自動駕駛的大腦：車載晶片技術開發及詳解

第1章 車載晶片產業介紹
1.1晶片概述
1.2車載晶片概述
1.3車載晶片產業的發展狀況

第2章 汽車電子與晶片
2.1汽車電子電氣系統概述
2.2汽車電子分類的介紹
2.3車載電子與晶片的分類

第3章 汽車電子可靠性要求
3.1汽車可靠性要求
3.2汽車電子的可靠性要求

第4章 車載晶片標準介紹
4.1車載晶片標準整體說明
4.2美國車載晶片標準
4.3歐洲車載晶片標準——AQG 324
4.4中國車載晶片試驗標準

第5章 晶片設計基礎
5.1晶片功能與組成
5.2晶片設計方法
5.3電子設計自動化(EDA)工具

第6章 車載晶片功能安全設計
6.1車輛功能安全
6.2車載晶片功能的安全分析
6.3車載晶片功能安全設計
6.4車載晶片軟體安全設計

第7章 晶片可靠性問題
7.1晶片可靠性問題簡介
7.2缺陷的特徵
7.3晶圓級可靠性問題
7.4封裝端的可靠性問題

第8章 車載晶片可靠性設計
8.1設計、布局、製造和可靠性之間的互動
8.2針對高良率和可靠性設計準則
8.3晶圓製造前段工序的版圖設計指南
8.4晶圓製造後段工序的詳細版圖設計指南

第9章 車載晶片製程與製造
9.1晶片製造
9.2晶片封裝

第10章 車載晶片的可靠性生產管理
10.1基本介紹
10.2品質管控工具
10.3車規生產特殊管控內容

第11章 車載晶片與系統測試認證
11.1車載晶片測試認證
11.2汽車電子模組測試認證

附錄 縮寫詞

序

　　汽車工業在過去130 多年的發展歷程中，前100 年主要集中在內燃引擎和各種機械部分的發展上。從20 世紀90 年代開始，隨著積體電路技術的高速發展，汽車使用的電子元件和晶片越來越多。特別是進入21 世紀後，隨著汽車朝著智慧化、網聯化、電動化方向發展，汽車採用的晶片數量也爆炸式增長。單台電動汽車的晶片數量已經超過1000 顆，晶片種類已超過150 種。汽車晶片已經成為繼20 世紀90 年代個人電腦和21 世紀行動網際網路之後的第三次半導體晶片的增長推動力。在作者撰寫本書之時正值全球車企遭遇 「汽車晶片荒」 ，據統計，2022 年全球汽車因汽車晶片緊缺而減產超420 萬輛。為了迎接汽車晶片化時代的到來，推動汽車晶片人才的培養，助力汽車產業發展，特撰寫本書。

　　車載晶片和工業級、消費級晶片最大的不同在於車載晶片的高可靠性。車載晶片的高可靠性表現在滿足AEC Q 系列應力測試的封裝積體電路故障機制測試方法標準、汽車電力電子模組認證標準AQG 324，以及為了滿足自動駕駛安全而引入的功能安全標準ISO 26262 和預期功能安全SOTIF，為了滿足這些嚴苛的標準，汽車晶片在設計、製造、封裝、測試等全過程也要滿足IATF 16949的品質管制系統認證。這對汽車晶片從業人員提出了更高的要求，也在可靠性物理機制、可靠性生產管理中形成了一套完整的方法學內容。本書將全面、完整、系統性地介紹該方法學的全部內容。

　　本書共11 章，主要內容包括車載晶片產業介紹、汽車電子與晶片、汽車電子可靠性要求、車載晶片標準介紹、晶片設計基礎、車載晶片功能安全設計、晶片可靠性問題、車載晶片可靠性設計、車載晶片製程與製造、車載晶片的可靠性生產管理、車載晶片與系統測試認證。

　　本書可作為大專院校積體電路、電子工程、汽車電子、電力電子等相關專業的所究所學生教材，也可作為汽車晶片相關領域工程技術人員的參考書。

　　在本書的撰寫過程中獲得了蘇炎召、何一新、許宇航、解志峰、李惠乾、宋碧婭、董盛慧、張博維、薛興宇、李星宇、魏星宇、楊登科、金楚豐、劉旭東、陳懷郁、朱菁菁、陸禹堯、胡若飛、王瑩、母欣榮、蔡琳、梁四海、潘之昊、錢秋曉、黎嘉陽、朱春林、何榮華的協助，以及北京清華大學積體電路學院、北京清華大學車輛與運載學院和安世半導體公司的大力支持，在此表示衷心的感謝。

　　由於作者水準有限，加之時間倉促，書中不當之處在所難免，歡迎廣大同行和讀者批評指正。