Autochips zijn auto-elektronica-ic, een soort ingebedde systeemchips, een van de elektronische onderdelen voor auto's, die veel worden gebruikt in de besturingseenheden en andere elektronische apparaten van auto's. Met behulp van processors en verschillende circuits zijn autochips verantwoordelijk voor het reguleren van meerdere functies van de auto, zoals motorbediening, stoelverstelling en bediening van het audiosysteem. Hun kernmissie is ervoor te zorgen dat de auto nog steeds efficiënt, stabiel en veilig kan functioneren in complexe en veranderlijke rijomgevingen.
Veel voorkomende soorten autochips
1, microcontroller (MCU)
Microcontrollers vormen een kerncomponent van autochips en worden veel gebruikt bij de besturing van elektrische systemen in auto's. Ze integreren geheugen, processors, invoer-/uitvoerinterfaces en logische circuits, en zijn verantwoordelijk voor het regelen van talloze functies, zoals de motor, deuren en verlichting.
01
2. Sensorchips worden gebruikt om verschillende fysieke parameters van een auto te bewaken, zoals temperatuur, licht en geluid, en deze gegevens in realtime naar de besturingseenheid van de auto te verzenden. Ze zijn meestal samengesteld uit sensorelementen en interfacecircuits.
02
3, Analoog-naar-digitaal converter (ADC)
De ADC-chip is verantwoordelijk voor het omzetten van analoge signalen in digitale signalen, zodat het computersysteem in de auto deze kan interpreteren en verwerken. Dit type chip bevat een analoog front-circuit, een bemonsteringscircuit en een digitaal circuit, en wordt veel gebruikt bij het meten van elektrische signalen.
03
4, digitale signaalprocessor (DSP)
DSP-chips zijn speciaal ontworpen voor digitale signaalverwerking en worden vaak gebruikt in auto's voor audio- en beeldverwerking. Ze bestaan uit een processorkern en bijbehorende logische circuits, waardoor de prestaties van audio- en visuele systemen in de auto worden verbeterd.
04
5. Geheugenchips worden gebruikt om gegevens op te slaan die zijn gegenereerd tijdens het gebruik van een voertuig, zoals onderhoudsgegevens, bestuurdersvoorkeuren en muziekbibliotheken. Deze gegevens zijn cruciaal voor het verbeteren van de voertuigprestaties, efficiëntie en persoonlijke ervaring.
05
Leveranciers:
Leveranciers van autochips kunnen worden onderverdeeld in twee grote kampen: internationale fabrikanten en binnenlandse ondernemingen, die meerdere gebieden bestrijken, zoals vermogenshalfgeleiders, MCU's en autonoom rijdende chips. Momenteel hebben internationale fabrikanten nog steeds een dominante positie, maar het proces van binnenlandse vervanging versnelt en lokale ondernemingen hebben op specifieke gebieden doorbraken bereikt.
Ⅰ. Toonaangevende internationale leveranciers
Infineon
De meest uitgebreide chipleverancier voor de automobielsector- met productlijnen voor vermogenshalfgeleiders, sensoren, MCU's, enz. Het heeft 15 productiebases wereldwijd. De IGBT-modules hebben een toonaangevend marktaandeel in de elektrische besturingssystemen van nieuwe energievoertuigen.
NVIDIA heeft samengewerkt met autofabrikanten zoals BYD en Li Auto om intelligente rijchips te ontwikkelen. Hoewel de H20-chip onderworpen is aan exportbeperkingen, wordt het CUDA-ecosysteem nog steeds veel gebruikt voor het trainen van algoritmen voor autonoom rijden.
NXP, Renesas Electronics en Texas Instruments hadden in de eerste helft van 2024 gezamenlijk een aandeel van 47,8% in de mondiale halfgeleidermarkt voor de automobielindustrie, waarbij ze voornamelijk midden-tot-high-end-producten leverden, zoals communicatiechips en analoge chips.
II. Representatieve binnenlandse ondernemingen
◆ BYD-halfgeleider
De toonaangevende binnenlandse fabrikant van IGBT- en SiC-voedingsapparaten voor de automobielindustrie, met producten voor vermogenshalfgeleiders, MCU's en sensoren, die worden toegepast in alle BYD-voertuigmodellen en voor externe klanten.
◆ Horizon
De Journey-chips, die zich richten op AI-chips voor autonoom rijden, zijn geïnstalleerd in modellen van Li Auto, Changan en andere merken, en bieden geïntegreerde oplossingen voor algoritmen en computerplatforms.
De chips uit de Ascend-serie van Huawei HiSilicon ondersteunen autonoom rijden, Kirin-chips maken intelligente cockpits mogelijk, en 5G-communicatiechips verbeteren de onderlinge verbindingsmogelijkheden van voertuigen-naar-.
◆ Andere opkomende fabrikanten
● Black Sesame-technologieën:De HuaShan A1000-chip ondersteunt autonoom rijden op L3/L4-niveau.
● Guoxin-technologie:MCU- en DSP-chips van automobiel-kwaliteit worden toegepast bij carrosseriecontrole.
● China Hulpbronnen Micro-elektronica:De hoofdschijfmodule van de tweede-generatie SiC MOS-platform is in massa geproduceerd-.
III. Richtingen van technologische doorbraken
Binnenlandse chips evolueren van midden-naar-low-end-end vervanging naar high-end.
● Vermogenshalfgeleiders:China Resources Microelectronics en Finspan Semiconductor hebben 1200V SiC MOSFET-modules gelanceerd.
● MCU:Chuangwei Semiconductor heeft de speciale body control-chipserie BAT32A4x9 voor auto's uitgebracht.
● Intelligente rijchips:Xingchi Technology heeft de X9/V9-serie geïntroduceerd, die intelligente cockpits en autonoom rijden omvat.
Chip productieproces:
Het volledige chipproductieproces omvat verschillende fasen: onder meer chipontwerp, waferfabricage, verpakking en testen. Hiervan is de wafelfabricage bijzonder complex. De volgende illustratie helpt ons het chipproductieproces te begrijpen, vooral de fase van de wafelfabricage. Het begint met chipontwerp, waarbij een "patroon" wordt gegenereerd volgens de ontwerpvereisten.
Wafelmateriaal
De grondstof voor het maken van chips is de wafel. Wafels bestaan voornamelijk uit silicium, dat wordt geraffineerd uit kwartszand. Het silicium wordt tot een extreem hoog niveau gezuiverd (99,999%) en vervolgens gevormd tot siliciumkristalblokken, die dienen als halfgeleidermateriaal voor geïntegreerde schakelingen. Deze blokken worden in dunne wafels gesneden die worden gebruikt bij de fabricage van chips. Dunnere wafels verlagen de productiekosten, maar vereisen meer geavanceerde verwerkingstechnologieën.
Wafelcoating
Er wordt een coating op de wafer aangebracht om oxidatieweerstand en hoge-temperatuurtolerantie te bieden. Deze coating is een soort fotoresistmateriaal.
Fotolithografie, ontwikkeling en etsen
Bij dit proces worden chemische materialen gebruikt die gevoelig zijn voor ultraviolet (UV) licht. Blootstelling aan UV-licht zorgt ervoor dat de fotoresist zacht wordt en oplost. Door het patroon van een masker te besturen, kan de gewenste chipstructuur worden gecreëerd.
Eerst wordt een laag fotoresist op de siliciumwafel aangebracht. Vervolgens wordt er een fotomasker over de wafer geplaatst en wordt er UV-licht op geprojecteerd. De blootgestelde gebieden lossen op en worden weggespoeld met een oplosmiddel, waardoor een patroon achterblijft dat identiek is aan dat van het masker. Dit proces vormt de vereiste siliciumdioxidelaag.
Doping met onzuiverheden
Ionen worden in de wafer geïmplanteerd om halfgeleidergebieden van het P--type en N--type te creëren. Het proces begint met het blootstellen van geselecteerde delen van de siliciumwafel en het onderdompelen ervan in een mengsel van chemische ionen. Doping verandert de elektrische geleidbaarheid van deze gebieden, waardoor elke transistor kan worden in- en uitgeschakeld of gegevens kan worden opgeslagen.
Eenvoudige chips hebben mogelijk slechts één laag nodig, terwijl complexe chips uit vele lagen bestaan. Het proces van fotolithografie en doping wordt meerdere keren herhaald, waarbij verschillende lagen met elkaar verbonden zijn via contactopeningen. Dit is enigszins analoog aan de fabricage van meerlaagse printplaten (PCB's). Geavanceerde chips hebben mogelijk meerdere lagen siliciumdioxide nodig, wat resulteert in een driedimensionale structuur.
Wafer testen
Na de bovenstaande processen bevat de wafel talloze raster-achtige matrijzen. De elektrische kenmerken van elke chip worden getest met behulp van sondenaalden. Omdat een enkele wafer een groot aantal matrijzen bevat, is het organiseren van sondetests zeer complex. Dit is de reden waarom halfgeleiderfabrikanten chips met dezelfde specificaties doorgaans in grote volumes produceren. Hogere productievolumes verlagen de kosten per chip, wat een van de redenen is waarom reguliere halfgeleiderapparaten relatief goedkoop zijn.
Verpakking
Zodra de wafelfabricage voltooid is, wordt de wafel in blokjes gesneden en worden de individuele chips gemonteerd en aangesloten op externe leidingen. Afhankelijk van de toepassingsvereisten kunnen verschillende verpakkingstypes worden gebruikt. Dit is de reden waarom dezelfde chipkern beschikbaar kan zijn in verschillende pakketvormen, zoals DIP, QFP, PLCC en QFN. Pakketkeuze hangt voornamelijk af van factoren zoals applicatievereisten, besturingsomgeving, marktvraag en gebruikersvoorkeuren.
De laatste stap bij de chipproductie is het testen, dat kan worden onderverdeeld in algemene testen en speciale testen.
Algemene tests omvatten het evalueren van de verpakte chips onder verschillende omstandigheden om elektrische kenmerken zoals energieverbruik, bedrijfssnelheid en spanningstolerantie te verifiëren. Op basis van de resultaten worden chips ingedeeld in verschillende prestatiecategorieën.
Er worden speciale tests uitgevoerd om aan specifieke klantvereisten te voldoen. Geselecteerde chips met vergelijkbare specificaties worden onderworpen aan gerichte tests om te bepalen of ze aan bepaalde technische parameters voldoen. Afhankelijk van de resultaten kunnen fabrikanten beslissen of een chipontwerp op maat noodzakelijk is.
Chips die de vereiste tests doorstaan, worden gelabeld met specificaties, modelnummers en productiedata, verpakt en naar klanten verzonden. Chips die niet aan de specificaties voldoen, kunnen worden gedowngraded voor toepassingen met lagere- prestaties of worden weggegooid als defecte producten.
Populaire tags: automatische chiplevering, Chinese fabrikanten van automatische chiplevering, leveranciers