Els xips d'automòbils són electrònics d'automòbils, són un tipus de xips de sistema incrustat, una de les peces electròniques per als cotxes, que s'utilitzen àmpliament a les unitats de control i altres dispositius electrònics dels automòbils. Amb l'ajuda de processadors i diversos circuits, els xips d'automoció s'encarreguen de regular múltiples funcions del cotxe, com ara el control del motor, l'ajust del seient i el funcionament del sistema d'àudio. La seva missió principal és garantir que el cotxe encara pugui assolir un funcionament eficient, estable i segur en entorns de conducció complexos i canviants.
Tipus comuns de xips d'automoció
1, Microcontrolador (MCU)
Els microcontroladors són un component bàsic dels xips d'automoció i s'utilitzen àmpliament en el control de sistemes elèctrics d'automoció. Integreguen memòria, processadors, interfícies d'entrada/sortida i circuits lògics, i s'encarreguen de regular nombroses funcions com ara el motor, les portes i els llums.
01
2, els xips de sensor s'utilitzen per controlar diversos paràmetres físics d'un cotxe, com ara la temperatura, la llum i el so, i transmetre aquestes dades en temps real a la unitat de control del cotxe. Normalment es componen d'elements sensors i circuits d'interfície.
02
3,Conversor d'analògic-a-digital (ADC)
El xip ADC és l'encarregat de convertir els senyals analògics en senyals digitals perquè el sistema informàtic del cotxe els pugui interpretar i processar. Aquest tipus de xip conté un circuit frontal analògic-, un circuit de mostreig i un circuit digital, i s'utilitza àmpliament en la mesura de senyals elèctrics.
03
4, Processador de senyal digital (DSP)
Els xips DSP estan dissenyats específicament per al processament de senyals digitals i s'utilitzen habitualment en automòbils per processar àudio i imatges. Consten d'un nucli de processador i circuits lògics relacionats, millorant el rendiment dels sistemes d'àudio i visuals d'automoció.
04
5, els xips de memòria s'utilitzen per emmagatzemar dades generades durant el funcionament d'un vehicle, com ara registres de manteniment, preferències del conductor i biblioteques de música. Aquestes dades són crucials per millorar el rendiment del vehicle, l'eficiència i l'experiència personalitzada.
05
Proveïdors:
Els proveïdors de xips d'automoció es poden dividir en dos camps principals: fabricants internacionals i empreses nacionals, que cobreixen diversos camps com ara semiconductors de potència, MCU i xips de conducció autònoma. Actualment, els fabricants internacionals encara mantenen una posició dominant, però el procés de substitució nacional s'està accelerant i les empreses locals han aconseguit avenços en àrees específiques.
Ⅰ.Proveïdors internacionals líders
Infineon
El proveïdor de xips de grau-automoció més complet amb línies de productes que inclouen semiconductors de potència, sensors, MCU, etc. Té 15 bases de producció a tot el món. Els seus mòduls IGBT tenen una quota de mercat líder en els sistemes de control elèctric de vehicles de nova energia.
NVIDIA ha col·laborat amb fabricants d'automòbils com BYD i Li Auto per desenvolupar xips de conducció intel·ligent. Tot i que el seu xip H20 està subjecte a restriccions d'exportació, el seu ecosistema CUDA encara s'utilitza àmpliament per entrenar algorismes de conducció autònoma.
NXP, Renesas Electronics i Texas Instruments van tenir col·lectivament una quota del 47,8% del mercat global de semiconductors per a automòbils durant la primera meitat del 2024, principalment proporcionant productes de gamma mitjana--alta{-com ara xips de comunicació i xips analògics.
II. Empreses nacionals representatives
◆ BYD Semiconductor
El fabricant nacional líder de dispositius d'alimentació IGBT i SiC de grau -automoció, amb productes que inclouen semiconductors de potència, MCU i sensors, que s'apliquen a tots els models de vehicles BYD i per a clients externs.
◆ Horitzó
Centrant-se en xips d'IA per a la conducció autònoma, la sèrie de xips Journey s'ha instal·lat en models de Li Auto, Changan i altres marques, proporcionant solucions integrades per a algorismes i plataformes informàtiques.
Els xips de la sèrie Ascend d'Huawei HiSilicon admeten la computació de conducció autònoma, els xips Kirin faciliten les cabines intel·ligents i els xips de comunicació 5G milloren les capacitats d'interconnexió de vehicles-a{2}}vehicles.
◆ Altres fabricants emergents
● Tecnologies de sèsam negre:El xip HuaShan A1000 admet la conducció autònoma de nivell L3/L4.
● Tecnologia Guoxin:Els xips MCU i DSP de grau -automòbil s'apliquen al control del cos.
● Xina Recursos Microelectrònica:El mòdul d'accionament principal de la plataforma SiC MOS de segona generació-s'ha produït-en massa.
III. Orientacions dels avenços tecnològics
Les fitxes nacionals estan avançant de la substitució de gamma mitjana-a-baixa-a gamma-alta.
● Semiconductors de potència:China Resources Microelectronics i Finspan Semiconductor han llançat mòduls MOSFET SiC de 1200 V.
● MCU:Chuangwei Semiconductor ha llançat la sèrie de xips de control corporal dedicat BAT32A4x9 per a automòbils.
● Xips de conducció intel·ligent:Xingchi Technology ha presentat la sèrie X9/V9 que cobreix les cabines intel·ligents i la conducció autònoma.
Procés de fabricació de xips:
El procés complet de fabricació de xip inclou diverses etapes: disseny de xip, fabricació d'hòsties, embalatge i proves, entre d'altres. D'aquestes, la fabricació d'hòsties és especialment complexa. La il·lustració següent ens ajuda a entendre el procés de fabricació de xips, especialment l'etapa de fabricació de les hòsties. Comença amb el disseny de xips, on es genera un "patró" segons els requisits de disseny.
Material d'hòstia
La matèria primera utilitzada per fer xips és l'hòstia. Les hòsties estan compostes principalment de silici, que es refina a partir de sorra de quars. El silici es purifica a un nivell extremadament alt (99,999%) i després es forma en lingots de cristall de silici, que serveixen com a material semiconductor per als circuits integrats. Aquests lingots es tallen en hòsties fines utilitzades en la fabricació de xips. Les hòsties més primes redueixen els costos de fabricació, però requereixen tecnologies de processament més avançades.
Revestiment d'hòstia
S'aplica un recobriment a l'hòstia per proporcionar resistència a l'oxidació i una alta -tolerància a la temperatura. Aquest recobriment és un tipus de material fotoresistent.
Fotolitografia, desenvolupament i gravat
Aquest procés utilitza materials químics que són sensibles a la llum ultraviolada (UV). L'exposició a la llum UV fa que el fotoresistent es suavitzi i es dissolgui. Controlant el patró d'una màscara, es pot crear l'estructura de xip desitjada.
En primer lloc, s'aplica una capa de fotoresist a la hòstia de silici. A continuació, es col·loca una fotomàscara sobre l'hòstia i s'hi projecta llum UV. Les zones exposades es dissolen i es renten amb un dissolvent, deixant enrere un patró idèntic al de la màscara. Aquest procés forma la capa de diòxid de silici necessària.
Dopatge amb impureses
Els ions s'implanten a l'hòstia per crear regions semiconductors de tipus P- i de tipus N-. El procés comença exposant àrees seleccionades de la hòstia de silici i submergint-les en una barreja d'ions químics. El dopatge canvia la conductivitat elèctrica d'aquestes regions, permetent que cada transistor s'encengui i apagui o emmagatzemi dades.
Les fitxes simples poden requerir només una sola capa, mentre que les fitxes complexes consisteixen en moltes capes. El procés de fotolitografia i dopatge es repeteix diverses vegades, amb diferents capes connectades mitjançant obertures de contacte. Això és una mica anàleg a la fabricació de plaques de circuits impresos multicapa (PCB). Els xips avançats poden requerir diverses capes de diòxid de silici, donant lloc a una estructura tridimensional.
Prova d'hòsties
Després dels processos anteriors, l'hòstia conté nombroses matrius-com a quadrícula. Les característiques elèctriques de cada matriu es proveen amb agulles de sonda. Com que una sola hòstia conté un gran nombre de matrius, organitzar les proves de la sonda és molt complexa. És per això que els fabricants de semiconductors solen produir xips de les mateixes especificacions en grans volums. Els volums de producció més alts redueixen el cost per xip, la qual cosa és una de les raons per les quals els dispositius semiconductors convencionals són relativament econòmics.
Embalatge
Un cop finalitzada la fabricació de l'hòstia, l'hòstia es talla a daus i els xips individuals es munten i es connecten a cables externs. Depenent dels requisits de l'aplicació, es poden utilitzar diversos tipus de paquets. És per això que el mateix nucli de xip pot estar disponible en diferents formes de paquet, com ara DIP, QFP, PLCC i QFN. La selecció de paquets depèn principalment de factors com ara els requisits de l'aplicació, l'entorn operatiu, la demanda del mercat i les preferències de l'usuari.
L'últim pas en la fabricació de xips són les proves, que es poden dividir en proves generals i proves especials.
Les proves generals consisteixen a avaluar els xips empaquetats en diverses condicions per verificar les característiques elèctriques com ara el consum d'energia, la velocitat de funcionament i la tolerància de tensió. En funció dels resultats, les fitxes es classifiquen en diferents categories de rendiment.
Es realitzen proves especials per satisfer els requisits específics del client. Els xips seleccionats amb especificacions similars se sotmeten a proves específiques per determinar si compleixen paràmetres tècnics concrets. En funció dels resultats, els fabricants poden decidir si cal un disseny de xip personalitzat.
Els xips que superen les proves requerides s'etiqueten amb especificacions, números de model i dates de fabricació, s'envasen i s'envien als clients. Els xips que no compleixen les especificacions es poden rebaixar per a aplicacions de baix rendiment-o descartar-los com a productes defectuosos.
Etiquetes populars: subministrament de xips automàtics, fabricants de subministrament de xips automàtics de la Xina, proveïdors