ऑटोमोटिव चिप्स ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स आईसी हैं, एक प्रकार के एम्बेडेड सिस्टम चिप्स हैं, कारों के लिए इलेक्ट्रॉनिक भागों में से एक हैं, जिनका व्यापक रूप से नियंत्रण इकाइयों और ऑटोमोबाइल के अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। प्रोसेसर और विभिन्न सर्किटों की मदद से, ऑटोमोटिव चिप्स कार के कई कार्यों, जैसे इंजन नियंत्रण, सीट समायोजन और ऑडियो सिस्टम संचालन को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। उनका मुख्य मिशन यह सुनिश्चित करना है कि कार अभी भी जटिल और परिवर्तनशील ड्राइविंग वातावरण में कुशल, स्थिर और सुरक्षित संचालन प्राप्त कर सके।
सामान्य प्रकार के ऑटोमोटिव चिप्स
1, माइक्रोकंट्रोलर (एमसीयू)
माइक्रोकंट्रोलर ऑटोमोटिव चिप्स का एक मुख्य घटक हैं और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिकल सिस्टम के नियंत्रण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे मेमोरी, प्रोसेसर, इनपुट/आउटपुट इंटरफेस और लॉजिक सर्किट को एकीकृत करते हैं, और इंजन, दरवाजे और रोशनी जैसे कई कार्यों को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार हैं।
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2, सेंसर चिप्स का उपयोग कार के विभिन्न भौतिक मापदंडों, जैसे तापमान, प्रकाश और ध्वनि की निगरानी के लिए किया जाता है, और इन डेटा को वास्तविक समय में कार की नियंत्रण इकाई तक पहुंचाता है। वे आमतौर पर सेंसर तत्वों और इंटरफ़ेस सर्किट से बने होते हैं।
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3,एनालॉग-से-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी)
एडीसी चिप एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है ताकि कार में कंप्यूटर सिस्टम उनकी व्याख्या और प्रसंस्करण कर सके। इस प्रकार की चिप में एक एनालॉग फ्रंट एंड सर्किट, एक सैंपलिंग सर्किट और एक डिजिटल सर्किट होता है, और इसका व्यापक रूप से विद्युत संकेतों के मापन में उपयोग किया जाता है।
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4,डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी)
डीएसपी चिप्स विशेष रूप से डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और आमतौर पर ऑडियो और इमेज प्रोसेसिंग के लिए ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाते हैं। इनमें एक प्रोसेसर कोर और संबंधित लॉजिक सर्किट शामिल हैं, जो ऑटोमोटिव ऑडियो और विज़ुअल सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ाते हैं।
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5,मेमोरी चिप्स का उपयोग वाहन के संचालन के दौरान उत्पन्न डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है, जैसे रखरखाव रिकॉर्ड, ड्राइवर प्राथमिकताएं और संगीत लाइब्रेरी। ये डेटा वाहन के प्रदर्शन, दक्षता और व्यक्तिगत अनुभव को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
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आपूर्तिकर्ता:
ऑटोमोटिव चिप आपूर्तिकर्ताओं को दो प्रमुख शिविरों में विभाजित किया जा सकता है: अंतर्राष्ट्रीय निर्माता और घरेलू उद्यम, जो पावर सेमीकंडक्टर, एमसीयू और स्वायत्त ड्राइविंग चिप्स जैसे कई क्षेत्रों को कवर करते हैं। वर्तमान में, अंतर्राष्ट्रीय निर्माता अभी भी एक प्रमुख स्थान रखते हैं, लेकिन घरेलू प्रतिस्थापन की प्रक्रिया तेज हो रही है, और स्थानीय उद्यमों ने विशिष्ट क्षेत्रों में सफलता हासिल की है।
Ⅰ.अग्रणी अंतरराष्ट्रीय आपूर्तिकर्ता
Infineon
पावर सेमीकंडक्टर, सेंसर, एमसीयू इत्यादि को कवर करने वाली उत्पाद श्रृंखला के साथ सबसे व्यापक ऑटोमोटिव ग्रेड चिप आपूर्तिकर्ता। इसके दुनिया भर में 15 उत्पादन आधार हैं। इसके आईजीबीटी मॉड्यूल की नई ऊर्जा वाहनों की इलेक्ट्रिक नियंत्रण प्रणालियों में अग्रणी बाजार हिस्सेदारी है।
NVIDIA ने बुद्धिमान ड्राइविंग चिप्स विकसित करने के लिए BYD और Li Auto जैसे वाहन निर्माताओं के साथ सहयोग किया है। हालाँकि इसकी H20 चिप निर्यात प्रतिबंधों के अधीन है, फिर भी इसका CUDA पारिस्थितिकी तंत्र स्वायत्त ड्राइविंग एल्गोरिदम के प्रशिक्षण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एनएक्सपी, रेनेसा इलेक्ट्रॉनिक्स और टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने सामूहिक रूप से 2024 की पहली छमाही में वैश्विक ऑटोमोटिव सेमीकंडक्टर बाजार में 47.8% हिस्सेदारी रखी, जो मुख्य रूप से संचार चिप्स और एनालॉग चिप्स जैसे मध्य {{2}
द्वितीय. प्रतिनिधि घरेलू उद्यम
◆ BYD सेमीकंडक्टर
ऑटोमोटिव ग्रेड IGBT और SiC पावर उपकरणों का अग्रणी घरेलू निर्माता, पावर सेमीकंडक्टर, MCU और सेंसर को कवर करने वाले उत्पादों के साथ, जो सभी BYD वाहन मॉडल और बाहरी ग्राहकों के लिए लागू होते हैं।
◆क्षितिज
स्वायत्त ड्राइविंग के लिए एआई चिप्स पर ध्यान केंद्रित करते हुए, ली ऑटो, चांगान और अन्य ब्रांडों के मॉडल में चिप्स की जर्नी श्रृंखला स्थापित की गई है, जो एल्गोरिदम और कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों के लिए एकीकृत समाधान प्रदान करती है।
Huawei HiSilicon की Ascend श्रृंखला के चिप्स स्वायत्त ड्राइविंग कंप्यूटिंग का समर्थन करते हैं, किरिन चिप्स बुद्धिमान कॉकपिट को सशक्त बनाते हैं, और 5G संचार चिप्स वाहन की इंटरकनेक्शन क्षमताओं को बढ़ाते हैं।
◆ अन्य उभरते निर्माता
● काले तिल प्रौद्योगिकी:HuaShan A1000 चिप L3/L4 स्तर की स्वायत्त ड्राइविंग का समर्थन करता है।
● गुओक्सिन प्रौद्योगिकी:ऑटोमोटिव-ग्रेड एमसीयू और डीएसपी चिप्स का उपयोग शरीर नियंत्रण में किया जाता है।
● चीन संसाधन माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स:दूसरी पीढ़ी के SiC MOS प्लेटफ़ॉर्म मुख्य ड्राइव मॉड्यूल का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया गया है।
तृतीय. तकनीकी सफलताओं की दिशाएँ
घरेलू चिप्स मध्य से {{1}निम्न से {2}अंत से उच्च अंत तक आगे बढ़ रहे हैं।
● विद्युत अर्धचालक:चाइना रिसोर्सेज माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और फिनस्पैन सेमीकंडक्टर ने 1200V SiC MOSFET मॉड्यूल लॉन्च किए हैं।
● एमसीयू:चुआंगवेई सेमीकंडक्टर ने ऑटोमोबाइल के लिए समर्पित बॉडी कंट्रोल चिप श्रृंखला BAT32A4x9 जारी की है।
● इंटेलिजेंट ड्राइविंग चिप्स:ज़िंगची टेक्नोलॉजी ने बुद्धिमान कॉकपिट और स्वायत्त ड्राइविंग को कवर करते हुए X9/V9 श्रृंखला पेश की है।
चिप निर्माण प्रक्रिया:
संपूर्ण चिप निर्माण प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं: चिप डिजाइन, वेफर निर्माण, पैकेजिंग और परीक्षण, अन्य। इनमें से, वेफ़र निर्माण विशेष रूप से जटिल है। निम्नलिखित चित्रण हमें चिप निर्माण प्रक्रिया, विशेष रूप से वेफर निर्माण चरण को समझने में मदद करता है। इसकी शुरुआत चिप डिज़ाइन से होती है, जहां डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार एक "पैटर्न" तैयार किया जाता है।
वेफर सामग्री
चिप्स बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला कच्चा माल वेफर है। वेफर्स मुख्य रूप से सिलिकॉन से बने होते हैं, जिसे क्वार्ट्ज रेत से परिष्कृत किया जाता है। सिलिकॉन को अत्यधिक उच्च स्तर (99.999%) तक शुद्ध किया जाता है और फिर सिलिकॉन क्रिस्टल सिल्लियों में बनाया जाता है, जो एकीकृत सर्किट के लिए अर्धचालक सामग्री के रूप में काम करते हैं। इन सिल्लियों को चिप निर्माण में उपयोग किए जाने वाले पतले वेफर्स में काटा जाता है। पतले वेफर्स विनिर्माण लागत को कम करते हैं, लेकिन उन्हें अधिक उन्नत प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है।
वेफर कोटिंग
ऑक्सीकरण प्रतिरोध और उच्च तापमान सहनशीलता प्रदान करने के लिए वेफर पर एक कोटिंग लगाई जाती है। यह कोटिंग एक प्रकार का फोटोरेसिस्ट मटेरियल है।
फोटोलिथोग्राफी, विकास और नक़्क़ाशी
यह प्रक्रिया उन रासायनिक सामग्रियों का उपयोग करती है जो पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं। यूवी प्रकाश के संपर्क में आने से फोटोरेसिस्ट नरम और घुल जाता है। मास्क के पैटर्न को नियंत्रित करके वांछित चिप संरचना बनाई जा सकती है।
सबसे पहले, सिलिकॉन वेफर पर फोटोरेसिस्ट की एक परत लगाई जाती है। फिर एक फोटोमास्क को वेफर के ऊपर रखा जाता है, और उस पर यूवी प्रकाश प्रक्षेपित किया जाता है। उजागर क्षेत्र घुल जाते हैं और एक विलायक से धो दिए जाते हैं, जिससे मास्क के समान एक पैटर्न रह जाता है। यह प्रक्रिया आवश्यक सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत बनाती है।
अशुद्धियों के साथ डोपिंग
P-प्रकार और N-प्रकार के अर्धचालक क्षेत्र बनाने के लिए आयनों को वेफर में प्रत्यारोपित किया जाता है। यह प्रक्रिया सिलिकॉन वेफर के चयनित क्षेत्रों को उजागर करने और उन्हें रासायनिक आयन मिश्रण में डुबोने से शुरू होती है। डोपिंग इन क्षेत्रों की विद्युत चालकता को बदल देती है, जिससे प्रत्येक ट्रांजिस्टर को चालू और बंद करने या डेटा संग्रहीत करने की अनुमति मिलती है।
सरल चिप्स को केवल एक परत की आवश्यकता हो सकती है, जबकि जटिल चिप्स में कई परतें होती हैं। फोटोलिथोग्राफी और डोपिंग की प्रक्रिया कई बार दोहराई जाती है, जिसमें विभिन्न परतें संपर्क छिद्रों के माध्यम से जुड़ी होती हैं। यह कुछ हद तक मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) के निर्माण के समान है। उन्नत चिप्स को कई सिलिकॉन डाइऑक्साइड परतों की आवश्यकता हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप तीन आयामी संरचना बन सकती है।
वेफर परीक्षण
उपरोक्त प्रक्रियाओं के बाद, वेफर में असंख्य ग्रिड जैसे डाई होते हैं। जांच सुइयों का उपयोग करके प्रत्येक डाई की विद्युत विशेषताओं का परीक्षण किया जाता है। चूँकि एक ही वेफर में बड़ी संख्या में डाई होते हैं, इसलिए जांच परीक्षण का आयोजन अत्यधिक जटिल होता है। यही कारण है कि सेमीकंडक्टर निर्माता आमतौर पर बड़ी मात्रा में समान विनिर्देशों के चिप्स का उत्पादन करते हैं। उच्च उत्पादन मात्रा प्रति चिप लागत को कम करती है, जो एक कारण है कि मुख्यधारा के अर्धचालक उपकरण अपेक्षाकृत सस्ते हैं।
पैकेजिंग
एक बार जब वेफर का निर्माण पूरा हो जाता है, तो वेफर को काट दिया जाता है और अलग-अलग चिप्स को माउंट करके बाहरी लीड से जोड़ दिया जाता है। एप्लिकेशन आवश्यकताओं के आधार पर, विभिन्न पैकेज प्रकारों का उपयोग किया जा सकता है। यही कारण है कि एक ही चिप कोर विभिन्न पैकेज रूपों, जैसे डीआईपी, क्यूएफपी, पीएलसीसी और क्यूएफएन में उपलब्ध हो सकता है। पैकेज का चयन मुख्य रूप से एप्लिकेशन आवश्यकताओं, परिचालन वातावरण, बाजार की मांग और उपयोगकर्ता की प्राथमिकताओं जैसे कारकों पर निर्भर करता है।
चिप निर्माण में अंतिम चरण परीक्षण है, जिसे सामान्य परीक्षण और विशेष परीक्षण में विभाजित किया जा सकता है।
सामान्य परीक्षण में बिजली की खपत, परिचालन गति और वोल्टेज सहनशीलता जैसी विद्युत विशेषताओं को सत्यापित करने के लिए विभिन्न परिस्थितियों में पैक किए गए चिप्स का मूल्यांकन करना शामिल है। परिणामों के आधार पर, चिप्स को विभिन्न प्रदर्शन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है।
विशिष्ट ग्राहक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विशेष परीक्षण किया जाता है। समान विशिष्टताओं वाले चयनित चिप्स को यह निर्धारित करने के लिए लक्षित परीक्षणों के अधीन किया जाता है कि क्या वे विशेष तकनीकी मापदंडों को पूरा करते हैं। परिणामों के आधार पर, निर्माता यह तय कर सकते हैं कि कस्टम चिप डिज़ाइन आवश्यक है या नहीं।
आवश्यक परीक्षण पास करने वाले चिप्स पर विशिष्टताओं, मॉडल नंबरों और विनिर्माण तिथियों का लेबल लगाया जाता है, पैक किया जाता है और ग्राहकों को भेज दिया जाता है। विनिर्देशों को पूरा करने में विफल रहने वाले चिप्स को कम प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए डाउनग्रेड किया जा सकता है या दोषपूर्ण उत्पादों के रूप में त्याग दिया जा सकता है।
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