Cip automotif ialah ic elektronik automotif, adalah sejenis cip sistem terbenam, salah satu bahagian elektronik untuk kereta, yang digunakan secara meluas dalam unit kawalan dan peranti elektronik lain kereta. Dengan bantuan pemproses dan pelbagai litar, cip automotif bertanggungjawab untuk mengawal selia pelbagai fungsi kereta, seperti kawalan enjin, pelarasan tempat duduk dan operasi sistem audio. Misi teras mereka adalah untuk memastikan kereta itu masih boleh mencapai operasi yang cekap, stabil dan selamat dalam persekitaran pemanduan yang kompleks dan boleh diubah.
Jenis cip automotif biasa
1, Pengawal Mikro (MCU)
Pengawal mikro ialah komponen teras cip automotif dan digunakan secara meluas dalam kawalan sistem elektrik automotif. Mereka menyepadukan memori, pemproses, antara muka input/output, dan litar logik, dan bertanggungjawab untuk mengawal selia pelbagai fungsi seperti enjin, pintu dan lampu.
01
2, Cip sensor digunakan untuk memantau pelbagai parameter fizikal kereta, seperti suhu, cahaya dan bunyi, dan menghantar data ini dalam masa nyata ke unit kawalan kereta. Ia biasanya terdiri daripada elemen sensor dan litar antara muka.
02
3,Analog-ke-penukar digital (ADC)
Cip ADC bertanggungjawab untuk menukar isyarat analog kepada isyarat digital supaya sistem komputer di dalam kereta boleh mentafsir dan memprosesnya. Jenis cip ini mengandungi litar-hujung hadapan analog, litar pensampelan dan litar digital serta digunakan secara meluas dalam pengukuran isyarat elektrik.
03
4, Pemproses Isyarat Digital (DSP)
Cip DSP direka khusus untuk pemprosesan isyarat digital dan biasanya digunakan dalam kereta untuk pemprosesan audio dan imej. Ia terdiri daripada teras pemproses dan litar logik yang berkaitan, meningkatkan prestasi sistem audio dan visual automotif.
04
5,Cip memori digunakan untuk menyimpan data yang dijana semasa pengendalian kenderaan, seperti rekod penyelenggaraan, pilihan pemandu dan perpustakaan muzik. Data ini penting untuk meningkatkan prestasi kenderaan, kecekapan dan pengalaman yang diperibadikan.
05
Pembekal:
Pembekal cip automotif boleh dibahagikan kepada dua kem utama: pengeluar antarabangsa dan perusahaan domestik, meliputi pelbagai bidang seperti semikonduktor kuasa, MCU dan cip pemanduan autonomi. Pada masa ini, pengilang antarabangsa masih memegang kedudukan dominan, tetapi proses penggantian domestik semakin pantas, dan perusahaan tempatan telah mencapai kejayaan dalam bidang tertentu.
Ⅰ.Pembekal antarabangsa terkemuka
Infineon
Pembekal cip gred-automotif paling komprehensif dengan rangkaian produk meliputi semikonduktor kuasa, penderia, MCU, dll. Ia mempunyai 15 pangkalan pengeluaran di seluruh dunia. Modul IGBTnya mempunyai bahagian pasaran utama dalam sistem kawalan elektrik kenderaan tenaga baharu.
NVIDIA telah bekerjasama dengan pembuat kereta seperti BYD dan Li Auto untuk membangunkan cip pemanduan pintar. Walaupun cip H20nya tertakluk kepada sekatan eksport, ekosistem CUDAnya masih digunakan secara meluas untuk melatih algoritma pemanduan autonomi.
NXP, Renesas Electronics dan Texas Instruments secara kolektif memegang 47.8% bahagian pasaran semikonduktor automotif global pada separuh pertama 2024, terutamanya menyediakan produk pertengahan-ke-tinggi-seperti cip komunikasi dan cip analog.
II. Perwakilan Perusahaan Dalam Negeri
◆ Semikonduktor BYD
Pengeluar domestik terkemuka bagi peranti kuasa-gred IGBT dan SiC automotif, dengan produk yang meliputi semikonduktor kuasa, MCU dan penderia, yang digunakan dalam semua model kenderaan BYD dan untuk pelanggan luar.
◆ Horizon
Memfokuskan pada cip AI untuk pemanduan autonomi, siri cip Journey telah dipasang dalam model daripada Li Auto, Changan dan jenama lain, menyediakan penyelesaian bersepadu untuk algoritma dan platform pengkomputeran.
Cip siri Ascend Huawei HiSilicon menyokong pengkomputeran pemanduan autonomi, cip Kirin memperkasakan kokpit pintar dan cip komunikasi 5G mempertingkatkan-keupayaan-saling sambungan kenderaan.
◆ Pengeluar lain yang baru muncul
● Teknologi Bijan Hitam:Cip HuaShan A1000 menyokong pemanduan autonomi tahap L3/L4.
● Teknologi Guoxin:Cip MCU dan DSP gred automotif-digunakan dalam kawalan badan.
● Mikroelektronik Sumber China:Modul pemacu utama platform SiC MOS generasi kedua- telah dihasilkan secara besar-besaran-.
III. Arah Kejayaan Teknologi
Cip domestik semakin maju dari-ke-penggantian-rendah kepada-tinggi.
● Semikonduktor Kuasa:China Resources Microelectronics dan Finspan Semiconductor telah melancarkan modul 1200V SiC MOSFET.
● MCU:Chuangwei Semiconductor telah mengeluarkan siri cip kawalan badan khusus BAT32A4x9 untuk kereta.
● Cip Pemanduan Pintar:Teknologi Xingchi telah memperkenalkan siri X9/V9 yang meliputi kokpit pintar dan pemanduan autonomi.
Proses pembuatan cip:
Proses pembuatan cip yang lengkap merangkumi beberapa peringkat: reka bentuk cip, fabrikasi wafer, pembungkusan dan ujian, antara lain. Daripada jumlah ini, fabrikasi wafer adalah sangat kompleks. Ilustrasi berikut membantu kita memahami proses pembuatan cip, terutamanya peringkat fabrikasi wafer. Ia bermula dengan reka bentuk cip, di mana "corak" dijana mengikut keperluan reka bentuk.
Bahan Wafer
Bahan mentah yang digunakan untuk membuat kerepek ialah wafer. Wafer terdiri terutamanya daripada silikon, yang ditapis daripada pasir kuarza. Silikon ditulenkan ke tahap yang sangat tinggi (99.999%) dan kemudian dibentuk menjadi jongkong kristal silikon, yang berfungsi sebagai bahan semikonduktor untuk litar bersepadu. Jongkong ini dihiris menjadi wafer nipis yang digunakan dalam fabrikasi cip. Wafer yang lebih nipis mengurangkan kos pembuatan, tetapi ia memerlukan teknologi pemprosesan yang lebih maju.
Salutan Wafer
Salutan digunakan pada wafer untuk memberikan rintangan pengoksidaan dan -toleransi suhu tinggi. Salutan ini adalah sejenis bahan photoresist.
Fotolitografi, Pembangunan, dan Etsa
Proses ini menggunakan bahan kimia yang sensitif kepada cahaya ultraungu (UV). Pendedahan kepada cahaya UV menyebabkan photoresist menjadi lembut dan larut. Dengan mengawal corak topeng, struktur cip yang diingini boleh dibuat.
Pertama, lapisan photoresist digunakan pada wafer silikon. Topeng foto kemudian diletakkan di atas wafer, dan cahaya UV dipancarkan ke atasnya. Kawasan terdedah larut dan dihanyutkan dengan pelarut, meninggalkan corak yang sama dengan topeng. Proses ini membentuk lapisan silikon dioksida yang diperlukan.
Doping dengan Kekotoran
Ion diimplan ke dalam wafer untuk mencipta kawasan semikonduktor jenis P-dan-jenis. Proses ini bermula dengan mendedahkan kawasan terpilih wafer silikon dan merendamnya dalam campuran ion kimia. Doping mengubah kekonduksian elektrik kawasan ini, membenarkan setiap transistor menghidupkan dan mematikan atau menyimpan data.
Cip mudah mungkin memerlukan hanya satu lapisan, manakala cip kompleks terdiri daripada banyak lapisan. Proses fotolitografi dan doping diulang beberapa kali, dengan lapisan berbeza disambungkan melalui bukaan sentuhan. Ini agak serupa dengan fabrikasi papan litar bercetak berbilang lapisan (PCB). Cip lanjutan mungkin memerlukan berbilang lapisan silikon dioksida, menghasilkan struktur tiga-dimensi.
Ujian Wafer
Selepas proses di atas, wafer mengandungi banyak grid-seperti die. Ciri-ciri elektrik setiap die diuji menggunakan jarum probe. Memandangkan wafer tunggal mengandungi sejumlah besar mati, menganjurkan ujian probe adalah sangat kompleks. Inilah sebabnya mengapa pengeluar semikonduktor biasanya menghasilkan cip dengan spesifikasi yang sama dalam jumlah yang besar. Jumlah pengeluaran yang lebih tinggi mengurangkan kos setiap cip, yang merupakan salah satu sebab mengapa peranti semikonduktor arus perdana agak murah.
Pembungkusan
Setelah fabrikasi wafer selesai, wafer dipotong dadu dan cip individu dipasang dan disambungkan ke petunjuk luaran. Bergantung pada keperluan aplikasi, pelbagai jenis pakej boleh digunakan. Inilah sebabnya mengapa teras cip yang sama mungkin tersedia dalam bentuk pakej yang berbeza, seperti DIP, QFP, PLCC dan QFN. Pemilihan pakej bergantung terutamanya pada faktor seperti keperluan aplikasi, persekitaran operasi, permintaan pasaran dan pilihan pengguna.
Langkah terakhir dalam pembuatan cip ialah ujian, yang boleh dibahagikan kepada ujian umum dan ujian khas.
Ujian am melibatkan penilaian cip yang dibungkus dalam pelbagai keadaan untuk mengesahkan ciri elektrik seperti penggunaan kuasa, kelajuan operasi dan toleransi voltan. Berdasarkan keputusan, cip digredkan ke dalam kategori prestasi yang berbeza.
Ujian khas dilakukan untuk memenuhi keperluan pelanggan tertentu. Cip terpilih dengan spesifikasi serupa tertakluk kepada ujian yang disasarkan untuk menentukan sama ada ia memenuhi parameter teknikal tertentu. Bergantung pada keputusan, pengeluar boleh memutuskan sama ada reka bentuk cip tersuai diperlukan.
Cip yang lulus ujian yang diperlukan dilabelkan dengan spesifikasi, nombor model dan tarikh pembuatan, dibungkus dan dihantar kepada pelanggan. Cip yang gagal memenuhi spesifikasi mungkin diturunkan taraf untuk-aplikasi berprestasi rendah atau dibuang sebagai produk yang rosak.
Cool tags: bekalan cip auto, pengeluar bekalan cip auto China, pembekal