半导体

新工艺验证规格服务汽车电子市场

作者:郑国栋来源:中国电子报发布时间:2009-12-15 12:55我要评论
中国市场的汽车生产量逐年提升,从2008年到2013年期间,中国车用电子市场的年复合成长率为17.5%%,同一时间全球的成长率只有8%%。而且,中国每辆车平均花在半导体上的费用也逐年提高,预计从2008年到2013年,中国每辆车半导体支出的年复合成长率为7%%。但针对如此庞大的市场需求,中国IC设计公司所提供的比例却非常低。

车用电子面临两大难点

车用电子为何难做?它与一般IC的最大差别有两点:
一是车用电子操作温度的变动范围较大。例如,在仪表板上所用到的IC就与发动机附近的IC对温度的承受力截然不同,因为发动机运转所产生的热度很容易就超过150℃,因此,发动机附近的IC必须要更耐热。
二是在可靠性与质量方面的要求更为苛刻。由于汽车电子比一般消费性电子产品在安全性和可靠性上要求更高,因此对零故障率的要求远高于消费电子IC。加上车用电子组件的耗损常因严酷的操作环境而加速,因此半导体工艺必须确保这些电子组件的寿命能超越车辆的使用年限。
针对上述两大方面要求,国际汽车协会针对车用电子组件产品的操作温度,从Grade0的-40℃至+150℃到Grade4的0℃至+70℃,共有5种等级。这一产品验证规格针对车用IC功能及其所在的不同位置,提供了相当完整的定义。但是在IC工艺验证规格上,国际汽车电子协会着重于芯片制造可靠性测试的项目定义,并未清楚规范压力条件及任何具体的数据化标准,而且相关的数据、测试及验算方法也都不用主动提供。
中国半导体产业如果想要掌握这一波市场增长契机,需要中国集成电路设计业与具有成功经验的专业集成电路制造服务公司共同携手。

  台积电协助客户跨越障碍

台积电为帮助客户实现车用电子IC的高质量、可靠性及零故障率的目标,2008年在国际汽车电子协会的年会上提出全球第一套更具体的车用电子工艺验证规格,明确定义且将各项芯片验证规格量化,目前该套规格已被许多国际汽车电子半导体公司接受与应用。
在没有这套更具体的车用电子工艺验证规格之前,客户必须在拿到芯片后才能进行测试。而有了这套工艺验证规格之后,台积电可以从源头就帮客户把关,更好地确保客户电子组件寿命大幅超越车辆的使用年限。
与此同时,台积电开发了“车用电子套装服务”,该服务包含更严密的工艺管制、组件层级的筛选界限、芯片良率测试报废准则、更多的统计工艺控管以及特选的制造设备等。这些措施配合客户的测试覆盖率及测试方法,更能减少实际行车的故障率。经过验证,车用电子套装服务确实能有效降低工艺变异及变异值。
台积电在上海的晶圆十厂及在全球所有的晶圆厂都已成功具备提供车用电子套装服务的能力,可以为中国车用集成电路设计公司提供支撑和服务。台积电目前是全球第一家拥有车用电子工艺验证规格及套装服务的晶圆代工企业。从2008年各类车用电子IC的营收分布情形来看,MCU占据了整个市场营业额的1/4。在MCU中的一个很重要IC模块是嵌入式Flash,台积电是全球唯一能提供给一般客户符合国际汽车电子产业标准(AEC-Q100)且涵盖两个工艺世代(0.25微米和0.18微米)的嵌入式Flash的公司。截至目前,台积电是全球唯一生产超过100万片8英寸车用电子芯片的专业集成电路制造公司。

责任编辑:电子信息产业网
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