即使是在对集成电路技术而言的最严酷的环境中,NXP 半导体同样可以发挥作用

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NXP Semiconductors 一直专注于保持集成电路全球领先制造商的地位,其产品应用范围从汽车到无线基础设施。 虽然开发适用于这些应用的技术诸多极具挑战性,但是确保这些技术能够合理应用于其终端设备也一样很棘手。 我们最近与 NXP 的逻辑业务线的汽车营销经理 Michael Lyons 进行了会谈,希望了解集成电路设计师们当今面临的,被认为格外有意思的挑战:极端环境下集成电路的应用。 如集成电路技术般敏感和复杂的设备是如何承受现代世界最严苛的工业环境呢?

幸运的是,Lyons 简单明了地让我们深入理解了这个过程,并给我们留下了深刻的印象。 不出所料,事实证明,为了确保半导体设备能够适应日常应用如汽车技术中的严苛环境,制造商们做了大量的工作。 作为公司使命的一个决定性部分,NXP 正在做出设定其合格新标准的伟大壮举。 作为全球首屈一指的高压力汽车逻辑部件供应商,他们应该比任何人更知道如何绝处逢生。

随着当今汽车变得更加智能,这在很大程度上取决于更好的汽车集成电路的不断发展,对细节的注重以确保可靠性,以及高峰效能也需要不断变得更加常态化。 当我们谈及截至目前接近量子层面在现代世界中实用技术时,它激发了我们努力不断改进功能的想法。

那么,设计用于汽车引擎炉缸的集成电路所面临的主要挑战有哪些呢? 第一点或许也是最重要的一点,如 Lyons 所说“汽车应用拥有一个非常长并且非常昂贵的设计周期和资格验证周期。”简言之,“为汽车应用制造的部件需要更加严格的生产控制、额外的质量检测和广泛的可靠性监控。”很明显,当涉及如何测试电路验证其是否能承受严苛的特殊环境时,NXP 制定了相当高的标准。

为了达到如此高标准的可靠性,Lyons 简明指出“此处我们采用了更保守的设计规则,因为冗余和刻意构建超出了一个流程所允许的最低维度。”NXP 的方法同时确保通过公司扩充的多方面测试流程,汽车部件能达到公司有关耐用性的最高标准,并且有更好的可追溯性用以改进质量分析,这能够真正地让公司长期确保最佳性能标准。 Lyons 自信地告诉我们,NXP 对待细节一丝不苟的态度几乎保证了终端用户应用中的无故障运行。

显然,汽车应用领域中的第一个争论点就是温度。

“温度不应该被低估,”Lyons 肯定地说道,同时声称测试流程必须将经受持续极端温度范围 40°C 至将近 150°C 的应用考虑在内。

但进一步来说,NXP 要全面考虑机械健壮性,产品也将受制于进一步的测试类别,如热冲击和弯曲试验。 这是对 NXP 提出的合格检验的真正考验,只有通过这个考验才能生产市场上最可靠和最具成本效益的汽车集成电路,并且从现在看来,这似乎是不太可能很快改变的安全做法。

因此,我们不得不问,到底是什么让 NXP 长期屹立于行业之巅? 该公司当然拥有向全球大部分汽车行业供应关键组件和商品逻辑的悠久历史,但是更重要的是,让 NXP 在竞争中脱颖而出的是公司全心致力于创建参与当前汽车合格验证标准持续发展。并且长期以来,NXP 一直都专注于汽车,Lyons 指出。

行业AEC-Q100 规范合并和更新了多个现有的资格认证标准,定义了一套必须执行的最低应力测试,以证明汽车应用的集成电路是否符合标准。 在上世纪 80 年代,福特、通用汽车公司和克莱斯勒各自都拥有一套自己的资格认证标准。”Lyons 回忆道。 在守原则选手的不断努力下,经过与标准委员会成员、福特管理层、通用汽车公司管理层和克莱斯勒管理层的持续讨论,最终在 1993 年形成 AEC。

当回顾半导体技术的发展历史时,我们很容易忘记半导体技术正是结合了带来纯粹功能的重要技术发展,才能推动集成电路技术可在更广泛的环境中使用,同样重要的是这些半导体技术发展使集成电路技术在日常生活中的用途越来越重要。 随着集成电路技术向着功能更复杂、比例更小的新型领域推进,我们有理由相信 NXP 将引领并发电荷技术,并且使其在更令人瞩目和更极端的领域绽放光芒。

 

 

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