1.IHS: los fabricantes europeos y estadounidenses incluyen los cinco principales valores de producción de semiconductores industriales en 2017;
Establecer micro noticias de la red, la investigación IHS Markit muestra que en 2017 el valor global de la industria de semiconductores de salida de 49,1 mil millones de dólares, un crecimiento anual de 11,8%, de los cuales, cinco fabricantes europeos y americanos elegidos por la industria dispuestos, Texas Instruments (TI) ha ganado cuota de mercado del primer trono, Y ADI, Intel, Infineon y ST se dividen en dos a cinco. La agencia estima que el mercado de semiconductores industriales continuará creciendo en 2022. La tasa de crecimiento compuesto anual (CAGR) es 7.1%.
IHS Markit dijo que la recuperación económica de Estados Unidos y la fuerte demanda en China, la fuente principal es el mercado de 2.017 equipos industriales. Además, el mercado europeo de nuevo a la temperatura también traen un fuerte impulso para el crecimiento de los semiconductores. Principal proveedor de la industria de diez semiconductores de 2017 Los ingresos comerciales muestran un patrón de crecimiento ascendente. Además, las adquisiciones estratégicas continúan siendo un factor importante en la configuración del mercado global de semiconductores industriales.
IHS Markit definición de equipo electrónico industrial incluyendo la iluminación LED, el número de carteles verticales, de vigilancia de vídeo digital, ambiente con aire acondicionado (Control climático), escalas inteligentes, tractores (tracción), inversor solar fotovoltaica, interfaces hombre-máquina, así como Electrónica médica, etc. Los semiconductores utilizados en estos dispositivos incluyen semiconductores ópticos, componentes de potencia distribuida, componentes analógicos de uso general y microcontroladores (MCU), etc.
En 2017 el ranking de proveedores de semiconductores industriales, TI hasta más de 50 mil millones de dólares en ingresos por delante del resto, ocupando la posición de liderazgo de la industria de los semiconductores; analógica después de la adquisición MILPITAS (Linear Technology), no sólo en la industria territorio mercado aún más la expansión, pero los ingresos relacionados con productos también alcanzaron $ 2,8 mil millones, saltaron segunda posición homeopática. Intel es el culto de las cosas y las instituciones continuo crecimiento de dos dígitos, gracias a un pequeño espacio en el tercer puesto.
Infineon, ocupa el cuarto lugar, tiene liderazgo en el mercado en sus sectores de energía y energía, incluidos componentes de energía distribuida y componentes de administración de energía en automatización de fábricas, tracción y vehículos solares, eléctricos, fuentes de alimentación y productos relacionados. Los ingresos continúan creciendo fuertemente. STMicroelectronics, que ocupa el quinto lugar, cuyos ingresos de semiconductores industriales se derivan de muchas aplicaciones, como la automatización de fábricas y edificios, utiliza muchos de los componentes MCU, analógicos y distribuidos de la empresa.
2. El defecto de referencia se reduce. El rendimiento / confiabilidad del CI del automóvil se mejora aún más.
La estrecha relación entre el rendimiento y la fiabilidad de los circuitos integrados de semiconductores ha sido bien estudiada y documentada. Los datos de la Figura 1 demuestran esta relación. Resultados similares están disponibles en los niveles de lotes, obleas y chips. En resumen, el rendimiento es alto y la fiabilidad es buena. La correlación entre el rendimiento y la fiabilidad es completamente inesperada, porque el tipo de defecto que causa la falla del chip es el mismo que el tipo de defecto que causa problemas de fiabilidad temprana. Las diferencias entre los defectos que afectan el rendimiento y la fiabilidad se deben principalmente a su tamaño y su posición en el patrón de los chips.
La estrecha relación entre el rendimiento y la fiabilidad de los circuitos integrados de semiconductores ha sido bien estudiada y documentada. Los datos de la Figura 1 demuestran esta relación. Resultados similares están disponibles en los niveles de lotes, obleas y chips. En resumen, el rendimiento es alto y la fiabilidad es buena. La correlación entre el rendimiento y la fiabilidad es completamente inesperada, porque el tipo de defecto que causa la falla del chip es el mismo que el tipo de defecto que causa problemas de fiabilidad temprana. Las diferencias entre los defectos que afectan el rendimiento y la fiabilidad se deben principalmente a su tamaño y su posición en el patrón de los chips.
Figura 1 La estrecha relación entre la fiabilidad del componente IC y el rendimiento.
Por lo tanto, reducir el número de defectos que afectan el rendimiento en el proceso de fabricación de IC aumentará el rendimiento de referencia y mejorará la fiabilidad de los componentes en uso real. Reconociendo este hecho, las fundiciones que sirven al mercado automotriz se enfrentan a dos factores clave. El primer problema es económico: para mejorar la fiabilidad, se necesita tiempo, dinero y recursos para aumentar el rendimiento, y ¿cuál es el nivel de inversión adecuado? La segunda pregunta es técnica: para elevar el rendimiento de referencia al nivel necesario, ¿qué? ¿Es la mejor forma de reducir los defectos?
Para los fabricantes de equipos originales que fabrican productos electrónicos de consumo (teléfonos móviles, tabletas, etc.), el "rendimiento maduro" se define como un punto de inflexión en futuras inversiones en tiempo y recursos que no necesariamente aumentan el rendimiento. A medida que el producto madura, rinde Estabilizando, usualmente alcanzando un alto valor pero aún muy por debajo del 100%, las fundiciones de productos de consumo redistribuirán recursos al proceso y equipo para desarrollar el siguiente nodo de diseño, o reducir los costos para aumentar la rentabilidad de sus nodos maduros. Capacidad, no perseguir mayores rendimientos, porque hacerlo es más económico.
Para las fundiciones de automóviles, la decisión económica de aumentar la inversión para aumentar los rendimientos ha excedido la decisión de beneficio marginal típico. Cuando surgen problemas de fiabilidad, los fabricantes de circuitos integrados de automoción pueden tener que soportar un análisis de fallas costoso y que consume mucho tiempo. Y asuma la responsabilidad económica por la falla y recuperación del producto durante el período de garantía del producto, así como la posible responsabilidad legal. Considerando que los requisitos de confiabilidad para los CI automotrices son de dos a tres órdenes de magnitud más altos que los circuitos integrados para consumidores, las fundiciones automotrices deben lograr aún más Alto nivel de rendimiento de referencia. Esto requiere repensar el significado de "rendimiento maduro".
La Figura 2 destaca la diferencia entre el rendimiento maduro de los productos de consumo y los fabricantes de equipos originales de automoción. Cualquier tipo de fábrica aumentará la curva de rendimiento, por lo que se han resuelto casi todos los rendimientos de impacto sistémico. La pérdida de rendimiento es causada principalmente por defectos aleatorios en el equipo de proceso o el medio ambiente. En este momento, la fundición de productos de consumo puede considerar que el rendimiento y la confiabilidad sean "lo suficientemente buenos" y adopten el enfoque adecuado. Sin embargo, en la industria automotriz, la generación La fábrica utiliza una estrategia de mejora continua para impulsar la curva de rendimiento. Al reducir la incidencia de defectos que afectan el rendimiento, las fundiciones de automóviles también pueden reducir los posibles defectos de confiabilidad, optimizando así sus ganancias y reduciendo el riesgo.
La cadena de suministro automotriz (desde fabricantes de equipos originales hasta proveedores de nivel 1 y fabricantes de circuitos integrados) está formando una mentalidad de que "cada defecto es importante" y una estrategia de búsqueda de defectos cero. Reconocen que cuando los defectos potenciales se van Después de la fundición, encuentra y soluciona el costo de cada paso adelante en la cadena de suministro en 10 veces. Por lo tanto, el método actual de exceso de confianza en las pruebas eléctricas debe ser reemplazado por la estrategia de menor costo, es decir, la falla potencial en la fundición Detener. Solo una implementación metódica del plan para reducir defectos, la fundición puede alcanzar objetivos de cero defectos y puede ser auditada estrictamente por los fabricantes de automóviles.
Además de las sólidas capacidades de control de defectos en línea, algunas de las formas que los gerentes de compras de automóviles desean ver para reducir los defectos incluyen:
Programa de mejora continua (CIP) para reducir los defectos de línea de base
. Mejor flujo de trabajo de equipos
Programa de mejora de equipos defectuosos
Continuar reduciendo los defectos de línea de base
La estrategia de defectos de línea es la base para cualquier reducción estricta del plan de defectos de línea de base. Para detectar con éxito los defectos de rendimiento y confiabilidad que afectan sus reglas de diseño y tipos de componentes, la estrategia de defectos de línea de fundición debe incluir el equipo de control de procesos Plan de muestreo de inspección El sistema de detección de defectos utilizado debe tener la sensibilidad de defecto requerida, mantenerse en buen estado y cumplir las especificaciones, y utilizar procedimientos de inspección cuidadosamente ajustados. El muestreo de inspección debe ser suficiente para que los pasos del proceso detecten rápidamente el proceso o equipo. Además, debe haber suficiente capacidad de detección para admitir la detección acelerada de anomalías, la diferenciación de causa raíz y los planes de control de seguimiento WIP de riesgo. Con estos elementos, las fundiciones automotrices deberían ser capaces de lograr un programa de reducción de defectos de línea de base exitoso. El plan puede demostrar una mejora en las tendencias de rendimiento a lo largo del tiempo, proporcionando más objetivos de mejora e igualando las mejores prácticas de la industria.
Uno de los mayores desafíos en un plan de reducción de defectos es responder: ¿de dónde viene el defecto? La respuesta a menudo no es tan simple. A veces, los defectos se detectan después de varios pasos del proceso. A veces, solo después de que la oblea pasa por el otro Después del proceso y la "decoración" del defecto, se vuelve evidente, lo que significa que el defecto es más obvio en el sistema de detección. La estrategia de monitoreo del dispositivo ayuda a resolver el problema del origen del defecto.
En aplicaciones de monitoreo de equipos / certificación de dispositivos (TMTQ), primero se prueba una oblea de obleas para que se ejecute en un equipo de proceso designado (o cámara de reacción) y luego se vuelve a probar (Figura 3). Cualquier defecto nuevo debe ser debido al equipo de proceso especificado.Los resultados son claros, no hay duda sobre la causa raíz del defecto. La fundición de automóviles que persigue estándares de cero defectos reconoce los beneficios de la estrategia de monitoreo del equipo: a través de procedimientos de prueba sensibles , Límites de control apropiados y Plan de acción fuera de control (OCAP), pueden revelar pérdidas de rendimiento aleatorias de cada equipo de proceso y resolverlos.
Después de 3 para obtener datos de control en la oblea de referencia de detección "verificación previa", la operación cíclica de la parte de aparato de proceso de obleas o todas las etapas se pueden emplear., Describe un equipo de proceso de detección de defectos para ser añadido "después".
Además, como se muestra en la Fig. 4, el equipo de proceso de acuerdo con los defectos recién añadidos representados en el tiempo, que proporciona una grabación mejorada sostenible se puede auditar y para establecer un objetivo futuro de la reducción de los defectos. Fundiciones pueden estar cada aparición de defectos en la clasificación dispositivo y generar la base de datos, y, como el análisis de fallos fracaso de campo de referencia. este método requiere un aparato de autenticación muy frecuentes (al menos una vez al día) el aparato de flujo de trabajo óptimo generalmente discute a continuación, o El plan de mejora de equipo malo se usa en conjunto.
4 Con el tiempo, la mejora continua de la limpieza del dispositivo. La raíz del problema es claro, se puede establecer objetivamente trimestral o objetivos mensuales reducción de defectos. Además, el defecto la comparación de dos equipos de proceso que puede mostrar máquina Más limpio. Esto ayuda a guiar las actividades de mantenimiento del equipo y bloquea la causa de las discrepancias entre los dispositivos.
Los planes de mejora de equipos AWF / malo tienen sus propias ventajas
El mejor flujo de trabajo de equipos es otra estrategia utilizada por las fundiciones para cumplir con los estándares de cero defectos requeridos por la industria automotriz. Con el mejor flujo de trabajo de equipos o flujo de trabajo automotriz (AWF), las obleas para circuitos integrados automotrices solo están en la fábrica. el mejor sistema de operación de equipos de proceso que requiere tanto a medida para cualquier pasos del proceso de Fab de la máquina preferido. con el fin de determinar de manera fiable cuál es la mejor máquina, usando supervisión de la línea de datos de fundición y equipo de detección, a continuación, sólo aquellos máquinas para el flujo de trabajo de la automoción. las restricciones de la oblea de coches en un solo dispositivo pueden resultar en un período de tiempo en cada paso del proceso más largo. Sin embargo, los defectos pueden conducir a problemas de fiabilidad tasa más alta en comparación con el flujo del proceso este enfoque de la oblea coche o programa de mejora continua más popular., más metódica, la mayoría de las fundiciones general puede conseguir más equipo cumple con los requisitos de la CMA en cada paso del proceso de fabricación mediante el establecimiento de un objetivo de reducción de los defectos trimestre.
Dado que este método es difícil de ampliar, por lo que el mejor equipo para el mejor flujo de trabajo es sólo una pequeña parte de la fundición del automóvil WIP para la producción en masa de productos de automoción de fundición, se debe dar prioridad plan de mejora continua más estructurado, como más adelante se el método descrito a continuación para mejorar el dispositivo defectuoso.
En lugar de flujo de trabajo mal plan de mejora de los equipos con el mejor equipo, ya que puede tomar la iniciativa para resolver el peor de los equipos de proceso en cualquier etapa de proceso dado. El mayor éxito en la reducción del índice de referencia deficiencias de las fundiciones, a menudo mediante el uso del programa de mejoramiento equipo defectuoso primero que fuera de línea aparato en el peor de cada paso del proceso, y el ajuste del dispositivo, hasta que excede la media del resto del dispositivo en el mismo grupo. repiten este proceso una y otra vez hasta que todos los dispositivos están en línea con el grupo Estándar mínimo: un programa efectivo de mejora de equipos defectuosos requiere que la fábrica tenga una estrategia de monitoreo de equipos bien organizada para certificar cada equipo de proceso en cada paso. Se requiere al menos un proceso de certificación para completar cada día en cada equipo. garantizar la adecuada recopilación de datos, permiten el análisis ANOVA o Kruskal-Wallis para determinar el mejor y lo peor de cada dispositivo. un mal plan de mejora de equipos de proceso se encargará de tiempo muerto del equipo, y es bien conocido en todo el Fab se incrementará a un coche uno de los métodos estándar más rápida, mejorando el rendimiento y la fiabilidad, la política, en última instancia mencionar la productividad efectiva y la rentabilidad de las fundiciones de automoción.
(El autor es director senior y jefe científico ELK) nueva electrónica
3. La tecnología ADAS está madura. El mercado de detección de automóviles está caliente.
En los últimos años, los países se comprometieron a promover la ADAS en las normas de seguridad relacionadas con las tecnologías también han madurado. Por lo tanto, las necesidades de sensores inteligentes en 3D de todo tipo de vehículos están en crecimiento.
coche inteligente es propiedad empresas de comunicaciones que compiten con depósito convencional futuro mercado potencial competitivo AIoT, los sistemas de asistencia al conductor avanzada tecnología (ADAS) ha madurado, Mesa de la siguiente fase de empresas internacionales serán aquellas empresas pueden monitorear las condiciones del camino nivel L3 piloto automático ( 1), y la capacidad de "conciencia ambiental" es un requisito básico, y el dispositivo sensor 3D del vehículo es un componente indispensable. El sensor 3D del Smart Car es diferente en distancia y uso, y principalmente incluye:
Ultrasonido radar (Ultrasonido):
Distancia de detección corta (<6M), 用于侧撞警示及停车辅助系统.
. Cámara del coche:
Distancia de detección 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 óptico (LiDAR):
Conocida como Guangda, la larga distancia de detección (150M), de alta precisión, puede establecer rápidamente un modelo de información geográfica 3D del entorno circundante.
Radar de onda milimétrica (radar mmWave):
La distancia de detección es larga (100 ~ 250M), que puede identificar obstáculos y se ve menos afectada por el medio ambiente (de noche o mal tiempo), pero la precisión es limitada.
Las regulaciones de ADAS conducen el automóvil después de detectar
En los últimos años, los países se comprometieron a promover las normas de seguridad ADAS de inclusión, la demanda prevista a corto plazo impulsará una variedad de 3D dispositivo de detección (Tabla 2). Por ejemplo, en 2018, los Estados Unidos para obligar a los vehículos nuevos RVC y LDW, China continental incorporará las normas de seguridad ADAS. 2020 En el año, los Estados Unidos, la Unión Europea, el nuevo automóvil de Japón se verán obligados a instalar AEB, mientras que China continental incluirá FCW, AEB, LDW, PDS en el puntaje de seguridad.
Sin embargo, con el fin de mejorar la fiabilidad de la detección de entorno del automóvil, por lo general la mayoría de los fabricantes integrar dos o más sensores, a fin de obtener datos más precisos, mejorar vehículo para detectar el ambiente circundante, la capacidad de los peatones, reduciendo las posibilidades de un accidente, el conductor o automáticamente La función de conducción auxiliar avanzada del automóvil inteligente.
El desarrollo de la cámara del automóvil está madurando
En general, la tecnología de radar ultrasónico de corto alcance es bastante madura, casi el estándar para los autos nuevos existentes. Y las cámaras de los automóviles deben tener una mejor durabilidad, alta fotosensibilidad, alta dinámica y debe ser por lo menos cinco automóvil con una cámara (una vista frontal de la cámara de profundidad, un total de dos derecho e izquierdo de la lente de vista lateral, antes y después de la lente miope de 2), no se debe subestimar las oportunidades potenciales.
Amplia gama de detección de radar de ondas milimétricas 77 GHz es el foco de desarrollo
radar de ondas milimétricas para detectar una amplia gama, desde el proceso (24GHz) a de largo alcance (77GHz) y reciente énfasis en el desarrollo de los fabricantes actuales en 77GHz, tales como Infineon (Infineon), NXP (NXP) y STMicroelectronics (ST). en el que el chip de ondas milimétricas (MMIC) son componentes importantes, la transmisión principal y la recepción de señales de microondas, el proceso de germanio de silicio (SiGe), basado, costo en comparación con arseniuro de galio (GaAs) es baja. próximo coche estará equipado con un radar de largo alcance la posición angular del vehículo y radar de cuatro rango medio, la demanda prevista también es fuerte. y el proceso de CMOS tiene menores costes de producción, la tecnología actualmente sólo relevante aún no está madura, la siguiente fase es la dirección de desarrollo de la MMIC.
LiDAR se está desarrollando en producción masiva L3 se espera que aumente el autoconducto para acelerar la toma de contacto
LIDAR (LIDAR) se basa en el principio de la luz láser TOF qué medición de la distancia, el brillo no se ve afectado por el medio ambiente, el día y la noche puede sentir el ambiente circundante para crear un modelo 3D de la información geográfica, es uno de los sensores de piloto automático esenciales de luz mecánico tradicional Debido a la enorme volumen, de alto costo, autónomo dispositivos en el diseño del cuerpo es difícil, lo que los fabricantes y nuevas empresas están desarrollando miniaturizados sólido de luz de estado up (de estado sólido LIDAR), la integración de exploración óptica y componentes de detección o un solo chip CMOS ( Toda la luz del estado sólido), para alcanzar las necesidades del tamaño pequeño y economía de producción en masa.
ADAS más énfasis accesibilidad actual, sólo puede alcanzar la velocidad de control local o dirección, para lograr la avanzada automática conducción L3 ~ L5, la brecha de datos LiDAR capacidad de recogida complementa otros sensores correspondientes a un entorno complejo, para sincronizar Localization and Mapping (SLAM) realiza funciones de navegación en tiempo real y se ve bien en el futuro.
Figura 1. El automóvil inteligente está equipado con muchos componentes de detección.
(El autor de este artículo trabajó en el MIC de la CM) Nueva electrónica