中國市場的汽車生產(chǎn)量逐年提升，從2008年到2013年期間，中國車用電子市場的年復(fù)合成長率為17.5%，同一時間全球的成長率只有8%。而且，中國每輛車平均花在半導(dǎo)體上的費用也逐年提高，預(yù)計從2008年到2013年，中國每輛車半導(dǎo)體支出的年復(fù)合成長率為7%。但針對如此龐大的市場需求，中國IC設(shè)計公司所提供的比例卻非常低。
車用電子面臨兩大難點
車用電子為何難做?它與一般IC的最大差別有兩點：
一是車用電子操作溫度的變動范圍較大。例如，在儀表板上所用到的IC就與發(fā)動機附近的IC對溫度的承受力截然不同，因為發(fā)動機運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱度很容易就超過150℃，因此，發(fā)動機附近的IC必須要更耐熱。
二是在可靠性與質(zhì)量方面的要求更為苛刻。由于汽車電子比一般消費性電子產(chǎn)品在安全性和可靠性上要求更高，因此對零故障率的要求遠高于消費電子IC。加上車用電子組件的耗損常因嚴(yán)酷的操作環(huán)境而加速，因此半導(dǎo)體工藝必須確保這些電子組件的壽命能超越車輛的使用年限。
針對上述兩大方面要求，國際汽車協(xié)會針對車用電子組件產(chǎn)品的操作溫度，從Grade0的-40℃至+150℃到Grade4的0℃至+70℃，共有5種等級。這一產(chǎn)品驗證規(guī)格針對車用IC功能及其所在的不同位置，提供了相當(dāng)完整的定義。但是在IC工藝驗證規(guī)格上，國際汽車電子協(xié)會著重于芯片制造可靠性測試的項目定義，并未清楚規(guī)范壓力條件及任何具體的數(shù)據(jù)化標(biāo)準(zhǔn)，而且相關(guān)的數(shù)據(jù)、測試及驗算方法也都不用主動提供。
中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)如果想要掌握這一波市場增長契機，需要中國集成電路設(shè)計業(yè)與具有成功經(jīng)驗的專業(yè)集成電路制造服務(wù)公司共同攜手。
臺積電協(xié)助客戶跨越障礙
臺積電為幫助客戶實現(xiàn)車用電子IC的高質(zhì)量、可靠性及零故障率的目標(biāo)，2008年在國際汽車電子協(xié)會的年會上提出全球第一套更具體的車用電子工藝驗證規(guī)格，明確定義且將各項芯片驗證規(guī)格量化，目前該套規(guī)格已被許多國際汽車電子半導(dǎo)體公司接受與應(yīng)用。
在沒有這套更具體的車用電子工藝驗證規(guī)格之前，客戶必須在拿到芯片后才能進行測試。而有了這套工藝驗證規(guī)格之后，臺積電可以從源頭就幫客戶把關(guān)，更好地確?？蛻綦娮咏M件壽命大幅超越車輛的使用年限。
與此同時，臺積電開發(fā)了“車用電子套裝服務(wù)”，該服務(wù)包含更嚴(yán)密的工藝管制、組件層級的篩選界限、芯片良率測試報廢準(zhǔn)則、更多的統(tǒng)計工藝控管以及特選的制造設(shè)備等。這些措施配合客戶的測試覆蓋率及測試方法，更能減少實際行車的故障率。經(jīng)過驗證，車用電子套裝服務(wù)確實能有效降低工藝變異及變異值。
臺積電在上海的晶圓十廠及在全球所有的晶圓廠都已成功具備提供車用電子套裝服務(wù)的能力，可以為中國車用集成電路設(shè)計公司提供支撐和服務(wù)。臺積電目前是全球第一家擁有車用電子工藝驗證規(guī)格及套裝服務(wù)的晶圓代工企業(yè)。從2008年各類車用電子IC的營收分布情形來看，MCU占據(jù)了整個市場營業(yè)額的1/4。在MCU中的一個很重要IC模塊是嵌入式Flash，臺積電是全球唯一能提供給一般客戶符合國際汽車電子產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(AEC-Q100)且涵蓋兩個工藝世代(0.25微米和0.18微米)的嵌入式Flash的公司。截至目前，臺積電是全球唯一生產(chǎn)超過100萬片8英寸車用電子芯片的專業(yè)集成電路制造公司。
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