车规级芯片，工规级芯片和消费级芯片差异简述

近花了一些时间研究了一下关于工规，车规和消费级芯片在设计要求上的一些差异。

有一个概念需要了解，车载芯片未必是车规。

汽车电子分前装，后装之分。前装主要是主机厂为整车厂做配套的。作为整车的一部分提供给消费者。后装，则是用于直接销售的汽车配件。

两者的要求是不一样的。一般来说，后装的规格与工规相同。前装则需要严格按照车规标准来进行设计。

下面我们5个方面来说明一下，三类芯片的不同之处。

首先是生产线的不同，车规是有专门的车规产线的。并不是任何一个工艺都可以做为生产车规芯片的。而消费芯片和工规芯片，都可以用普通生产线来生产。晶圆厂会先开发消费级芯片工艺，然后再发展相应的车级工艺。如果想用某个工艺，则需要询问晶圆厂是否达到车规级标准。

DPPM（Defect part per million 每百万缺陷机会中的不良品数）：消费芯片小于500，车规为0~10个缺陷。工规介于两者之间，具体要求需要不同的客户有不同的需求。

寿命：消费电子 3~5年，工规，10年，车规 15（按照每天15%使用时间）年。

可靠性标准：消费：JESD47， 工规：JESD47， 车规：AEC－Q100

温度，这里指的是环境温度。消费级：-20~60度，工规级：-40~85度，车规级 －40~85度。

关于良率，车规和工规更为严格的要求，需要DFT工程师提供覆盖率更高的设计和测试向量。

车规需要满足更严格的标准，毕竟设计到人的生命安全。车规芯片如何达到高可靠性呢？

时序签收时考虑额外的aging derating，以保证芯片在汽车使用后期仍然能够稳定运行。在lib进行特征化的时候，也需要考虑到aging的影响。金属线上，则需要考虑特殊的EM rule。DFT coverage至少也要达到99%以上。

对于台积电来说，其最先进的并且生态完整的产线，可以生产车规芯片的工艺是16FFC

车规芯片生产出来之后，还需要经过严格的专业机构的车规级标准测试，通过之后，才能够应用到汽车上。可以说，车规级芯片门槛是相当高的。