（電子發燒友網報道 文/章鷹）在車規級MCU領域，中國汽車芯片的整體能力比較國際同行還有很大差距，但是隨著國內智能汽車的興起，參與車規級MCU芯片認證的廠商越來越多，大家都期許在這個高速增長的市場中成為一個積極參與者。車規級MCU芯片準入標準是什么？測試又是怎樣考量的？

8月31日，在2021年靈動微協作大會上，來自中國電子技術標準化研究院副總工程師、研究員陳大為先生，帶來了最新《車規級MCU芯片準入標準和測試》的演講和專業解讀。

圖：中國電子技術標準化研究院副總工程師、研究員陳大為先生

MCU在汽車應用非常廣泛，基本上是汽車里面最重要的芯片之一，從高端的域控制器，到最簡單的門窗控制，全部是用到MCU。筆者統計發現，從車身動力總成到車身控制、信息娛樂、輔助駕駛，從發動機控制單元，到雨刷、車窗、電動座椅、空調等控制單元，每一個功能的實現都需要MCU的參與。在一輛汽車中，MCU占到了車用半導體三分之一的比重，用量在70顆以上。新能源汽車MCU的用量可能超過100顆。

車規MCU跟消費類、工業和軍品的MCU相比，有五大特點：1、高可靠性，EMC要求非常的嚴苛，這也是車規芯片的特點之一；2、高安全，復雜電路安全，自動輔助駕駛；3、追求零缺陷，通過設計、管理、工藝等方面來追求零缺陷目標；4、產品一致性要求高，穩定的工藝；5、長期供貨，10-15年供貨期。

陳大為先生介紹了國際汽車電子協會（AEC）的成立和標準。1993年，美國克萊斯勒、福特和通用汽車發起，建立通用零件資格標準體系，，AEC（Automotive Electronics Council）零件技術委員會是建立可靠、高質量電子元器件標準的標準化機構。這家機構定義了下列使用標準的元器件能適用于汽車環境的最低要求，無需進行額外的元器件鑒定測試。

●包括AEC Q100聚焦“基于集成電路失效機理的應力測試條件”，

● AEC Q101聚焦“基于失效機理的車用半導體分立器件應力測試條件”，

●AEC Q102聚焦“基于失效機理的發光器件應力測試條件”

●AEC Q103聚焦“基于失效機理的車用MEMS 應力測試條件”

●AEC Q104聚焦“基于失效機理的車用MUM應力測試條件”

陳大為先生指出，在設計階段，要遵循ISO26262的標準，這是國際上對于電子電器產品的安全可靠的標準。在流片階段，要遵循AEC-Q001-004以及16949的標準。成品分發之后，有AEC100的標準。應用驗證的時候，還要有真實的各種車內工況測試，包括跑到吐魯番進行高溫測試，跑到漠河對芯片進行低溫測試的考驗。

陳大為分析說，AEC-Q100可靠性的項目，包括加速環境、生命周期、組裝、芯片制造可靠性、電性能測試、缺陷分析要求。他指出，被測試樣品需要選擇同一款型號三個不連續批中的樣品取樣。

MCU芯片通過了AEC-Q100的認證，芯片廠商就必須要做完這28項實驗。實際工況環境包括PCB的測試，在不同的頻率、不同的電壓、不同的溫度，以及高覆蓋率測試向量，以及EMC的測試。在汽車當中，要包括電壓、溫度、EMC，最后是整車路測，這是車規實際應用工況的驗證，也是跟過去有點不一樣。

車規級MCU供貨的保障是15年，要求芯片制程、設計、工藝、材料和過程都不變，批周期性檢查、確保一致性。在AEC-Q100汽車芯片當中，規范提出了對芯片電子電路的要求，到目前為止，IEC標準體系包括：電磁發射、電磁抗擾度、脈沖抗擾度等。

陳大為指出，國內企業MCU EMC的測試，方法可以按照國際、國內的標準進行。重要的一點，它是沒有判據標準的，因為芯片應用范圍太廣，而且芯片是一個中間過程，不是直接面向用戶的，它是不斷迭代的過程。他還介紹了TEM小室法來測試車規級MCU。

具體的過程，首先將芯片放在10×10的硬紙板上，一邊是屏蔽的，還有一邊是放一顆芯片，這個芯片所工作的外圍電路在另外一邊，把這個芯片倒過來扣在小的方艙當中，加了電磁信號之后會形成平行的電磁波，平行的電磁波是均勻的，能夠作用到樣品上。輻射發射是倒過來，這顆芯片在工作的時候，認為它是會向外發射信號，這個信號在腔體里面就形成了共振，這個共振在一端負載，另一端就可以預放到頻譜儀，從30K到1G甚至是更高的頻率。

MCU接進去之后，外圍和周圍要配置，讓它能正常工作的環境，基本上測試人員就能在右邊看到超過30兆之后，干擾信號就上去了，前面是比較低的，這就是MCU的TEM小室發輻射發射的測試。

車規級MCU芯片因研發周期長、設計門檻高、資金投入大，使得國內廠商對車規級芯片產品望而卻步。從筆者了解大多數芯片公司從工業級MCU向車規級MCU轉變過程，一般都要經過2-3年的測試認證時間。比如AutoChips杰發科技經過了三年的設計、研發和測試，終于讓車規級MCU上市。芯旺微的車規級MCU芯片也進入了整車廠商的供應鏈。未來3-5年，我們希望看到更多國產廠商在車規級MCU芯片領域實現突破。

本文為原創文章，作者章鷹，微信號zy1052625525，轉載請注明以上來源。如需入群交流，請添加微信elecfans999，投稿發郵件到huangjingjing@elecfans.com.