出能够满足过程标准要求的产品。所以,想要研发出能够通过ISO 26262验证的产品首先必须通过ISO 26262功能安全过程验证。而且只有经过这两个环节的验证才能算全面通过ISO 26262的功能安全验证。

为了获得ISO 26262认证,芯片厂商也需要在芯片设计开始时针对相应的标准展开设计,其中包括对芯片全生命周期功能安全的要求,覆盖了安全需求规划,设计,执行,整合,认证,确认与分配。

从整体上看,车规级芯片展认为中国车规芯片企业在目前市场环境与潮流中正面临着不可多得的发展契机,但是要走得更远,只有在安全可靠方面扎扎实实地做下去才是正途。