常见的静电放电模式:
1. HBM,人体放电模型,即带电人体对器件放电,导致器件损坏。放电途径为:人体——器件——地。
2.MM,机器模型,即带电设备对器件放电,导致器件损坏。放电途径为:机器——器件——地。
3.CDM,带电器件模型,即带电器件直接对敌放电。放电途径为:器件——地。
4.FICDM,感应放电模型,即器件感应带电后放电。途经:电场——器件带电——地。
1.HBM:Human Body Model,人体模型:
该模型表征人体带电接触器件放电,Rb 为等效人体电阻,Cb 为等效人体电容。等效电路如下图。图中同时给出了器件 HBM 模型的 ESD 等级。
ESD人体模型等效电路图及其ESD等级
2.MM:Machine Model,机器模型:
机器模型的等效电路与人体模型相似,但等效电容(Cb)是 200pF,等效电阻为 0,机器模型与人体模型的差异较大,实际上机器的储电电容变化较大,但为了描述的统一,取 200pF。由于机器模型放电时没有电阻,且储电电容大于人体模式,同等电压对器件的损害,机器模式远大于人体模型。
ESD机器模型等效电路图及其ESD等级
3.CDM:Charged Device Model,充电器件模型:
半导体器件主要采用三种封装型式(金属、陶瓷、塑料)。它们在装配、传递、试验、测试、运输及存贮过程中,由于管壳与其它绝缘材料(如包装用的塑料袋、传 递用的塑料容器等)相互磨擦,就会使管壳带电。器件本身作为电容器的一个极板而存贮电荷。CDM 模型就是基于已带电的器件通过管脚与地接触时,发生对地放电引起器件失效而建立的,器件带电模型如下:
ESD充电器件模型等效电路图及其ESD等级
器件的 ESD 等级一般按以上三种模型测试,大部分 ESD 敏感器件手册上都有器件的 ESD数据,一般给出的是 HBM 和 MM。
通过器件的 ESD 数据可以了解器件的 ESD 特性,但要注意,器件的每个管脚的 ESD 特性差异较大,某些管脚的 ESD 电压会特别低,一般来说,高速端口,高阻输入端口,模拟端口 ESD电压会比较低。
全球芯片行业风云变幻,特斯拉 Model 3 很可能成为即将到来的转变的催化剂之一。就在近日,特斯拉成为首批在量产 汽车 中使用碳化硅 (SiC) 芯片的 汽车 制造商之一。通过将 SiC 芯片集成到 Model 3 中,这家美国 汽车 制造商最终在电动 汽车 供应链中为这种材料提供了一些动力考虑到硅长期以来一直是半导体行业的首选材料,特斯拉在 Model 3 中使用碳化硅是一个大胆的举措。自 1960 年代取代锗晶体以来,硅有效地迎来了半导体的黄金时代。但今天,碳化硅等其他材料已经出现,挑战硅的宝座。
碳化硅含有硅和碳,化学键比普通硅更坚固,拥有世界第三硬物质的称号。正如Nikkei Asia 的 一份报告所指出的, 碳化硅的加工需要先进的技术,但与传统硅片相比,碳化硅的稳定性以及其他特性使芯片制造商能够将能量损失减少一半以上。碳化硅芯片还擅长散热,为小型逆变器铺平了道路。
日本名古屋大学教授山本正义指出,这些优势在特斯拉 Model 3 的设计中得到了很好的体现。“Model 3 的空气阻力系数与跑车一样低。缩小逆变器的规模使其具有流线型的设计,”山本说。
特斯拉 Model 3 的大获成功,在芯片行业掀起了轩然**。而这些冲击波已经开始激发一波对碳化硅芯片的讨论。仅在 6 月份,德国芯片制造商英飞凌 科技 就推出了一款用于电动 汽车 逆变器的 SiC 模块。现代 汽车 随后宣布,这些英飞凌制造的 SiC 芯片将用于其下一代电动 汽车 。这家韩国 汽车 制造商补充说,通过使用英飞凌的 SiC 芯片,与配备普通硅芯片的 汽车 相比,其电动 汽车 的续航里程可提高 5%。
日本芯片制造商罗姆首席战略官 Kazuhide Ino 指出,现阶段,碳化硅芯片制造商已经到了相互竞争的地步。“虽然之前芯片制造商一直在共同努力建立碳化硅市场,但我们已经到了相互竞争的阶段,”他说。
法国市场研究公司 Yole Developpement 在预测中指出,到 2026 年,碳化硅芯片市场可能会比 2020 年增长 6 倍。这将使SiC 芯片市场成为一个 44.8 亿美元的市场。然而,这很大程度上取决于 SiC 芯片的生产成本是否可以充分降低,因为如今 SiC 芯片仍然比传统硅芯片贵。话虽如此,硅和碳化硅芯片之间的差距一直在缩小。五年前,碳化硅芯片比传统硅芯片贵约 10 倍。今天,它们的价格只有两倍。
本报记者 龚梦泽
近日,首批国产特斯拉Model Y Performance高性能版正式交付,相较此前国产版的Model 3和Model Y搭载的IntelA3950处理器芯片,此次性能版的中控车机已更换为美国半导体公司AMD Ryzen(锐龙)处理器芯片。
这一消息引发了行业热议。一方面,这可能与此前特斯拉原本搭载的芯片性能过低产生反差;另一方面,人们关心被认为是新能源风向标的特斯拉换芯是否会引发业内效仿。毕竟,在 汽车 电气智能化背景下,芯片已经更深刻地影响 汽车 制造,并成为 汽车 不可或缺的一部分。
中国自动驾驶产业创新联盟调研员高超对记者表示,算力已经开始取代马力,成为所有车企都想争夺的高地。当一家车企开始关注硬件有多少算力,说明它真正开始迈入“软件定义 汽车 时代”。
据《证券日报》记者观察,此前国内车企尚且保留着一丝“默契”,例如蔚来et7、小鹏p5、威马w6与零跑C11等车型统一采用了高通最新的8155处理器。这一次随着特斯拉modelY换装AMD-Ryzen芯片并大规模交付,此前各家车企的“齐步走”将会被打破,特斯拉将掀起智能座舱芯片新一轮的“军备竞赛”。
有Model Y Performance车主向记者展示了其车载信息 娱乐 系统,他表示,新的Model Y搭载的AMD Ryzen处理器,打开爱奇艺等程序时快了许多。据悉,相比于高通8155处理器,AMD Ryzen的CPU性能强2倍,GPU性能强大约1.5倍。
记者了解到,特斯拉此前跟AMD公司已有合作,今年6月份在台北电脑展活动中,AMD的CEO苏姿丰就曾确认,新款ModelS/X-Plaid的中控将采用AMD嵌入式APU+RDNA2独立显卡的芯片组合。
对此,AMD官方也表示,在驱动3A 游戏 时,RDNA2独显的算力可达10TFLOPS,这个性能已可以媲美索尼PS5主机。尽管定价较为亲民的Model Y Performance大概率不会使用Model S/X Plaid同款独立显卡,但就芯片本身性能而言,已经大幅超越普通版Model Y,足可应对日常使用。
有 汽车 芯片工程师向记者透露,特斯拉此举还会对芯片行业造成很大影响。虽然高通、英伟达与三星等移动芯片制造公司早早就在智能座舱芯片有所布局,不过随着AMD等传统大厂的加入,智能座舱芯片的竞争将会变得更加激烈。
事实上,进入智能化时代, 汽车 迭代的速度不断加速。以最新的角度来看,三年前的 汽车 与今天的智能 汽车 已经有了极大的差别。目前的智能 汽车 所支持的功能越来越多,包括“车载信息 娱乐 系统 流媒体后视镜 抬头显示系统 全液晶仪表 车联网系统 车内乘员监控系统”等都依赖于芯片能力的提升。可以说,随着智能化驾驶的深入,无论是智能驾驶还是智能座舱,等级越高、算力越强的芯片将会是 汽车 的必需品。
上述工程师告诉记者,原来的车用微控制器(MCU)、功率半导体器件(IGBT、MOSFET)、各种传感器等传统 汽车 半导体器件已经满足不了智能化驾驶的需要,特别是随着自动驾驶由L2向L3、L4、L5迈进, 汽车 对自动驾驶芯片的算力需求呈指数级增长,例如从L2的30TOPS到L5的2000TOPS。
与之对应,未来消费者购买智能 汽车 的标准也会发生根本性的转变。在燃油车时代,大家判断一款车是否高级更多是从它的级别、发动机排量去判断,而进入智能化时代,消费者在购买 汽车 时开始从这款车级别、智能化水平、续航里程进行判断。与续航问题一样,智能化水平将成为智能 汽车 最重要的评判标准之一。
除了造车新势力企业,传统车企也开始注重起算力。“几缸不重要,算力才是车辆的新动力。”奥迪CEO马库斯·杜斯曼此前就表示,正在主导一个内部代号为“阿尔忒弥斯”的高度自动化驾驶技术研发项目。“ 汽车 发展到现在,早就不再以体型论英雄,车辆的电子与电气化架构才最为重要。豪华品牌现在应该靠算力和传感器级别来建立与其他产品的差异化。”
(编辑 崔漫 上官梦露)
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