【導讀】隨著新一代乘用車越來越依靠毫米波雷達技術來提高駕駛員和乘客的安全，留給這些先進安全系統(tǒng)的誤差容限變得越來越小。然而，作為主動安全系統(tǒng)核心的毫米波雷達微控制器(MCU)，所服務的子系統(tǒng)和應用卻日益復雜，而且經(jīng)常要在惡劣的環(huán)境條件下工作，這進一步將毫米波雷達電子器件的誤差容限壓縮至極限。
隨著新一代乘用車越來越依靠毫米波雷達技術來提高駕駛員和乘客的安全，留給這些先進安全系統(tǒng)的誤差容限變得越來越小。然而，作為主動安全系統(tǒng)核心的毫米波雷達微控制器(MCU)，所服務的子系統(tǒng)和應用卻日益復雜，而且經(jīng)常要在惡劣的環(huán)境條件下工作，這進一步將毫米波雷達電子器件的誤差容限壓縮至極限。
比如說，在炎熱的夏天，汽車怠速運轉(zhuǎn)時，負責控制自動緊急制動(AEB)系統(tǒng)的雷達MCU溫度會逐漸升高——當這輛汽車加速時，板上冷卻結(jié)構(gòu)件會散熱，同時AEB功能不能出現(xiàn)任何延遲。該系統(tǒng)必須立即運行起來，對不斷變化和充滿挑戰(zhàn)的行車條件做出實時響應。即使撇開反應滯后或系統(tǒng)故障帶來的安全隱患不談，雷達系統(tǒng)發(fā)生故障時，至少也需要進行繁重的車輛維修，從而對客戶滿意度造成負面影響。
為避免發(fā)生這類問題，MCU本身、MCU制造工藝和包含MCU的目標子系統(tǒng)必須具備盡可能高的質(zhì)量。接下來，本文將闡述影響毫米波雷達MCU質(zhì)量的幾個因素，以及恩智浦等行業(yè)領先企業(yè)采用的改進機會。
了解客戶用例
作為主動安全系統(tǒng)的“大腦”，毫米波雷達MCU需要在任何情況下都能始終如一地提供準確的數(shù)據(jù)。在電子元器件層面，恩智浦已經(jīng)展示了，間歇性系統(tǒng)故障是如何在MCU內(nèi)部被有效緩和的：冗余的內(nèi)核與內(nèi)存存儲庫可以確保最大程度的數(shù)據(jù)完整性。一個內(nèi)核上執(zhí)行的計算會由其他內(nèi)核加以驗證，決策樹會做出相應的仲裁。MCU所在的子系統(tǒng)中通常會構(gòu)建類似的冗余機制，從而幫助在多個層上識別并消除錯誤，以防錯誤傳播到其他車載系統(tǒng)。
取得這一成果的關鍵要素在于，我們要非常深入細致地了解客戶用例，推斷并重建客戶測試用例和軟件功能的參數(shù)，最終對MCU進行驗證，確保能夠在這些精準用例中發(fā)揮作用。對客戶用例了解得越多，我們越能有效地構(gòu)建驗證和測試套件，從而在各種工況下充分測試我們的系統(tǒng)?？蛻舻膯禹樞蚴鞘裁?？各個內(nèi)核的利用率有多少？它們運行哪些指令？對這些問題的理解有助于充分測試MCU、分析結(jié)果數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)反饋到自己的開發(fā)工作流程，確保下一代產(chǎn)品不斷升級。
供應商管理和協(xié)作質(zhì)量改進
在管理芯片制造合作伙伴，保障和提高MCU質(zhì)量方面，恩智浦堅信這樣一條原則：“信任是必須的，但驗證也是必要的。”恩智浦自身具備豐富的晶圓廠運營經(jīng)驗，能夠篩選出具備最嚴格流程紀律水平的供應商。多年以來的技術沉淀也讓我們具備引導供應商完成任何必要流程改進的能力。
這要求供應商從高級管理層到工程部門保持緊密的協(xié)作和溝通，同時能夠理解恩智浦將深入?yún)⑴c到測試、驗證和技術表征階段，有需要時我們將隨時介入。早在啟動生產(chǎn)流程之前，我們就會在目標晶圓廠生產(chǎn)線上測試產(chǎn)品，界定差異性，根據(jù)需要定制工藝，并努力做好必要的工作，以實現(xiàn)出色的工藝一致性，從而最大程度減少影響MCU質(zhì)量的因素。
溝通與透明
當供應商出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要全面而透明地盡快得到解決時，恩智浦自身的制造專業(yè)知識也會派上用場。我們與供應商保持密切合作，快速采取行動，問題一經(jīng)發(fā)生便立刻識別，迅速加以控制并進行必要的根本原因分析。當出現(xiàn)問題時，恩智浦擁有完善的處理流程：關閉對應的生產(chǎn)線，盡可能地將問題限制在最小的材料子集內(nèi)。
同樣重要的是，恩智浦會及時主動地將這些制造問題告知客戶。當檢測到質(zhì)量缺陷時，我們不考慮“可接受的閾值”，不接受產(chǎn)品可以發(fā)生幾次故障這樣的慣例，而是直接亮起紅燈。我們這樣做的目的是盡早溝通和修復問題，以避免受影響的器件影響到最終客戶。在這方面，我們借助了一個非常詳細全面的溯源系統(tǒng)，讓我們能夠跟蹤每個MCU從生產(chǎn)到交付的整個過程。
持續(xù)改進質(zhì)量
質(zhì)量性能通常以百萬分率(PPM)指標來衡量，即一百萬器件中的缺陷器件數(shù)量，這是業(yè)界的共識。當然，最終目標是將百萬缺陷率降至零，但大批量生產(chǎn)難以做到一點。
恩智浦在所有內(nèi)部和外部工廠都推行持續(xù)質(zhì)量改進文化。這體現(xiàn)了我們希望滿足并超越客戶質(zhì)量預期的決心，正如我們常說的，卓越的品質(zhì)是一段征程，而不是終點。在這段征程中，我們可以自豪地說，自2013年開始ADAS大規(guī)模生產(chǎn)以來，我們的PPM指標已經(jīng)優(yōu)化了60%以上，這便是恩智浦不斷追求的進步。
（來源: EEWORLD，作者: Roger Keen，恩智浦汽車雷達業(yè)務總監(jiān)）
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