车载芯片AEC-Q100标准

年少只為紅顏狂可靠性分析 2023-06-27 14:36:15 937阅读 举报

随着自动驾驶概念热度的持续,高级的L5自动驾驶什么时候能够普及还不好说,现阶段看情况大多数车企还徘徊在L2/L3的Level,之前免费可以体验一段路的华为的自动驾驶车应该也就是L4吧!所以,自动驾驶还有一段路要走,但是,随着电车的逐渐普及,尤其是南方一线城市车牌的高昂价格,比如上海蓝牌车拍牌儿要差不多10要万,成功率还非常低,而趋势上看,电车会随着政策的倾斜,逐渐占领更多的市场,马斯克的特斯拉现在又打起了价格战,想要把一众没有成气候,以及略有发展的这些新兴造车势力扼杀在摇篮中,强者恒强这个道理他马斯克懂,比亚迪也一样懂,所以比亚迪估计是没事儿,其他一个月卖几千辆到几百辆这种车企估计够呛,最后形成类似油车一样的几家大车企分市场90%的蛋糕,算盘打的是叭叭响啊!所以各位造车新势力们加油,别被干掉,把特斯拉挤回去,做出自己的特色,在细分市场保持住增长才能生存和长远发展!!

       说回芯片,电车,油电混合动力车子越来越多的结果,结合智能时代的到来,一切皆可AI已经不算夸张说法,电车还要跟油车抢市场,电车自己还竞争这么激烈,老百姓受益是一定的,这方面支持卷,所以,为了抢市场,支持自动驾驶的AI芯片,提高车内人机交互体验的座舱AI芯片就得到了极大的发展,车子上的芯片可不像普通的消费类芯片,它可是跟我们大家的安全息息相关的,所以车载芯片一直都在奉行的标准就是“0”缺陷,也就是大家常听到的0ppm,想要做到0ppm有多难这里先就不说了,今天主要想介绍一下车载芯片的标准,芯片的应用场景,决定了芯片需要满足何种要求,比如芯片有“前装”和“后装”的区别,字面意思就很好理解,“前装”就是芯片就是车机的一部分,比如控制“火花塞”点火的芯片,这类芯片没办法在整车组装过程中单独安装,它们就是车子关键零部件的一部分,“后装”芯片就比较简单了,车内的一些娱乐影音类芯片,随着一些屏幕等的装上去,对车子安全影响很小的芯片,这类芯片就要求会低一些,所以,根据芯片的用途,有不同的标准,就是我们经常听说的AEC-Q100标准,下图因为版本比较老了,除了Grade1/2/3/4外,还有要求更高的Grade0,就是-40℃~150℃环境温度,温度越高,对可靠性要求越高,也就对芯片的晶圆工艺要求越高,需要选择满足相应要求的晶圆工艺才行。


下面会分一些大类,说明什么样的情况要做哪些验证,这里说的generic data相当于一个车载产品工艺的通用型大数据,对于某个工艺的第一颗产品的第一次投片,要求是最严格的,要按table-2的各项验证要求去逐项验证,而且验证批次数也有相应的规定,可以明显看出比常规消费类芯片要求要高得多,芯片验证批次也多,这里没有写的那么细致,比如TCT要验到多少个cycle,普通消费类芯片要到TCT700就基本差不多了,车载芯片一般要验到TCT1400,HTOL也一样,要验够1500小时以上的时间,根据产品要求做加严验证,但是,车子跟其它消费品有一个比较大的不同,那就是对于普通家用车子,车子每天的使用率其实是非常低的,一般上班,下班,周末出行,实际使用时间比较短,只要不是营运类汽车,家用汽车普遍是类似的情况,所以,车子质保的8年或者10万公里,相比较普通消费类产品,也就相当于1/5左右的使用率,车载芯片设计的寿命15年,也就相当于芯片使用时间是3年,对于FAB的车载芯片工艺,不可能可丁可卯的,FAB一般会按4年设计,实际使用就可以用20年了,也就是FAB的工艺可以支持到20年的使用,所以,各位经常听说某娱乐圈名人就开一辆非常破的车,一开就是十几二十年,是可以做到的,但是,但是啊!关键的事情一定要强调,强调,再强调,对于营运类汽车,尤其各种出租车,白天有人跑,晚上还有人换班跑的,几乎一天要用20小时以上的情况,国家规定到公里数要报废,就是这样来的,人家芯片设计寿命实际就是4年左右,你整天开,是不可能开10年以上的,有些黑车为了多赚钱,不换车,偷偷改公里数的事,我奉劝各位为了自己的小命,可以打消了这种自作聪明的想法了,芯片的寿命不是它开着开着非得烧了才算坏了,芯片在长期使用过程中,电性能会退化的,当Vmin退化到不能工作的范围的时候,芯片功能就会失效,设计寿命就是根据Vmin退化的程度,根据老化加速计算得来的,当然它会有一定的buffer,但是你不知道它buffer到底有多大,不像手机,它不能用了,大概率也不会自燃,最多就是不能用,对人身可能出现的伤害概率非常低,也就最多因为手机变砖头,你的小心灵受到一定的伤害,要是手机里有一些关键信息,也可能比较受伤,车子不一样,车子跑着跑着就刹车失灵,我们不是第一次听说吧!大家以为高大上的特斯拉就是代表,就这人家都照样卖的好好的,要是换了国企车,早就废了,智商税反正谁要上谁去上吧!当然刹车失灵可能跟芯片没有关系,这里只是说一个例子,但刹车失灵也可能会跟刹车控制芯片寿命到了导致车祸有关的,所以,营运类车子到了公里数,就换车吧!自作聪明的做法摊到概率上就不知道谁会倒霉了。
下表讲的是每个可靠性测试项对车载芯片要用什么样的条件去做,​各位可以自行对比普通消费类芯片的要求,差距一目了然,就不赘述了!

上表还列了各种工艺变更需要做的验证项目,大家可以保存下来参考,相信对未来的工作有一定的指导作用。

       以后有空再发一些类似的标准吧!可惜现在这些标准都是人家指定的,什么时候咱们能成为标准的制定者,在行业的话语权才更有分量,漂亮国想要制裁也会考虑再三,不像现在,人家想制裁就制裁,想要遏制你的发展,你还真就没多少办法,国人当自强,像华为这类花钱搞研发的企业致敬吧!多买他们的产品,研发费用真的太高了!!

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作者:年少只為紅顏狂
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来源:可靠性分析
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