车规级功率器件的封装关键技术及封装可靠性研究进展

半导体技术的进步推动了车规级功率器件封装技术的不断发展和完善,然而车规级功率器件应用工况十分复杂,面临高度多样化的热循环挑战,对其可靠性提出了更高的要求。因此,在设计、制造和验证阶段都必须执行更为严格的高功能安全标准。综述了车规级功率器件的封装关键技术和封装可靠性研究进展,通过系统地归纳适应市场发展需求的车规级功率器件封装结构,总结了封装设计关键技术和先进手段,同时概述了封装可靠性研究面临的挑战。深入探讨了车规级功率器件封装设计和封装可靠性的重要问题,在此基础上,借鉴总结已有的研究成果,提出了可行的解决方案。

一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路

为了使车规级LED驱动芯片满足ISO 26262功能安全要求,设计一种高精度LED电流检测电路。在传统LED恒流驱动输出电流检测电路的基础上,在电流复制模块加入负反馈环路,实现了对检测电流的精确复制,避免传统电流检测电路的采样误差,提升了电流检测的准确度。同时新电路采用采样管和功率管串联结构,减小电流漏检测的情况发生,扩大了有效检测的覆盖率。该LED电流检测电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,测试结果表明,在5 mA~60 mA的LED电流范围内,检测精度可达±1%。

面向车规级芯片产品的安全可靠性认证方案研究

随着汽车智能化、网联化和电动化趋势的不断发展,未来汽车产品中70%的核心技术需要依靠芯片来实现,因此,汽车芯片是中国汽车产业发展战略的重要攻关方向。一方面汽车芯片相较于消费品和工业品使用的芯片有着更高的要求,导致产业成熟度愈加不够完善,另一方面由于我国车规芯片产业起步较晚,标准建设不够完善,多数汽车企业对芯片产品的技术要求了解不够深入,导致芯片选型困难,过分依赖国外检测标准和测试结果。因此,完善适配国内汽车芯片测试认证制度是解决国产汽车芯片产业落地难题的关键要素。本文主要基于国内外资料调研和比对,对车规级芯片安全可靠性的需求、测试能力、审查要求等开展综述讨论,并提出一种国内适配的车规级芯片产品测试验证的可靠性认证审查方案,旨在为芯片企业产品线规划和整车企业设计选型提供参考和帮助。

基于正交算法的车规级芯片耦合故障研究

从汽车芯片信息安全角度出发,由于汽车安全芯片工作主要受环境中的电磁、电压和光的影响,在阐明了电磁、电压和光对安全芯片的影响原理的基础上,综合考虑影响芯片工作的三种因素和因素间的相互作用,提出了多维组合的车规级安全芯片故障注入测试技术。以典型安全芯片为例,对其进行电磁操纵、电压操纵、光注入以及三者的组合注入,比较故障注入前后安全芯片加密解密得到的密文或明文,从而能够得出安全芯片的安全性结论。

符合AEC-Q100标准的车规级芯片筛选测试方法研究

随着新能源以及无人驾驶汽车的迅速发展,车规级芯片的作用愈加重要。本文介绍了符合AEC-Q100标准的车规级芯片筛选方法,首先对AEC-Q100汽车芯片质量标准体系进行概述。之后详细介绍了符合AEC-Q001和AEC-Q002标准的基于统计学的筛选方法,以及基于空间位置的异常点检测方法,分别介绍了在晶圆测试和封装测试阶段的筛选流程。该方法已成功应用于车规级芯片筛选测试当中。

车规级芯片替代方法及验证模型研究

车规级芯片是汽车实现四化的重要保证,也是疫情笼罩下,主机厂能否顺利实现整车下线的重要前提。从国内芯片困境分析看出,芯片国产化势在必行,而芯片替代是芯片国产化最简单最有效的方式。通过分析车规级芯片的设计要求,提出了采用直接替代和非直接替代两种有效的国产化方式以及替代方案的产品验证模型。基于某一项目的实践,证明了替代方案的有效性。本文工作将对未来几年逐渐流行的芯片替代、芯片深度国产化提供一定的参考。

多故障耦合的车规级芯片测试技术研究

芯片在汽车上的应用日益广泛,但汽车相对恶劣的使用环境对车规级芯片的性能提出了更严苛的要求。其常见的工作环境存在电磁、电压和光的影响,本文论述了电磁、电压和光对安全芯片产生影响的原理,并提出了3者对芯片性能的耦合作用,提出了影响因子多维组合的车规级安全芯片故障注入测试方法,并进行实验验证。

基于神经网络算法的车规级计算芯片算力测试及影响分析

智能化的快速发展驱动整车功能越来越复杂。越来越多的摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波传感器以及其他各种数据采集设备被搭载到车辆上,以支持自动驾驶的功能演进。与计算芯片研发浪潮相比,计算芯片测试认证能力的发展已经严重滞后。本文基于开发板搭载计算芯片验证平台,在计算芯片AI计算单元被最大限度挤压的前提下,建立一套算力测试方法,为车规级计算芯片算力测试提供新方法,并分析了影响因子对模型计算量的影响,形成自主可控的车规计算芯片测试评价能力,支持整车厂的芯片选型。

车规级芯片的加严筛选

车规级芯片对安全性和可靠性有着严格的要求,所以要在测试端进行加严筛选,以达到零失效的目标。常见的加严筛选项目有动态零件平均测试(DPAT)、坏集群中的良品(GDBC)、堆叠晶圆图、老化(Burn-in)等,本文阐述了加严筛选项目的作用,并通过实验说明了加严筛选的执行方式及筛选出的比例。

山东省车规级芯片产业发展对策研究

我国作为汽车产量多年位居全球第一的制造大国,汽车消费量约占全球的三分之一,而国产汽车芯片占比却不足5%。应该看到,车规级芯片是汽车的核心部件,近年来,国家出台了多个文件鼓励车规级芯片研发。自2020年下半年爆发的芯片短缺问题,暴露了我国在车规级芯片领域的核心技术和产品储备不足,凸显了车规级芯片的重要性。本文通过文献分析挖掘、专家咨询等方式,研究了车规级芯片产业发展现状,进一步分析了山东省在该领域发展的现状和存在问题,最后针对山东省车规级芯片产业发展提出了对策建议。

车规级芯片电磁兼容研究进展

车规级芯片电磁兼容(EMC)技术关乎汽车特定电子系统及其周围电子系统运行的安全可靠性,目前国内缺少可以筛选具有良好电磁兼容性能的汽车电子芯片的标准方法,以及提前预测芯片EMC性能的模拟建模方法。文章基于国内外资料调研和课题组的研究成果,综述了车规级芯片在EMC测试方法、建模仿真方面的研究成果,并配合实际案例,介绍了汽车电子芯片的EMC测试流程及方法,通过仪器测量和IC_EMC软件的数据处理,建立微控制单元(MCU)的瞬态脉冲抗扰度的行为级模型,旨在为汽车电子设计人员提供测试及建模方面的参考。

车规级半导体分立器件质量保证要求研究

从鉴定考核要求、鉴定扩展、关键检验项目试验应力的确定原则以及局限性和应对策略4个方面对车规级分立器件的质量保证要求进行了研究,并对新修订的AEC Q101E版与D版的差异进行了分析。

面向车规级芯片的对象检测模型优化方法

卷积神经网络复杂的网络结构使得模型计算复杂度高,限制了其在自动驾驶等实际终端场景中的应用。针对终端场景下的计算资源受限的问题,本文从轻量化深度模型设计和车规级芯片模型部署验证两方面进行研究。针对深度模型计算效率和检测精度的矛盾,本文设计了基于中心卷积的轻量化对象检测模型,实现功耗低且精度高的模型性能。进一步,本文基于量化感知训练的模型加速部署方法在车规级芯片上开展了系统级部署验证,在车规级芯片tda4上成功实现了高效的对象检测模型,在自动驾驶场景中取得了良好的性能。

国产车规级芯片发展现状、问题及建议

据Auto Forecast Solutions(AFS)的最新数据显示,因全球"缺芯"加剧,截止8月29日,全球汽车累计减产达688.7W辆,日产、本田、福特、通用等车企相继发布停产或减产计划。面对紧缺的车规级芯片,国内厂商纷纷抢抓机遇,全面布局车规级芯片,以解决关键核心芯片"卡脖子"问题,打破国外垄断局面,全力保障我国汽车产业健康稳定发展。

国产化背景下车规级芯片环境可靠性试验标准研究

随着汽车芯片短缺情况持续加剧,2021年全球汽车总计减产810.7万辆,因疫情“黑天鹅”因素及芯片产业自身的长周期性,汽车芯片短缺问题在短时间内难以消除。在“新四化”浪潮下,汽车产业的芯片需求会进一步扩大,汽车芯片短缺将进一步加剧。车规级芯片技术突破与产业化发展成为根本的解决办法,本文从现有汽车电子产品的环境可靠性试验标准与国外的相应标准两个方向进行对比研究,为国产化下的车规级芯片环境可靠性试验体系建设提供借鉴。

汽车电子元器件认证实践

目前,电子元器件在汽车中的用途越来越多,是新能源汽车产业和智能汽车产业供应链安全的重要保障。赛宝车规级汽车电子元器件AEC-Q系列认证可以作为传递车规级电子元器件产品可靠性和稳定性的有效手段,在落实标准的同时传递信任,以解决目前国内车规级汽车元器件不敢用、不好用、不耐用的问题,在打开我国汽车电子元器件市场的同时,增强汽车行业供应链的安全性。

特种器件低成本替代可行性研究

随着特种器件国产化覆盖率的不断提高,目前面临的一大难题是元器件成本居高不下。为了解决这一问题,民用领域主流的商业级、工业级、车规级器件成为了低成本替代的关注对象。本文结合研究特种级器件与商业级、工业级、车规级芯片质量管控体系及可靠性测试覆盖率的差异,探究民用塑封作为特种替代的可行性。

从供需视角下探讨汽车“芯片荒”的破局方法

持续三年多的芯片短缺危机,给汽车行业带来了深刻的影响。本文从芯片分类及其制造过程、市场供需环境等剖析芯片紧缺原因,得出随着新能源汽车的高速发展和汽车产业结构升级,汽车芯片需求将大幅上升,建议从政策层面、企业层面、政产学研融合方面,加强对国内芯片行业的扶持与政策倾斜、加快政产学研深度融合,集中优势资源,全力推进芯片国产化,助力我国从汽车工业大国向汽车工业强国转型发展。

“芯片荒”或将加速汽车芯片国产化进程

从2020年初开始,席卷汽车企业的“芯片荒”对汽车企业生产造成了较大影响。文章从国内外环境着手,结合调研成果,从需求端和供给端两方面分析了“芯片荒”产生的原因,包括汽车企业对芯片需求增加及汽车产品结构的变化、汽车芯片市场为欧美巨头垄断、疫情因素以及汽车芯片行业自身的特点,介绍了汽车芯片产业链。结合分析结果,对推进芯片国产化提出了政策建议,包括加强汽车芯片企业的供需对接、支持国产芯片研发和生产、对购置国产芯片的企业给予帮扶、完善汽车芯片产业配套布局。解决汽车芯片领域的卡脖子困境,关键在于推动国产芯片的发展。

一种低成本的电池管理系统设计

近年来,随着新能源电动汽车推广应用,为了减少动力电池包的安全隐患,主要是内部电池的过充、过放、超温或过流等安全问题,文章设计了基于车规级芯片MC9S12G+MC33771的集中式电池管理系统(BMS),该系统具有较强的经济实用性。通过BMS测试和整车实际使用,该电池管理系统电压、电流、温度采集数据精度较好。通过设计完善的电池管理措施,可满足电动汽车功能安全需要,具有一定的实用价值。