Автомобильные чипы - это микросхемы автомобильной электроники, тип встроенных системных чипов, одна из электронных частей для автомобилей, которые широко используются в блоках управления и других электронных устройствах автомобилей. С помощью процессоров и различных схем автомобильные чипы отвечают за регулирование множества функций автомобиля, таких как управление двигателем, регулировка сидений и работа аудиосистемы. Их основная миссия - гарантировать, что автомобиль по-прежнему может достигать эффективной, стабильной и безопасной работы в сложных и изменчивых условиях вождения.
Распространенные типы автомобильных чипов
1. Микроконтроллер (MCU)
Микроконтроллеры являются основным компонентом автомобильных чипов и широко используются для управления автомобильными электрическими системами. Они объединяют память, процессоры, интерфейсы ввода/вывода и логические схемы и отвечают за регулирование многочисленных функций, таких как двигатель, двери и фары.
01
2. Сенсорные чипы используются для контроля различных физических параметров автомобиля, таких как температура, свет и звук, и передачи этих данных в режиме реального времени на блок управления автомобиля. Они обычно состоят из сенсорных элементов и интерфейсных схем.
02
3. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
Микросхема АЦП отвечает за преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы, чтобы компьютерная система в автомобиле могла их интерпретировать и обрабатывать. Этот тип микросхемы содержит аналоговую входную схему, схему выборки и цифровую схему и широко используется при измерении электрических сигналов.
03
4. Цифровой сигнальный процессор (ЦСП)
Микросхемы ЦСП специально разработаны для цифровой обработки сигналов и обычно используются в автомобилях для обработки звука и изображений. Они состоят из ядра процессора и связанных с ним логических схем, повышая производительность автомобильных аудио- и визуальных систем.
04
5. Микросхемы памяти используются для хранения данных, генерируемых во время эксплуатации транспортного средства, таких как записи о техническом обслуживании, предпочтения водителя и музыкальные библиотеки. Эти данные имеют решающее значение для повышения производительности транспортного средства, эффективности и персонализированного опыта.
05
Поставщики:
Поставщики автомобильных чипов могут быть разделены на два основных лагеря: международные производители и отечественные предприятия, охватывающие множество областей, таких как силовые полупроводники, микроконтроллеры и микросхемы автономного вождения. В настоящее время международные производители по-прежнему занимают доминирующее положение, но процесс внутреннего замещения ускоряется, и местные предприятия достигли прорывов в определенных областях.
ⅠВедущие международные поставщики
Infineon
Самый полный поставщик автомобильных чипов с продуктовыми линейками, охватывающими силовые полупроводники, датчики, микроконтроллеры и т. д. Имеет 15 производственных баз по всему миру. Его модули IGBT занимают лидирующую долю рынка в электрических системах управления новых энергетических транспортных средств.
NVIDIA сотрудничает с такими автопроизводителями, как BYD и Li Auto, для разработки интеллектуальных чипов для вождения. Хотя ее чип H20 подлежит экспортным ограничениям, ее экосистема CUDA по-прежнему широко используется для обучения алгоритмов автономного вождения.
NXP, Renesas Electronics и Texas Instruments в общей сложности занимали 47,8% доли мирового рынка автомобильных полупроводников в первой половине 2024 года, в основном поставляя продукцию среднего и высокого класса, такую как коммуникационные микросхемы и аналоговые микросхемы.
II. Представительные отечественные предприятия
BYD Semiconductor
Ведущий отечественный производитель автомобильных силовых устройств IGBT и SiC, выпускающий силовые полупроводники, микроконтроллеры и датчики, которые применяются во всех моделях автомобилей BYD и для внешних клиентов.
Horizon
Сосредоточившись на чипах ИИ для автономного вождения, чипы серии Journey были установлены в моделях Li Auto, Changan и других брендов, предоставляя интегрированные решения для алгоритмов и вычислительных платформ.
Чипы серии Ascend от Huawei HiSilicon поддерживают вычисления для автономного вождения, чипы Kirin расширяют возможности интеллектуальных кабин, а чипы связи 5G расширяют возможности взаимодействия между транспортными средствами.
Другие перспективные производители
Black Sesame Technologies: чип HuaShan A1000 поддерживает автономное вождение уровня L3/L4.
Guoxin Technology: микросхемы MCU и DSP автомобильного класса применяются в управлении кузовом.
China Resources Microelectronics: основной модуль привода платформы SiC MOS второго поколения производится серийно.
III. Направления технологических прорывов
Отечественные чипы продвигаются от замены среднего и нижнего уровня к высокому уровню.
Power Semiconductors: China Resources Microelectronics и Finspan Semiconductor выпустили модули SiC MOSFET 1200 В. MCU: Chuangwei Semiconductor выпустила специализированную серию чипов управления кузовом BAT32A4x9 для автомобилей. Интеллектуальные чипы для вождения: Xingchi Technology представила серию X9/V9, охватывающую интеллектуальные кабины и автономное вождение.
Products Description
Полный процесс производства микросхем включает несколько этапов: проектирование микросхемы, изготовление кремниевых пластин, корпусирование и тестирование. Из всех этих этапов наиболее сложным является изготовление кремниевых пластин. Следующая схема помогает понять процесс производства микросхем, особенно этап изготовления пластин. Всё начинается с проектирования, в ходе которого в соответствии с требованиями создаётся «рисунок» (топология) будущей микросхемы.
Материал кремниевой пластины
Основным сырьём для производства микросхем является кремниевая пластина. Пластины состоят преимущественно из кремния, который получают путём очистки кварцевого песка. Кремний очищается до очень высокой степени чистоты (99,999 %), после чего из него выращиваются
кремниевые монокристаллические слитки, служащие полупроводниковым материалом для интегральных схем. Затем слитки разрезаются на тонкие пластины, используемые в производстве микросхем. Чем тоньше пластина, тем ниже производственные затраты, однако это требует более совершенных технологических процессов.
Нанесение покрытия на пластину
На поверхность пластины наносится покрытие, обеспечивающее устойчивость к окислению и высоким температурам. В качестве такого покрытия используется один из видов фоторезиста.
Фотолитография, проявление и травление
На данном этапе используются химические материалы, чувствительные к ультрафиолетовому (УФ) излучению. Под воздействием УФ-света фоторезист размягчается и растворяется. С помощью фотошаблона можно сформировать необходимую структуру микросхемы.
Сначала на кремниевую пластину наносится слой фоторезиста. Затем на неё накладывается фотошаблон, и пластина подвергается воздействию ультрафиолетового излучения. Освещённые участки растворяются и смываются растворителем, в результате чего остаётся рисунок, полностью соответствующий форме фотошаблона. Таким образом формируется необходимый слой диоксида кремния.
Легирование примесями
В пластину внедряются ионы для формирования полупроводниковых областей P- и N-типа. Процесс начинается с открытия определённых участков кремниевой пластины и их обработки химической смесью ионов. Легирование изменяет проводимость соответствующих областей, благодаря чему каждый транзистор может включаться, выключаться и хранить данные.
Простые микросхемы могут состоять только из одного слоя, тогда как сложные микросхемы включают множество слоёв. Процессы фотолитографии и легирования многократно повторяются, а различные слои соединяются через контактные отверстия. В определённой степени это напоминает технологию изготовления многослойных печатных плат (PCB). Более сложные микросхемы могут содержать несколько слоёв диоксида кремния, формируя трёхмерную структуру.
Тестирование кремниевой пластины
После выполнения описанных выше процессов на пластине формируется множество кристаллов, расположенных в виде сетки. Электрические характеристики каждого кристалла проверяются с помощью зондовых игл. Поскольку одна пластина содержит большое количество кристаллов, организация такого тестирования представляет собой весьма сложную задачу. Именно поэтому производители полупроводников обычно выпускают микросхемы одинаковой спецификации крупными партиями. Чем больше объём производства, тем ниже стоимость одного изделия, что является одной из причин относительно низкой цены массовых полупроводниковых устройств.
Корпусирование
После завершения изготовления пластины она разрезается на отдельные кристаллы, которые затем монтируются и соединяются с внешними выводами. В зависимости от требований применения используются различные типы корпусов. Поэтому один и тот же кристалл может выпускаться в разных вариантах корпусов, таких как DIP, QFP, PLCC и QFN. Выбор корпуса определяется требованиями конкретного применения, условиями эксплуатации, рыночными потребностями и предпочтениями пользователей.
07/
Финальное тестирование
Заключительным этапом производства микросхем является тестирование, которое подразделяется на общее и специальное.
Общее тестирование включает проверку электрических характеристик уже корпусированных микросхем в различных условиях эксплуатации. Оцениваются такие параметры, как потребляемая мощность, рабочая скорость и допустимое напряжение. По результатам испытаний микросхемы распределяются по различным категориям качества.
Специальное тестирование проводится для удовлетворения индивидуальных требований заказчиков. Для этого из партии микросхем с близкими параметрами выбираются отдельные образцы и подвергаются целенаправленным испытаниям с целью определения их соответствия специальным техническим требованиям. В зависимости от результатов производитель может принять решение о необходимости разработки специализированной микросхемы.
Микросхемы, успешно прошедшие испытания, маркируются с указанием спецификации, модели и даты производства, упаковываются и отправляются потребителям. Изделия, не соответствующие установленным требованиям, могут быть переведены в более низкую категорию производительности или признаны бракованными и утилизированы.
горячая этикетка : поставка авточипов, Китай поставка авточипов производители, поставщики
