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消费级、工业级、汽车级、军工级、航天级芯片差异比拟

福州有家装饰工程通讯 2024-12-17 0

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民用级(消费级)温度为: 0C~+70°C,市情上常见的、常常交易的那种,电脑、手机、数码产品等能看到的基本上都是消费级的,价格便宜、更新换代快、最常见最实用。

工业级温度为: -40°C~+85°C,比军工级档次轻微低一点、价格次之、精密度也轻微差些。

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汽车级(车规级)温度为: -40°C~125C,紧张在汽车上利用的电子元器件利用温度哀求更高、稳定性要好、价格比工业级贵些

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(图片来自网络侵删)

车规级顾名思义便是利用知足汽车等级的元器件,车规级的标准是AEC-Q系列标准。
AEC-Q100适用于芯片,AEC-Q101适用于分立半导体器件,AEC-Q102适用于分立光电子器件,AEC-Q103适用于MEMS器件,AEC-Q104适用于多芯片模组,AEC-Q200适用于无源元件。

AEC全称汽车电子协会(Automotive Electronics Council),是1993年美国三大公司克莱斯勒、福特和通用发起建立的可靠、高质量电子元器件标准的标准化机构,旨在建立可靠、高质量电子元器件的通用标准。
AEC的成员分为两种,一种是永久成员,常日为车辆公司,一种是技能成员,一样平常是芯片公司。
AEC供应测试平台,芯片在流片后必须经由AEC-Q系列测试环节才能通过车规级验证。
因此,AEC-Q测试也称为芯片前装上车的“基本门槛”。

有了测试就须要有结果,芯片经由测试后会得出该批次的整体通过率,也便是良率,良率决定了芯片终极的分级范围。
依据DPPM(Defect part per million 每百万毛病机会中的不良品数)标准,消费芯片小于500,车规为0~10个毛病。
工规介于两者之间,详细哀求会随着客户需求微调。

从车规级哀求来看,它的事情温度哀求达到-40℃到125℃,还须要具有防雷、防潮、防震等性能。
以是车规级芯片每每在封装时要考虑到散热与密封性问题。
目前汽车芯片较多采取SIP封装,将大部分对打算稳定性需求大的模块集成在一起统一进行封装保护,也同时减少了不同模块之间通信的间隔,减少数据传输时受到影响的可能性。

军工级温度为: -55°C~+150°C紧张利用在导弹、坦克、航母等军工领域,军工里面的电子元器件,任何一个部分拿出来,都是最稳定,最可靠、抗滋扰、精密度高。

海内军用元器件质量分级

航天级温度为: -55°C~+150°C航天级元器件是元器件的最高级别,紧张利用在火箭、飞船、卫星等航天领域,利用温度与军工级同等,但在军工级的根本上增加抗辐射、抗滋扰功能。

如何做到抗辐射?

实在封装对芯片的保护是有限的,高能粒子流可以打穿芯片的封装材料,进入芯片内部对芯片造成毁坏。

抗辐射加固紧张有设计和工艺两种加固技能,或者根据须要组合利用这两种技能。

从广义上讲,抗辐射加固设计包括材料设计、系统设计、构造设计、电路设计、器件设计、封装设计、软件设计等。
从狭义上讲,一样平常是指采取电路设计和版图设计减轻电离辐射毁坏的方法。

工艺加固是用分外的工艺进行抗辐射加固的技能。
工艺步骤可以是制造商或军方专有的,也可以是以加固为目的将分外的工艺步骤加入到标准制造商的晶圆制造工艺中去。
抗辐射加固工艺技能具有高度的专业化属性和很高的繁芜性。

从系统、构造、电路、器件级的设计技能方面进行抗辐射加固设计可以采取以下办法进行抗辐射加固设计:

一是采取多级别冗余的方法减轻辐射毁坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和翱翔器级;

二是采取冗余或更加构造元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑;

三是采取电路设计和版图设计以减轻电离辐射毁坏的方法。
即采取隔离、补偿或校正、去耦等电路技能,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;

四是加入偏差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;

五是采取电路设计和版图设计以减轻电离辐射毁坏的方法。
即采取隔离、补偿或校正、去耦等电路技能,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计。

此外,利用加固仿照/稠浊旗子暗记IP技能和SIGE加固设计技能也是提升芯片抗辐射能力的有效路子。

抗辐射芯片加固专用工艺越来越多地与加固设计结合利用。
由于抗辐射加固工艺技能具有非常高的专业化属性和高繁芜性,因此只有少数几个厂家能够节制该项技能。

例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nm SOI工艺,Honeywell的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。

不同等级与规格的芯片从设计到封装、测试阶段,都有着不同的哀求,利用场景也有较大不同。
总的来看,规格越高的芯片,芯片冗余性设计越多,封装越严密,测试过程也越繁芜严格,研发难度和本钱自然越高。

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