1.IHS: i produttori europei e americani includono i primi cinque valori di produzione industriale di semiconduttori nel 2017;
Impostare notizie della rete di micro, la ricerca IHS Markit mostra che nel 2017 il valore globale del settore dei semiconduttori uscita di 49,1 miliardi di dollari, una crescita annua del 11,8%, di cui, cinque produttori europei e americani scelti dall'industria organizzati, Texas Instruments (TI) ha vinto la quota di mercato prima del trono, E ADI, Intel, Infineon e ST sono divisi in due a 5. L'agenzia stima che il mercato dei semiconduttori industriali continuerà a crescere entro il 2022. Il tasso di crescita composto annuale (CAGR) è del 7,1%.
IHS Markit ha detto che la ripresa economica degli Stati Uniti e la forte domanda in Cina, la fonte principale è il mercato 2.017 attrezzature industriali. Inoltre, il mercato europeo torna a temperatura anche portare un forte impulso per la crescita del semiconduttore. Top fornitore dell'industria ten dei semiconduttori 2017 di I ricavi commerciali stanno mostrando un modello di crescita al rialzo, inoltre, le acquisizioni strategiche continuano ad essere un fattore importante nel plasmare il mercato complessivo dei semiconduttori industriali.
La definizione IHS Markit di elettronica industriale comprende illuminazione a LED, cartelloni digitali, monitoraggio delle immagini digitali, controllo del clima, indicatori intelligenti, trattori, inverter solari fotovoltaici, interfacce uomo-macchina e Elettronica medicale, ecc. I semiconduttori utilizzati in questi dispositivi includono semiconduttori ottici, componenti di potenza distribuita, componenti analogici per scopi generali e microcontrollori (MCU), ecc.
Nel 2017 la classifica dei fornitori di semiconduttori industriali, TI fino a più di 50 miliardi di dollari di entrate davanti al pacchetto, classifica la posizione di leader del settore dei semiconduttori; analogico dopo l'acquisizione MILPITAS (Linear Technology), non solo nel settore industriale territorio mercato ancora di più l'espansione, ma anche in relazione ricavi prodotti raggiunto $ 2.8 miliardi di dollari, hanno saltato la seconda posizione omeopatica. Intel è il culto delle cose e delle istituzioni continua crescita del fatturato a due cifre, grazie ad un piccolo spazio al terzo posto.
Infineon, al quarto posto, ha una leadership di mercato nei settori energetico ed energetico, inclusi componenti di potenza distribuita e componenti di gestione dell'alimentazione in automazione industriale, trazione, veicoli elettrici e solari, alimentatori e prodotti correlati. Le entrate continuano a crescere fortemente: la STMicroelectronics, la quinta classificata, i cui ricavi per i semiconduttori industriali derivano da molte applicazioni come la fabbrica e l'automazione degli edifici, utilizza molti MCU dell'azienda, componenti analogici e distribuiti.
2. Il difetto del benchmark è ridotto: la resa / affidabilità del circuito integrato della vettura è ulteriormente migliorata.
La stretta relazione tra rendimento e affidabilità dei circuiti integrati per semiconduttori è stata ben studiata e documentata.I dati in Figura 1 dimostrano questa relazione.Risultati simili sono disponibili a livello di batch, wafer e chip. In breve, la resa è elevata e l'affidabilità è buona.La correlazione tra rendimento e affidabilità è completamente inaspettata, perché il tipo di difetto che causa l'avaria del chip è lo stesso del tipo di difetto che causa problemi di affidabilità precoce. Le differenze tra i difetti che influenzano la resa e l'affidabilità sono principalmente nella loro dimensione e nella loro posizione sul modello di chip.
La stretta relazione tra rendimento e affidabilità dei circuiti integrati per semiconduttori è stata ben studiata e documentata.I dati in Figura 1 dimostrano questa relazione.Risultati simili sono disponibili a livello di batch, wafer e chip. In breve, la resa è elevata e l'affidabilità è buona.La correlazione tra rendimento e affidabilità è completamente inaspettata, perché il tipo di difetto che causa l'avaria del chip è lo stesso del tipo di difetto che causa problemi di affidabilità precoce. Le differenze tra i difetti che influenzano la resa e l'affidabilità sono principalmente nella loro dimensione e nella loro posizione sul modello di chip.
Figura 1 La stretta relazione tra affidabilità dei componenti IC e resa.
Pertanto, la riduzione del numero di difetti che influenzano la resa nel processo di produzione di circuiti integrati aumenterà il rendimento del benchmark e migliorerà l'affidabilità dei componenti nell'uso effettivo. Riconoscendo questo fatto, le fonderie al servizio del mercato automobilistico devono affrontare due fattori chiave. Il primo problema è economico: per migliorare l'affidabilità occorrono tempo, denaro e risorse per aumentare il rendimento e qual è il livello appropriato di investimento? La seconda domanda è tecnica: per aumentare il rendimento del benchmark al livello necessario, che cosa? È il modo migliore per ridurre i difetti?
Per gli OEM che producono elettronica di consumo (telefoni cellulari, tablet, ecc.), Il "rendimento maturo" è definito come un punto di svolta in ulteriori investimenti in termini di tempo e risorse che non necessariamente aumentano il rendimento. Stabilizzando, solitamente raggiungendo un valore elevato ma ancora ben al di sotto del 100%. Le fonderie di prodotti di consumo ridistribuiscono le risorse al processo e alle attrezzature per lo sviluppo del nodo di progettazione successivo o riducono i costi per aumentare la redditività dei loro nodi maturi. Capacità, non perseguire rendimenti più elevati, perché farlo è più economico.
Per le fonderie automobilistiche, la decisione economica di aumentare gli investimenti al fine di aumentare i rendimenti ha superato la tipica decisione sui benefici marginali: quando sorgono problemi di affidabilità, i produttori automobilistici di IC potrebbero dover sostenere analisi dei guasti costose e lunghe. E assumersi la responsabilità economica per il fallimento e il recupero del prodotto durante il periodo di garanzia del prodotto, nonché la potenziale responsabilità legale. Considerando che i requisiti di affidabilità per i circuiti integrati automobilistici sono da due a tre ordini superiori rispetto ai circuiti integrati consumer, le fonderie automobilistiche devono ottenere ancora di più Elevato livello di rendimento del benchmark, che richiede di riconsiderare il significato di "rendimento maturo".
La figura 2 evidenzia la differenza tra il rendimento maturo dei prodotti di consumo e gli OEM del settore automobilistico: qualsiasi tipo di fab aumenterà la curva dei rendimenti, quindi sono stati risolti quasi tutti i rendimenti di impatto sistemici. La perdita di rendimento è principalmente causata da difetti casuali nelle apparecchiature di processo o nell'ambiente.Al momento, la fonderia di prodotti di consumo può considerare il rendimento e l'affidabilità "abbastanza buoni" e adottare l'approccio appropriato. Tuttavia, nel settore automobilistico, la generazione La fabbrica utilizza una strategia di miglioramento continuo per aumentare la curva dei rendimenti: riducendo l'incidenza di difetti che influiscono sul rendimento, le fonderie automobilistiche possono anche ridurre potenziali difetti di affidabilità, ottimizzando in tal modo i loro profitti e riducendo i rischi.
La catena di fornitura del settore automobilistico (dagli OEM ai fornitori Tier 1 ai produttori di IC) sta formando una mentalità secondo cui "ogni difetto è importante" e una strategia per perseguire zero difetti, riconoscendo che quando i potenziali difetti lasciano Dopo la fonderia, trova e risolve il costo di ogni passo in avanti nella catena di fornitura di 10 volte. Pertanto, l'attuale metodo di eccessivo affidamento sui test elettrici deve essere sostituito dalla strategia di costo più basso, cioè il potenziale fallimento della fonderia Stop. Solo un'implementazione metodica del piano per ridurre i difetti, la fonderia può raggiungere obiettivi con zero difetti e può essere sottoposta a rigorosa verifica da parte delle case automobilistiche.
Oltre alle solide funzionalità di controllo dei difetti online, alcuni dei modi in cui i responsabili degli acquisti di automobili vogliono vedere per ridurre i difetti includono:
Continuous Improvement Program (CIP) per ridurre i difetti della linea di base
. Miglior flusso di lavoro delle attrezzature
Cattivo programma di miglioramento delle attrezzature
Continua a ridurre i difetti della linea di base
La strategia del difetto di linea è la base per qualsiasi riduzione rigorosa del piano di difetti di base.Per individuare correttamente i difetti di rendimento e affidabilità che incidono sulle sue regole di progettazione e sui tipi di componenti, la strategia del difetto della linea di fonderia deve includere un'adeguata apparecchiatura di controllo del processo e appropriata Piano di campionamento per l'ispezione Il sistema di rilevamento dei difetti utilizzato deve presentare la necessaria sensibilità dei difetti, essere ben mantenuto e conforme alle specifiche e utilizzare procedure di ispezione accuratamente calibrate.Il campionamento dell'ispezione deve essere sufficiente per le fasi del processo per rilevare rapidamente il processo o l'apparecchiatura. Inoltre, dovrebbe esserci una capacità di rilevamento sufficiente a supportare il rilevamento accelerato delle anomalie, la differenziazione delle cause alla radice e i piani di controllo del tracciamento WIP. Con questi elementi, le fonderie automobilistiche dovrebbero essere in grado di raggiungere un programma di riduzione dei difetti di base. Il piano può dimostrare un miglioramento delle tendenze dei rendimenti nel tempo, fornendo ulteriori obiettivi di miglioramento e equiparando le migliori pratiche del settore.
Una delle maggiori sfide in un piano di riduzione dei difetti di base è la risposta: da dove viene il difetto? La risposta spesso non è così semplice Talvolta, i difetti vengono rilevati dopo più passaggi del processo. Dopo il processo e la "decorazione" del difetto, diventa evidente, il che significa che il difetto è più evidente nel sistema di rilevamento.La strategia di monitoraggio del dispositivo aiuta a risolvere il problema dell'origine del difetto.
Nelle applicazioni di monitoraggio dell'apparecchiatura / certificazione del dispositivo (TMTQ), un wafer di wafer viene prima testato per essere eseguito in un'apparecchiatura di processo designata (o camera di reazione) e quindi ritestato (Figura 3). Eventuali nuovi difetti devono essere dovuti all'apparecchiatura di processo specificata.I risultati sono chiari, non vi sono dubbi sulla causa alla radice del difetto.La fonderia di automobili che persegue standard zero difetti riconosce i vantaggi della strategia di monitoraggio delle apparecchiature: attraverso procedure di test sensibili , Limiti di controllo appropriati e Piano di azione fuori controllo (OCAP), possono rivelare perdite di rendimento casuali da ciascuna apparecchiatura di processo e risolverle.
Dopo 3 per ottenere dati di controllo del wafer riferimento rilevamento "preflight", il funzionamento ciclico della parte dell'apparato processo wafer o tutte le operazioni possono essere impiegati. Descrive un difetto usate processo di rilevamento da aggiungere "dopo".
Inoltre, come mostrato in Fig. 4, l'apparecchiatura procedimento secondo difetti appena aggiunte tracciati nel tempo, che fornisce un migliore registrazione sostenibile può essere controllati e per l'impostazione di un futuro obiettivo di riduzione dei difetti. Fonderie possono essere Classificazione dei difetti che si verificano su ciascun dispositivo e generazione di un database che può essere utilizzato come riferimento per l'analisi degli errori di campo. Questo metodo richiede una certificazione dispositivo molto frequente (almeno una volta al giorno), solitamente con il miglior flusso di lavoro della periferica discusso di seguito o utilizzato con apparecchiature difettose piano di miglioramento.
Figura 4 Miglioramento continuo della pulizia dell'apparecchiatura nel tempo La causa alla radice del problema è chiara e l'obiettivo di riduzione dei difetti può essere impostato trimestralmente o mensilmente in modo obiettivo.Inoltre, confrontando i difetti delle due apparecchiature di processo può mostrare quale macchina pulitore. questo aiuta guida attività di manutenzione e le ragioni delle differenze tra il dispositivo è bloccato.
piani AWF / cattivo apparecchiature di miglioramento hanno i loro vantaggi
Il miglior flusso di lavoro delle attrezzature è un'altra strategia utilizzata dalle fonderie per soddisfare gli standard zero difetti richiesti dall'industria automobilistica: con il miglior flusso di lavoro delle attrezzature o il flusso di lavoro automobilistico (AWF), i wafer per i circuiti integrati automobilistici sono solo favolosi. Funzionando con le migliori apparecchiature di processo, questo richiede al fab di conoscere la macchina migliore per qualsiasi processo personalizzato. Per determinare in modo affidabile quale macchina è la migliore, la fonderia utilizza l'online e le apparecchiature per monitorare i dati rilevati e solo quelli Le macchine vengono utilizzate nei flussi di lavoro automobilistici: la limitazione dei wafer automobilistici a un singolo dispositivo in ciascuna fase del processo può comportare tempi di ciclo più lunghi, tuttavia rispetto ai flussi di processo con tassi di errore più elevati che possono portare a problemi di affidabilità Questo approccio è ancora preferito per i wafer automobilistici. In combinazione con un programma di miglioramento continuo metodico, la maggior parte delle fonderie può solitamente ottenere più apparecchiature conformi a AWF in ogni fase stabilendo un obiettivo di riduzione dei difetti trimestrali.
Poiché questo metodo è difficile da scalare, il miglior flusso di lavoro delle attrezzature è più adatto per gli OEM su piccola scala basati su WIP. Per le fonderie che producono prodotti automobilistici in grandi quantità, è opportuno dare priorità a programmi di miglioramento continuo più efficienti, come illustrato di seguito. Il metodo per migliorare le cattive attrezzature.
Invece workflow cattivo piano di attrezzature di miglioramento con le migliori attrezzature, perché può prendere l'iniziativa per risolvere la peggiore delle apparecchiature di processo in ogni fase del processo. Il più grande successo nel ridurre il punto di riferimento carenze fonderie, spesso attraverso l'uso di apparecchiature difettose Improvement Program prima che offline apparato nel peggiore di ogni fase del processo, e la regolazione del dispositivo, fino a superare la media del resto del dispositivo nello stesso gruppo. ripetono questo processo ripetutamente fino a quando tutti i dispositivi sono in linea con il gruppo standard minimi. un piano efficace inviti a migliorare poveri strategie di monitoraggio attrezzature attrezzature fabbrica hanno una ben ordinata, per autenticare il dispositivo per ogni processo ad ogni passo, almeno per completare il processo di certificazione deve portare a termine una giornata su ogni dispositivo per garantire un'adeguata raccolta di dati, lasciate ANOVA o analisi di Kruskal-Wallis per determinare i migliori e peggiori in ogni dispositivo. un piano usate miglioramento cattivo provvederà apparecchiature di processo inattività, ed è ben noti in tutto il fab aumenterà all'automobile uno dei più veloci metodo standard, migliorando il rendimento e l'affidabilità, la politica definitiva menziona produttività effettiva e redditività delle fonderie automotive.
(L'autore è direttore senior e chief scientist KLA) nuova elettronica
tecnologia di rilevamento 3.ADAS è il mercato auto maturo è caldo
Negli ultimi anni, i paesi impegnati a promuovere ADAS nelle norme di sicurezza relative tecnologie hanno maturato. Pertanto, 3D esigenze sensore intelligente di tutti i tipi di veicoli sono in crescita.
Smart auto è di proprietà imprese di comunicazione in competizione con deposito convenzionale potenziale futuro AIOT mercato competitivo, i sistemi di assistenza alla guida avanzati della tecnologia (ADAS) è maturato, la prossima fase della società internazionali saranno quelle aziende in grado di monitorare le condizioni della strada livello L3 Pilota automatico (Tabella 1), e capacità "sensibili al contesto" sono esigenze di base, autoveicoli dispositivo sensore 3D è parte integrante della macchina distanza intelligente dal sensore 3D secondo diversi scopi, comprende essenzialmente:
Radar ad ultrasuoni (Ultrasuoni):
Breve distanza di rilevamento (<6M), 用于侧撞警示及停车辅助系统.
Macchina fotografica:
Distanza di rilevamento media (<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 ottico (LiDAR):
Denominato Guangda, lunga distanza di rilevamento (150 M), alta precisione, può rapidamente stabilire un modello di informazioni geografiche 3D dell'ambiente circostante.
Radar ad onda millimetrica (radar mmWave):
Rilevamento a lunga distanza (100 ~ 250M), in grado di identificare gli ostacoli, per l'impatto ambientale (di notte o cattivo tempo), ma la precisione limitata.
I regolamenti ADAS guidano l'auto dopo il rilevamento
Negli ultimi anni, i paesi impegnati a promuovere ADAS inclusione delle norme di sicurezza, stimata domanda a breve termine guiderà una varietà di 3D sensing dispositivo (Tabella 2). Ad esempio, nel 2018, gli Stati Uniti per forzare i nuovi veicoli RVC e LDW, Cina continentale incorporerà le norme di sicurezza ADAS. 2020 negli Stati Uniti, Unione europea, Giappone, la nuova vettura sarà forzare l'installazione di AEB, mentre la Cina continentale sarà FCW, AEB, LDW, PDS inclusi nelle valutazioni di sicurezza e così via.
Tuttavia, al fine di migliorare l'affidabilità del rilevamento settore automobilistico, di solito la maggior parte costruttori integrare due o più sensori, al fine di ottenere dati più precisi, migliorare veicolo per rilevare l'ambiente circostante, la capacità di pedoni, riducendo le possibilità di un incidente, il conducente o automaticamente La funzione di guida ausiliaria avanzata della smart car.
Lo sviluppo delle fotocamere per auto sta maturando
In generale, a corto raggio tecnologia radar ad ultrasuoni è abbastanza maturo, quasi lo standard esistente su auto nuove, mentre le regole della macchina fotografica dell'automobile in risposta alle esigenze specifiche, ci deve essere una maggiore durata, elevata fotosensibilità, altamente dinamico, e deve essere almeno cinque macchina con una telecamera (una vista frontale della macchina di profondità, per un totale di due lenti vista laterale destra e sinistra, prima e dopo lente miope 2), non va sottovalutato potenziali opportunità.
Ampia gamma di rilevamento radar a onde millimetriche 77GHz è l'obiettivo dello sviluppo
radar a onde millimetriche per rilevare una vasta gamma, prodotta dal processo (24GHz) a lungo raggio (77GHz) e recente attenzione allo sviluppo dei produttori attuali 77GHz, come Infineon (Infineon), NXP (NXP) e STMicroelectronics (ST). in cui il chip onde millimetriche (MMIC) sono componenti importanti, la trasmissione principale e la ricezione di segnali a microonde, il processo di silicio germanio (SiGe) basato, costo rispetto ad arseniuro di gallio (GaAs) è basso. macchina successiva sarà dotata di un radar a lungo raggio la posizione angolare del veicolo e radar quattro medio raggio, previsione della domanda è anche forte. e processo CMOS ha minori costi di produzione, la tecnologia attualmente solo rilevante non è ancora maturo, la fase successiva è la direzione di sviluppo del MMIC.
LiDAR si sta sviluppando nella produzione di massa L'auto-guida L3 dovrebbe accelerare il touchdown
LIDAR (LiDAR) si basa sul principio della luce laser TOF fanno misurazione della distanza, la luminosità non è influenzata da fattori ambientali, giorno e notte, in grado di percepire l'ambiente circostante per creare un modello 3D di informazioni geografiche, è uno dei sensori autopilota essenziali di luce meccanica tradizionale a causa del volume enorme, alto costo, dispositivi stand-alone nel disegno del corpo è difficile, per cui i produttori e start-up stanno sviluppando miniaturizzati stato solido accendono (solido-State LIDAR), l'integrazione di scansione ottica e componenti di rilevamento o un singolo chip CMOS ( Tutta la luce a stato solido), al fine di soddisfare le esigenze delle piccole dimensioni e dell'economia di produzione di massa.
ADAS più attuale enfasi accessibilità, può raggiungere solo la velocità di controllo locale o direzione, per ottenere la guida automatica advanced L3 ~ L5, il divario di capacità di raccolta dati LiDAR complementa altri sensori corrispondenti ad un ambiente complesso, per sincronizzare Localizzazione e Mappatura (SLAM) realizza la funzione di navigazione in tempo reale e sembra buona in futuro.
Figura 1. La smart car è dotata di molti componenti di rilevamento.
(L'autore di questo articolo ha lavorato al MIC della CM) New Electronics