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車用電子封裝趨勢與解決方案

全球節能減碳的趨勢發展下,電動汽車蔚為潮流,不畏疫情衝擊持續增長。消費者對汽車座艙舒適性、安全性及影音系統的要求日益提高等都推動車用電子封裝技術朝高可靠性、高性能及高效率的方向發展。日月光高雄廠車用電子工程處處長沈政昌指出,未來5年車載資訊娛樂系統(infotainment)、先進駕駛輔助系統(ADAS)、油電混合車以及電動車,是驅動車用電子成長的3大應用;類比IC、分離式元件、系統級晶片(SoC)和記憶體晶片,是車用電子主要4大半導體元件。

談到車用半導體封裝技術的發展,沈政昌表示,在先進駕駛輔助系統(ADAS)上,除了傳統的運動感測器(Motion Sensor)及加速器外,CMOS圖像感測器扮演重要角色。日月光透過整體模具設計降低成本效益,以更小的封裝使CMOS圖像感測器實現更高解析度,達到良好的偵測效果。此外,先進的ADAS處理器需要能對車輛行駛狀態與車內、外環境變化感測資訊進行大量高速演算分析,期望在發生危險之前提早警示並採取合宜防禦措施。為滿足ADAS處理器運算能力的要求,日月光提供Bump pitch尺寸微小化的先進覆晶封裝技術,並採用可以減少PCB層數的無芯基板 (Coreless Substrate),以有效提升成本競爭力。日月光車用電子FCCSP/FCBGA技術已達到7奈米晶圓制程,Bump pitch尺寸縮小至110um,為客戶提供更好的解決方案。

 
ASE Smart Automotive ADAS
 

 

在汽車雷達方面,嵌入式晶圓級球格陣列封裝(eWLB)比Flip Chip及Wire Bond具有更短的線路輸出,在高頻操作狀態下具有出色的電性表現。此外,嵌入式系統整合封裝(aEASI)較傳統的QFN封裝具有小型化、設計靈活等優勢,在高電流下可以減少20%耗能,提高高可靠性和高功率,在中型功率元件應用上具有極大的競爭優勢。

隨著汽車產業進一步邁向智慧化發展,車用晶片的複雜度和尺寸要求不斷增加,車用晶片封裝的可靠性和安全性要求勢必越來越嚴格。日月光打線(Wire Bond)製程能力已超過國際規範AEC-Q006的規定標準,配合客戶的穩健設計及過程表徵的有效評價指標避免焊盤裂紋(Pad Crack)與腐蝕,使打線封裝品性能更安全。不僅如此,強化車載系統之網路安全功能管理與流程,將功能安全整合網路安全製造的概念貫穿生產製造流程,日月光高雄廠通過德國TUV NORD認證,成為全球首家榮獲 ISO/SAE 21434國際車用網路安全標準且100%符合的半導體封測大廠

 
ASE smart wire bonding line
 

全球首創打線智慧產線

 

隨著汽車電動化、車聯網、自動駕駛等技術不斷落地,零缺陷的汽車電子元件變得愈加重要,而自動化技術可以進一步協助提高晶片封裝良率,降低封裝成本並提高製造效率。日月光全球首創打線智慧產線,助力客戶實現生產製造智慧化、標準化、高效化。在生產過程中使用、保存與追溯有關設備、材料和工藝類型的所有資訊,同時將資訊用於分析和問題跟蹤,保證生產可追溯性。降低操作員在作業上的人為疏忽,達到高效集中的系統管控,良率提升,確保汽車批量產品的一致性和穩定性。

日月光擁有20多年車用電子封裝經驗,提供所有車用電子應用領域的寬頻帶封裝和技術解決方案,從Wire Bond、Flip Chip、Wafer Level CSP到a-EASI封裝,與全球前十大車用大廠緊密合作,協同發展。同時日月光專業的車用電子工程團隊提供從產品研發至產品量產一站式車用電子封裝服務,作為客戶開發團隊和生產設施的延伸。

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