視點 | 長電科技鄭力：車廠缺芯下的反思

鄭力講到，其實汽車行業超過九成的創新基于芯片。1885年卡爾奔馳制造了第一輛汽車，當時不含任何電子元器件，全球每年因汽車事故喪生人數不過百。到2019年特殊了生產的Model S新能源汽車其車載啟辰半導體價值總計超過1000美元，但如今全球每年超過135萬人因汽車事故喪生。
那當汽車芯片來到制造環節，是怎樣的情況呢？首先讓我們來看下全球汽車芯片成品制造市場的基本情況：2020年OSAT市場總量為43億美元，市場從2020年第三季度開始反彈，諸如WB/FC引線框、基板及TO封裝開始提上需求。新能源、無人駕駛、車載娛樂等新的增長驅動力出現。

鄭力分析到，當前車載芯片成品的應用分類主要包括四大類：ADAS處理器及微系統、車載信息娛樂與車輛安全、車載傳感器及安全控制以及新能源及驅動系統。
拿ADAS芯片來說，其中包括各種毫米波雷達、激光雷達、超聲波（倒車）雷達等的高需求；車載信息娛樂要求高頻應用、高度集成化，而且不斷壓低成本的市場屬性使得車載娛樂與消費電子異曲同工；車載傳感器則要求開腔體塑模SOIC封裝，可濕焊封裝（如下圖），MEMS傳感器的需求越來越多；車載功率芯片也發生了大的封裝創新，如新能源汽車及充電樁需要高能量密度的IGBT和SiC封裝。

比較典型的，現在QFP與BGA已成為車載MCU的主流封裝。2021年全球車載MCU銷量預計65億美元，而超過90%的8-16位車載MCU均采用WB QFP封裝。在這方面，長電科技累計已出貨了千億顆QFP。再者，ADAS等更多I/O應用所需額的32位車載MCU大多采用WB或FC的BGA封裝實現。

鄭力還介紹到，車規級倒裝產品也在走向大規模量產。芯片倒裝技術使用與AECQ100 Grade-1/2認證的高精密封裝MCU/ADAS。長電科技已量產倒裝芯片的Line/Space達10微米；Bump Pitch小至70微米。

而系統級封裝（SIP）適用于AECQ100 Grade-2認證的多功能、高度集成的ADAS、車載娛樂、傳感器等融合應用。由于新能源汽車對熱處理、能量密度及效率等要求趨嚴，所以DBC/DBA逐漸成為功率半導體封裝的主角。 與此同時，封裝線材價格逐漸上揚，常見的封裝線材包括鈀、銀、銅再到金，價格差距較大。如今車規銅線QFN/BGA產品開始嶄露頭角，這是因為銅線成本低，這成為汽車半導體打線新品的首選，而且銅線較硬，其鍵合性比金線低，易損傷Pad，對制程控制的要求較高。

所有這些都要求車載芯片成品制造工藝走向精益化。鄭力講到，車載芯片成品制造的四大關鍵要素包括技術、制程、質量和意識。而且需要明確的一點是，車載與消費類芯片成品制造大不相同。

鄭力還強調，今后，設計及仿真服務成為芯片成品集成的關鍵，跨越整個產品生命周期的上下游協同設計、協同設定標準等模式至關重要。

最后，鄭力總結道：此次汽車缺芯只是在表面上給了我們提示，汽車產業和芯片產業已不僅僅是上下游的關系。后疫情時代車載芯片制造供應鏈將開啟大規模重組模式并引發全新機遇。再者，車載芯片高集成高性能化推動成品制造技術創新并促進產研生態成長。創新車載芯片成品制造重在工程質控管理經驗和系統設計流程的制定。