芯片可靠性有哪些具体要求？

静电类可靠性主要为ESD (Electro-Static discharge)。作为最高频的失效原因，ESD防不胜防，是造成终端产品客诉的主要元凶。在生产、组装、测试、存放、运输等过程中都有可能将电荷积累在人体、仪器和设备中，在不经意间接触就会形成放电路径甚至不接触空气放电，瞬间高压将芯片击穿，从而出现ESD失效。

1.HBM (Human Body Model)---人体带电模型（标准JESD22-A114）人体是良导体，很容易积累电荷，特别是冬天干燥的情况下，经常出现对人或对金属放电的现象。HBM就是衡量人体将所积累的电荷释放给芯片的场景下，芯片的静电承受能力。一般厂商都会要求±500V步进，测到最高水平，±1000V为最低通过标准，部分产品会要求±2000V。2.CDM (Charge Device Model)---充电器件模型（标准JESD22-C101）芯片在加工制造、测试运输过程中也会积累电荷，在后续的管脚接触中放电。CDM衡量的是芯片自己积累电荷对地放电的场景下，芯片的静电承受能力。一般厂商都会要求通过标准为±500V，四角的管脚有时候会要求最低±750V。

3.MM (Machine Model)---机器模型（标准JESD22-A115C）加工机台或测试机台未良好接地时，也会积累电荷，与芯片接触就会放电。MM衡量的是机台积累的电荷释放给芯片的场景下，芯片的静电承受能力。因为现在生产测试流程都很规范，机台和工人接地都很充分，大多数厂商现在都不会看MM能力，非要卡的话，±200V即可，少数高标准客户会要求±500V。4.LU (Latch-Up)---闩锁（标准JESD78E）CMOS工艺的P阱、N阱和衬底之间结合会导致寄生出n-p-n-p结构，当其中一个三极管正偏时，就会发生正反馈形成闩锁，电流越来越大，最后烧毁芯片。LU衡量的是芯片出现闩锁效应下的过流能力。一般会以1.5*VCC，100mA作为通过标准。5.Surge---浪涌（标准IEC-61000-4-5）给芯片供电的VBAT、VCC、VDD不会一直稳定，经常出现浪涌现象，和ESD相比，电压等级很低，但持续时间较长，最后会热烧毁。Surge衡量的是芯片在供电管脚发生浪涌时，能承受的浪涌电压能力。

对话纳芯微王升杨：国产芯片发展良好，最大挑战在产品可靠性上

9月6日，第四届全球新能源与智能汽车供应链创新大会在南京开幕。在大会现场，新京报贝壳财经记者与国产芯片厂商纳芯微董事长王升杨围绕芯片短缺情况、国产芯片表现以及主机厂自研芯片等话题进行了交流。

纳芯微董事长王升杨 图/受访者供图

在王升杨看来，总体来看汽车芯片相比其他芯片更具可预测性，但在新能源汽车迅速发展与复杂的时代背景下，也有很大的不确定性；对于国产芯片，近两年实现了非常大的突破，但在可靠性上仍需加强；整车厂积极布局芯片行业，更多地是进入主控、域控等关键芯片领域，而即便在这些领域，车企仍然需要周边器件与之匹配完整的生态系统，多方之间更偏向于共赢关系。

汽车产业链相比可预测性较强，但迭代速度也在加快，供需矛盾在短期内仍然存在

新京报贝壳财经： 目前产业链上的“缺芯”情况如何？

王升杨： 去年的“缺芯”是全面的缺，今年“缺芯”情况已经出现了分化。首先像消费电子等领域已基本上不缺了，整个行业增长趋平。

具体到半导体整个产业环节上来看，封装测试产能已经在全面缓解。从晶圆角度来说开始在分化，低压工艺产能也已经全面缓解，现在比较缺的是高压BCD工艺+功率器件工艺，这部分的缺口主要来源应该是汽车、新能源+能源行业的快速增长。现在能满足这些应用的，尤其是汽车应用的工艺节点上的产能可能在近期之内扩建速度还赶不上需求的增长速度，所以这些品类上我们认为“缺芯”还会持续一段时间。

新京报贝壳财经： 相比其他产业，汽车芯片的供应是否更加稳健、具有可预测性？未来汽车芯片的供需会如何变化？

王升杨： 汽车芯片和别的芯片生产模式上有差异，但也分不同的情况。一些标准化、通用的芯片还是跟其他产品类似，会按照整个市场预测生产。但有一些专用芯片，比如特定为某个车型定制的芯片，可能会按照这个车型特定的预测去生产。

汽车产业链相比消费类或其他产业链，是一个可预测性比较强的产业链。但这两年比较特别，一是“缺芯”的状况，二是新能源车的增长超出所有人预期，给行业带来了不确定性。

此外，这两年半导体产业链也在经历12英寸到8英寸工艺切换，在切换过程中导致了结构性缺货的原因。另外，不确定的地缘冲突以及波动的疫情影响，都对这个行业造成了很多影响。

面向未来，整体上“缺芯”的状况是在缓解的，但是供需之间的矛盾在短期之内还是存在的，所以我认为大体上各个品类“缺芯”的状况应该会逐渐好转，这里个别的一些品类芯片可能会处在持续紧张状态。

国产芯片快速进入汽车产业链，挑战集中在产品可靠性上

新京报贝壳财经： 近两年，国产芯片一直在快速发展，目前表现如何？接下来还有哪些挑战？

王升杨： 国产替代这两年的发展非常不错。原来在芯片领域的高端市场，尤其是汽车市场，可能很难找到国产芯片。这两年在比较有利的产业环境下，非常多的芯片企业开始有机会进入到汽车产业链中，也有非常多的汽车产业链的客户在主动规划国产替代计划。所以这两年国产芯片还是往前走了非常大的一步。

同样我们也看到国产替代还面临着非常多的挑战，这里最大的挑战在于汽车对芯片的体系有不一样的产品要求，主要是集中在产品的可靠性上。过去国内芯片企业主要是以面向消费电子+一部分工业为主，但现在进入到汽车领域，其面临的汽车产品质量可靠性压力是前所未有的。这要求国内芯片企业能够快速地构建一套完整的从研发到量产到大规模供货这样一个符合车规要求的产品开发体系，同时包括质量保障体系。但目前这些体系能力的构建需要一些时间。我相信假以时日国内新能源汽车公司一定会在越来越多的品类上实现国产替代，也能够构建起越来越强的符合汽车行业要求的产品研发和质量管控能力。

新京报贝壳财经： 在复杂形势下，是否有一些外国芯片企业会采用降价的形式来积压我们国产芯片的生存压力？我们应该如何应对？

王升杨： 在过去两年比较特别的国际形势与整个行业“缺芯”的背景下，国产芯片在汽车领域里得到很快的导入和应用。但是随着供应情况，“缺芯”会慢慢缓解，这也可能导致越来越激烈的市场竞争。这种情况下，对于纳芯微为代表的国产芯片厂商，主要是考虑两个方面：

第一，要尽可能实现成本优化。在过去两年里，优先保障产能，今年开始，随着产业链情况发生一些变化，国内厂商也在积极做一些成本优化的举措。

第二，过去两年在快速导入汽车产业链，芯片厂更多是通过pin to pin（现有需求替代）的方式导入。从纳芯微角度来说，我们已经开始和一些行业头部的客户合作，面向未来的应用做一些产品的定义和产品的开发。

整车厂开始进入到芯片领域里，大部分会进入到关键芯片领域

新京报贝壳财经： 在近两年与车企的合作中，你是否有感受到车企态度、布局的变化？

王升杨： 我们这两年跟车企接触过程中，感受很强烈。

第一，所有车厂对芯片都明显比原来更重视了，这两年车厂已经深度介入到芯片选型、供应、保障等环节当中。

第二，非常多的车厂在积极推动国产化，某些车厂甚至还有一些独立的工作小组在去推动国产化的进展，在国内汽车产业链基本形成了共识。

第三，车厂不仅从供应安全角度出发在介入到芯片供应链里面去，很多还是从未来应用的需求和发展的角度，希望能够跟芯片公司一起深度合作，面向未来应用的需求，去一起定义甚至定制一些芯片产品，来保证他们自己下一代产品会有竞争力，所以这里又会有非常多产业链上下游协同的机会，我们认为这种趋势看起来应该会持续下去。

新京报贝壳财经： 你怎么看车企纷纷布局芯片设计生产这件事情？

王升杨： 在汽车产业朝着新能源化、智能化发展过程中，产业结构也在发生深刻的变化。随着整车电气架构越来越中央化、设计集中化。车厂或汽车产业中Tier1企业在这里会承担越来越重要的角色，也就是说整个产业会不断整合，而非之前比较分布式的状况。我们认为未来整车的设计包括芯片的选择可能会越来越集中化，这是整个行业发展的背景，也是整车厂开始进入到芯片领域里的逻辑。

在这个过程中，对国产芯片厂商来说，可能是多方充分协同的好的机会。因为汽车厂商进入到芯片产业链里，大部分还是进入到一些关键芯片领域，比如一些主控芯片、域控芯片。围绕这些芯片，汽车厂商需要构建一整套完整的生态系统，需要有很多周边器件跟它相匹配，这个环节上汽车厂商会和国内现有芯片产业链厂商有很多协同和协作的机会，包括我们现在也在跟一些主机厂类似领域里做一些深度协作。

整体上来讲，我们认为通过这样不同形式紧密的合作，把产业链的需求端，即车厂、Tier1、芯片的设计公司，包括芯片产业链的资源，未来需要更加紧密地结合在一起，才能更好适应整个行业快速的变化。

新京报贝壳财经记者 白昊天

编辑 宋钰婷

校对 王心

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