1.IHS:ヨーロッパおよびアメリカのメーカーは2017年に工業用半導体のトップ5を生産しています。
マイクロネットワークのニュースを設定し、IHSマークイットの研究は、491億ドルの2017年における世界の半導体業界の出力値、11.8%の年間成長率を示し、業界で選ばれた5つのヨーロッパやアメリカのメーカーが配置され、そのうち、テキサス・インスツルメンツ(TI)、市場シェア第一王位を獲得また、ADI、インテル、インフィニオン、STは2〜5に分かれており、産業用半導体市場は2022年までに成長を続けると予測されています。年間化合物成長率(CAGR)は7.1%である。
IHSマークイットは、米国経済の回復と中国の強い需要は、主な情報源は、2017年の産業機器市場であると述べた。また、背面の温度に欧州市場でも半導体の成長のための強力な勢いをもたらす。2017年のトップ10の半導体業界のサプライヤーをまた、戦略的買収は、産業用半導体市場全体を形成する重要な要因であり続けています。
LED照明、垂直看板の数、デジタルビデオ監視、エアコン環境(温度調節)、インテリジェントスケール、トラクタ(トラクション)、太陽光発電インバータ、マンマシンインターフェース、ならびに含む産業用電子機器のIHSマークイット定義医療用電子機器などがあります。これらのデバイスに使用される半導体には、光半導体、分散型電源部品、汎用アナログ部品とマイクロコントローラ(MCU)などがあります。
2017年に工業用半導体サプライヤのランキング、先にパックの収入以上の500億ドルにまでTI、半導体業界の主導的な地位をランク付け、取得ミルピタス(リニアテクノロジー)の後にアナログだけでなく、業界で市場の領土さらに拡大するだけでなく、関連製品の売上高は、$ 28億に達しホメオパシー第二の位置を跳んだ。インテルは、物事や機関の崇拝二桁の収益成長を続け、わずかな隙間のおかげで第三位です。
インフィニオンは理由ファクトリーオートメーション、牽引機、並びに太陽エネルギー、電気自動車、電源や他の電力及びエネルギー分野などの市場で主導的な地位を占めている、関連する製品の分散電力部品及び電源管理コンポーネントで、4位その産業、半導体工場やビルオートメーションや他のアプリケーションからの収入は、同社のMCU、アナログおよび分散コンポーネントの多くを使用しながら、STマイクロエレクトロニクス5位ながら、強力な収益成長を続けました。
2.ベンチマークの欠陥が低減され、カーICの歩留まり/信頼性がさらに向上します。
ICが完全に研究され、文書化された半導体の歩留まりと信頼性との間の密接な関係は、図1のデータは、この関係を示す。バッチ、ウエハ及びチップレベルで同様の結果を見ることができます。短い、良好なレートで、信頼性に沿って、または欠陥のチップの種類故障原因欠陥及び信頼性の問題初期型は同じによって引き起こされるので、相関のこの収率と信頼性は完全に、期待されています歩留まりと信頼性に影響を与える欠陥の違いは、主に、チップパターン上でのサイズと位置にあります。
ICが完全に研究され、文書化された半導体の歩留まりと信頼性との間の密接な関係は、図1のデータは、この関係を示す。バッチ、ウエハ及びチップレベルで同様の結果を見ることができます。短い、良好なレートで、信頼性に沿って、または欠陥のチップの種類故障原因欠陥及び信頼性の問題初期型は同じによって引き起こされるので、相関のこの収率と信頼性は完全に、期待されています歩留まりと信頼性に影響を与える欠陥の違いは、主に、チップパターン上でのサイズと位置にあります。
図1 IC部品の信頼性と歩留まりの密接な関係。
したがって、IC製造プロセスにおける欠陥の数を減らすために、実際の使用時に部品の信頼性を向上させつつ収率は、ベンチマーク収率を上げるであろう影響を与える。この事実の認識では、自動車市場ファウンドリサービスを提供すると、2つのキーに直面するだろう。最初の問題は経済だ:、信頼性を向上させる歩留まり適切なレベルの理由を向上させるためには、時間、お金と資源を投入する必要があり、2番目の質問は、技術的な問題である置く:?必要なレベルにベンチマーク利回りを上げるために、何をするために、欠陥を減らす最善の方法はありますか?
消費者向け電子機器のファウンドリ(携帯電話、タブレットコンピュータやその他のIC)の製造については、「成熟した収量は」時間とリソースの更なる投資として定義されているが、必ずしもターニングポイントの収量を増加させない。製品の成熟度、収率で安定化し、多くの場合、高い値に達するが、それでも十分100下回っ%。消費者製品ファウンドリ・リソースは、設計プロセス及び機器の開発に次のノードに再配分されるか、コストを削減し、その成熟したノードの収益性を改善するために、能力は、より高い収量を追求するのではなく、そうすることがより経済的であるためです。
自動車のファウンドリの用語については、かどうか歩留まりを改善し、経済的な意思決定の典型的な意思決定を超えて限界収益への投資を増加させるために。ときに信頼性の問題は、自動車のICメーカーが着手する必要があり、高価で時間のかかる障害分析をおよび保証の製品の中で、製品の故障や景気回復のための責任だけでなく、潜在的な法的責任を前提としています。信頼性の車載用IC ICの要件2〜3桁の消費者よりも高くなっているを考慮し、自動車のファウンドリは、より多くを達成しなければなりません高いベンチマークの利回りレベル。これは「成熟した利回り」の意味を再考する必要があります。
図2は、消費者製品と自動車OEMの成熟歩留まりの違いを示しています。どのタイプのファブでも歩留まり曲線が増加するので、ほぼすべてのインパクト歩留まりが解決されています。歩留まりの低下は、主にプロセス機器や環境の不規則な欠陥に起因しており、現時点では、消費者製品の生産者は歩留まりと信頼性を「十分に良い」と考えて適切なアプローチをとることがあります。工場では歩留まり曲線を押し上げるための継続的な改善戦略を採用しており、歩留まりに影響を及ぼす欠陥の発生率を低減することで、潜在的な信頼性の欠陥を減らし、利益を最適化し、リスクを低減することもできます。
自動車サプライチェーン(OEMからTier 1サプライヤー、ICメーカーまで)は、「あらゆる欠陥は重要」とゼロ欠陥を追求するという考え方を形成しています。ファウンドリの後、サプライチェーンの各ステップのコストを10倍にして解決するため、現在の電気的テストに対する過剰な方法は、最もコストの低い戦略、すなわちファウンドリの故障の可能性に置き換えられる必要があります欠陥を減らす計画の計画的な実施のみ、ファウンドリは欠陥のない目標を達成することができ、自動車製造業者によって厳格に監査することができます。
堅牢なオンライン欠陥管理機能に加えて、自動車購買管理者が欠陥を減らすために見たいと思う方法には、次のものがあります。
ベースラインの欠陥を減らすための継続的改善プログラム(CIP)
最高の機器ワークフロー
悪い設備改善プログラム
ベースラインの欠陥を減らし続ける
ファイントリーライン欠陥戦略には、適切なプロセス制御装置が含まれていなければならず、適切なプロセス制御装置が含まれていなければなりません検査サンプリング計画使用される欠陥検出システムは、要求される欠陥感度を有し、十分に維持され、仕様に準じており、慎重に調整された検査手順を使用しなければならない。さらに、加速異常検出、根本原因差別化、リスクWIP追跡管理計画をサポートするのに十分な検出能力が必要です。これらの要素により、自動車ファウンドリはベースラインの欠陥削減プログラムを成功させることができます。この計画は、時間の経過とともに歩留まりの改善を示し、さらなる改善目標を提供し、業界のベストプラクティスを同等にすることができます。
ベースラインの欠陥削減計画の最大の課題の1つは、欠陥に由来するものはどこにあるのか?答えはしばしば単純ではありません。欠陥のプロセスと「装飾」の後、それは明らかになり、欠陥が検出システムでより明白であることを意味する。デバイス監視戦略は、欠陥の原因の問題を解決するのに役立つ。
装置モニタリング/デバイス認証(TMTQ)アプリケーションでは、ウェーハのウェーハが最初に指定されたプロセス装置(または反応チャンバ)内で動作するようにテストされ、その後再テストされます(図3)。ゼロ欠陥基準を追求している自動車ファウンドリは、機器監視戦略の利点を認識しています:機密テスト手順、適切な管理限界とOCAP(Out of Control Action Plan)は、各プロセス装置からの無作為な歩留まり損失を明らかにし、解決することができます。
図3「プレチェック」がウェーハの基準データを検出した後、ウェーハを使用してプロセス装置ステップの一部または全部を循環させることができます。
さらに、図4に示すように、プロセス装置の新たに追加された欠陥は時間とともにプロットされ、将来の欠陥削減目標を設定するために監査および使用することができる持続可能な改善の記録を提供する。各デバイスで発生する欠陥の分類と、フィールド障害の障害解析の基準として使用できるデータベースの生成この方法では、デバイスのワークフローが頻繁に(少なくとも1日に1回)悪い設備改善計画が一緒に使用されます。
図4時間の経過とともに装置の清浄度を継続的に改善する問題の根本的な原因は明確であり、欠陥削減目標は客観的に四半期または月次に設定することができます。 Cleaner。これにより、機器のメンテナンス作業を支援し、機器間の不一致の原因をロックします。
AWF /悪い設備改善計画は、独自の利点があります
最良の機器ワークフローは、ファウンドリが自動車業界が要求するゼロ欠陥基準を満たすために使用する別の戦略です。最高の機器ワークフローやAWF(Automotive Workflow)を使用すると、自動車用ICのウェーハは工場にしかありません。最高のプロセス機器で稼動するため、ファブはカスタムプロセスに最適なマシンを知る必要があります。どのマシンが最善であるかを確実に判断するために、ファウンドリはオンラインと機器を使用して検出データを監視し、自動車のワークフローでは機械が使用されますが、各プロセスステップで自動車用ウェーハを1つのデバイスに限定すると、サイクルタイムが長くなりますが、信頼性の問題を引き起こす可能性がある不良率が高いプロセスフローこの手法は自動車用ウェーハには依然として推奨されていますが、方法論的な継続的改善プログラムと組み合わせて、ほとんどのファウンドリは、通常、四半期ごとの欠陥削減目標を設定することにより、
この方法は大規模では難しいため、小規模のWIPベースのOEMに最適な装置のワークフローが最適です。自動車製品を大量に生産するファウンドリでは、以下のように、より効率的な継続的改善プログラムを優先する必要があります。悪い設備を改善する方法。
それは任意の工程で、プロセス装置の最悪の事態を解決するためのイニシアチブを取ることができますので。ベンチマーク不備のファウンドリを減らすのに最も大きな成功を収め、多くの場合、欠陥のある機器向上プログラムを使用して代わりに、最高の設備と悪い設備改善計画ワークフローそれは、同じグループ内のデバイスの残りの平均を超えるまで最初彼らは、各工程の最悪で装置をオフライン、及び調整装置。すべてのデバイスがグループと一直線になるまで、彼らは何度も何度もこのプロセスを繰り返します最低基準。効果的な計画は、各デバイス上で毎日完了する必要があり、少なくとも、認証プロセスを完了するために、すべてのステップで、各プロセスのためのデバイスを認証するために、貧しい機器工場設備の監視戦略は、よく注文したの向上を求めて車に増加したデータを適切に収集を確実に、各デバイスで最高と最悪を決定するためにANOVAまたはクラスカル・ワリス分析をしてみましょう。悪い設備改善計画は、プロセス装置のダウンタイムを手配します、とよくファブ全体で知られています歩留まりと信頼性を向上させることによって、戦略は最終的に言及します自動車のファウンドリの効果的な生産性と収益性。
(この記事の著者はKLAシニアディレクター兼チーフサイエンティストです)New Electronics
3. ADAS技術は成熟しています。車のセンシング市場は暑いです。
近年、ASASが安全規制に取り組んでおり、関連技術が成熟しているため、あらゆる種類のスマートカーに対する3Dセンサの需要が高まっています。
スマートな車は、従来のデポ将来性AIoT競争市場、先進運転支援システム(ADAS)技術が成熟して、これらの企業はL3レベルのオートパイロット道路状況を監視することができますになります国際企業の次の段階(表と競合通信会社を所有しています1)、および「状況認識」機能が基本的なニーズであり、車両の3D検出装置は、異なる目的に応じて、3Dセンサーからインテリジェント車距離の不可欠な構成要素であり、主に含まれています。
超音波レーダー(超音波):
短い検出距離(<6M), 用于侧撞警示及停车辅助系统.
。車のカメラ:
中間検出距離(<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.
光レーダー(LiDAR):
Guangdaと呼ばれる、長い検出距離(150M)、高精度、周囲の環境の3D地理情報モデルを迅速に確立することができます。
ミリ波レーダ(mmWaveレーダ):
検出長距離(100〜250M)、(夜間や悪天候で)環境への影響が、限られた精度によって、障害物を識別することができます。
ADASの規制により、車が検知された
近年では、封入ADASの安全規制を推進することを約束の国は、短期的な需要は、デバイス(表2)を感知し、3Dのさまざまなを駆動すると推定。例えば2018年、米国は新車RVCとLDWを強制するために、中国本土ではADAS安全規制を組み込む予定。2020中国本土は意志FCW、AEB、LDW、PDSはそうで安全評価に含まれており、一方で、米国、欧州連合、日本では、新しい車は、AEBのインストールを強制します。
しかし、自動車環境検知の信頼性を向上させるために、通常、ほとんどのメーカーは、歩行者の能力を周囲の環境を検出する車両を高める事故の可能性を減少させる、ドライバまたは自動的に、より正確なデータを得るために、二つ以上のセンサを統合しますスマートカーの高度な補助駆動機能。
車のカメラ開発は成熟しています
一般的には、短距離レーダー超音波技術は、新車のほとんどの既存の標準的な、非常に成熟して、特定のニーズに応じて、車のカメラ車のルールながら、より優れた耐久性、高い光感度、非常にダイナミックな存在でなければならず、 (2の近視レンズの前後に、深さカメラの正面、左右2つのサイドビューレンズの合計)カメラと少なくとも5台の車である必要があり、それは潜在的な機会を過小評価すべきではありません。
77GHzの広範囲のミリ波レーダー検出が開発の焦点です
工程(24GHz帯)から長距離(77GHz)の広い範囲、およびそのようなインフィニオン(インフィニオン)、NXP(NXP)とSTマイクロエレクトロニクス(ST)として77GHzで現在メーカーの開発に最近焦点を検出するミリ波レーダ。前記ミリ波チップ(MMIC)の重要な構成要素、マイクロ波信号の主送受信、ガリウム砒素(GaAs)に比べてコストが低くベースシリコンゲルマニウム(SiGe)のプロセスである。次車長距離レーダーが装備されます車両と4中距離レーダーの角度位置は、予測需要も強いです。そしてCMOSプロセスは、生産コストの削減を持っている、唯一の現在、関連する技術はまだ成熟していない、次の段階は、MMICの開発方向です。
LiDARは大量生産を開始していますL3の自己運転はタッチダウンを加速することが期待されています
LIDAR(レーザー測量)は、レーザー光TOFの原理に基づいて距離測定を行う、明るさは、環境、昼と夜に影響されない地理情報の3Dモデルを作成するために、周囲の環境を感知することができ、基本的な自動操縦センサ伝統的な機械的な光の一つでありますメーカーやスタートアップが小型化固体ライトアップ(固体レーザー測量)、光学走査及び感知コンポーネントの統合または単一のCMOSチップ(開発されているようので、ボディデザインに大量、高コスト、スタンドアロンデバイスで、困難ですすべてのソリッドステートライト)、小さなサイズと量産経済のニーズを達成するために。
ADAS強調現在のアクセシビリティより、唯一L3〜L5を駆動する高度な自動を達成するために、ローカル制御速度や方向を達成することができ、レーザー測量データ収集能力ギャップはローカリゼーションおよびマッピングを同期させるために、複雑な環境に対応する他のセンサを補完します(SLAM)は、リアルタイムのナビゲーション機能を実現し、将来的には良好に見えます。
図1.スマート・カーには多くの検出部品が搭載されています。
(この記事の著者はCMのMICで働いた)New Electronics