1.IHS: les fabricants européens et américains incluent les cinq premières valeurs de production de semi-conducteurs industriels en 2017;
Définir les nouvelles du réseau micro, la recherche IHS Markit montre qu'en 2017 la valeur de production de l'industrie des semi-conducteurs de 49,1 milliards de dollars américains, soit une croissance annuelle de 11,8%, dont cinq fabricants européens et américains choisis par l'industrie organisées, Texas Instruments (TI) a gagné des parts de marché premier trône, Et ADI, Intel, Infineon et ST sont divisés en deux à cinq. L'agence estime que le marché des semi-conducteurs industriels continuera à croître d'ici 2022. Le taux de croissance annuel composé (TCAC) est de 7,1%.
IHS Markit la reprise économique américaine et une forte demande en Chine, la source principale est le marché de l'équipement industriel 2017. En outre, le marché européen de retour à la température apportent également une forte dynamique pour la croissance du semi-conducteur. Dix fournisseurs de l'industrie des semi-conducteurs 2017 Les revenus commerciaux affichent une croissance à la hausse et les acquisitions stratégiques continuent de jouer un rôle important dans la formation du marché global des semi-conducteurs industriels.
La définition d'IHS Markit de l'électronique industrielle comprend l'éclairage LED, les panneaux d'affichage numériques, la surveillance d'image numérique, le contrôle climatique, les jauges intelligentes, les tracteurs, les onduleurs solaires photovoltaïques, les interfaces homme-machine et L'électronique médicale, etc. Les semi-conducteurs utilisés dans ces dispositifs comprennent des semi-conducteurs optiques, des composants de puissance distribués, des composants analogiques à usage général et des microcontrôleurs (MCU), etc.
En 2017 le classement des fournisseurs de semi-conducteurs industriels, TI jusqu'à plus de 50 milliards de dollars de chiffre d'affaires en tête du peloton, se classant la position de leader de l'industrie des semi-conducteurs, Analog après l'acquisition MILPITAS (Linear Technology), non seulement dans l'industrie territoire du marché encore plus d'expansion, mais les recettes des produits également liés ont atteint 2,8 milliards $, ont sauté deuxième position homéopathique. Intel est le culte des choses et des institutions poursuite de la croissance des revenus à deux chiffres, grâce à un léger écart au troisième rang.
Infineon, classée quatrième, occupe une position dominante dans les secteurs de l'énergie et de l'énergie, notamment les composants d'alimentation distribuée et les composants de gestion de l'énergie dans les usines, la traction et l'énergie solaire, les véhicules électriques et les produits connexes. Le chiffre d'affaires continue de croître fortement Le cinquième acteur STMicroelectronics, dont les revenus des semi-conducteurs industriels proviennent de nombreuses applications telles que l'automatisation des usines et des bâtiments, utilise de nombreux MCU, composants analogiques et distribués de la société.
2. Le défaut de référence est réduit Le rendement / fiabilité du circuit intégré de la voiture est encore amélioré.
La relation étroite entre le rendement et la fiabilité des CI semi-conducteurs a été bien étudiée et documentée.Les données de la figure 1 montrent cette relation.Les résultats similaires sont disponibles au niveau des lots, des plaquettes et des puces. En bref, le rendement est élevé et la fiabilité est bonne.La corrélation entre rendement et fiabilité est complètement inattendue, car le type de défaut qui cause la défaillance de la puce est le même que le type de défaut qui cause des problèmes de fiabilité. Les différences entre les défauts affectant le rendement et la fiabilité sont principalement dans leur taille et leur position sur le modèle de la puce.
La relation étroite entre le rendement et la fiabilité des CI semi-conducteurs a été bien étudiée et documentée.Les données de la figure 1 montrent cette relation.Les résultats similaires sont disponibles au niveau des lots, des plaquettes et des puces. En bref, le rendement est élevé et la fiabilité est bonne.La corrélation entre rendement et fiabilité est complètement inattendue, car le type de défaut qui cause la défaillance de la puce est le même que le type de défaut qui cause des problèmes de fiabilité. Les différences entre les défauts affectant le rendement et la fiabilité sont principalement dans leur taille et leur position sur le modèle de la puce.
Figure 1 La relation étroite entre la fiabilité du composant IC et le rendement.
Par conséquent, la réduction du nombre de défauts affectant le rendement dans le processus de fabrication de circuits intégrés augmentera le rendement de référence et améliorera la fiabilité des composants utilisés, ce qui fait que les fonderies desservant le marché automobile sont confrontées à deux facteurs clés. Le premier problème est économique: pour améliorer la fiabilité, il faut du temps, de l'argent et des ressources pour augmenter le rendement, et quel est le niveau d'investissement approprié La deuxième question est technique: Pour relever le rendement de référence au niveau nécessaire, quoi? Est-ce le meilleur moyen de réduire les défauts?
Pour les équipementiers qui fabriquent de l'électronique grand public (téléphones mobiles, tablettes, etc.), le «rendement mature» est défini comme un tournant dans l'investissement en temps et en ressources qui n'augmente pas nécessairement le rendement. Stabilisation, atteignant généralement une valeur élevée mais toujours bien inférieure à 100% Les fonderies de produits de consommation redistribueront les ressources au processus et à l'équipement pour développer le prochain nœud de conception, ou réduiront les coûts pour augmenter la rentabilité de leurs nœuds matures. Capacité de ne pas rechercher de meilleurs rendements, car cela est plus économique.
Pour les fonderies automobiles, la décision économique d'augmenter les investissements afin d'augmenter les rendements a dépassé la décision typique concernant les avantages marginaux.Lorsque des problèmes de fiabilité surviennent, les fabricants de circuits intégrés peuvent devoir supporter des analyses de défaillances coûteuses et chronophages. Et assumer la responsabilité économique de la défaillance et la récupération du produit pendant la période de garantie du produit, ainsi que la responsabilité légale potentielle.Selon les exigences de fiabilité pour les circuits intégrés automobiles sont deux à trois ordres de grandeur plus élevés que les CI consommateurs, les fonderies automobiles doivent réaliser encore plus Niveau de rendement de référence élevé, ce qui nécessite de repenser la signification de «rendement mature».
La figure 2 met en évidence la différence entre le rendement à maturité des produits de consommation et celui des équipementiers automobiles.Tout type d'usine augmentera la courbe de rendement, de sorte que presque tous les rendements d'impact systémique ont été résolus. La perte de rendement est principalement causée par des défauts aléatoires dans l'équipement de traitement ou dans l'environnement, la fonderie de produits de consommation peut considérer que le rendement et la fiabilité sont «suffisants» et adopter l'approche appropriée. L'usine utilise une stratégie d'amélioration continue pour faire grimper la courbe des taux.En réduisant l'incidence des défauts affectant le rendement, les fonderies automobiles peuvent également réduire les défauts potentiels de fiabilité, optimisant ainsi leurs profits et réduisant les risques.
La chaîne d'approvisionnement de l'automobile (des équipementiers aux fournisseurs de niveau 1 aux fabricants de circuits intégrés) est en train de penser que «chaque défaut est important» et d'adopter une stratégie de zéro défaut. Après la fonderie, elle trouve et résout le coût de chaque étape de la chaîne d'approvisionnement de 10 fois, ce qui signifie que la méthode actuelle de dépendance excessive aux tests électriques doit être remplacée par la stratégie la moins coûteuse, à savoir la défaillance potentielle de la fonderie. Stop Seule une mise en œuvre méthodique du plan de réduction des défauts, la fonderie peut atteindre des objectifs zéro défaut, et peut être strictement contrôlée par les constructeurs automobiles.
En plus des capacités robustes de contrôle des défauts en ligne, certains des moyens que les gestionnaires d'achat de voiture veulent voir pour réduire les défauts comprennent:
Programme d'amélioration continue (CIP) pour réduire les défauts de base
Meilleur flux de production d'équipement
Programme d'amélioration du mauvais équipement
Continuer à réduire les défauts de base
La stratégie de défaut de ligne est la base de toute réduction stricte du plan de défaut de base Pour détecter avec succès les défauts de rendement et de fiabilité affectant ses règles de conception et ses types de composants, la stratégie de défaut de ligne de fonderie doit inclure Plan d'échantillonnage d'inspection Le système de détection des défauts utilisé doit avoir la sensibilité aux défauts requise, être bien entretenu et conforme aux spécifications, et utiliser des procédures d'inspection soigneusement ajustées.L'échantillonnage d'inspection doit être suffisant pour les étapes du processus de détection rapide du procédé ou de l'équipement. De plus, il devrait y avoir une capacité de détection suffisante pour soutenir la détection accélérée des anomalies, la différenciation des causes profondes et les plans de contrôle de suivi des risques WIP, et les fonderies automobiles devraient pouvoir réussir un programme de réduction des défauts. Le plan peut démontrer une amélioration des tendances de rendement au fil du temps, fournissant des objectifs d'amélioration supplémentaires et assimilant les meilleures pratiques de l'industrie.
L'un des plus grands défis dans un plan de réduction des défauts de base est de répondre: d'où vient le défaut? La réponse est souvent pas si simple.Parfois, les défauts sont détectés après plusieurs étapes du processus.Parfois, seulement après que la plaquette passe par l'autre Après le processus et la «décoration» du défaut, il devient apparent, ce qui signifie que le défaut est plus évident dans le système de détection.La stratégie de surveillance du dispositif permet de résoudre le problème de l'origine du défaut.
Dans les applications de contrôle de l'équipement / certification des dispositifs (TMTQ), une plaquette de plaquettes est d'abord testée pour fonctionner dans un équipement de traitement désigné (ou chambre de réaction) et ensuite réanalysée (Figure 3). Les résultats sont clairs, il n'y a aucun doute sur la cause du défaut La fonderie automobile qui applique des normes zéro défaut reconnaît les avantages de la stratégie de surveillance de l'équipement: grâce à des procédures d'essais sensibles Des limites de contrôle appropriées et un plan d'action hors contrôle (PCAP) peuvent révéler des pertes de rendement aléatoires de chaque équipement de traitement et les résoudre.
Après 3 pour obtenir des données de commande dans la tranche de référence « de contrôle en amont » de détection, le fonctionnement cyclique de l'appareil de processus de plaquette partie ou toutes les étapes peuvent être employées. Décrit un équipement de procédé de détection de défaut à ajouter « après ».
De plus, comme le montre la figure. 4, l'équipement de traitement conformément aux défauts nouvellement ajoutés trace la courbe qui fournit un enregistrement amélioration durable peut être contrôlée et pour fixer un objectif futur de réduire les défauts. Foundries peuvent être chaque apparition de défauts sur la classification de l'appareil et générer la base de données, et en tant que l'analyse des défaillances de défaillance du champ de référence. cette méthode nécessite un appareillage d'authentification très fréquente (au moins une fois par jour), le dispositif de flux de travail optimum généralement discuté ci-dessous, ou utilisé avec plan d'amélioration de l'équipement défectueux.
4 Au fil du temps, l'amélioration continue de la propreté de l'appareil. La racine du problème est clair, peut être objectivement établi tous les trois mois ou des objectifs mensuels de réduction des défauts. De plus, le défaut comparant deux équipement de traitement qui peut afficher la machine plus propre. cela aide les activités de maintenance de guidage et les raisons de la différence entre l'appareil est verrouillé.
plans d'amélioration AWF / mauvais équipement ont leurs propres avantages
Le meilleur flux de production d'équipement est une autre stratégie utilisée par les fonderies pour répondre aux normes zéro défaut exigées par l'industrie automobile.Avec le meilleur flux de travail d'équipement ou flux de travail automobile (AWF), les wafers pour les circuits automobiles sont uniquement à l'usine. Exécution dans le meilleur équipement de processus.Cela nécessite que l'usine de connaître la meilleure machine pour tout processus personnalisé.Pour déterminer de manière fiable quelle machine est la meilleure, la fonderie utilise le en ligne et l'équipement pour surveiller les données détectées, puis seulement ceux La limitation des wafers automobiles à un seul périphérique à chaque étape du processus peut entraîner des durées de cycle plus longues, par rapport aux flux de processus présentant des taux de défauts plus élevés pouvant entraîner des problèmes de fiabilité. Cette approche est toujours préférée pour les wafers automobiles.Avec un programme d'amélioration continue méthodique, la plupart des fonderies peuvent généralement atteindre plusieurs équipements conformes à la norme AWF à chaque étape en fixant un objectif de réduction des défauts trimestriels.
Étant donné que cette méthode est difficile à mettre à l'échelle, le meilleur flux de production d'équipement convient mieux aux OEM de petite taille basés sur WIP.Pour les fonderies produisant des produits automobiles en grandes quantités, la priorité devrait être donnée à des programmes d'amélioration continue rationalisés. La méthode d'amélioration du mauvais équipement.
flux de travail plutôt que mauvais plan d'amélioration de l'équipement avec le meilleur équipement, car il peut prendre l'initiative de résoudre le pire des équipements de procédé dans une étape de processus donné. Le plus grand succès dans la réduction des lacunes que l'indice de référence des fonderies, souvent par l'utilisation d'un équipement défectueux Programme d'amélioration Ils descendent d'abord le pire périphérique de chaque étape du processus et ajustent le périphérique jusqu'à ce qu'il dépasse la moyenne du reste des périphériques du même groupe.Ils répètent le processus encore et encore jusqu'à ce que tous les périphériques du même groupe correspondent Norme minimale Un programme efficace d'amélioration de l'équipement exige que l'usine dispose d'une stratégie de surveillance de l'équipement bien organisée pour certifier chaque équipement de procédé à chaque étape.Au moins un processus de certification est nécessaire pour chaque jour sur chaque équipement. assurer une collecte adéquate des données, détaillons ANOVA ou de l'analyse de Kruskal-Wallis afin de déterminer le meilleur et le pire dans chaque appareil. un mauvais plan d'amélioration de l'équipement prendra les dispositions nécessaires processus temps d'arrêt, et il est bien connu dans le fabuleux augmentera à la voiture L'un des moyens les plus rapides de standardiser: en améliorant le rendement et la fiabilité, la stratégie mentionne enfin la productivité et la rentabilité effective des fonderies automobiles.
(L'auteur de cet article est directeur principal et scientifique en chef de l'UCK) New Electronics
3. La technologie ADAS est mature, le marché de la détection de voitures est chaud.
Au cours des dernières années, les pays ont poussé ASAS dans la réglementation de la sécurité, et les technologies connexes ont mûri.Par conséquent, la demande de capteurs 3D pour tous les types de voitures intelligentes est en croissance.
Car Smart appartient sociétés de communication en concurrence avec le marché Aiot potentiel futur de dépôt classique concurrentiel, les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) la technologie a mûri, la prochaine phase des entreprises internationales seront les entreprises peuvent surveiller les conditions routières Autopilot niveau L3 (tableau 1), et la capacité de «conscience environnementale» est une exigence de base, et le dispositif de détection 3D du véhicule est un composant indispensable.Le capteur 3D de la voiture intelligente est différent dans la distance et l'utilisation, et comprend principalement:
Radar à ultrasons (échographie):
Courte distance de détection (<6M), 用于侧撞警示及停车辅助系统.
Caméra de voiture:
Distance de détection moyenne (<100M), 主要用来辨识路标与障碍物, 但易受浓雾, 强光, 大雨等天气影响.
Radar optique (LiDAR):
Désigné sous le nom de Guangda, la longue distance de détection (150M), de haute précision, permet d'établir rapidement un modèle d'information géographique 3D de l'environnement environnant.
Radar à ondes millimétriques (mmWave Radar):
Détection à longue distance (100 ~ 250m), permet d'identifier les obstacles, par l'impact sur l'environnement (la nuit ou par mauvais temps), mais une précision limitée.
Les règlements ADAS conduisent la voiture après la détection
Ces dernières années, les pays engagés à promouvoir la réglementation des ADAS de sécurité d'inclusion, estimation de la demande à court terme pilotera une variété de dispositif de détection 3D (tableau 2). Par exemple, en 2018, les États-Unis pour forcer les nouveaux véhicules RVC et LDW, la Chine continentale intégrera la réglementation ADAS de sécurité. 2020 aux États-Unis, l'Union européenne, le Japon, la nouvelle voiture forcera l'installation de AEB, tandis que la Chine continentale sera FCW, AEB, LDW, PDS inclus dans les cotes de sécurité et ainsi de suite.
Toutefois, afin d'améliorer la fiabilité du capteur de l'environnement automobile, généralement la plupart des fabricants intégreront deux ou plusieurs capteurs, afin d'obtenir des données plus précises, améliorer véhicule pour détecter l'environnement, la capacité aux piétons, ce qui réduit les chances d'un accident, le conducteur ou automatiquement La fonction de conduite auxiliaire avancée de la voiture intelligente.
Le développement d'une caméra de voiture arrive à maturité
En général, la technologie à ultrasons radar à courte portée est assez mature, presque la norme existante sur les voitures neuves, alors que les règles de voiture caméra de voiture en réponse à des besoins spécifiques, il doit y avoir une meilleure durabilité, photosensibilité élevée, très dynamique, et doit être d'au moins cinq voitures avec un appareil photo (une vue de face de la caméra de profondeur, un total de deux lentilles vue latérale droite et à gauche, avant et après la lentille myope de 2), il ne faut pas sous-estimer les opportunités potentielles.
Large gamme de détection radar à ondes millimétriques 77GHz est l'axe de développement
Le radar à ondes millimétriques offre une large gamme de détection, allant de la gamme moyenne (24 GHz) à la gamme longue (77 GHz) Actuellement, le développement à grande échelle se fait à 77 GHz, comme Infineon, NXP et ST. dans lequel la puce à ondes millimétriques (MMIC) sont des éléments importants, la transmission principale et la réception de signaux micro-ondes, le procédé de germanium de silicium (SiGe) sur la base, le coût par rapport à l'arséniure de gallium (GaAs) est faible. prochaine voiture sera équipé d'un radar à longue portée Le radar à moyenne portée avec quatre positions de coin devrait également avoir la même demande.Le procédé CMOS a des coûts de production plus bas, mais la technologie actuelle n'est pas encore mature, et c'est la direction de développement de la prochaine étape MMIC.
LiDAR se développe dans la production de masse L3 auto-conduite devrait accélérer le toucher des roues
Lida est une mesure de distance basée sur le principe de la lumière laser TOF, elle n'est pas affectée par la luminosité ambiante, elle peut être utilisée pour détecter le milieu environnant afin d'établir un modèle d'information géographique 3D, l'un des capteurs nécessaires pour une conduite automatique. En raison de sa grande taille et de son coût élevé, les équipements indépendants sont difficiles à intégrer dans la conception de la carrosserie, et Dachang et la startup ont développé un LiDAR à semi-conducteurs miniaturisé intégrant des composants de détection et de lecture optique ou une seule puce CMOS. Toute la lumière d'état solide), afin de réaliser les besoins de petite taille et économie de production de masse.
Actuellement, ADAS met l'accent sur les fonctions auxiliaires et ne peut atteindre qu'un contrôle local de vitesse ou de direction.LD permet de compléter la capacité de collecte de données d'autres capteurs dans des environnements complexes, avec positionnement simultané et construction de carte. (SLAM) réalise la fonction de navigation en temps réel, et a l'air bien dans le futur.
Figure 1. La voiture intelligente est équipée de nombreux composants de détection.
(L'auteur de cet article a travaillé au MIC du CM) New Electronics