汽車行業(yè)EV和ADAS的轉(zhuǎn)變引發(fā)了供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型。最近,半導(dǎo)體短缺和單輛汽車芯片需求增加產(chǎn)生的疊加效應(yīng),迫使半導(dǎo)體供應(yīng)商、汽車一級(jí)供應(yīng)商和汽車OEM都開(kāi)始重新評(píng)估供應(yīng)鏈安全和產(chǎn)品差異化的長(zhǎng)期戰(zhàn)略,特別是半導(dǎo)體和軟件帶來(lái)的差異化成為重中之重。
EV+ADAS,推動(dòng)半導(dǎo)體需求不斷增長(zhǎng)
半導(dǎo)體供應(yīng)商受益于EV和ADAS技術(shù)的興起,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比,每輛車需要更多樣、更復(fù)雜的半導(dǎo)體器件。向更先進(jìn)的ADAS功能(例如高級(jí)自動(dòng)駕駛(AD 4 級(jí)及以上))的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致對(duì)先進(jìn)的邏輯芯片和相關(guān)軟件平臺(tái)的需求不斷增加。這種轉(zhuǎn)變也增加了人工智能驅(qū)動(dòng)的車輛內(nèi)部對(duì)尖端半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)的需求。
在電動(dòng)汽車(EV)中,動(dòng)力系統(tǒng)推升了對(duì)半導(dǎo)體更多的需求。這些功率半導(dǎo)體器件將電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為電機(jī)所需的交流電壓。此前,廣泛使用的是硅絕緣柵雙極晶體管(硅IGBT)。然而,為了滿足電動(dòng)汽車帶來(lái)的對(duì)SiC MOSFET迅速增長(zhǎng)的需求,行業(yè)目前正在轉(zhuǎn)向碳化硅(SiC) 和氮化鎵(GaN) 等高性能寬禁帶(WBG) 半導(dǎo)體。
汽車供應(yīng)鏈:汽車OEM和半導(dǎo)體供應(yīng)商之間的新興關(guān)系
對(duì)于汽車OEM來(lái)說(shuō),對(duì)供應(yīng)鏈安全和保障的需求以及半導(dǎo)體日益增加的戰(zhàn)略重要性正在促使他們重新思考供應(yīng)鏈,某些戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變正在發(fā)生:
· 半導(dǎo)體廠商現(xiàn)在直接向汽車OEM供貨。這一變化導(dǎo)致這些供應(yīng)商正在改變其產(chǎn)品策略,他們提供更加集成的汽車解決方案,而不僅僅是銷售現(xiàn)成的芯片。
· OEM開(kāi)始創(chuàng)建一定程度的半導(dǎo)體能力,包括一些芯片設(shè)計(jì)能力(類似于無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體廠商),或者承擔(dān)模塊級(jí)別的IP設(shè)計(jì)。
· 一級(jí)供應(yīng)商正在重新評(píng)估和擴(kuò)大其半導(dǎo)體角色,要么在現(xiàn)有核心能力上發(fā)展,要么在芯片或模塊級(jí)別構(gòu)建新能力。
汽車半導(dǎo)體測(cè)試的方法需要標(biāo)準(zhǔn)化
隨著供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)變將新的和可能缺乏經(jīng)驗(yàn)的參與者引入半導(dǎo)體測(cè)試,將測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)化變得至關(guān)重要。各種聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)于建立普遍接受的測(cè)試方法以發(fā)展汽車半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。
歐洲電力電子中心(ECPE) 通過(guò)AQG 324(“汽車認(rèn)證指南”)等有影響力的出版物,在半導(dǎo)體測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該指南由ECPE 成員和行業(yè)代表定期更新,概述了電力電子器件的常見(jiàn)測(cè)試程序,包括SiC MOSFET等組件的環(huán)境和壽命測(cè)試。盡管沒(méi)有強(qiáng)制執(zhí)行,但該指南已被廣泛接受并經(jīng)常在全球范圍內(nèi)用作參考。
對(duì)于測(cè)試供應(yīng)商來(lái)說(shuō),提供嚴(yán)格遵循或執(zhí)行AQG324或其他標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試系統(tǒng)顯然是有幫助的。標(biāo)準(zhǔn)化確保測(cè)試客戶,無(wú)論是OEM、一級(jí)供應(yīng)商還是半導(dǎo)體供應(yīng)商,都可以采用類似的方法、實(shí)現(xiàn)重要的測(cè)試功能。
汽車電氣化帶來(lái)的半導(dǎo)體測(cè)試挑戰(zhàn):復(fù)雜性Vs.縮短的時(shí)間
汽車半導(dǎo)體需求的激增給測(cè)試帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。這些新的、復(fù)雜的系統(tǒng)需要復(fù)雜的測(cè)試。隨著制造商創(chuàng)造出更多的多功能設(shè)備來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的需求,測(cè)試也變得更加困難。更為復(fù)雜的是嚴(yán)格的安全和可靠性要求,特別是電動(dòng)汽車中的電力電子設(shè)備。這些設(shè)備必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試,以確保其在高電壓、電流和極端溫度條件下仍保有彈性。
電氣化發(fā)展中要考慮的關(guān)鍵因素:
·開(kāi)發(fā)能夠處理多種功能的設(shè)備
·確保對(duì)高電壓、電流和極端溫度進(jìn)行充分穩(wěn)健的測(cè)試
·在上市速度與嚴(yán)格的安全性和設(shè)計(jì)復(fù)雜性之間保持平衡
·創(chuàng)新測(cè)試技術(shù),支持大批量生產(chǎn)
盡管存在復(fù)雜性和嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),但快速推出產(chǎn)品的壓力仍然很大。市場(chǎng)窗口繼續(xù)縮小,這有利于那些能夠迅速采取行動(dòng)并抓住大量市場(chǎng)機(jī)會(huì)的人。因此大批量汽車半導(dǎo)體生產(chǎn)的需求正在推動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的測(cè)試方法通常成本高昂且耗時(shí)長(zhǎng),并不適應(yīng)大批量生產(chǎn)。
測(cè)試策略決定了EV、ADAS和半導(dǎo)體融合中的贏家