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汽車IC的高效益低成本測試的方法
2013-08-12
現(xiàn)代高級汽車的電子系統(tǒng)是高度分散的實(shí)時系統(tǒng)，它由多于300個電機(jī)或電磁閥組成的控制單元連接到多達(dá)五個總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有100MB的嵌入式代碼，提供了動力系統(tǒng)、安全、舒適、信息和通訊方面的功能。
動力傳輸調(diào)節(jié)燃料的消耗和排放。汽車生產(chǎn)商宣稱他們的目標(biāo)之一就是生產(chǎn)三升汽車并且符合歐3標(biāo)準(zhǔn)和京都協(xié)議。沒有電子器件和軟件的支持，想要達(dá)到嚴(yán)格的控制規(guī)章是不可能的。
因此這些技術(shù)手段正在逐漸應(yīng)用于混合發(fā)電機(jī)或使用燃料電池的車輛。另一個趨勢是柴油驅(qū)動的汽車逐漸取代汽油驅(qū)動的汽車。
汽車的安全性和舒適性已經(jīng)越來越重要。市場對乘坐汽車的安全性的需求越來越高。汽車生產(chǎn)商們已經(jīng)對此采取了措施。同時各種技術(shù)，如防閉鎖剎車系統(tǒng)或氣囊已經(jīng)成為眾多中小型車的標(biāo)準(zhǔn)配置。
各種技術(shù)如電子穩(wěn)定程序或牽引控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入高端汽車市場，其進(jìn)入低端汽車也只是時間的問題。
通過實(shí)施各種新型應(yīng)用增強(qiáng)汽車的舒適度，如無鑰匙進(jìn)入、座椅控制、車內(nèi)環(huán)境控制或?qū)Ш娇刂疲囍圃焐探吡μ峁┡c競爭對手不同的產(chǎn)品以獲得競爭優(yōu)勢。
可以預(yù)見市場的進(jìn)一步需求來自汽車中的通訊和信息網(wǎng)絡(luò)。人們期望其擁有的汽車能夠接收廣播、視頻、移動通訊、導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)字音頻/視頻廣播。
遠(yuǎn)程交通控制和服務(wù)也可在不久的將來實(shí)現(xiàn)。
近幾年42V電網(wǎng)已經(jīng)成為討論焦點(diǎn)。盡管每個汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商都已經(jīng)可以提供42V兼容的產(chǎn)品，但對作為產(chǎn)品引入及批量生產(chǎn)的時間仍存有爭議。可以清楚預(yù)見的是42V電源網(wǎng)絡(luò)一定會到來。根據(jù)Frost & Sullivan提供的數(shù)據(jù)，到2015年半數(shù)的新產(chǎn)汽車將采用42V電源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
圖1，在未來，多于90％的汽車創(chuàng)新主要由電子器件和軟件來推動
測試挑戰(zhàn)
ATE制造商的主要考慮是VBAT上的最大電壓必須保持低于某一限定值（通常為68V）。在這一電壓限制之內(nèi)，汽車不需要進(jìn)一步的保護(hù)措施防止大電壓對人造成危險(xiǎn)。汽車是“低壓”的，這同樣適用于42V電源網(wǎng)絡(luò)，其電壓不得超過68V。
另一種情況是“負(fù)向電池”。這種情況對于42V汽車來說很難處理，因?yàn)殡妷鹤優(yōu)?倍，電壓不能降至低于-2V，所以即使采用42V電源網(wǎng)絡(luò)的汽車仍處于低壓調(diào)制狀態(tài)。顯然42V電源網(wǎng)絡(luò)不能驅(qū)動較大的負(fù)電壓，但增加了對能夠提供42V/80V電壓的VI通道的需求。
另外汽車總線系統(tǒng)需要高壓數(shù)字管腳用于功能測試，電壓需求高達(dá)20V。測試設(shè)備制造商不得不考慮到這一點(diǎn)。
汽車市場在價格和質(zhì)量方面的競爭越來越激烈。這意味著半導(dǎo)體制造商不得不尋找高性能、高效益低成本的測試解決方案以降低生產(chǎn)成本，保證利潤空間維持在一定水平。
汽車類器件的發(fā)展趨勢是在單一芯片、封裝或模塊中集成各種技術(shù)，也就是所謂的“片上系統(tǒng)”。傳感器變得越來越重要。它們用于安全系統(tǒng)，如氣囊、駕駛控制或汽車動力系統(tǒng)。
過去10年市場的高速增長為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、產(chǎn)品面市時間和成本目標(biāo)設(shè)置了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此汽車電子的設(shè)計(jì)過程是未來汽車項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素。汽車電子的生命周期對于半導(dǎo)體制造商來說非常重要。研發(fā)過程（包括通常的重設(shè)計(jì)）需要花費(fèi)12-36個月。汽車款型每6到8年改變一次，但其使用的電子器件更新?lián)Q代周期僅2到4年。產(chǎn)品使用時間最少為10年。因此隨著新技術(shù)的采用，電子器件可能會改變得更快，同時能夠?yàn)槠囍圃焐虅?chuàng)造競爭優(yōu)勢。
汽車用器件的設(shè)計(jì)和測試面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是成品率和失效率方面的要求。移動電話的失效率允許達(dá)0.5％，而汽車器件的失效率必須小于0.005％。新器件的測試需求甚至超過下列要求：ASIC失效率要低于0.0003％，標(biāo)準(zhǔn)器件的失效率必須小于0.0001％，分立器件的失效率不能超過0.00005％。
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