一年一度的中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)年會(huì)(ICCAD)在廈門(mén)順利召開(kāi)，產(chǎn)業(yè)同仁們匯聚一堂，共同探討未來(lái)芯發(fā)展。車(chē)用電子作為最熱門(mén)的話(huà)題之一，引發(fā)更多的關(guān)注焦點(diǎn)，日月光汽車(chē)工程處資深處長(zhǎng)沈政昌為大家深度剖析智能汽車(chē)中車(chē)用電子封裝技術(shù)發(fā)展。

智能化 綠能化 安全可靠性

從2021年至2027年，車(chē)用電子產(chǎn)品的年復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)到10%以上。沈處長(zhǎng)表示，驅(qū)動(dòng)車(chē)用電子發(fā)展的主要是來(lái)自自駕、電能與智能的需求。半導(dǎo)體元件在汽車(chē)成本中的比例將于2024年達(dá)到1.8%，每一輛汽車(chē)所含的半導(dǎo)體元件價(jià)值將達(dá)到1000美金以上。

在ADAS智能化方面，傳感器猶如汽車(chē)的眼睛，主要的元件有圖像傳感器、雷達(dá)與MEMS，當(dāng)汽車(chē)感應(yīng)到外界的所有狀況時(shí)，透過(guò)MCU或者HPC做計(jì)算，進(jìn)行回饋與制動(dòng)。因?yàn)樾枰?jì)算越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的QFP產(chǎn)品已無(wú)法完全滿(mǎn)足，因此打線(xiàn)BGA甚至Flip Chip BGA更受青睞。而汽車(chē)對(duì)data center傳遞訊號(hào)時(shí)，透過(guò)Wafer Level CSP或系統(tǒng)級(jí)封裝SiP封裝技術(shù)，可以達(dá)到更好的屏蔽效果，大幅降低訊號(hào)干擾。

而在綠能與節(jié)能需求方面, 不止芯片從第一代半導(dǎo)體MOSFET到第二代GaN至第三代SiC都朝綠能、節(jié)能的方向發(fā)展，封裝的技術(shù)發(fā)展亦同步從傳統(tǒng)的Power QFN, 進(jìn)化到 Chip embedded與粗線(xiàn)徑打線(xiàn)的封裝技術(shù)，進(jìn)而提供高電壓、大電流及低能耗的解決方案。

日月光在車(chē)用電子方面目前主要著重在ADAS、電能、信息娛樂(lè)以及安全性領(lǐng)域MCU的封裝技術(shù)發(fā)展。如汽車(chē)中的雷達(dá)，在高頻的使用環(huán)境下，eWLB透過(guò)扇出型封裝Fan Out技術(shù)，由模封材料(Molding Compound)做五面的包封達(dá)到良好的屏蔽效果，即使在高頻77 GHz環(huán)境下，信號(hào)損失仍維持在非常好的效能。傳感器方面如加速器、陀螺儀等，在QFN或LGA使用Hybrid的封裝技術(shù)(Wire Bond + Flip Chip)將傳感元件與ASIC整合在一個(gè)封裝里面，可達(dá)到MSL1與Grade 0標(biāo)準(zhǔn)。在圖像傳感器中，iMBGA較傳統(tǒng)的圖像傳感器iBGA在相同的單位面積里提供更高的解析度，利用二次注塑成型(Over Molding)在不影響成本的情況下，有效阻絕光的干擾。

QFN系列

QFN系列解決方案對(duì)智能汽車(chē)來(lái)說(shuō)是靈活性非常高的封裝技術(shù)，不同的QFN封裝方式提供不一樣的解決方案以滿(mǎn)足不同的需求。例如，Wettable QFN解決方案具有良好的SMT后Solder Wetting的可見(jiàn)性、可通過(guò)AEC Q006 及Grade 0要求，適用于汽車(chē)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)；MRT QFN/Routable QFN具有高I/O、靈活布局和成本低等優(yōu)勢(shì)，具有優(yōu)異的熱能和電性性能，可運(yùn)用在需要高I/O或者高運(yùn)算的元件上；Flip Chip QFN利用最短傳達(dá)路徑、低功耗的特點(diǎn)多運(yùn)用在PMIC或電池管理上。

銅打線(xiàn)能力

智能汽車(chē)對(duì)可靠性要求非常高，利用Wire Bond技術(shù)可使MCU性能更安全。銅線(xiàn)具有成本低、電阻率小、金屬遷移速率低等特性，而可靠性更甚于金線(xiàn)。日月光透過(guò)銅材料的選擇，讓銅球形成一層保護(hù)層，同時(shí)提供客戶(hù)最佳的設(shè)計(jì)建議及過(guò)程表征的有效評(píng)價(jià)指標(biāo)，避免銅線(xiàn)焊盤(pán)裂紋(Pad Crack)與腐蝕，達(dá)到AEC Q100/ Q006 0級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。

智能制造

日月光智能制造進(jìn)一步提高汽車(chē)芯片良率及效率。透過(guò)AI，從設(shè)計(jì)開(kāi)始，可以藉由監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)預(yù)測(cè)機(jī)臺(tái)的健康狀況，在沒(méi)有到達(dá)保養(yǎng)期限之前進(jìn)行預(yù)知保養(yǎng)。結(jié)合智能系統(tǒng)讓每一顆IC從最開(kāi)始到最后一步都有非常完整的生產(chǎn)履歷。利用高自動(dòng)化的智能工廠，不再依靠“人”去做每一件事情，大大降低人為疏忽，保證自動(dòng)生產(chǎn)最重要的穩(wěn)定性與一致性。

日月光在車(chē)用電子封裝領(lǐng)域有超過(guò)20年的經(jīng)驗(yàn)，提供車(chē)用電子應(yīng)用領(lǐng)域的封裝與技術(shù)解決方案，專(zhuān)業(yè)的工程團(tuán)隊(duì)為客戶(hù)提供車(chē)用電子封裝服務(wù)，致力于與客戶(hù)精誠(chéng)合作，作為客戶(hù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)設(shè)施的延伸。

審核編輯 ：李倩