微观汽车芯片烧录：在线式IC烧录系统在汽车电子行业的应用

近年来，我国汽车电子行业在汽车国内汽车行业飞速发展的带动下发展迅速，行业的战略地位和市场规模都得到较大提升。未来，随着汽车高端新型汽车系统渗透率的提升和智能网联汽车行业整体的发展，我国汽车电子行业的规模有望将继续扩大。

汽车电子是将电子信息技术应用到汽车所形成的新兴行业。从广义上讲，汽车电子从基础元器件、电子零部件、车载电子整机、机电一体化的电子控制系统(ECU)、整车分布式电子控制系统、与汽车电子有关的车外电子系统等软硬件。

在互联网、娱乐、节能、安全四大趋势的驱动下，汽车电子化水平日益提高，汽车电子在整车制造成本中的占比不断提高，预计2030年接近50%。

近年来汽车智能化与电动化趋势不断发展，汽车电子广泛应用于汽车各个领域，从刚开始的发动机燃油电子控制、电子点火技术到高级驾驶辅助系统(ADAS)。受益于汽车电子市场快速成长，汽车电子类应用逐渐成为全球被动元件大厂的支柱性收入。

根据公开数据，中国汽车电子市场在2014-2019年间持续增长，到2019年达到约962亿美元，同比增长10.07%，2020年受到智能网联汽车发展的利好影响和汽车产量下降的利空影响，预计2020年我国汽车电子市场规模增速放缓，达到约1029亿美元。

从汽车电子的市场份额分布来看，据统计，2019年我国汽车电子市场中，动力控制系统市场份额最大，占到28%；其次是底盘与安全控制系统，占到27%；车身电子市场份额占23%，市场份额最低的是车载电子，为22%。

汽车电子行业覆盖多个汽车用电子产品制造业，当前我国汽车上的电子设备和系统的渗透率仍然有提升空间，尤其在ADAS执行系统、夜视系统、预警系统等高端和新型汽车电子系统上。

以盲点侦测系统来例，2020年我国汽车前倒车雷达、倒车车侧预警系统、并线辅助的渗透率仍相对较低，标配率分别为37.46%、13.54%及20.79%，均有较大的提升空间。

以上就是一个汽车域控制器ECU硬件外观

无论是何种汽车电子控制器，必须软件和硬件相结合才能实现其强大的功能。而其软件注入硬件的过程，被称之为“程序下载Code Downloading” 或者是“烧录Programing”。根据应用的不同和ECU产品生产工艺的安排，烧录的过程可以是“离线式”或者是“在线式”烧录。在这里昂科介绍一下在线式烧录ISP（In Line Programming）的方案。

汽车电子的In Line Programming系统的连接示意图如下图所示，烧录工位可为一个单独的在线式烧录站，也可整合在ICT或者FCT测试设备中。

实际生产设备图如下图所示：

In Line PROGRAMMING系统特点：

在线PROGRAMMING系统自动化程序高, 无需专门人员配备，自动进板，自动出板，出板后自动分离良品与不良品，软硬件配置灵活，系统经久耐用，稳定性高，系统采用欧洲标准的SMEMA流水线接口，可方便与上级，下级流水自动生产设备连接。

自动化测试系统机械结构

自动化In Line PROGRAMMING机械上包括前输送轨道，中间测试站，后输送轨道。

前输送轨道主要是用来连接前一站设备和后测试站，宽度为500mm左右，其中装有扫描枪架，板子到位感应器，停板阻挡器，轨道的传输速度可调节。

中间测试站，里面装有测试夹具，通过自动控制系统自动压合连接待测板，自动启动测试完成所有测试项目及记录测试结果。

后轨道主要是用来连接前测试站与后站的设备，其中带有不良品报警功能，根据前测试站的结果如出现不良品，则不良品会停在本传输站并报警，提示操作员处理，而良品会被自动传送到下一站。

自动化测试系统特性

a. 系统中可以建立，保存多个项目的信息

系统可事先建立所有要测试的产品的信息，包括项目的名称、夹具的Fixture ID、UUT的宽度，要测试产品时，只需在触摸屏上选择要测试的产品，设备开始运行之前会自动识别要测试产品对应的夹具，如果发现设备里现有的夹具不匹配，会提示更换夹具，另会自动调整轨道的宽度。

b. 轨道宽度自动调整

设备可以根据选择的要测试的产品，自动调整轨道的宽度与要测试的产品匹配，而不用操作员手动调整轨道的宽度，节约了换线的时间和降低了操作的难度。

c. 可更换式夹具

且夹具的上下模配对由Fixture ID电子模块控制，避免更换夹具时用错上下模夹具。一键式更换夹具操作，换线时更换夹具非常容易、方便。

d. 防止UUT放错或板子方向错误。当板子放错或方向放置的不对时，设备会自动进入ByPass状态并报警，防止压坏UUT板。

如下是烧录系统框图：

昂科（芯录微半导体母公司）烧录器介绍：

昂科技术自主研发的AP8000万用型烧录器包含主机，底板，适配座三大部分。可同时支持IC裸片烧录和IC在板式烧录。单台烧录机最大可支持8连板，同时主机支持USB和NET连接，允许将多台烧录器进行组网扩展，达到同时控制多台烧录器同时烧录的目的。内置芯片安全保障电路保证即使芯片放反或其他原因造成的短路可以被立即检测到并进行断电处理，以保障芯片和烧录器安全。内嵌高速FPGA，极大地加速数据传输和处理。主机背部有SD卡槽，将PC软件制作得到的工程文件放到SD卡的根目录下并插入到该卡槽内，通过烧录器上的按键可进行工程文件的选择，加载，执行烧录等命令，以达到脱离PC便可操作的目的，极大的降低了PC硬件配置成本，方便迅速地搭配工作环境。

AP8000通过底板加适配板的方式，让主机扩展性更强，目前已经支持了所有主流半导体厂家生产的器件。支持的器件类型有NAND、NOR、MCU、CPLD、FPGA、EMMC等，支持包括Intel Hex、Motorola S、 Binary、POF等文件格式。

烧录Fixture图

昂科自动化烧录软件采用图形化编成语言Labview，VC++，C#，VB进行系列测试的模块开发，进行烧录系列组织管理，测试界面简洁大方、直观、通俗、操作方便，软件具有如下特点: 

1. 模块化编程，在工程模式下选择芯片，选择档案，配置芯片，配置流程就可以将这些信息保存成工程文件，并进行首样验证。工程文件可以用于后续的量产模式。

2. 烧录log报表按机型和日期分类，查阅和后续的追述方便。

4. 带数据分析，生产的数目，良品数,通过率一目了然。

5. 带有与客户MES系统通讯功能，客户可实时查询和更新生产状态。

同时，在量产模式下，昂科进一步扩大了系统的对接能力，提供了二次开发接口允许客户自行控制命令的执行流程，这样可以让烧录系统嵌入到在板烧录过程中、在测试过程中、在自动化设备的执行流程中、在MES对接的应用场景中。

昂科提供了事件通知机制，允许客户将关心的事件处理接口通过二次开发接口注册给烧录系统，这样在事件发生时就可以通过通知给到客户，极大的提到了系统对接效率。昂科提供的Labview，C++，C#，VB等示例可以让从未接触过昂科编程器系统的客户在1天内完成基本的烧录功能对接。

作为工厂内部生成的一个环节，同时为了保证汽车电子生产过程中的全程可追溯性，昂科技术提供的芯片烧录方案全面支持与客户MES系统的对接。如上图所示，客户可以自行开发或使用昂科技术提供的标准MES对接软件进行MES对接与自动化设备的。

主要有如下步骤：

1. 通过扫描枪扫描工单到软件界面

2. 软件发送工单给到MES

3. MES返回工单信息，需要包含烧录数量，烧录对应的工程文件路径以及校验值，也可以包含其他信息，会显示到界面上

4. 软件解析工程，并初始化对应自动化设备上的编程器

5. 初始化自动化设备的任务数据

6. 自动化设备开始进行芯片放置，并启动编程

7. 返回编程结果，给到MES系统做记录

总结，昂科技术为汽车电子领域客户提供高可靠性在线式程序烧录系统，其主要特点为：

1、 可为客户提供一体化在线式烧录解决方案，从自动化进料站到烧录/测试站到分板、筛选设备一揽子解决方案；

2、 公司自研的AP8000烧录机，不仅可以做离线式烧录和可同时支持在线式烧录，可做到一拖八烧录，即一台烧录器最多可支持8连板一起烧录。同时，可通过以太网交换机级联多台烧录器，实现更多板子一同烧录，提高产线效率；

3、 昂科AP8000烧录器可支持多种芯片和烧录方式，在板如有多颗芯片需要烧录，可用同一设备支持。通过烧录工程的制作、和Fixture设计，可实现快速换线；

4、 昂科强大的量产化烧录软件，可方便的与客户MES系统进行对接，确保汽车电子产品的全程可追溯性。同时，也可支持二次开发，为客户的定制对接预留了接口。