半导体成本将占50%,如何护驾自动驾驶?

2019/04/23

       半导体技术 正在推动百年汽车产业的革命。随着 ADAS系统 的升级,向无人驾驶的无限接近,越来越多的CMOS传感器、MEMS传感器以及探测雷达被用来感知周围环境。同时, 新能源汽车 动力系统的电气化使得功率器件使用量大幅增加,而由于其动力结构发生改变,也为电源管理芯片带来了新的发展机会……在自动驾驶和新能源的“双驱力”下,半导体正在颠覆传统汽车产业的路上高歌猛进。根据普华永道数据,到2030年,一辆电动车和L5级别的无人驾驶汽车中,电子元器件成本约占整车成本的50%。

timg.jpg

       技术是把双刃剑。半导体在驱动汽车革命前进的同时,也带来了一定的风险。统计显示,47%的零公里故障源于电子元器件缺陷。这其中包括随机故障(18%),系统故障(29%)和测试覆盖率故障(14%)。随着汽车的自主化程度越来越高,芯片的缺陷检测正变得越来越重要。

制程控制从源头为汽车芯片安全保驾护航

       汽车芯片越来越小的尺寸以及更高的集成度,使得生产制造更为复杂。而任何细小的错误都将导致重新流片,付出巨大的代价。从晶圆到封装、组装,到汽车出厂后的零公里故障,再到最后的召回,每错过一个阶段,纠正问题的成本就会增加10倍。那么,如何能在源头就发现问题,最低成本消除缺陷?

       制程控制主要包含两个部分,一是检测,找出关键缺陷,二是量测,测量关键参数,例如线宽、高度及侧壁刻蚀角等等。

潜在的可靠性缺陷是最危险的!

       因为事关人身安全,因此零缺陷对于汽车行业至关重要。最危险的是中间存在潜在缺陷的die,它很有可能在测试过程中被忽略,混入车身系统中。当你驾驶汽车时,随着电子迁移、张力迁移等变化,它可能会发生短路。潜在的可靠性缺陷是最危险的!它可能会通过各种标准测试,在设备发货时也不会发现问题,但它们在不同环境中可能会以某种方式激活,最终影响整个系统的运行或导致系统失效。

timg (1).jpg

汽车电子制程控制三要素

      汽车电子发展很快,一些前沿的汽车电子芯片对可靠性提出了新要求。为满足这些要求,需要新的制程控制方法。主要有三点:一是大大减少基线缺陷;二是可以捕捉偏移的更高的采样率;三是智能在线缺陷检测,提升筛选的准确性。

技术实现更好的芯片筛选测试流程如下:首先,对晶圆进行电气测试;其次,把硬件和PAT算法组合,检测出违反特定测试规范的异常或故障芯片;最后,将异常芯片去除。

       随着汽车的电气化、自动化和智能化的程度越来越高,芯片缺陷检测也将变得越来越重要。并且,机器学习和人工智能的运算能力和功能也日益强大,将会更多地参与到汽车芯片异常检测之中。