車規(guī)級芯片與消費級芯片有哪些本質(zhì)區(qū)別?
車規(guī)級芯片與消費級芯片有很多本質(zhì)區(qū)別。
首先是生產(chǎn)線,車規(guī)級有專門產(chǎn)線,消費級可用普通生產(chǎn)線。
DPPM方面,消費芯片小于 500,車規(guī)為 0 - 10 個缺陷。
壽命上,消費電子 3 - 5 年,車規(guī) 15 年(每天 15%使用時間)。
可靠性標準,消費是 JESD47,車規(guī)是 AEC-Q100。
溫度環(huán)境,消費級 - 20 - 60 度,車規(guī)級 - 40 - 85 度。
車規(guī)芯片達到高可靠性要在時序簽收時考慮額外的 aging derating,lib 特征化時考慮 aging 影響,金屬線考慮特殊 EM rule,DFT coverage 至少 99%以上。
設(shè)計目標不同,消費級主要考慮性能、功耗和成本,車規(guī)級還綜合考慮可靠性、安全性、一致性和長效性。
工作環(huán)境不同,消費級一般 0 - 70℃,車規(guī)級要滿足 - 40 - 105℃。
設(shè)計壽命不同,消費類不超 5 年,車規(guī)級 10 - 15 年。
生產(chǎn)制造不同,車規(guī)級在制造和封裝測試上要求高,比如汽車 SoC 芯片常有獨立設(shè)計保證安全運行。汽車還要滿足數(shù)據(jù)存儲、傳輸網(wǎng)絡(luò)校驗和多系統(tǒng)要求。
隨著汽車智能化發(fā)展,高算力需求推動汽車算力平臺制程向 7 納米及以下延伸。車規(guī)級芯片的工作溫度要求達到 - 40℃到 125℃,還需防雷、防潮、防震等,封裝時要考慮散熱與密封性,目前較多采用 SIP 封裝。
車規(guī)級芯片要滿足更嚴格標準,比如通過 AEC - Q 系列、功能安全標準 ISO26262 的認定,AEC - Q 系列認證是基本門檻。
總之,車規(guī)級芯片在多方面都比消費級芯片要求更高。