国产车规芯片准入标准与途径

日期:2021-06-10        来源:互联网
核心提示:6月10日,在南京举办的世界半导体大会《汽车半导体创新协作论坛》上,工业和信息化部电子工业标准化所研究员陈大为带来主题为《国产车规芯片准入标准与途径》的精彩分享。

6月10日,在南京举办的世界半导体大会《汽车半导体创新协作论坛》上,工业和信息化部电子工业标准化所研究员陈大为带来主题为《国产车规芯片准入标准与途径》的精彩分享。

 

工业和信息化部电子工业标准化所研究员陈大为

我分七个方面和大家报告:

背景;

现状;

标准;

标准及其检测;

非车规芯片转汽车应用的风险;

国产汽车芯片标准体系;

推进国产汽车芯片应用的思考。

一、背景
车规芯片要求很多,温度范围很宽,有电池兼容的要求,对相应的IP也会有要求,可靠性、批一致性、车规要求、供货周期和连带责任都是构成车规芯片比较特殊的方面。

汽车半导体芯片分类。实际上不好分,因为作为汽车移动平台,随着汽车应用得越来越多,各种芯片都会用到汽车中。我们国家核高基专项:2012年“国产化汽车电子芯片关键技术研究”;2014年安排了“车身控制器芯片研发与产业化应用”“车身电子控制器SOC芯片的研发与产业化”。 

这是今年5月份我们做的国产芯片的调查认证统计。真正意义上完全满足AEC-Q100的标准我认为很少,大部分只是做了部分项目而已,有些公司说经过26262的认证,实际上指的是26262的体系认证,还没有做到芯片的26262认证。

二、国内汽车半导体芯片行业现状
 国产汽车芯片产业链中的几个痛点:

一是国产汽车芯片准入的基本要求标准目前没有;

二是对于26262、ACE-Q100、102、103、104这些标准的理解还是有很大的差距;

三是芯片可靠性设计能力,各个公司还是有很多欠缺;四是符合16949要求的工艺线有点问题;

三、汽车芯片全产业链各阶段的标准要求
第一阶段是设计阶段。最起码一开始要需求定义,要和整车进行讨论我的功能、性能指标等方面的要求。接下来要有可靠性设计的过程,现在有GB/T12750标准,规定了芯片设计生产中要做的规则,后来又有26262,26262标准分两个内容,一个是对体系,还有一个是对某一个芯片的安全认证。生产制造过程首先要符合16949要求和你的芯片工艺、材料、线宽要对应的产线,这是第一点,第二点签合同的时候要按照ACE-Q001,002这样走,声称十全十美是很难达到的,所以是通过生产工艺的管控和相应流程的要求达到,这里就有一个ACE-Q100、001、002、003这些标准,这些标准大家关注的不多,只要关注ACE-Q100,实际上这个是细标准。流片出来之后接下来就是可靠性认证,ACE-Q101是对于分立器件,102是对于LED,103是对TEMPCHIP的标准

ACE-Q100标准规定的试验项目。本芯片符合ACE-Q100的标准必须通过全部标准,当然标准可以有筛选的,比如不同的封装、不同的功率要求,有些项目是可以不做,但是除了这个可以不做,其他的必须通过,才能声称符合ACE-Q100。

研发汽车芯片的建议。

策划阶段:性能功能满足车厂、Tier1要求;

设计阶段:芯片可靠性设计,里面有很多EDA工具验证问题,有know  how的问题,这些都在设计阶段要关注的,当然还有26262的体系,当然说了真正要做,会有大量投入;

量产阶段:产线TS16949+筛选AEC-Q001、002、003…;

车规认证:AEC-Q100等要求。

对于外部机构:交流对ACE-Q100标准的理解,其次再寻求有没有国家CNAS能力认证,而CNAS能力认证不是一个证书,而是背后的清单,就是真的有能力做ACE-Q标准的某一项实验,包括测试内容,所有的试验项目前后都要进行三温测量+试验+测量,只有Cpk大于1.67,标准才说你这个是等效实验,但是国内基本上都没有这些,对于标准的准确理解非常重要。

四、AECQ100标准及其检测
AEC-Q100可以自我声明。7大类41项试验项目可删选,但是是有条件的,不是想做就可以做,不想做就不做。同系列产品可利用通用数据减少试验项目。可靠性试验前后三温测试。有些试验项目判据由用户决定,如EMC。由用户来决定,仅仅是讲了测试方法,而没有讲极限值,这个极限值到底对你这个车的应用环境来说EMC合适与否是用户决定,而不是测试机构决定,龙头来讲AEC-Q100全部通过了都不严谨,实际上有相当一部分的项目是要由用户定。HTOL应力是否合适?方案应开放。最早的要求是所有晶体管都要进行翻转,最能把芯片早期的失效情况暴露出来,当然还有其他要求。AEC-Q100测试数据没有秘密。有些公司跟我说我们AEC-Q100保准是保密的,实际上没有这回事,这是公开的测试报告,你为了想向你的客户或者同行证明你这颗芯片没有问题,就应该大大方方的把这个标准从第一页到最后一页告诉给大家,证明芯片没有问题,芯片受整车厂的欢迎。

五、非车规芯片转汽车应用的风险。
开始设计时并没有按照车规要求来考虑,在生产时也没有按照车规芯片筛选的原则来筛选,到最后功能指标能满足现在车上要用的东西,正好你也没有合适的芯片,就先用这个,这样会有一些风险。我一直强调芯片是设计出来的,是生产出来的,而不是测试出来的,所以你按照AEC-Q100标准做一系列试验,即使侥幸通过了,也不能证明你这个芯片真的过几年以后是零缺陷了,有十几年的保障期了,假如一定要这样做,我们要根据不同的场合分门别类形成上车芯片的使用风险等级的管理,做好有受控的使用和很好的标识和最终的追溯。芯片需要再进一步改进流片。

六、国产汽车芯片标准体系
实际上我是在现有的中国集成电路的标准体系基础上,考虑汽车方面的要求,AEC-Q100这是汽车准入的非常基本的入门,并不是最高标准,我们成立了汽车电子元器件标准工作委员会,未来制定AEC-Q100基础性的标准,各位有兴趣一会儿可以扫我的二维码加入我们的标准工作委员会。

汽车电子元器件标准工作委员会。汽车不仅仅是缺芯片的问题,所以考虑半导体、分立器件、模块、MEMS传感器、无源元件,集成电路也包括IP盒、工艺、封装等等内容都会被放到标准体系中予以考虑。

这是中国工业和信息化部下的中国电子标准协会和中国汽车工业协会和汽车工业学会联合做的这个事情。

2020年5月份我们做了汽车电子创新产品目录,当时就是做了汽车芯片的目录,去年5月当时有一张表格来自于目录信息。今年我们还会继续做。去年这个目录因为新冠因素就没有正式发布,但是有电子版,如果各位有兴趣可以跟我联系,可以把电子版给各位。

发起单位是中国集成电路设计创新联盟、中国汽车工业协会上海制动器分会、上海市汽车工程学会。今年还会继续做,2021年版会在今年7月15日在苏州的创新活动上发布。各位有兴趣想把自己公司的产品放进去,你可以扫这个二维码,里面也是一张表,你可以把你们公司的产品内容放到里面,所有这些都是免费的。

七、推进国产汽车芯片应用的思考
1.开展芯片可靠性设计技术培训;

2.在流片、封装环节推广汽车质量体系标准16949;

3.开展汽车芯片标准化研究;

4.加大国家层面支持力度。

 
 
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