[发明专利]一种跨工艺多模块车规级控制芯片和设计方法

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。

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。

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。

按上述方案，外设接口包括CAN、SPI、MCS、Ethernet、SENT、I2C、LIN、UART、GPIO、CTE、WDT、HSM、SarADC、Sigma-DeltaADC、Osillator和CRG。

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。

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。

一种跨工艺多模块车规级控制芯片设计方法，包括以下步骤：

S1：确定模块；

S2：设计芯片；

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；

S4：MCU流片；

S5：跨工艺封装设计；

S6：封装量产。

进一步的，所述的步骤S2中，具体步骤为：

S21：MCU布局规划；

S22：设计标准单元；

S23：设计时钟树；

S24：内部布线；

S25：修复时序。

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。

本发明的有益效果为：

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。