PCB（Printed Circuit Board），中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣相互連接的載體。PCBA是英文Printed Circuit Board Assembly 的簡稱，也就是說PCB空板經過SMT貼片或經過DIP插件的整個制程，簡稱PCBA。

由于在PCB/及PCBA在生產過程由各種可控不可控原因造成漏電、開路（線路、孔）、焊接不良、爆板分層等失效現象時常出現，容易引起供應商與終端客戶間的質量責任糾紛，而通過對PCB及PCBA的失效現象進行失效分析，通過一系列儀器進行分析驗證，找出失效原因，挖掘失效機理，對提高產品質量，改進生產工藝，具有非常重要的作用。

一輛汽車有多少芯片？如今，汽車由機械產品逐漸轉化為電子產品，從鎖車門到計算燃油效率，再到緊急制動、牽引力控制和自動泊車，都需要數字化技術的支持，而這一切都離不開車規(guī)級芯片。汽車內芯片的數量在不斷增加，傳統(tǒng)汽車需要約500-600顆，智能汽車需要的芯片則達到了約1000-2000顆。

消費電子芯片和車規(guī)芯片的設計考慮重點有很大不同，導致工藝制程也有很大不同。

兩者的側重點有所不同

手機芯片：天下武功唯快不破

不管是手機，平板電腦，機頂盒還是智能穿戴設備消費電子芯片，在研發(fā)階段都會考慮性能，功耗和成本等三個方面維度。

智能機時代芯片性能強與弱成為了評價一個型號優(yōu)劣的重要標準，不管是開黑王者榮耀，還是吃雞和平精英都可以用更強的CPU芯片來帶來極致游戲感受。以高通驍龍865芯片為例，采用1*Cortex-A77（2.84GHz）+3*Cortex A77（2.42GHz ）+4*Cortex-A55（1.8GHz ）的架構，NPU可以實現15萬億次/秒的運算能：ISP速度達到了20億像素/秒的處理速度，可以支持2億像素攝像頭。

一塊芯片上數十億個晶體管在高頻工作時，會產生大量的動態(tài)功耗、短路功耗和漏電功耗，如果不加以控制，不僅會出現計算錯誤的結果，甚至可以把電路中某些環(huán)節(jié)會融合到一起而使得芯片無法修復。所以消費電子除了追求性能外，還要兼顧功耗問題，不然很容易出現機身燙手、待機時間減少、使用體驗下降等問題。

不同芯片的性能排行榜

汽車芯片：穩(wěn)定壓倒一切

汽車芯片因其交通工具的特殊性而十分注重可靠性，安全性及長效性！

為何首推可靠性？由于車規(guī)芯片的特點：

一、是車輛運行環(huán)境惡劣

發(fā)動機艙內溫度區(qū)間為-40°C~150°C，所以車輛芯片要滿足這一較大溫度運行區(qū)間，消費芯片僅要滿足0°C~70°C的運行環(huán)境。加之車輛行進時會遇到較多振動與沖擊，且車內環(huán)境濕度大，粉塵大，侵蝕大等問題遠超消費芯片所需。

二、汽車產品的設計壽命更長

手機的生命周期在3年，最多不超過5年，而汽車設計壽命普遍都在 15 年或 20 萬 公里左右，遠大于消費電子產品壽命要求。因此，汽車芯片的產品生命周期要求在15年以上，而供貨周期可能長達30年。

在這樣的情況下，如何保持芯片的一致性、可靠性，是車規(guī)芯片首先要考慮的問題。

并且，安全在汽車芯片中還顯得格外重要

汽車芯片的安全主要由功能安全與信息安全兩個方面組成。

手機芯片死掉可以停機重新啟動，但一旦汽車芯片宕機就有可能引發(fā)嚴重安全事故，這對于消費者而言根本無從談起。因此，在汽車芯片設計時，首先要將功能安全放在架構設計之初就成為車規(guī)芯片中極為重要的組成部分，采用獨立的安全島的設計，在關鍵模塊、計算模塊、總線、內存等等都有ECC、CRC的數據校驗，包括整個生產過程都采用車規(guī)芯片的工藝，以確保車規(guī)芯片的功能安全。

隨著車聯(lián)網技術的推廣，信息安全變得越來越重要，汽車作為實時在線設備，其與網絡的溝通包括與車內車載網絡溝通，都要加密數據，不然就有可能被黑客入侵。因此有必要預先將高性能加密校驗模塊嵌入到芯片內部。針對功能安全，國際組織IEC發(fā)布了IEC 61508標準，并衍生出了一系列適用不同行業(yè)的功能安全標準，如下圖：

最后，汽車芯片設計還要考慮長效性

手機芯片的發(fā)展基本遵循摩爾定律，每年都會發(fā)布新一代芯片，每年都有新旗艦機的上市，基本上一款芯片能滿足兩三年內的軟件系統(tǒng)性能需求即可。但汽車開發(fā)周期較長，新車型從研發(fā)到上市驗證需要至少兩年的時間，意味著汽車芯片設計必須具有前瞻性，能夠滿足顧客今后3~5年內的一種前瞻性需求。此外，隨著當前汽車中軟件數量的不斷增加，從芯片開發(fā)角度看，不僅需要支持多個操作系統(tǒng)，而且還需要支持軟件中不斷迭代的要求。

所以車規(guī)級芯片表現出產業(yè)化周期長、供應體系閾值高等特點。進入汽車電子主流供應鏈體系需滿足多項基本要求：滿足北美汽車產業(yè)所推出的AEC-Q100(IC)、101(離散元件)、200 (被動零件)可靠度標準；遵從汽車電子、軟件功能安全國際標準ISO 26262；符合ISO 21448預期功能安全，覆蓋基于非系統(tǒng)失效導致的安全隱患；符合ISO21434網絡安全要求，合理保證車輛及系統(tǒng)網絡安全；滿足零失效供應鏈品質管理準則IATF 16949標準。基本上一個芯片車規(guī)級認證一般需要3-5年的時間，這對于芯片廠商來說是巨大的技術成本，生產成本和時間成本考驗。Mobileye 用了整整8年才獲得第一張車企訂單，英偉達當前主力芯片Xavier的研發(fā)耗資達 20 億美元。

兩者使用的工藝制程不同

芯片制作時，減小芯片內部電路間距離能將較少晶體管塞到較少芯片上，使其運算性能較強，同時也能帶來降低功耗。所以從早期微米到晚期納米芯片對制程工藝大小十分重視。然而制程不可能無限地收縮，電晶體收縮至約20納米時會遭遇量子物理上的困擾，晶體管漏電，抵消了收縮柵極長度所帶來的好處。為了解決這個問題，加州大學伯克利分校的胡正明教授發(fā)明了鰭式場效應晶體管（FinFET）大幅改善電路控制并減少漏電流。

傳統(tǒng)車用芯片的制備，因汽車自身空間大，集成度要求不如手機這種消費電子迫切。加之車用芯片以發(fā)電機，底盤，安全和車燈控制等為核心的低算力領域使得汽車芯片并沒有象消費電子芯片那樣狂熱地追逐高級制程工藝，而是傾向于優(yōu)先選擇成熟的制程工藝。不過隨著汽車智能化的發(fā)展，更高級別的自動駕駛對高算力的急迫需求，將推動著汽車算力平臺制程向7納米及以下延伸。

從整體上看，中國芯片產業(yè)起步晚、基礎差，在車規(guī)級研發(fā)與量產應用過程中也面臨著很多限制。國外芯片巨頭依然占領中國本土車用半導體芯片市場國內公司技術積累，資金和人才都不能和國際巨頭競爭大環(huán)境，中國汽車芯片產業(yè)要想取得突破并走向強盛，不是一蹴而就的，必須立足于現在，按照行業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律辦事，謹防畢其功于一役投機思維，防止出現投資過熱、盲目低水平重復建設等問題，抓住智能網聯(lián)與新能源的發(fā)展契機，才有可能由單點突破向生態(tài)突圍轉變。

導熱界面材料（TIM）廣泛應用于工業(yè)、汽車和消費電子行業(yè)的電子元件散熱。目前，絕大多數TIM材料都是有機硅樹脂體系，因為有機硅聚合物具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，物理特性隨溫度變化不明顯，例如粘度，模量等。這使得它們特別適合應用在運行中由于高功率或功率波動導致顯著溫度變化的場景中。然而隨著應用場景多元化，有機硅TIM材料的一個普遍風險也日漸突出，那就是有機硅油遷移問題，即揮發(fā)和滲油，會對電子元件造成一定危害，導致電子產品性能受到嚴重影響，產生“內傷“而不易被發(fā)現。

在導熱材料中，導熱墊片主要是以有機硅材料為基體的復合材料，這類材料應用非常廣泛。但是隨著應用的多元化，有機硅體系的導熱墊片一個普遍的風險慢慢地被關注，那就是揮發(fā)和滲油的問題。

目前導熱硅膠片等導熱材料大都是以硅膠為基體填充導熱粉體制成，其優(yōu)點是成本較低，導熱良好，具有較好的柔軟性，耐200°高溫，其缺點就是長期高溫下應用有硅油析出，硅氧烷揮發(fā)。

有機硅低分子揮發(fā)和滲油的危害:

●安防監(jiān)控和攝像設備- 揮發(fā)的有機硅成分會凝結在鏡面上，污染鏡頭，影響圖像清晰度；

● 光學器件- 揮發(fā)出的有機硅凝結后影響器件透光率；

● 微型馬達-引起線圈銅線的腐蝕；

● 硬盤（HDD）- 滲出的硅油吸附粉塵，造成損傷讀取磁頭，損傷記錄膜，不能正確讀寫數據；

● 未聚合的硅氧烷，滲出的硅氧烷隨著時間遷移到電路板上，吸附灰塵，可能造成短路；

● 揮發(fā)的硅氧烷在極端條件下，將會形成二氧化硅的絕緣層，造成接觸失效。