车规级电源管理芯片
1范围
本文件适用于车规级电源管理芯片的生产制造。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
AEC-Q001部件平均测试指南
AEC-Q002良率统计分析指南
AEC-Q003集成电路特征化指南
AEC-Q004零缺陷指南
GB/T191包装储运图示标志
GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温
GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检案的逐批检验抽样计划
GB/T7092半导体集成电路外形尺寸
GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T34590道路车辆功能安全
GB/T42706.5电子元器件半导体器件长期贮存第5部分：芯片和晶圆
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
芯片
半导体元件产品的统称，是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。
3.2
车规级电源管理芯片
技术标准达到车规级，可应用于汽车电源控制管理的芯片。
3.3
从芯片内部电路引出与外围电路的接线，所有的引脚就构成了这块芯片的接口，可划分为脚跟、脚趾、脚侧等部分。
4基本要求
4.1芯片属性
4.1.1车规级芯片应具有高可靠性、高安全性、零缺陷率、批次一致性高的基本属性。
4.1.2高可靠性是指处理器芯片工作环境恶略，EMC要求苛刻等。
4.1.3高安全性是指处理器芯片电路设计要符合功能安全的要求，避免因系统失效带来的危险。
4.1.4零缺陷率是指汽车属于高危险性产品，其控制器在设计和生产环节要做到零缺陷。
4.1.5批次一致性是指对处理器芯片的生产工艺和材料的稳定性的要求。4.2
安全要求
4.2.1芯片功能安全应符合GB/T 34590的要求。
4.2.2芯片应正确提供数据通信、计算控制功能，当由于故障而造成功能失效时，应在故障处理时间间隔内进入安全状态，在故障退出、消除条件未满足时，不应退出安全状态。4.3
质量控制要求
4.3.1芯片设计过程和芯片制造过程应符合相关标准中关于研制过程质量控制的规定。
4.3.2在设计阶段，芯片应满足GB/T 34590的标准要求，符合AEC-Q004第3章规定的功能安全管理流程。
4.3.3在制造阶段，芯片应符合AEC-Q001、AEC-Q002、AEC-Q003、AEC-Q004的要求。4.4
工作条件
芯片工作条件应符合下表1要求。
表1
芯片工作条件
序号工作条件要求1输入电压（V IN ） 3.3V～36V 2最小启动电压
3.8V 3启动后维持工作最小电压
3.1V
4输出电压(V OUT )0.8V～0.95×V IN 5
工作节温(T J )
-40℃～150℃
4.5封装要求
4.5.1芯片应按GB/T 7092半导体集成电路外形尺寸规定进行封装。
4.5.2应考虑空间、走线、焊接维修、工艺复杂度、生产成本等因素对芯片封装过程的影响。4.6
引脚要求
引脚名称及要求应符合表2要求。
表2
引脚要求
序号名称描述
1PGND 功率地。
2VIN 输入。VIN为所有内部控制电路和输出供电。两个VIN引脚对称分布以降低EMI，内部有互相连接。
将去耦电容最短距离分别放置在两个VIN和PGND引脚之间，以最大限度地降低开关尖峰。3BOOT 自举引脚。BOOT是连接到SW的高边MOSFET驱动的正电源。在BOOT和SW之间连接自举电容。4FREQ 频率设置引脚。将一个电阻从FREQ 引脚连接到地以设置开关频率。
5VCC 内部偏置供电。VCC是内部LDO的输出，为内部控制电路和栅极驱动器供电。将一个最小1μF的去耦电容从VCC连接到地，并将其放置在尽可能靠近VCC引脚的位置。6AGND 模拟地。
7FB 反馈输入。FB是误差放大器的负输入，其典型值为0.8V。如需可调输出，请将该引脚连接到输出和AGND之间的外部反馈分压器的中点。这将设置输出电压。8PG 电源良好指示信号。PG的输出是一个开漏。如果使用PG，则必须通过上拉电阻将其连接到电源。如果输出电压在标称电压的94.5%至105.5%范围内，PG将变为高电平；如果输出电压高于标称电压的107%或低于93%，则PG变低。如果不使用P引脚，请将其悬空。
9EN 使能。EN引脚拉至指定门限（约0.85V）以下以关断芯片。将EN拉至指定阈值（约1.02V）以上以启用芯片。请不要悬空EN引脚。
10SW 开关节点。SW是高边MOSFET的源极，也是低边MOSFET的漏极。11
NC
未连接。使其悬空。
表2引脚要求（续）
12BST 自举。BST是连接至SW的高侧MOSFET驱动的正电源。在BST和SW之间连接一个旁路电容器。参考应用章节来帮助选型。
13SYNC/MODE 同步输入和模式选择引脚。将此引脚拉至规定值0.4V以下(用于AAM作)或拉至高于规定值1.4 V(用于FCCM操作)将此引脚连接至外部200Hz至2.5HZ时钟源，芯片将与外部时钟频率同步，并运行在FCCM模式中。该引脚内部有一个100内部下拉电阻，当该引脚悬空时，该零件将在AAM 运行。
14BIAS 外部偏置。连接至VOUT为5V电源以降低静态电流。对于5V的输出电压，将此引脚直接连接至VOUT。对于其他输出版本可将此引脚连接至外部5V电源或GND。应避免在VIN之前提供外部偏置电压。请勿悬空该引脚。
5技术要求
5.1外观要求
5.1.1产品表面不应有明显的凹痕、毛刺、划伤、裂缝、变形等现象。
5.1.2产品表面镀、涂层应均匀，应无凝结、脱落、差、龟裂和磨损等现象。
5.1.3产品的金属器件不应有腐蚀和机械损伤。
5.2功能特性要求
5.2.1芯片应支持3.1V冷启动功能。
5.2.2芯片应具备增强电池续航的功能。
5.2.3芯片应支持打嗝模式的过流保护(OCP)。
5.2.4芯片应支持可浸润封装。
5.2.5芯片输入电压VIN范围满足3V～36V。
5.2.6芯片运行节温范围满足-40℃～150℃。
5.2.7芯片最小导通时间不大于65ns。
5.2.8芯片最小关断时间不大于50ns。
5.2.9芯片频率设置范围应满足350kHz～2.5MHz(fSW)。
5.2.10芯片应支持AEC-Q100Grade1等级认证。
5.3电特性要求
电特性应符合表3的要求。
表3芯片电特性
参数条件最小值典型值最大值单位输入电压
VIN输入欠压锁定上升阈值 3.4 3.65 3.9V VIN输入欠压锁定下降阈值 2.6 2.9 3.1V VIN输入电压锁定迟滞阈值750mV
VIN静态电流
V
FB
=0.85V，空载,T
J
=25℃2028µA
V
FB
=0.85V，空载,T
J
=-40℃～
125℃
34µA
V
FB
=0.85V，空载,T
J
=-40℃～
150℃
80µA
VIN静态电流(开关)开关中,R
FB1
=1MΩ,R
FB2
=191kΩ,
空载
25µA
VIN关断电流V
EN
=0V110µA VIN过电压保护上升阈值37.537.540V VIN过电压保护下降阈值34.536.539V VIN过电压保护迟滞阈值1V 开关频率
表3
芯片电特性（续）
开关频率R FRE =86.6k Ω，无FSS 332415498KHz R FRE =34.8k Ω，无FSS 90010001100KHz R FRE =15k Ω，无FSS
1980
22002420
KHz 展频调制(FSS)范围±10%FSS 调制频率15KHz 最小导通时间6580ns 最小关断时间5070ns 最大
占空比
98
99.5%SW 泄漏电流
V SW =V BOOT =0V或V IN ,V EN =0V,
T J =25℃
0.011µA V SW =V BOOT =0V或V IN ,V EN =0V,T J =-40℃～150℃
0.015µA 高边MOSFET (HS-FET)导通
阻抗
V BOOT -V SW =5V 70130mΩ低边MOSFET (LS-FET)导通
阻抗
V CC =5V 50
90mΩ输出和调整
反馈(FB)电压
T J =25℃
0.7940.80.806V T J =-40℃～150℃0.790.80.81V FB 输入电流0100
mA VOUT 输出电流
V EN =0V,V OUT =0.3V
2
4mA 自举(BOOT)
BOOT –SW 上升 2.5 2.9V BOOT –SW 下降 2.3 2.7
V BOOT –SW 迟滞
0.2
V 使能
EN 上升阈值0.97 1.02 1.07V EN 下降阈值0.8
0.850.9
V EN 迟滞阈值
170mV 软启动(SS)和VCC
软启动时间EN 为高到软启动完成
357ms VCC 电压I VCC =0A 4.75 5.3
V VCC 调整率I VCC =30mA 15VCC 电流限
V CC =4V 5070mA 电源良好工作指示(PG)
PG 上升阈值V OUT rising,V FB /V REF 9394.596%of V REF V OUT falling,V FB /V REF 104105.5107%of V REF PG 下降阈值V OUT falling,V FB /V REF 91.59394.5%of V REF V OUT rising,V FB /V REF
105.5
107108.5%of V REF PG 迟滞阈值V FB /V REF 1.5%of V REF
PG 输出电压低I SINK =1mA
0.10.3
V PG 上升抗扰动时间70µs PG 下降抗扰动时间60µs 保护
HS 峰值电流限30%dutvcvcle
4.3
5.87.3A LS 谷值电流限3404 5.7A ZCD 电流-0.050.05+0.15A 过温保护
160175185
℃过温保护迟滞阈值
20
℃
5.4温度特性要求
5.4.1芯片的工作温度应符合-20±2℃～70±2℃温度范围
5.4.2
应按照GB/T 2423.1、GB/T 2423.2的要求进行测试，芯片在下列工作条件下，应能正常工作：
——低温-55℃，持续时间72h：
——高温125℃，持续时间72h。
汽车标志及名称5.5静电防护要求
芯片人体静电防护应满足GB/T17626.2的要求，芯片在±9000V的静电冲击后，应保持工作正常。6芯片测试
6.1外观检查
6.1.1芯片的外观检验应在光线充足的自然光或在40W的日光灯下，垂直距离1.5m左右的条件下，距样件0.4m的条件下，进行裸视观察(裸视者视力不得低于1.0)。
6.1.2检查引脚未损坏，芯片标识清晰可见，无明显应力破损，视为合格芯片。
6.2电特性测试
6.2.1输入电压
环境条件应符合下列要求：
——环境温度在-20℃～70℃之间；
——相对湿度≤80%；
——大气压力在86KPa～106KPa之间。
6.2.2测试设备
电特性测试前，对所用到的所有设备进行检查，查看设备是否经过校准，校准证书是否在有效期内，测试设备性能是否满足芯片测量要求。
6.2.3测试结果记录
按照芯片电特性的要求，对芯片施加激励进行测试，记录测试结果，测试结果全部满足要求，芯片视为合格。
6.3温度特性测试
6.3.1低温测试
将样品芯片放入温度为实验室温度的试验箱中，给样品通电并进行功能检测，样品应处于运行状态，然后将温度调节至-55±2℃，当样品的温度到达稳定后，在该温度下持续72h，试验期间，样品应能够处于正常运行状态，试验后，芯片能够正常工作。
6.3.2高温测试
将样品芯片放入温度为实验室温度的试验箱中，给样品通电并进行功能检测样品应处于运行状态，然后将温度调节至125±2℃，当样品的温度到达稳定后在该温度下持续72h，试验期间，样品应能够处于正常运行状态，试验后，芯片能够正常工作。
6.4静电防护测试
人体静电防护性能测试应满足GB/T17626.2的要求，采用静电放电测试仪，通过人体放电模型直接对芯片引脚施加±9000V的脉冲电压，试验后芯片能够正常工作视为合格。
7检验规则
7.1检验分类
产品检验分为出厂检验和型式检验。
7.2出厂检验
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