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車用電子規範嚴苛 羅姆半導體提供質量具精解決方案

羅姆半導體設計中心工程師粘承允指出,汽車運作涉及人體安全,因此其標準規範向來嚴苛。

無人自駕車在科技與汽車兩大領域成為熱門議題,在龐大商機吸引下,這兩大產業的廠商都積極展開布局,雷諾與日產聯盟就是認為汽車將進入「CASE」世代,將電動車與自動駕駛列為中期營運計畫,羅姆半導體設計中心工程師粘承允指出,「CASE」中的4個字母分別為Connected(互聯)、Autonomous(自動)、Sharing(共享)與Electric(電動),其意義就是物聯網,而物聯網再與ADAS整合,就會達成自駕車目標。

對於自駕車的發展,粘承允認為未來兩年會是成長的時期,他引述羅姆半導體內部所做的產學報告,從2020年開始,SAE定義的自駕車等級中的level 2(部分自動化)與level 3(有條件自動化)每年會以雙倍力道成長,而在2030年,level 5完全自動化的自駕車將會問世。不管是哪個層次的自駕車,都需要兼具效能與穩定度的半導體元件,粘承允表示,車用電子的規範相當嚴苛,光以溫度為例,車輛在運作時車體內的溫度都在70~80℃,而在高緯度國家,車輛所停放的戶外環境氣溫常在0℃以下,因此車用標準AEC-Q100光是溫度就有4種規範,等級3是-40~85℃、等級2是-40~105℃、等級1是-40~125℃、等級0則是已達軍規的-40~150℃。

車用電子嚴苛的溫度規範,來自於汽車必須維持高穩定運作的要求,粘承允指出,車輛運作涉及身體安全,因此所有車廠都將穩定度列為元件選購的第一考量,因此對元件的要求是零容錯率,與一般消費性產品元件的抽測方式不同,車用電子為確保系統穩定,AEC-Q100所規範的應力、生命週期、組裝完整性、可靠度、電氣、缺陷篩選、封裝完整性等項目,所有零組件都必須100%全部測試。

AEC-Q100只是車用領域的基本標準,多數車廠還會要求元件供應商所提供的產品必須通過其他規範,像是ISO/TS-16949或ISO-26262,其中ISO-26262是透過監察機制確認車用元件的穩定度,評估其風險等級,而羅姆半導體已在2018年取得其製程認證。除了通過各類車規認證,羅姆半導體的車用電子產品線也相當完整,從整體布局來看,其產品線可分為3類,電動車部分以SiC為主,車用電源零組件為羅姆半導體的本業,在影音方面則是有LAPIS系列。

電動車領域,在2009年購併了SiC晶圓廠SiCrystal後,羅姆半導體成為全球唯一擁有SiC一條龍製程的半導體廠商,由於從晶圓製造到封裝製程全部自主,因此可掌握產品良率,為電動車提供高品質SiC產品,之前也曾贊助電動方程式賽車。電源是羅姆半導體強項,產品齊全且品質精良,近期的指標性產品是「Quick Buck Booster」方案,此方案以快速補償電壓的作法,解決了汽車怠速啟停時,常因電池電壓瞬降導致後端元件失效的問題,讓電源輸出更穩定。至於以影音為主的LAPIS系列目前在市場上已多有應用,近期開始成為多款新車配備的電子後照鏡,就有台灣汽車零配件廠商採用LAPIS產品。

在科技的帶動下,汽車架構近年來開始轉型,這幾年汽車系統所使用的半導體數量快速增加,半導體元件與模組廠商的投入也越來越積極,粘承允指出,羅姆在此領域已有完整布局,再結合長期投入的半導體技術研發,將可提供市場質量具精的車用電子產品。


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