汽车芯片检测认证体系技术白皮书（2024）

（2024） 中国软件评测中心 （工业和信息化部软件与集成电路促进中心） 中国电子科技集团有限公司产业部 2024年6月 版权声明 本研究报告由中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心）、中国电子科技集团有限公司产业部共同编制。未经许可，转载、摘编或引用本研究报告内容和观点应注明“来源：《汽车芯片检测认证体系技术白皮书》”，并书面告知中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心）、中国电子科技集团有限公司产业部。 本研究报告版权属于中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心）、中国电子科技集团有限公司产业部，并受法律保护，凡侵犯版权等知识产权的，将依法追究其法律责任。 目录 一、引言............................................................................................. 4 （一）汽车芯片概念.................................................................5（二）汽车芯片分类及发展趋势............................................ 7（三）汽车芯片产业发展现状................................................ 8 三、汽车芯片检测认证体系发展现状.......................................... 10 （一）芯片检测认证基本概念.............................................. 10（二）汽车芯片检测认证分类及发展趋势.......................... 111.设计验证......................................................................122.晶圆测试......................................................................123.成品测试......................................................................134.可靠性与系统级测试................................................. 135.产品认证......................................................................136.过程认证......................................................................13 （三）汽车芯片检测认证体系发展现状.............................. 13 四、汽车芯片检测认证体系技术分析.......................................... 15 （一） 设计验证.....................................................................15 （1）设计验证的相关标准............................................ 16（2）主要技术关键点.................................................... 16（3）所用主要检测设备和工具.................................... 16（4）检测服务机构........................................................ 17 （1）晶圆测试的相关标准............................................ 17（2）主要技术关键点.................................................... 17（3）所用主要检测设备和工具.................................... 18（4）检测服务机构........................................................ 18 （三） 成品测试.....................................................................19 （1）成品测试的相关标准............................................ 19（2）主要技术关键点.................................................... 19（3）所用主要检测设备和工具.................................... 19（4）检测机构.................................................................20 （1）可靠性测试相关标准............................................ 20（2）主要技术关键点.................................................... 20（3）所用主要检测设备和工具.................................... 21（4）检测机构.................................................................21 （五） 产品认证.....................................................................21 （1）产品认证相关标准................................................ 21（2）主要技术关键点.................................................... 22（3）所用主要检测认证设备和工具............................ 22（4）检测服务机构........................................................ 23 （六） 过程认证.....................................................................23 （1）相关标准.................................................................23 （2）主要技术关键点.................................................... 23（3）所用主要检测认证设备和工具............................ 23（4）检测服务机构........................................................ 24五、汽车芯片检测认证体系存在问题.......................................... 24 （三）现有检测认证体系不能满足汽车行业国产芯片和 整车快速发展需求...................................................................25 1.基于汽车芯片未来应用场景，对现有车规级通用标准进行拓展，提前布局汽车芯片新一轮标准制定工作......252.提升我国汽车芯片检测认证机构公信力，形成典型汽车芯片推广应用机制，加快我国汽车芯片产品上车应用........................................................................................... 26 3.扩展现有核心检测认证机构能力，鼓励形成“一站式”服务能力，能够实现根据芯片企业需求开展定制化认证................................................................................................... 26 一、引言 汽车产业是国民经济的支柱产业之一，随着汽车日益向多领域技术融合形态发展演化，以电动化、智能化、网联化、共享化为趋势的“新四化”赋能已是汽车产业转型升级的必由之路，而汽车芯片在其中扮演着“核心中枢”的角色。一辆传统燃油汽车上所用的芯片数量约为500~600个，大约包含40多个类型；而新能源汽车上所使用的芯片数量约为1000到1200个，有的车型甚至达到2000多个。未来汽车产业将成为芯片产业发展新的主要驱动力。 和消费电子产业所需芯片不同，汽车上所应用的芯片需通过严格的检测认证体系来确保符合车规级要求。所谓车规级要求包括了可靠性、功能安全、质量一致性等不同方面，其最终目标是确保应用在整车上的芯片尽可能达到“零缺陷”的质量水平。 随着汽车上芯片应用类型和数量的增多，对检测认证需求和工作量就越来越多。目前完成单颗汽车芯片各类检测认证完整周期要在一年以上。与此同时，越来越多的芯片厂商参与到汽车芯片研发中来，迫切需要与汽车芯片市场发展相适应的检测认证体系，来促进汽车芯片产业发展。 本白皮书对汽车芯片的概念与市场以及汽车芯片涉及的检测认证产业环节进行了深入技术分析，旨在梳理出现有汽车芯片检测认证体系中的关键节点、关键技术和发展汽车芯片检测认证体系面临的短板，精准施策，提升核心竞争力，增强产业能力和水平，促进汽车芯片产业高质量发展。 二、汽车芯片产业发展现状 （一）汽车芯片概念 在本报告中，汽车芯片是指用于汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品，广义上是指用在汽车上的集成电路和半导体分立器件。随着汽车电控制信号逐渐增多，信号需统一传回ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元，又称行车电脑）中，再由ECU做出统一的决策。目前汽车发动机、变速箱、底盘等设备中均包含ECU模块。此外整车上还有VCU（Vehicle Control Unit）、HCU（Hybrid Control Unit）等。这些单元均包含有不同类型的汽车芯片。例如汽车ECU中包含微控制器（MCU）、存储器（RAM、ROM）等芯片。 由于汽车芯片特殊的工作场景、工作环境和功能需求，汽车芯片在可靠性、安全性、一致性方面的要求要远高于消费类芯片和大部分工业类芯片（表1）。 汽车芯片的这些具体要求都来源于汽车行业对可靠性、工作温度范围、芯片稳定性以及质量一致性等方面的极高要求，具体需求如下： 可靠性（Reliablity）：一般汽车设计寿命都要求15年20万公里左右，远大于消费电子产品寿命要求。由于半导体是汽车厂商故障排列中的首要问题，因此车厂对故障率基本要求是个位数的PPM（百万分之一）量级，大部分车厂要求到PPB（十亿分之一）量级。 宽工作温度范围（Wide operating temperature range）：汽车对芯片和元器件的工作温度要求比较宽，根据不同应用位置等有不同的需求。比如发动机舱要求-40℃~150℃；车身控制要求-40℃~125℃。而常规消费类芯片和元器件只需要达到0℃~70℃。 恶 劣 环 境