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现代车辆变得更聪明。几乎每个过程现在都是电子控制和比以前更复杂的。但这也意味着更多的计算能力。因此,电子控制单元的数量也在增加 - 并且变得更好。今天道路上的普通汽车采用了大约50个ECU,高端型号可达100架。这一趋势使汽车IC产业登记了戏剧性的增长和车辆变得更加安全,更高效,舒适。
汽车集成电路元件的迅速采用是由于几个因素。其中之一是政府制定的车辆安全和排放标准。作为回应,汽车IC制造商正在设计在紧急情况下做出关键决定的系统集成电路。在这方面,还有发动机管理ecu,以确保燃油经济性和低排放。
除了政府规定之外,消费者还希望他们的汽车能带来更多的舒适感。这导致包括音频和视频,气候控制和其他系统,不同的车辆不同。同时,我们也第一次目睹了数十种自动系统的出现,它们让驾驶员得以将注意力集中在方向盘上。
随着汽车制造商在汽车行业的竞争,我们看到新的电子系统的引入,使汽车更安全、更高效。这些技术包括驾驶员辅助和警报系统、车对车通信以及其他现代技术。最近还有一种趋势,汽车可以连接到互联网上,实现实时跟踪和其他功能。
但最近的电气和自主车的发展是以更大的方式推动汽车IC产业增长的原因。与它们有必要对新的半导体元件和更多的代码行。这种方向也发生了很多,这也是在实时和其他AI函数中识别图像的复杂系统。
与此同时,汽车集成电路工业必须满足长期使用元件的需求。与普通电子产品中使用的半导体芯片不同,汽车集成电路绝不能轻易失效。考虑到汽车ecu在提供安全性和效率方面的作用,这将引起许多担忧。
需要可靠性和长寿
车辆IC部件在苛刻的条件下操作,例如极端温度,强烈的电磁干扰和振动。在所有这些情况下,芯片必须保持有效且有效。这导致崎岖成分的开发,这些组分比消费电子产品所用的更好。
商用集成电路部件只能在100摄氏度以下的温度下工作,而汽车集成电路可以承受更高的温度水平。汽车行业标准要求零部件能够承受-40°C和150°C之间而不损失效率,这取决于应用。
除了极端温度外,汽车ICS必须在其他电气部件的情况下保持功能。这意味着自由于电磁,磁场和更多的影响。IC组件也受到电气故障,例如短路或电压过载,并且还需要承受它们。
在设计汽车集成电路时,寿命也是一个重要因素。汽车集成电路元件的制造寿命为10年,甚至长达15年,而商用类型的集成电路元件只有3年。这确保了在汽车的使用寿命中低故障率。
考虑到寿命短的部件可能对汽车安全造成的影响,汽车集成电路尽可能可靠是很有用的。在这方面,制造商在制造集成电路元件的整个过程中必须遵循特定的要求。
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主要汽车IC标准和测试
很多工程都进入了汽车IC芯片。此外,他们的制造受到几种国际质量标准的管辖。标准包括生产芯片本身的过程以及测试和包装程序。关键是:
- AITF.16949
- AEC.Q100
- AEC.Q200.
IATF 16949标准检查制造和测试设施的质量水平。它识别过程的风险,并旨在确保公司的安全政策。AEC Q100和AEC Q200都关注应力测试芯片以确定失效率。
AEC Q100测试了半导体芯片的有源部件(AEC Q200无源部件)的可靠性。鉴定包括测试芯片在不同条件下的操作有效性,其中之一就是极端温度。
这也取决于应用程序,并且测试分为等级。通常,将样品芯片从-40℃的温度受到-40℃至150℃并且记录的故障率。温度等级分为四个范围,最低为-40°C至85°C。
汽车集成电路元件还需要进行其他几项测试,如湿度和振动测试。一些是特定于制造商的,而另一些则是通用的。这些措施旨在确保遵循既定标准,并确保电子控制单元的电子元件是有效和可靠的。
其他汽车要求包括检测和传达故障的能力。这构成了报告系统错误的仪表板警告的基础。此外,IC必须通过在发生故障时采取最合适的行动提供可接受的安全级别。这些从开关能力变化以将车辆移动到故障安全模式。
尽管对质量和可靠性严格致力于,汽车IC零件仍可易于故障。除了制造商缺陷外,极端热或寒冷和振动是故障的主要原因。也就是说,必须指出的是,车辆电子产品经历了最小失败率之一。随着制造商能够从热量和振动中靠缓冲组件的更好方法,失败率甚至更加下降。
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汽车IC的未来
根据研究,汽车上集成电路的使用正以比历史上任何时期都快的速度增长。现在生产的汽车比以前多,而政府对汽车安全和环境保护的规定也越来越严格。自动驾驶汽车的发展进一步推动了汽车集成电路的应用,与普通汽车相比,自动驾驶汽车需要更多的微控制器。
随着更多参与者进入自动车辆市场的球员,预计ICS的应用程序将继续经历巨大的增长。汽车IC制造商也在开发更好的组件,最近的进步看到在单个芯片上包含不同的应用。
汽车IC组件开发中的一个挑战是严格的要求。尽管它们在恶劣环境中使用,但车辆半导体芯片必须提供低故障率,通常是十亿件中的一个。这与其他扇区中的要求相比,这是零故障率和对比,其中可接受的失败率通常是一百万个零件中的一个。
还有性能要求的问题,特别是对安全相关的集成电路。与传统的系统集成电路不同,这些技术需要领先的人工智能算法,同时也要确保对不同条件的容忍度。随着汽车行业为现代汽车的未来做万博体育matext准备,这样的产品已经出现了。
最后的评论
汽车IC组件提供多种功能,使车辆更安全,更舒适,高效。他们占用了很少的空间,同时具有高水平的精度和有效性的复杂功能。这降低了系统成本和能量损失。由于车辆变得更加复杂,汽车IC制造商正在建立更好的芯片,可以在短时间内计算大量数据。ICS形成未来汽车的基础,无论是人为驱动还是自主的。
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