从消费电子到汽车前装，芯片公司要解决哪些难点？

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）随着消费电子市场增长乏力，在近几年有一个很明显的趋势是，很多原本在消费电子领域的芯片厂商，都开始拓展工业、汽车等领域的业务，以寻求新的增长点。在去年多家半导体巨头的财报中我们也能够发现，工业、汽车的业务在营收占比中都有所提升，也从一定程度上反映出工业、汽车市场的高景气度。

从芯片的应用场景来看，从消费电子到工业、再到汽车，工作环境对安全性的要求提升，对于芯片本身可靠性提出了更高的要求。而展开来说，车规芯片产品需要从开发到制造工艺，甚至是最终导向市场的阶段都与消费电子产品有多方面的差异。

为了了解芯片公司如何成功从消费电子领域转向汽车领域，电子发烧友近期采访到人机界面解决方案供应商敦泰电子。敦泰的产品线包括显示驱动芯片、触控芯片、In-cell触控显示单芯片（IDC，市场上也称之为TDDI）等，在智能手机等消费电子产品上有着广泛应用，IDC芯片累计出货已经超过三亿颗。

车载屏幕数量尺寸齐升，IDC芯片需求增速明显

随着汽车智能化的趋势，车载屏幕尺寸以及数量都在迅速增加。CINNO Research的数据显示，2021年前三季度，中国市场的新能源乘用车中控显示屏（CID）12.0及以上尺寸段的销量占比为48%，较传统燃油车同尺寸段CID提升29%。同时，除了传统的中控和仪表盘两块屏幕之外，娱乐、控制等应用中有采用更多屏幕的趋势。IHS预测，到2030年，配备3块屏幕以上的汽车数量将会占汽车市场的20%左右。

2017年，敦泰开始布局汽车市场，其车载显示驱动芯片在2017年开始量产，2019年成功打入宝马供应链；触控芯片2018年打入兰博基尼供应链；IDC芯片于2020年在现代、玛莎拉蒂等车型上正式量产，近期更在吉利汽车与奔驰汽车联合打造的smart精灵#1上得到应用。

敦泰中大尺寸显示市场处副处长萧培宏

在车载屏幕数量尺寸齐升的趋势下，用户体验升级使得IDC芯片也得到了市场关注。据敦泰中大尺寸显示市场处副处长萧培宏介绍，敦泰深耕多年的IDC芯片能够为汽车屏幕带来外观效果上一体黑的绝对优势，让车载屏幕看起来和整车内饰环境融为一体，从而提升驾驶座舱的高级感，因此受到汽车客户的青睐，增长迅速。

从2020年正式量产开始截至2022年上半年，敦泰车用IDC芯片在两年多时间内已累积出货达八百万颗。

从消费电子到汽车，需要面对哪些难点？

不难发现，近年消费电子产业链中，各大企业纷纷加速入局智能汽车行业，多家消费电子终端巨头宣布造车，供应链企业也开始布局汽车领域，转型Tier1或投资汽车代工。但在这样的趋势之下，汽车终端对供应链的高标准，对于整个电子产业链来说也是一次挑战。

以敦泰的IDC芯片产品为例，萧培宏表示，相比于消费类电子产品，车用IDC芯片在产品开发、生产制造（产能）、品质规格和市场推广这四个环节都有不同的难点需要克服。

首先是在产品开发上，车用产品在EMI & ESD所需要的标准，要远高于手机应用。同时，车载的大屏幕应用让车载芯片需要多颗（2或3颗）级联技术，这是手机IDC所不需要面对的问题。

而面对车载大屏应用对IDC的需求，从智能手机领域开始，其实也经历了一个技术迭代的过程。据萧培宏介绍，敦泰在业界最早开发出IDC芯片，最早将IDC技术应用在智能手机领域（一颗IDC芯片即可驱动手机屏幕）。通过对IDC级联技术的研发，敦泰IDC芯片的应用领域从智能手机扩展到平板电脑/笔记本电脑等中大尺寸屏幕上（两颗IDC芯片级联驱动平板/笔电等中大尺寸屏幕）。在面向汽车市场的应用开发时，敦泰将IDC芯片的两颗级联技术进一步开发到三颗级联用以支持更大屏幕。

在生产制造（产能）方面，与手机芯片的晶圆相比，车载芯片所需晶圆的电压规格要更高，需要特殊的产能。为解决这一问题，敦泰作为芯片原厂，与晶圆厂一同合作开发车用IDC芯片所用的晶圆，不断进行测试和调整直至产品量产。

另外，在过去很长时间中的缺芯潮中，由于车载芯片所需要的制程电压和制程工艺都相对特殊，而伴随着车载需求的大幅上升，令目前市场上车载芯片产品的产能还是较为紧张。因此能够获得芯片产能，特别是车规芯片所用到的晶圆产能，是芯片厂商稳定供货的强有力保证。

据了解，2021年晶圆缺货这一因素，推动着车载显示芯片开始从缺货的8英寸晶圆的DDIC转往12英寸晶圆所生产的IDC产品。而敦泰车载产品目前供应充足并出货持续攀升，制程部分主要产能来自12英寸先进晶圆产能来进行生产制造。

那么敦泰如何应对目前晶圆产能短缺和代工价格高涨的现状？萧培宏表示，汽车产品线高单价、客制化且生命周期长的特性，将有助于实践公司多元化产品线，提供长期且稳定的营收与获利来源，所以敦泰会通过一些积极的措施，如与晶圆厂签订相关协议等，来稳定车载产品所需的产能供给。

而在品质规格的环节上，车用芯片需要通过更为严格、长周期的验证，必须通过国际汽车电子协会的AECQ可靠度标准，以及符合零失效（Zero Defect）的供应链质量管理标准IATF16949规范。敦泰的车规芯片均已通过AEC-Q100认证，产品制程上符合IATF16949规范，为汽车客户提供稳定可靠的品质保障。

除此之外，在市场推广上，技术支持是芯片产品的重要竞争力之一。在客户应用阶段，萧培宏还表示敦泰拥有布局完整的工程服务团队，且在全国都有FAE团队可快速响应客户的需求，为客户提供从开发到量产的一条龙技术支持服务。

目前敦泰的车规级IDC已经成功导入全球汽车厂商，应用于玛莎拉蒂、富豪、丰田、日产、现代、上汽、吉利、比亚迪、东风、长城、长安等知名汽车品牌车型。

总而言之，芯片公司从消费电子进入到汽车领域，需要本身过硬的实力，而这里的“实力”包括在产品上满足车载应用的需求，通过严格的可靠性、稳定性测试；同时在产能上，还需要与晶圆代工厂有良好的合作，在保证产品达到车规级要求的同时，还要拿到相应的产能供应；在市场上，通过提供更完善的技术支持服务，提升产品的“软竞争力”。

车载市场LTPS面板占比快速上升，持续布局显示性能升级

前文提到，车载屏幕的一个很明显趋势是，数量在增多的同时在往大尺寸发展。不过在满足数量以及尺寸需求之后，车载屏幕由于应用环境的原因，对于显示性能，比如亮度、分辨率、触控、观感体验等需求也在不断提高。在提到车载终端需求在近几年的变化时，萧培宏表示，汽车屏幕性能不断升级、以及LTPS面板产能过剩，使得面板厂开始进行大量转型，这些因素推动者LTPS显示屏在车载市场的占比快速上升，而敦泰车载IDC产品可以同时支持LTPS & a-Si ，非常符合这一趋势。

“汽车显示以及人机交互上，未来随着汽车智能化发展加速，车载显示朝着大尺寸、多屏化、高清化、交互性、多形态化发展，对于显示的性能要求也有更高的要求，包括高对比度、低反射率、宽视角、高亮度、触控以及快速响应等。”

萧培宏透露，因应汽车显示屏的这些发展趋势，敦泰会重点开发local dimming（区域调光）控制芯片，配合miniLED背光显示屏，即可在高对比度和省电效果上有优异表现。针对车载显示朝大尺寸发展这一趋势，敦泰继续提升IDC芯片级联的LTDI技术，在更大屏趋势持续布局，目标是将最大可支持屏幕尺寸从目前的17英寸，提升到30英寸以上。