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汽車IC的高效益低成本測(cè)試的方法
2013-08-12
現(xiàn)代高級(jí)汽車的電子系統(tǒng)是高度分散的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，它由多于300個(gè)電機(jī)或電磁閥組成的控制單元連接到多達(dá)五個(gè)總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有100MB的嵌入式代碼，提供了動(dòng)力系統(tǒng)、安全、舒適、信息和通訊方面的功能。
動(dòng)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(gè)趨勢(shì)是柴油驅(qū)動(dòng)的汽車逐漸取代汽油驅(qū)動(dòng)的汽車。
汽車的安全性和舒適性已經(jīng)越來(lái)越重要。市場(chǎng)對(duì)乘坐汽車的安全性的需求越來(lái)越高。汽車生產(chǎn)商們已經(jīng)對(duì)此采取了措施。同時(shí)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(chǎng)，其進(jìn)入低端汽車也只是時(shí)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(wú)鑰匙進(jìn)入、座椅控制、車內(nèi)環(huán)境控制或?qū)Ш娇刂?，汽車制造商竭力提供與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同的產(chǎn)品以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
可以預(yù)見市場(chǎng)的進(jìn)一步需求來(lái)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(dòng)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(lái)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(gè)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(duì)作為產(chǎn)品引入及批量生產(chǎn)的時(shí)間仍存有爭(zhēng)議?？梢郧宄A(yù)見的是42V電源網(wǎng)絡(luò)一定會(huì)到來(lái)。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(lái)，多于90％的汽車創(chuàng)新主要由電子器件和軟件來(lái)推動(dòng)
測(cè)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(duì)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(duì)于42V汽車來(lái)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(dòng)較大的負(fù)電壓，但增加了對(duì)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(cè)試，電壓需求高達(dá)20V。測(cè)試設(shè)備制造商不得不考慮到這一點(diǎn)。
汽車市場(chǎng)在價(jià)格和質(zhì)量方面的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)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(cè)試解決方案以降低生產(chǎn)成本，保證利潤(rùn)空間維持在一定水平。
汽車類器件的發(fā)展趨勢(shì)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(lái)越重要。它們用于安全系統(tǒng)，如氣囊、駕駛控制或汽車動(dòng)力系統(tǒng)。
過去10年市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、產(chǎn)品面市時(shí)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(lái)汽車項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素。汽車電子的生命周期對(duì)于半導(dǎo)體制造商來(lái)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(gè)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(shí)間最少為10年。因此隨著新技術(shù)的采用，電子器件可能會(huì)改變得更快，同時(shí)能夠?yàn)槠囍圃焐虅?chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
汽車用器件的設(shè)計(jì)和測(cè)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(dòng)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(cè)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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