环旭电子亮相2024半导体技术和应用创新大会

环旭电子分享车用模组微小化的机遇与挑战

近日，NEPCON ASIA2024半导体技术和应用创新大会在深圳国际会展中心隆重开幕，众多半导体行业专家及业界人士齐聚一堂，共同探讨最新行业趋势，分享前沿研究成果与创新理念。11月7日，“SiP及先进半导体封测技术”论坛上，环旭电子微小化创新研发中心(Miniaturization Competence Center)研发处资深处长沈里正博士发表了精采演讲，为与会者带来了深刻的行业洞见。

车用模组微小化的机遇与挑战

沈处长演讲伊始简要介绍了环旭的相关背景，环旭隶属于日月光旗下，日月光提供从芯片前端封装到模组系统、次系统及软件服务的一站式解决方案，这一优势使公司能够深度理解客户在系统端和芯片端的需求和挑战。随后，沈处长以“车用模组微小化的机遇与挑战”为主题，深入探讨了车用模组封装趋势、微小化的机遇与挑战，并提出产业竞合与建议。

沈处长指出，汽车行业正面临自动驾驶、纯电、车联网以及安全性提升四大未来趋势。随着这些新兴技术的日益成熟，如何在有限的空间内实现更多功能成为一大挑战，模组的微小化与集成化因此显得尤为重要。功能的持续增加要求从芯片、封装到模组层面均要实现更为精准的整合与优化。同时，模组封装过程中还需应对电、热、力等多方面的挑战。特别是随着自动驾驶技术的发展，车辆行驶时间的延长，对模组的散热性能与可靠度提出了更高的要求。在此背景下，创新不仅体现在技术层面，更体现在成本管理上。成本控制不应成为创新的桎梏，而是推动创新的重要动力。在满足性能要求的同时，如何降低成本、快速响应市场变化，已成为企业竞争的关键所在。在技术开发方面，Advanced Packages System in Package，Thermally enhanced solutions， High power density packages和 Robust packages，也将成为推动汽车领域发展的一大方向。

沈处长进一步阐述，随着技术的不断进步，Vehicle Electrical Architecture正经历从Distributed向Domain再向Central的转变。这一转变将对系统整合、零件选择、模组设计等方面产生深远影响。过去，汽车多采用分散式电控架构，各功能域(如安全控制、动态控制等)由独立的控制器负责，导致车内布线复杂且不利于系统高效整合。而今，随着算力的不断提升，集中式电控架构逐渐成为主流。在此架构中，各功能域的控制器被整合到少数几个甚至一个中央控制器中。而考虑到电、热、力以及信号完整性等多个因素，设计过程也变得异常复杂。因此，模块化设计应运而生，通过合理划分模块，实现成本的最优化，同时便于设计、测试和验证，有助于缩短研发周期并提高产品质量和生产效率。

以CPU为例，沈处长展示了从最简单的CPU到更复杂的模组化设计的转变过程。这种转变主要出于速度上的考虑。如今，通过将CPU与其他组件(如机体、电源控制和信息网等)进行模块化整合，可以显著提高整体效率。这种模块化设计不仅适用于汽车领域，同样也可应用于通讯领域。值得注意的是，无论是汽车还是通讯领域，都离不开先进制程技术的支持。无论是在IC端还是封装端进行作业实现，都需要综合考虑电、热、力等多方面因素。

沈处长强调，微缩化、封装成本的降低、整合度的提升、电热力处理的优化以及可靠性的增强都离不开封装领域的深耕细作。封装不仅涉及材料和结构的选择，还包括所使用的设备以及验证方法的确立，这些都是推动概念创新最终落地的关键因素。此外，谁能够在缩短上市时间、保证产品品质的同时实现系统整体成本的最优化，谁就能掌握市场的先机并获得丰厚的回报。随着汽车功能的日益增多，我们也看到了新的切入点。如Compute SoC，ADAS和Connected Car等，它们具有明确的技术和应用需求。

然而，挑战与机遇并存。沈处长认为，只要我们能够找到方法证明其可行性，那么这些挑战就会转化为机会。在汽车领域，企业既想保持稳健又想寻求创新。关键在于谁能填补保守与创新之间的鸿沟?这需要破坏性创新。所谓破坏性创新，就是寻找既优秀又令人安心的方法，在系统端、封装端都能表现出色，同时还要经济实惠。未来我们的目标是在硅、封装、模组和系统方面找到最佳协同方案，实现最优的串联。根据不同的设计结构和对于热、电信、机械强度等要求，决定使用何种载板、结构以及形成最终形态。

最后，沈处长总结了三个重点方向：首先，在微小化方面解决电、热和力方面的问题;其次，要关注组装的复杂度，确保新旧元件能够顺利整合;最后，要重视可靠性的要求，确保所有可能性都得到保护。随着科技的飞速发展，汽车正逐渐从传统的交通工具转变为一个集多种功能于一体的“移动手机”。未来汽车的成本中，电子设备将占据。而自动驾驶、安全性与连接性以及纯电车是未来汽车发展的三大主流趋势。在不增加车内可用空间的情况下增加汽车电子设备的数量，并在现有硬件方案的基础上进一步实现小型化。同时，安全性和可靠性以及成本效益也是不可忽视的关键因素。

产业对话

在随后的产业对话环节中，主持人向沈处长及几位来自知名半导体公司的嘉宾提出了问题。首先，主持人询问行业面临的主要问题。沈处长表示，成本常被视为创新的阻力，但实际上它更应被视为推动创新的重要力量。他通过实例阐述了这一观点：有企业曾通过技术创新帮助客户节省了一半的空间并简化了系统管理流程，然而客户并未因此愿意支付额外费用。面对这一困境，沈处长呼吁行业应从根本上改变对成本的看法。他认为，成本考量不应仅局限于眼前利益，而应从整个产品生命周期出发全面评估创新带来的实际价值。只有这样，才能真正激发创新活力并推动行业持续发展。

接着，主持人请嘉宾探讨行业未来的发展方向，沈处长表示，“系统封装化，封装系统化”(System in a Package, Packaging a System)已成为技术发展的必然趋势。从Single Chip到Multi - Chip，再到如今备受瞩目的Chiplet，这一演变彰显了技术发展的系统化趋势。随着异质整合(Heterogeneous )技术的不断突破，在系统封装化的浪潮中微缩化成为了一个不可忽视的关键词。我们必须将系统的设计概念用封装制程来实现从而实现突破性的创新，并将高阶段的硅和封装技术落地应用。

结语

感谢沈里正处长的精彩分享，让在场听众对车用模组封装趋势和未来发展方向有了更深入的了解。