智能汽車中車用電子封裝技術發(fā)展

一年一度的中國集成電路設計業(yè)年會(ICCAD)在廈門順利召開，產業(yè)同仁們匯聚一堂，共同探討未來芯發(fā)展。車用電子作為最熱門的話題之一，引發(fā)更多的關注焦點，日月光汽車工程處資深處長沈政昌為大家深度剖析智能汽車中車用電子封裝技術發(fā)展。

智能化 綠能化 安全可靠性

從2021年至2027年，車用電子產品的年復合成長率將達到10%以上。沈處長表示，驅動車用電子發(fā)展的主要是來自自駕、電能與智能的需求。半導體元件在汽車成本中的比例將于2024年達到1.8%，每一輛汽車所含的半導體元件價值將達到1000美金以上。

在ADAS智能化方面，傳感器猶如汽車的眼睛，主要的元件有圖像傳感器、雷達與MEMS，當汽車感應到外界的所有狀況時，透過MCU或者HPC做計算，進行回饋與制動。因為需要計算越來越多的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的QFP產品已無法完全滿足，因此打線BGA甚至Flip Chip BGA更受青睞。而汽車對data center傳遞訊號時，透過Wafer Level CSP或系統(tǒng)級封裝SiP封裝技術，可以達到更好的屏蔽效果，大幅降低訊號干擾。

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

日月光在車用電子方面目前主要著重在ADAS、電能、信息娛樂以及安全性領域MCU的封裝技術發(fā)展。如汽車中的雷達，在高頻的使用環(huán)境下，eWLB透過扇出型封裝Fan Out技術，由模封材料(Molding Compound)做五面的包封達到良好的屏蔽效果，即使在高頻77 GHz環(huán)境下，信號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(Wire Bond + Flip Chip)將傳感元件與ASIC整合在一個封裝里面，可達到MSL1與Grade 0標準。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系列解決方案對智能汽車來說是靈活性非常高的封裝技術，不同的QFN封裝方式提供不一樣的解決方案以滿足不同的需求。例如，Wettable QFN解決方案具有良好的SMT后Solder Wetting的可見性、可通過AEC Q006 及Grade 0要求，適用于汽車的信息娛樂系統(tǒng)；MRT QFN/Routable QFN具有高I/O、靈活布局和成本低等優(yōu)勢，具有優(yōu)異的熱能和電性性能，可運用在需要高I/O或者高運算的元件上；Flip Chip QFN利用最短傳達路徑、低功耗的特點多運用在PMIC或電池管理上。

銅打線能力

智能汽車對可靠性要求非常高，利用Wire Bond技術可使MCU性能更安全。銅線具有成本低、電阻率小、金屬遷移速率低等特性，而可靠性更甚于金線。日月光透過銅材料的選擇，讓銅球形成一層保護層，同時提供客戶最佳的設計建議及過程表征的有效評價指標，避免銅線焊盤裂紋(Pad Crack)與腐蝕，達到AEC Q100/ Q006 0級別標準。

智能制造

日月光智能制造進一步提高汽車芯片良率及效率。透過AI，從設計開始，可以藉由監(jiān)控系統(tǒng)及時預測機臺的健康狀況，在沒有到達保養(yǎng)期限之前進行預知保養(yǎng)。結合智能系統(tǒng)讓每一顆IC從最開始到最后一步都有非常完整的生產履歷。利用高自動化的智能工廠，不再依靠“人”去做每一件事情，大大降低人為疏忽，保證自動生產最重要的穩(wěn)定性與一致性。

日月光在車用電子封裝領域有超過20年的經(jīng)驗，提供車用電子應用領域的封裝與技術解決方案，專業(yè)的工程團隊為客戶提供車用電子封裝服務，致力于與客戶精誠合作，作為客戶開發(fā)團隊和生產設施的延伸。

審核編輯 ：李倩