中国车规级芯片技术创新与产品及应用场景创新和车规级芯片封装清洗介绍

2021年开始，汽车行业面临整体缺芯，在这一特殊时期，国产车规级芯片加速上车，完成对国外产品的替代，取得了可喜的进步。但由于车规级芯片生产难度大、产品化周期长、需求增长快、供需不平衡、上游企业产能不足、疫情影响、车企囤货情况严重等原因，我国车规级芯片仍旧“内忧”重重。

同时我国车规级芯片自主率水平仍然很低，尤其是高端化进程远不及海外大厂，我国的核心技术研发与资源全面落后于发达国家，正遭遇被诸多“外患”包围的困境。

如此内忧外患的紧迫局面，中国车规级芯片急需找到属于自己的创新之路。

一、芯片技术创新

在芯片技术创新方面，国内车规级芯片聚焦材料创新、设计创新以及制造工艺创新三个维度。

1.材料创新

耐高压、耐高频、耐高温的SiC和传输快、集成度高的硅光信号芯片成为材料创新的两大重要阵地。

中国SiC发展起步虽有落后，但当前已有明显成果。如国内已有厂商通过不断迭代IGBT技术的同时还大力布局SiC功率器件，率先实现SiC功率模块量产落地，在迈入以SiC-MOSFET替代Si-IGBT阶段之后，进一步专为SiC定制功率模块以发挥SiC材料的显著优势

硅光芯片是光子技术与微电子技术融合的结晶，既拥有光的高带宽、高速率、高抗干扰性，又具备微电子高集成、低能耗、低成本等优势。目前中国已有数家企业基于硅光芯片研发FMCW激光雷达方案。

2.设计创新

车规级芯片设计以性能与安全为核心目标和驱动力。

在提升芯片计算性能方面，芯片厂商大多采用多核集成的方式，通过多个集成高主频内核来提升芯片整体计算效率。100MHz已不足为奇，更有芯片其主频已高达800MHz，高主频高性能芯片成为设计主流。

也有一些行业先行者开辟崭新的技术路线，进军“存算一体”架构。存算一体架构芯片较传统架构芯片具备低功耗、低延时、高算力三大优势，可以完美贴合智能驾驶场景需求。

存算一体、GPU、CPU架构对比，图片来源：亿欧智库

在信息安全方面，主机厂普遍采用“安全芯片（SE）+硬件安全模块（HSM）”方案构建信息安全防护体系，目前国内已有多家企业凭借多年安全芯片技术布局车规级芯片；功能安全方面，多核MCU通过双核锁步设计提升功能安全水平，安全等级更低的SoC则通过外挂或内置高安全MCU形成安全岛来提升整体功能安全水平。

3.工艺创新

不同计算控制芯片对制程工艺的需求所有不同，但为降本增效，国内芯片不断追求先进制程，探索摩尔定律极限。

相较于对先进制程（28nm以下）的持续追求，MCU在制程工艺方面的需求相对较低。中国车规级MCU大多采用40nm成熟制程，仅有少数企业如芯驰科技采用更先进的制程技术。相比之下，海外芯片厂商早已迈入了先进制程的领域。尽管在这一方面中国与海外存在较大的差距，但考虑到MCU对制程的较低需求，我们仍有一定的缓冲空间。

随汽车智能化发展，智能汽车对AI芯片的算力与性能需求不断增强，促使智能座舱、自动驾驶等场景所需要的SoC持续追求先进制程，以实现计算性能和成本的突破。在SoC芯片方面，中国与海外芯片同样存在一定的差距。不过，值得骄傲的是，本土SoC芯片已经发展至7nm，地平线、黑芝麻智能、芯擎科技等公司都发布了相关产品。然而，海外芯片厂商如英伟达Altan则已经率先进入了更为先进的5nm制程阶段。

SoC角逐先进制程，数据来源：亿欧智库

这表明我们在技术追赶的道路上仍需努力，但同时也展现了中国芯片产业的蓬勃发展态势。

二、产品及应用场景创新

在终端产品的驱动下，车规级芯片从跨域融合到Zonal架构，随EEA集中式演进呈三层分布。如国内目前已有部分企业开启大胆尝试，将Zonal架构作为芯片产品定义的向导和框架，以感知、计算、通信为基点，全方位布局汽车智能化芯片。

欧冶半导体分析认为未来5-10年里，汽车电子电气架构都会以Zonal架构为导向设计，所有汽车芯片都会落在Zonal架构 下的智能端侧芯片、区域处理器和中央计算平台这三个区间里。中央计算芯片首先会走向行泊一体，再走向舱驾一体，最终形态是全业务、全场景的处理器。

此外，“软件定义汽车”也正加速落地，国内芯片企业逐渐形成“芯片+算法+工具链”产品方案，用软件算法与芯片之间的高度适配而进一步提升芯片计算效率。同时与上层软件适配需求推动部分芯片企业更进一步，开始向操作系统、中间件等基础软件层布局，进一步拓宽软硬协同边界。

亿欧智库研究分析称，中央计算芯片将成为芯片厂核心研发任务，芯片厂将与软件算法商深度合作，致力于推出基于大算力中央计算芯片且高度软硬协同的中央计算方案，为未来的One Brain车云计算架构做好技术储备。

受国际局势及政策指引，车规级芯片领域的低端场景国产替代成为大势，同时随技术进步与成熟，中国芯片正逐渐向座舱域控、智驾域控场景应用发展。同时企业纷纷抬头看向安全需求更高的汽车电子应用场景，举力研发面向BMS、动力、安全领域的高端芯片。

三、车规级芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用 水基清洗剂产品。