NXP Semiconductorsは、自動車から無線インフラストラクチャまで幅広い製品の用途を持つ世界有数の集積回路メーカーとして、時代の変化に遅れを取らないよう全力で取り組んでいます。これらのアプリケーション向けのテクノロジーの開発には確かに独自の課題がありますが、そのテクノロジーが最終デバイスで適切に機能することを確認するのも同様に難しいことが分かっています。私たちは最近、NXPのロジック事業部門の自動車マーケティング マネージャーであるMichael Lyons氏にインタビューし、今日のIC設計者が直面している特に興味深い課題である、極限環境での集積回路の応用についてもう少し詳しくお聞きしました。では、IC技術のように繊細で複雑なものが、現代世界で知られている最も過酷な産業環境にどうやって耐えられるのでしょうか?
幸運なことに、Lyonsのおかげで、私たちはプロセスをしっかりと理解することができました。そして、その過程でかなり感銘を受けました。当然のことながら、自動車技術などの日常的な用途で発生するような過酷な環境に半導体デバイスが適合することを保証するには、かなりの作業が必要です。そして、その使命の決定的な部分として、 NXP は、資格に関する新しい基準を設定するという素晴らしい仕事をしています。高ストレスの自動車用 ロジック部品の世界一のグローバルサプライヤーとして誇りをもっている同社は、悪いシナリオから最善の結果を引き出す方法を誰よりもよく知っているはずです。
今日の自動車は、主により優れた 車載 ICの継続的な開発により、ますますスマート化しており、信頼性と最高のパフォーマンスを確保するために必要な細部への配慮は、ますます厳しくなっています。現代世界がこれまでに実現してきた量子レベルでの実現に限りなく近い実用的なテクノロジーについて話すとき、その能力を絶えず向上させるために費やされている努力について考えさせられます。
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では、自動車エンジンという文字通りのるつぼで使用するための集積回路を設計する際の主な課題は何でしょうか?まず、そしておそらく最も重要なのは、Lyons氏が指摘しているように、「自動車アプリケーションには、非常に長くて費用のかかる設計と認定のサイクルがある」ということです。つまり、「自動車アプリケーション用の部品を製造するには、より厳格な製造管理、追加の品質テスト、および広範な信頼性監視が必要です」。そして、明らかに、特に過酷な環境での使用のために回路をテストする方法を見つけることに関しては、 NXP はかなり高い基準を設定しています。
自動車アプリケーションでは、設計と認定のサイクルに非常に長い時間と費用がかかります...
ライオンズ氏は、このような高い信頼性基準を達成するために、「冗長性や、プロセスの最小許容寸法を意図的に超えた構築などの領域では、より保守的な設計ルールを適用している」と簡潔に強調しています。NXPのアプローチでは、自動車部品が同社の最高水準の耐久性を備えていること、また、拡張された多面的なテスト プロセスを通じて、品質分析を改善するための扱いやすさが向上していることも保証されています。これは、同社が長期的に最高のパフォーマンス基準を確保できる真の理由です。ライオンズ氏が自信を持って私たちに思い出させてくれたように、NXPの細部への細心の注意は「エンドユーザーのアプリケーションでトラブルのない動作を事実上保証します」。
明らかに、自動車アプリケーションにおける最初の論点は温度です。
「温度を過小評価してはならない」とライオンズ氏は断言し、テストプロセスでは、-40ºCからほぼ150ºCまでの範囲の非常に極端で持続的な温度を経験するアプリケーションを考慮する必要があると述べました。
しかしさらに、NXPでは機械的堅牢性を真に完全に考慮するために、製品に対して熱衝撃テストや曲げテストなどのさらなるテスト カテゴリも実施しています。これは、市場で最も信頼性が高く、コスト効率に優れた 車載用IC の製造を可能にするためにNXPが実施した、まさに厳しい資格試験であり、少なくとも現時点では、すぐに変わる可能性は低い安全な賭けのように見えます。
そこで私たちは、NXPがこれほど長い間その分野のトップに君臨し続けることができたのは一体何なのかと問わざるを得ませんでした。同社は確かに、世界中の自動車産業の多くに主要コンポーネントと コモディティ ロジック を供給してきた輝かしい歴史を持っています。しかし、より重要なのは、ライオンズ氏が指摘したように、NXPが競合他社より一歩先んじているのは、同社が「現在の自動車認定基準の確立に深く関わり、継続的な開発に参加している」という事実です。長期的には、「NXPは自動車に専念しています。」
業界の「AEC-Q100」仕様は、複数の既存の認定基準を組み合わせて更新し、自動車用途向けの集積回路製品を認定するために実行する必要があるストレス テストの最小セットを定義します。「80年代には、フォード、GM、クライスラーはそれぞれ独自の資格基準を持っていました」とライオンズ氏は振り返る。最終的に、NXPが主要なプレーヤーとなった取り組みの一環として、標準化委員会のメンバーとフォード、ゼネラルモーターズ、クライスラーの各経営陣との継続的な議論から1993年にAECが設立されました。
半導体技術の発展の歴史を振り返ると、純粋な機能性の本質的な進歩と相まって、ICをより幅広い環境で機能させることが、日常生活におけるICのより不可欠な用途の拡大に同様に重要であったことを忘れがちです。ICテクノロジーがさらに複雑な機能とさらに小さなスケールの新たな地平へと進むにつれ、NXPがさらに印象的で極端な場所で驚くべき成果を上げるための同時進行の先頭に立つことになると私たちは確信しています。