可靠性不再僅僅以年計量。用例正在發(fā)生巨大的變化。現(xiàn)在的汽車在90％到95％的時間是閑置的，但自動駕駛汽車可能只有5％到10％的時間在閑置。這會影響電子產(chǎn)品的架構(gòu)和開發(fā)技術(shù)的潛在商業(yè)模式。

隨著邊緣電子設(shè)備變得更加復(fù)雜，人們對功能性和“足夠好”的定義也有所不同。過去，如果無人機或機器人上的攝像頭被損壞或弄臟，通常會被換掉。但隨著邊緣設(shè)備中的電子產(chǎn)品變得越來越復(fù)雜，可以保證其有足夠功能的條件下，補償已破裂的攝像頭。另一方面，由于更嚴格的系統(tǒng)容差，在不太復(fù)雜的系統(tǒng)中可被接受的部分在復(fù)雜的系統(tǒng)中可能不會被接受。

影響老化和質(zhì)量建模的因素比過去更多。雖然其中一些在開發(fā)芯片時可能不明顯，但與在PCB上相比，一個已知良好的芯片與其它芯片封裝在一起時可能有不同的表現(xiàn)。

整個電子產(chǎn)品領(lǐng)域，用例（use cases）在發(fā)生變化。即使在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部也是如此，盡管歷史上在采用新技術(shù)和新方法時數(shù)據(jù)中心也非常保守。

Helic市場副總裁Magdy Abadir表示：“芯片正在加速老化從而發(fā)生故障。它們時鐘可能會缺失或發(fā)生額外的抖動，或是發(fā)生電介質(zhì)擊穿。任何時候都有可能發(fā)生一件什么事讓你擔心。在偶爾使用電子產(chǎn)品的時代許多老化模型是先進的，但現(xiàn)在芯片一直在運行，在芯片內(nèi)部，模塊也在升溫，因此老化加速，而老化的芯片會出現(xiàn)各種奇怪的現(xiàn)象。許多公司目前還沒有修改他們的老化模型。他們假設(shè)這些設(shè)備可以持續(xù)三到四年，但它們可能很快就失效。考慮到從開始設(shè)計時的利潤就很小，老化可能將他們拋棄。”

在汽車領(lǐng)域芯片利用率趨勢也在發(fā)生變化，并且會持續(xù)到可以取代人類司機的全自動汽車出現(xiàn)的時候。汽車正在處理越來越多的數(shù)據(jù)，其中一些從雷達、激光雷達和照相機等傳感器流式傳輸而來。所有這些數(shù)據(jù)處理的時間都需要比過去更短，準確度更高，這些給電子設(shè)備帶來了巨大的壓力。

ADAS的首席技術(shù)專家Norman Chang說：“與過去的兩到五年不同，ADAS的可靠性至少為十五年。老化不僅僅指時間上的老化，也與負偏置溫度不穩(wěn)定性（NBTI）、與熱量有關(guān)的電遷移率、靜電放電（ESD）和熱耦合有關(guān)。”

圖1：芯片和封裝的熱建模。

雖然許多汽車一級供應(yīng)商都構(gòu)建可以承受極端溫度、機械震動和各種噪聲的芯片，但使用較長時間的先進節(jié)點CMOS從未有過這類壓力。許多業(yè)內(nèi)人士證實，汽車制造商正在開發(fā)10 / 7nm芯片來管理所有這些數(shù)據(jù)，并在前沿節(jié)點工作，避免他們的設(shè)計過時，這些設(shè)計通常用于近幾代的汽車。問題在于實際數(shù)據(jù)非常少，無法證明隨著時間的推移，這些設(shè)備在任何環(huán)境條件下可以可靠運行。

Segars說：“你必須做不同的設(shè)計。有一種想法是，你將需要更少的汽車，因為它們不會一直處于閑置狀態(tài)。但另一派認為自動駕駛汽車將跑得越來越快，也將會快地磨損，最后所有東西都會磨損。挑戰(zhàn)在于，確保電子部件不會比機械部件先磨損，這就要求設(shè)計有所不同。這包括從嚴肅對待噪聲到減小峰值電流的所有事情。”

更薄的絕緣層，更薄的襯底