前言

汽车工业在过去130多年的发展历程中，前100年主要集中在内燃发动机和各种机械部分的发展上。从20世纪90年代开始，随着集成电路技术的飞速发展，汽车使用的电子元器件和芯片越来越多。特别是进入21世纪后，随着汽车朝着智能化、网联化、电动化方向发展，汽车采用的芯片数量也爆炸式增长。单台电动汽车的芯片数量已经超过1000颗，芯片种类已超过150种。汽车芯片已经成为继20世纪90年代个人计算机和21世纪移动互联网之后的第三次半导体芯片的增长推动力。在作者编写本书之时正值全球车企遭遇 “汽车芯片荒” ，据统计，2022年全球汽车因汽车芯片紧缺而减产超420万辆。为了迎接汽车芯片化时代的到来，推动汽车芯片人才的培养，助力汽车产业发展，特编写本书。

车规级芯片和工业级、消费级芯片最大的不同在于车规级芯片的高可靠性。车规级芯片的高可靠性体现在满足AEC Q系列应力测试的封装集成电路故障机制测试方法标准、汽车电力电子模块认证标准AQG 324，以及为了满足自动驾驶安全而引入的功能安全标准ISO 26262和预期功能安全SOTIF，为了满足这些严苛的标准，汽车芯片在设计、制造、封装、测试等全过程也要满足IATF 16949的质量管理体系认证。这对汽车芯片从业人员提出了更高的要求，也在可靠性物理机理、可靠性生产管理中形成了一套完整的方法学内容。本书将全面、完整、系统性地介绍该方法学的全部内容。

本书共11章，主要内容包括车规级芯片产业介绍、汽车电子与芯片、汽车电子可靠性要求、车规级芯片标准介绍、芯片设计基础、车规级芯片功能安全设计、芯片可靠性问题、车规级芯片可靠性设计、车规级芯片工艺与制造、车规级芯片的可靠性生产管理、车规级芯片与系统测试认证。

本书可作为高等学校集成电路、电子工程、汽车电子、电力电子等相关专业的研究生教材，也可作为汽车芯片相关领域工程技术人员的参考书。

在本书的编写过程中得到了苏炎召、何一新、许宇航、解志峰、李惠乾、宋碧娅、董盛慧、张博维、薛兴宇、李星宇、魏星宇、杨登科、金楚丰、刘旭东、陈怀郁、朱菁菁、陆禹尧、胡若飞、王莹、母欣荣、蔡琳、梁四海、潘之昊、钱秋晓、黎嘉阳、朱春林、何荣华的协助，以及清华大学集成电路学院、清华大学车辆与运载学院和安世半导体公司的大力支持，在此表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，加之时间仓促，书中不当之处在所难免，欢迎广大同行和读者批评指正。

作者

2023年8月