车用半导体技术发展趋势

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车用半导体采用了各种不同的控制系统。在ECU以及智能型驱动器中，使用了混载数字回路、模拟回路以及负载驱动电路的复合Ic、微控制器以及分离式部件等。汽车传感器则针对行驶、转弯、停止、安全、舒适、环境、信息、通信的用途，搭载了可以侦测温度、压力、加速度、位置、角度、回转、流量等的传感器，并透过使用硅材料的MEMS技术极度缩小体积。

一、汽车电子领域的半导体技术

大部分的汽车电子产品都具有ECU，并且以其为核心，处理传感器等的输入信息，驱动马达等的驱动器，并以车内LAN网络(Local AreaNetwork)实施Ecu彼此之间的通信。Ecu配备有通信电路，以当作维持与传感器、处理开关输入的输入处理回路、AD(模拟与数字)变换回路、微控制器、电源、输出处理回路、电源部件以及其他ECU的通信手段，而组成的零件几乎都是半导体。图1为ECU方块图。

汽车对环境性能、安全性与舒适性的要求越来越高，为了实现这些要求，未来汽车电子的搭载数量将会越来越多。最近在车载传感器方面，出现了使用MEMS技术的压力传感器以及加速度传感器等各种传感器，另外信号处理以及输出处理回路等也都使用了半导体。此外，在驱动器方面，比如搭载信号处理、输出处理回路、负荷驱动回路等的智能型驱动器也正式实用化。

二、车用半导体必备的特征

汽车使用地点五花八门，包括热带、沙漠、寒冷地区等，必须具有可以抗温度、湿度、水、盐害、耐震的性能，使用的环境十分严酷。因为引擎在室内有些地方最高温度会达到1 50℃，而最低温度可能降至零下40℃，ECU必须在这些状况下仍然可以动作。此外，直接搭载在引擎上的ECU必须对抗30G的震动。因此，须具有可以对抗电压变动、突波电压(瞬间流入电路的大型电压)、EMG(Electro MagneticCompatibility)等电气外部干扰的性能。

如图2所示，使用稳压积纳二极管保护ECU的半导体，以免因为负载突降等引发的高电压造成损害，即便如此，还仍是会施加35V的电压。也有可能会因为静电现象而施加突波电压。

智能型驱动器使用的半导体如图3所示，可以使用芯片电容器降低静电突波。此外，有些安装地点会让半导体暴露在高温下。

半导体的基本特性，如同表1所示会受到温度的影响。如果是高温环境，PN接合的顺方向电压下降，逆方向漏电流则增加。温度若是高温，二极半导体的电流增幅率以及MOSFET的临界值也会增加。使用时必须考虑这些温度带来的影响。

汽车使用的半导体必须具有以下特征。

1.不会老化，可长时间使用。

2.体积小，使用容易。

3.可以复合其他不同功能的部件。

4.高精度。

5.抗噪音性。

6.驱动使用的能源少。

7.具有自我诊断功能。

8.成本低。

车用半导体采用了各种不同的控制系统。在ECU以及智能型驱动器中，使用了混载数字回路、模拟回路以及负载驱动电路的复合IC、微控制器以及分离式部件等。汽车传感器则针对行驶、转弯、停止、安全、舒适、环境、信息、通信的用途，搭载了可以侦测温度、压力、加速度、位置、角度、回转、流量等的传感器，并透过使用硅材料的MEMS技术极度缩小体积。

车用半导体，比起民生用半导体必须具有更高水平的质量。比如说，在质量持久方面，温度循环(40℃～+150℃，2000次循环)，抗湿负载(85℃，湿度80％～85％，2000小时)，抗高温负载(150℃，2000小时)等。这些特性比起民生用半导体要求的温度循环(-25℃～+85℃，数百次次循环)，抗湿负载(40~C，湿度90％～95％，500小时)，抗高温负载(85℃，1000小时)而言，要求程度严格许多。

即使是初期质量，不良率也要求必须低于1ppm，比起民生半导体的50ppm来说更为严格。此外，依据理论计算出来的寿命设计要提供全部保证这一点，比起民生半导体的生产批次保证而言，质量上的要求更是严格。