由于应用场景的特殊性，汽车对芯片的可靠性要求极高，不仅要适应-40℃~150℃的温度环境、具备长达10年以上的稳定运行寿命，在抗干扰、散热处理、多重电路保护等方面也提出了严苛的要求，加上传统汽车行业较为稳定保守的供应链体系，过去国内半导体企业在车规级芯片领域鲜有布局。
不过，伴随着国内新能源汽车产业的迅速崛起，终端客户对芯片需求快速转变，汽车供应链体系逐步进入到重构新阶段，产业加速向国内转移，给国内芯片企业带来了全新的发展机遇。而疫情期间出现的罕见芯片短缺潮，也促使国内汽车产业亟须构建稳定、可控的芯片供应生态。
在此背景下，钰泰半导体股份有限公司（下称“钰泰半导体”）历经近3年的筹备，车规级产品研发及认证体系搭建完成，旗下车规级低压线性稳压器EQ5130也顺势推出，该产品在输出电流、电源抑制比、静态电流、输出电压等关键指标上处于行业领先水平。通过性能冗余设计，广泛适用于ADAS、智能座舱、车身电子、汽车底盘等领域，具有极强的普适性。
EQ5130来“敲门”
在消费级和工规级市场，钰泰半导体600多款产品中，部分产品的指标达到国际先进、国内领先水平，实现了进口替代。伴随新能源汽车产业东风，钰泰半导体有意进军车规级市场，特别是始于2020年下半年的汽车芯片短缺潮，更坚定了钰泰半导体为我国汽车产业排忧解难的决心，钰泰汽车产品经理冯炯亮认为，“从内部来说，我们需要具备开发高质量产品的能力，这是赢得（汽车产业链）客户信任的基础；从外部来讲，汽车芯片短缺给国内厂商带来了入局的契机，我们需要走出最难的第一步。”
根据计划，钰泰半导体将布局从稳压类芯片、LDO、车灯驱动IC、车载背光IC，到负载开关、车载充电芯片等一系列车规级芯片产品。结合钰泰半导体自身技术优势以及汽车市场的需求，在打造这款车规级产品时，冯经理表示，“基于产品性能、供应保障、市场检验等维度充分考虑，公司的线性稳压器相关芯片产品在工业级和消费级有非常好的市场反馈，几乎没有客诉，同时在产品性能、供货方面都有保证，符合我们对车规级产品要求，我们非常有信心通过这样一款产品打开车规级市场的大门。”
在这样的背景下，钰泰半导体成功推出了车规级低压线性稳压器EQ5130，该产品主要面向二级LDO应用，适用于ADAS ECU、智能座舱、汽车射频、汽车远程控制单元、汽车音频、汽车数据转换器、车身底盘等汽车电子领域，是一款普适性极好的通用产品，据冯经理介绍，这也是钰泰半导体率先推出EQ5130的另一重要原因。
资料显示，EQ5130多项关键指标已处于行业领先水平。
输出电流方面，EQ5130达到300mA级别，而同类产品一般为200mA~250mA，更高的输出电流，使得EQ5130具有更强的带载能力；电压降方面，EQ5130可做到120mV@100mA，远低于某国际品牌同类产品指标，这也意味着EQ5130具备更低功耗性能。
电源抑制比方面，100Hz条件下，EQ5130可做到69dB，1KHz时可做到62dB，均大幅高于国际竞品表现，使得EQ5130在输出电压方面具备噪声更小的特性；EQ5130还具备超低静态电流表现，该指标值可低至1uA，低于竞品表现，更适用于低功耗产品设计。据了解，随着汽车电动化加速，主机厂对各个功能模块的静态电流要求越来越高，很多新项目都要求将原来的静态电流指标减半，EQ5130更低的静态电流指标表现，更适用于新能源汽车市场，并满足快速迭代升级的市场需求。
当然，针对汽车场景应用，EQ5130也做了完善的防护措施，如电流限制、短路保护、超温保护、过热保护等安全机制一应俱全，确保元器件在极端条件下也能保护设备不被损坏。据冯经理介绍，EQ5130已提供较为充分的性能冗余，以应对各类极端环境，这也是该产品具备极强普适性的重要保证。
另外，在封装方式上，EQ5130同步兼顾了新需求与传统应用。EQ5130采用了DFN1×1-4表面贴装封装技术，可以实现半导体器件在无铅封装内连接，重要的是，该封装方式具有极小的规格尺寸，满足汽车“电动化、智能化、网联化”电子模块的小型化发展趋势，以及快速迭代的更新换代需求。而针对传统需求，EQ5130还提供有SOT23封装方式，匹配原有电子产品低压线性稳压器替代需求。
车规级认证体系顺势建成
论语有云，“工欲善其事，必先利其器。”EQ5130推出的背后，离不开一套完整的车规级产品研发及认证体系。
基于此前超低静态电流电源管理芯片技术、高耐压低功耗线性稳压器技术、高PSRR低功耗线性稳压器技术等18项主要核心技术积累，钰泰半导体于2020年底开始搭建汽车领域人才体系，“针对市场需求，我们在市场端、研发端、工程端引进在汽车行业有丰富经验的资深团队。”据钰泰半导体质量总监王勇介绍，我们逐步引进了汽车芯片领域的多名专家级人才，很好满足了公司对车规级产品的研发需求。
紧接着，钰泰半导体着力打造车规级供应商体系。作为一家Fabless芯片设计企业，钰泰半导体需要晶圆厂、封装企业、测试服务商等产业链企业的支持，针对车规级产品，王总表示，“我们选择的供应商都是在汽车领域拥有丰富经验的企业，而且都经过IATF 16949汽车行业质量管理体系认证，从每一个环节确保产品品质。”在封测领域，钰泰半导体主要选择的是业界知名的长电科技和华天科技，他们这些供应商也在汽车领域都有很强的经验和布局。
因供应商较多，涉及的生产流程也较多，王总表示，钰泰半导体在搭建车规级供应商体系过程中，沟通极具挑战性，“相比消费级、工业级产品制造，车规级产品对流程管控严苛，会有很多额外的细节要求，需要我们的工程人员跟供应商就每一个环节进行充分沟通和磨合，会具体到每一颗产品的特性。为确保信息传递顺畅、及时、有效，充分保证生产的产品符合车规级需求，从工程人员到管理层，我们与供应商进行了持续而详细的数轮沟通。”
在借助外力的同时，钰泰半导体也在苦修内功。
“公司是Fabless IC设计企业，不需要做IATF 16949汽车行业质量管理体系认证，但此前在开发消费级、工业级产品时，钰泰半导体已经根据客户的要求向IATF 16949体系靠拢，此次在搭建车规级体系时，也根据IATF 16949体系要求提升内部质量管理能力。”冯经理如是介绍。
事实上，质量管理能力仅是门槛之一，可靠性则是每一家车规级产品供应商的必备基本能力，为此，钰泰半导体自建完整的AEC-Q100可靠性认证体系，“公司已经建立全套符合AEC-Q100可靠性认证要求的实验室，完全能满足包括三温测试（低温、常温、高温）在内的可靠性测试。”王总进一步介绍道，“可靠性仅是一方面，车规级半导体器件还对一致性、稳定性、故障率提出极高要求，需要实现良好的综合性能。我们的品控体系完全能满足客户的高可靠性需求，实现从生产端、质量端到工程端全流程为客户提供高质量产品。”
以车规级产品EQ5130为例，该产品已顺利通过AEC-Q100可靠性认证，能够适应-40℃~125℃的宽温环境，极端环境下，还可做到150℃的结温保护；EQ5130同时按照15年的使用寿命进行设计，能够有效适配大众、宝马、戴姆勒等知名主机厂的年限要求。
在可靠性认证体系的基础上，钰泰半导体也在积极搭建ISO 26262汽车功能安全认证体系，据王总介绍，“通过与专业的咨询机构合作，我们基本把内部流程走通，特别是在开发体系流程方面，严格按照要求逐项推进。目前公司的认证进展顺利，预计在今年第三季度获批通过。”
冯经理进一步指出，“汽车对安全的要求是不断提升的，通过搭建ISO 26262汽车功能安全认证，我们的产品将能满足不同客户的要求，并能适应不断提升的安全等级需求，特别是在自动驾驶相关领域，对我们来说，有望获得更多的市场机会。”
助力国产替代新征程
中国是全球最大的汽车市场，产销量已连续14年稳居第一，带动零部件庞大市场需求，不过芯片等核心元器件却长期高度依赖国际供应商，以LDO为例，过去国内市场主要由德州仪器、亚德诺、MPS（美国芯源）、安森美、罗姆等国际企业供应。
近年来，伴随新能源汽车产业的迅速发展，加速了汽车供应链的本土化进程，在半导体领域，正越来越多地出现本土企业的身影，已开始有一批电源管理芯片企业切入汽车市场，理想汽车CEO李想近日就表示，为大量使用中国本土供应商而感到自豪。
钰泰半导体作为抓住这一发展契机的企业之一，受益于完整的车规级产品研发及认证体系，大幅缩短了产品研发周期，仅用三个季度即成功推出车规级产品EQ5130，冯经理表示，“EQ5130是真正符合车规级要求并实现量产的产品，预计到今年9-10月份，我们与下游客户将会推出首个成功案例。”EQ5130同时在借助公司市场渠道导入更多汽车产业链客户。
不过，相比于单颗产品的推出，钰泰半导体更重视车规级产品认证体系的建立及汽车芯片研发经验的积累，“基于长远发展需要，钰泰半导体的车规级产品开发理念是‘先搭体系，再推产品’，这样的好处是能把基础打牢，后续再开发车规级产品时，都有完整的流程可以遵循，产品开发也会变得简单，可以规避很多问题和风险。”
冯经理进一步指出，“钰泰半导体在车规级市场的前期布局，已经迈过0-1的最艰难时期。从研发角度讲，通过严苛的认证流程体系，团队有了明确的规范指引，车规级产品研发意识全面增强，能够更高效、更低成本地持续推出高可靠的车规级产品。”
EQ5130的量产上市，不仅标志着钰泰半导体在车规级市场的突破，也标志着公司正式构建完整的车规级产品研发及认证体系。
伴随EQ5130以及后续一系列车规级芯片的陆续推出，钰泰半导体将为造车新势力以及传统主机厂提供更大的选择空间，同时也将加速相关产品的国产替代进程，冯经理表示，“目前正是国内主机厂国产替代的切换期，对我们来说是个机会，公司将会主动寻求更多与下游产业链企业的合作机会。”（校对/占旭亮）
