智能汽车中车用电子封装技术发展-电子发烧友网

一年一度的中国集成电路设计业年会(ICCAD)在厦门顺利召开，产业同仁们汇聚一堂，共同探讨未来芯发展。车用电子作为最热门的话题之一，引发更多的关注焦点，日月光汽车工程处资深处长沈政昌为大家深度剖析智能汽车中车用电子封装技术发展。

智能化绿能化安全可靠性

从2021年至2027年，车用电子产品的年复合成长率将达到10%以上。沈处长表示，驱动车用电子发展的主要是来自自驾、电能与智能的需求。半导体元件在汽车成本中的比例将于2024年达到1.8%，每一辆汽车所含的半导体元件价值将达到1000美金以上。

在ADAS智能化方面，传感器犹如汽车的眼睛，主要的元件有图像传感器、雷达与MEMS，当汽车感应到外界的所有状况时，透过MCU或者HPC做计算，进行回馈与制动。因为需要计算越来越多的数据，传统的QFP产品已无法完全满足，因此打线BGA甚至Flip Chip BGA更受青睐。而汽车对data center传递讯号时，透过Wafer Level CSP或系统级封装SiP封装技术，可以达到更好的屏蔽效果，大幅降低讯号干扰。

而在绿能与节能需求方面, 不止芯片从第一代半导体MOSFET到第二代GaN至第三代SiC都朝绿能、节能的方向发展，封装的技术发展亦同步从传统的Power QFN, 进化到 Chip embedded与粗线径打线的封装技术，进而提供高电压、大电流及低能耗的解决方案。

日月光在车用电子方面目前主要着重在ADAS、电能、信息娱乐以及安全性领域MCU的封装技术发展。如汽车中的雷达，在高频的使用环境下，eWLB透过扇出型封装Fan Out技术，由模封材料(Molding Compound)做五面的包封达到良好的屏蔽效果，即使在高频77 GHz环境下，信号损失仍维持在非常好的效能。传感器方面如加速器、陀螺仪等，在QFN或LGA使用Hybrid的封装技术(Wire Bond + Flip Chip)将传感元件与ASIC整合在一个封装里面，可达到MSL1与Grade 0标准。在图像传感器中，iMBGA较传统的图像传感器iBGA在相同的单位面积里提供更高的解析度，利用二次注塑成型(Over Molding)在不影响成本的情况下，有效阻绝光的干扰。

QFN系列

QFN系列解决方案对智能汽车来说是灵活性非常高的封装技术，不同的QFN封装方式提供不一样的解决方案以满足不同的需求。例如，Wettable QFN解决方案具有良好的SMT后Solder Wetting的可见性、可通过AEC Q006 及Grade 0要求，适用于汽车的信息娱乐系统；MRT QFN/Routable QFN具有高I/O、灵活布局和成本低等优势，具有优异的热能和电性性能，可运用在需要高I/O或者高运算的元件上；Flip Chip QFN利用最短传达路径、低功耗的特点多运用在PMIC或电池管理上。

铜打线能力

智能汽车对可靠性要求非常高，利用Wire Bond技术可使MCU性能更安全。铜线具有成本低、电阻率小、金属迁移速率低等特性，而可靠性更甚于金线。日月光透过铜材料的选择，让铜球形成一层保护层，同时提供客户最佳的设计建议及过程表征的有效评价指标，避免铜线焊盘裂纹(Pad Crack)与腐蚀，达到AEC Q100/ Q006 0级别标准。

智能制造

日月光智能制造进一步提高汽车芯片良率及效率。透过AI，从设计开始，可以藉由监控系统及时预测机台的健康状况，在没有到达保养期限之前进行预知保养。结合智能系统让每一颗IC从最开始到最后一步都有非常完整的生产履历。利用高自动化的智能工厂，不再依靠“人”去做每一件事情，大大降低人为疏忽，保证自动生产最重要的稳定性与一致性。