車規(guī)級(jí)芯片的可靠性如何保障

車規(guī)級(jí)芯片的可靠性保障需要從多個(gè)方面著手。

首先，在正式量產(chǎn)前要經(jīng)過一系列嚴(yán)格測試驗(yàn)證，遵循如功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262:2018、質(zhì)量管理體系認(rèn)證 IATF16949、可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q 系列等常用的芯片車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 26262 涵蓋芯片全生命周期的功能安全要求，從安全架構(gòu)設(shè)計(jì)到功能安全驗(yàn)證和確認(rèn)等多方面給企業(yè)提供參考。

IATF 16949 主要對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)證，晶圓廠和封測廠只有獲得該認(rèn)證，才能進(jìn)入汽車廠商供應(yīng)鏈。

AEC-Q 系列標(biāo)準(zhǔn)還有附屬規(guī)范 Zero Defect，定義了如何達(dá)到接近零缺陷的目標(biāo)。

車規(guī)級(jí)芯片在設(shè)計(jì)之初就有多種可靠性要求。

溫度方面，需在-40℃到 125℃正常工作，極端溫度下保持穩(wěn)定性能。

濕度上，要通過嚴(yán)苛的濕熱測試，確保高濕度環(huán)境正常運(yùn)行。

振動(dòng)與沖擊方面，要有良好抗振抗沖擊能力，防止惡劣路況損壞。

電磁干擾方面，要有效抑制，不影響車輛其他電子設(shè)備。

壽命上，設(shè)計(jì)壽命不低于 10 年，保證長期穩(wěn)定工作。

要提升汽車芯片可靠性，晶圓廠要提供支撐的認(rèn)證工藝節(jié)點(diǎn)和技術(shù)給設(shè)計(jì)廠商；設(shè)計(jì)公司要用新方法確保芯片在惡劣環(huán)境長時(shí)間無故障運(yùn)行；車廠要從整個(gè)系統(tǒng)考量，保障器件和系統(tǒng)的高可靠率，特別是可靠性和安全性，在大電壓、大溫度、長時(shí)間運(yùn)作條件下不出故障。

西門子 EDA 公司的 Calibre PERC 作為可編程電學(xué)規(guī)則檢查平臺(tái)，整合 DRC/LVS/PEX 優(yōu)勢，能從設(shè)計(jì)原理圖階段到生產(chǎn)階段進(jìn)行各種檢查驗(yàn)證，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏漏，提升設(shè)計(jì)魯棒性，增加芯片可靠性。

在質(zhì)量規(guī)范方面，最廣泛運(yùn)用的是 ISO9001，針對汽車電子延伸到 IATF16949 標(biāo)準(zhǔn)。

IATF16949 延續(xù)了 ISO9001 精神，特別提出 APQP、PPAP、FMEA、MSA、SPC 這 5 大工具來確保質(zhì)量。

為確保車規(guī)級(jí)芯片全生命周期的安全，汽車行業(yè)需要采用預(yù)測性維護(hù)，通過先進(jìn)的監(jiān)測和分析技術(shù)預(yù)測和預(yù)防半導(dǎo)體組件故障。能及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決潛在問題，優(yōu)化維護(hù)預(yù)算，降低成本，提升車輛可靠性和安全性，提高客戶滿意度，優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃，延長組件壽命，減少不必要更換。還能為制造商提供寶貴見解，改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。