一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法

来源：网络日期：2025-06-07 浏览：

　　(71)申请人东风汽车集团股份有限公司地址430056湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号

　　本发明提供了一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法,通过跨工艺的多模块封装进行跨工艺封装设计,实现了提升车用芯片的功耗密度的功能。本发明基于跨工艺多模块车规级控制芯片系统的设计,实现了不同工艺制程和不同模块的芯片单元集成化,缩小了元器件面积。本发明根据需求对模块进行增加和缩减,实现了车用芯片的平台化和通用化。

　　1.一种跨工艺多模块车规级控制芯片,其特征在于,包括微处理器MCU芯片和封装在MCU周围的电源管理芯片、通讯芯片、存储芯片、以太网控制芯片,

　　APB总线连接低速外设接口和配置接口,用于保证低速外设和配置的功能安全。

　　电源管理芯片、通讯芯片、存储芯片和以太网控制芯片均为基于车用需求选定的国产量产芯片,用于实现车辆控制中的电源、通讯和存储功能。

　　采用包括塑封体、各工艺制程的芯片、焊凸、导电介质板、导电连线、芯片基岛、引线框架、导热焊盘、导电焊盘的跨工艺封装进行多个模块的集成化,并根据需求对模块进行增加和缩减。

　　6.一种用于权利要求1至5中任意一项所述的跨工艺多模块车规级控制芯片的设计方法,其特征在于,包括以下步骤,

　　S3,进行后端仿真和PI/SI分析,若时序不满足要求则执行步骤S25,若满足要求则执行下一个步骤,

　　7.根据权利要求6所述的设计方法,其特征在于,所述的步骤S2中,具体步骤为,

　　S24,内部布线.一种计算机存储介质,其特征在于,其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程

　　[0001]本发明属于车规级控制芯片系统设计技术领域,具体涉及一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法。

　　[0002]车用芯片设计技术取得了长足的进步,但随着新能源和智能网联汽车对芯片性能的要求提升,车用芯片的工艺制程和复杂度不断提升,功耗密度也大幅度上升,对车用芯片的封装、散热的技术要求越来越大,当前车用控制类芯片仍采用单工艺制程单芯片封装方式,不利于功耗密度的提升。

　　[0003]本发明要解决的技术问题是,提供一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法,用于提升车用芯片的功耗密度。

　　[0004]本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为,一种跨工艺多模块车规级控制芯片,包括微处理器MCU芯片和封装在MCU周围的电源管理芯片、通讯芯片、存储芯片、以太网控制芯片,微处理器MCU芯片包括CPU核心、总线和外设接口,CPU核心为带有锁步功能的异构三核,总线包括AHB总线和APB总线,AHB总线连接高速外设,用于保证外设和CPU之间的通信安全,APB总线连接低速外设接口和配置接口,用于保证低速外设和配置的功能安全。

　　[0005]按上述方案,微处理器MCU芯片为28nm制程,电源管理芯片为0.18μm制程,通讯芯片为55nm制程,存储芯片为14nm制程,以太网控制芯片为7nm制程。

　　[0007]按上述方案,电源管理芯片、通讯芯片、存储芯片和以太网控制芯片均为基于车用需求选定的国产量产芯片,用于实现车辆控制中的电源、通讯和存储功能。

　　[0008]按上述方案,采用包括塑封体、各工艺制程的芯片、焊凸、导电介质板、导电连线、芯片基岛、引线框PG电子架、导热焊盘、导电焊盘的跨工艺封装进行多个模块的集成化,并根据需求对模块进行增加和缩减。

　　[0012]S3,进行后端仿真和PI/SI分析,若时序不满足要求则执行步骤S25,若满足要求则执行下一个步骤,

　　[0020]S24,内部布线]一种计算机存储介质,其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序,该计算机程序执行一种跨工艺多模块车规级控制芯片设计方法。

　　[0024] 1 .本发明的一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法,通过跨工艺的多模块封装进行跨工艺封装设计,实现了提升车用芯片的功耗密度的功能。

　　[0025] PG电子2.本发明基于跨工艺多模块车规级控制芯片系统的设计,实现了不同工艺制程和不同模块的芯片单元集成化,缩小了元器件面积。

　　[0026] 3.本发明根据需求对模块进行增加和缩减,实现了车用芯片的平台化和通用化。

　　[0032] 如图2所示,本发明实施例的微处理器MCU芯片(28nm)产品设计技术方案包括不同工艺制程的芯片模块,微处理器MCU芯片(28nm)及封装在MCU周围的电源管理芯片(0. 18μm) 、通讯芯片(55nm) 、存储芯片(14nm)和以太网控制芯片(7nm)等,通过跨工艺的多模块封装,实现不同工艺制程和不同模块的芯片单元集成化,缩小元器件面积,并可根据需求对模块进行增加和缩减,进而实现车用芯片的平台化和通用化。

　　[0034] 2、封装在MCU周围的电源管理芯片(0. 18μm) 、通讯芯片(55nm) 、存储芯片(14nm) 、以太网控制芯片(7nm)均为基于车用需求选定的国产量产芯片,用于满足车辆控制中的电源、通讯、存储等需求,

　　[0035] 3、采用跨工艺封装设计方法实现多个模块集成化,并可根据需求对模块进行增加和缩减,缩小元器件面积,进而实现车用芯片的平台化和通用化。

　　[0036] 参见图1 ,本发明的一种跨工艺多模块车规级控制芯片系统设计方法,包括以下步骤,

　　[0042] S24,内部布线,进行后端仿真和PI/SI分析,若时序不满足要求则执行步骤S25,若满足要求则执行下一个步骤,

　　[0048] 如图3所示,车规级控制芯片系统内的MCU芯片,其CPU核心为带有锁步功能的异构三核,AHB总线用于连接高速外设,用于保证外设和CPU之间的通信安全,APB总线用于连接低速外设接口和配置接口,用于保证配置以及低速外设的功能安全。

　　[0049] 如图4所示,采用跨工艺封装设计方法实现多个模块集成化,并可根据需求对模块进行增加和缩减。含塑封体、各工艺制程的芯片、焊凸、导电介质板、导电连线、芯片基岛、引线框架、导热焊盘、导电焊盘等。

　　[0050] 以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,本发明的保护范围不限于上述实施例。所以,凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰,均在本发明的保护范围之内。