自動駕駛的大腦：車載晶片技術開發及詳解

序

汽車工業在過去130 多年的發展歷程中，前100 年主要集中在內燃引擎和各種機械部分的發展上。從20 世紀90 年代開始，隨著積體電路技術的高速發展，汽車使用的電子元件和晶片越來越多。特別是進入21 世紀後，隨著汽車朝著智慧化、網聯化、電動化方向發展，汽車採用的晶片數量也爆炸式增長。單台電動汽車的晶片數量已經超過1000 顆，晶片種類已超過150 種。汽車晶片已經成為繼20 世紀90 年代個人電腦和21 世紀行動網際網路之後的第三次半導體晶片的增長推動力。在作者撰寫本書之時正值全球車企遭遇 「汽車晶片荒」 ，據統計，2022 年全球汽車因汽車晶片緊缺而減產超420 萬輛。為了迎接汽車晶片化時代的到來，推動汽車晶片人才的培養，助力汽車產業發展，特撰寫本書。

車載晶片和工業級、消費級晶片最大的不同在於車載晶片的高可靠性。車載晶片的高可靠性表現在滿足AEC Q 系列應力測試的封裝積體電路故障機制測試方法標準、汽車電力電子模組認證標準AQG 324，以及為了滿足自動駕駛安全而引入的功能安全標準ISO 26262 和預期功能安全SOTIF，為了滿足這些嚴苛的標準，汽車晶片在設計、製造、封裝、測試等全過程也要滿足IATF 16949的品質管制系統認證。這對汽車晶片從業人員提出了更高的要求，也在可靠性物理機制、可靠性生產管理中形成了一套完整的方法學內容。本書將全面、完整、系統性地介紹該方法學的全部內容。

本書共11 章，主要內容包括車載晶片產業介紹、汽車電子與晶片、汽車電子可靠性要求、車載晶片標準介紹、晶片設計基礎、車載晶片功能安全設計、晶片可靠性問題、車載晶片可靠性設計、車載晶片製程與製造、車載晶片的可靠性生產管理、車載晶片與系統測試認證。

本書可作為大專院校積體電路、電子工程、汽車電子、電力電子等相關專業的所究所學生教材，也可作為汽車晶片相關領域工程技術人員的參考書。

在本書的撰寫過程中獲得了蘇炎召、何一新、許宇航、解志峰、李惠乾、宋碧婭、董盛慧、張博維、薛興宇、李星宇、魏星宇、楊登科、金楚豐、劉旭東、陳懷郁、朱菁菁、陸禹堯、胡若飛、王瑩、母欣榮、蔡琳、梁四海、潘之昊、錢秋曉、黎嘉陽、朱春林、何榮華的協助，以及北京清華大學積體電路學院、北京清華大學車輛與運載學院和安世半導體公司的大力支持，在此表示衷心的感謝。

由於作者水準有限，加之時間倉促，書中不當之處在所難免，歡迎廣大同行和讀者批評指正。

作者