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半导体技术在汽车上的应用及未来发展
发表时间:2011-06-29 15:53:01

      近年来,由于追求汽车的环境、安全、舒服与方便,汽车电子技术正急速向汽车领域渗透与扩展。在上世纪80年代之前,微型计算机、微处理器、半导体传感器及功率半导体正方兴未艾,但迄今却已起到主宰车辆性能的作用。

      汽车电子技术的不断扩展

      包括发动机和变速器的车辆动力系统控制,车身底盘控制,安全行驶控制,实现多媒体等多个车载系统,正在不断推向实用化。

      电子控制单元是对传感器等的输入进行处理,以驱动电机等执行机构,并通过车载局域网相互通讯与控制控。电子控制单元由接受各种传感器和控制开关信息的输入电路,模拟/数字转化电路,微型计算机、电源、输出电路,功率半导体、车载局域网等构成。而且在最近,传感器和执行器已经实现智能化。

      半导体传感器技术

      传感器作为现代汽车上电子控制系统的重要组成部分,它担负着发动机的燃油喷射、电子点火、怠速控制、废气再循环及底盘部分的传动、行驶、转向、制动、中央闩锁、自动空调等汽车各大电子控制单元的信息采集和传输,是电子控制单元中非常重要的元件。

      混合式IC与功率半导体技术

      陶瓷基板上实际安装了微型计算机、复合集成电路、功率半导体器件、无源部件等。小型轻量、耐环境性优的混合式IC已产品化。

      功率半导体分为100V以下的低耐压;200V左中的中耐压以及500V以下的耐高压三个系列。低、中耐压系列采用MOS功率半导体;高耐压系列采用IGBT;分别使用。能耐受严格的浪涌环境。具有可靠性高和低消耗的特性。

      未来的汽车电子化技术--高集成化技术

      目前,加强了车载半导体单芯片化的意向,日本denso公司为有效体现这一意向。开发了沟道介质绝缘处理技术。即使对微型计算机中的FLASH等闪存,依然混载着5V的输入输出功能,并在单芯片上实现此功能,减低了无线电噪音和达到高的实时性。但是大规模集成电路加式处理的细化、首先从90nm工艺开始,不同类器件的混载比较困难,加上漏损的急据增加,必须采取对策。

      此外,随着系统及封装技术的不断进步与扩展,将来,可预测在难于单芯片化的场合,或因细化出现品种多、数量少而使开销经费增多,利用系统级封装技术的场合会越来越多。

      车载半导体的可靠性

      以前存在的主要问题是:半导体初期的可靠性不高。伴随着半导体加工处理的细化,以及高温的工作环境,预计会出现配线和支柱部分的所谓电位移以及应力迁移等劣化故障,将来,每台车辆因半导体配置数量的增加,以及进行电传控制的变速箱应用 ,必须针对软误差采取对策。

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