近年來,由于追求汽車的環境、安全、舒服與方便,汽車電子技術正急速向汽車領域滲透與擴展。在上世紀80年代之前,微型計算機、微處理器、半導體傳感器及功率半導體正方興未艾,但迄今卻已起到主宰車輛性能的作用。
汽車電子技術的不斷擴展
包括發動機和變速器的車輛動力系統控制,車身底盤控制,安全行駛控制,實現多媒體等多個車載系統,正在不斷推向實用化。
電子控制單元是對傳感器等的輸入進行處理,以驅動電機等執行機構,并通過車載局域網相互通訊與控制控。電子控制單元由接受各種傳感器和控制開關信息的輸入電路,模擬/數字轉化電路,微型計算機、電源、輸出電路,功率半導體、車載局域網等構成。而且在最近,傳感器和執行器已經實現智能化。
半導體傳感器技術
傳感器作為現代汽車上電子控制系統的重要組成部分,它擔負著發動機的燃油噴射、電子點火、怠速控制、廢氣再循環及底盤部分的傳動、行駛、轉向、制動、中央閂鎖、自動空調等汽車各大電子控制單元的信息采集和傳輸,是電子控制單元中非常重要的元件。
混合式IC與功率半導體技術
陶瓷基板上實際安裝了微型計算機、復合集成電路、功率半導體器件、無源部件等。小型輕量、耐環境性優的混合式IC已產品化。
功率半導體分為100V以下的低耐壓;200V左中的中耐壓以及500V以下的耐高壓三個系列。低、中耐壓系列采用MOS功率半導體;高耐壓系列采用IGBT;分別使用。能耐受嚴格的浪涌環境。具有可靠性高和低消耗的特性。
未來的汽車電子化技術--高集成化技術
目前,加強了車載半導體單芯片化的意向,日本denso公司為有效體現這一意向。開發了溝道介質絕緣處理技術。即使對微型計算機中的FLASH等閃存,依然混載著5V的輸入輸出功能,并在單芯片上實現此功能,減低了無線電噪音和達到高的實時性。但是大規模集成電路加式處理的細化、首先從90nm工藝開始,不同類器件的混載比較困難,加上漏損的急據增加,必須采取對策。
此外,隨著系統及封裝技術的不斷進步與擴展,將來,可預測在難于單芯片化的場合,或因細化出現品種多、數量少而使開銷經費增多,利用系統級封裝技術的場合會越來越多。
車載半導體的可靠性
以前存在的主要問題是:半導體初期的可靠性不高。伴隨著半導體加工處理的細化,以及高溫的工作環境,預計會出現配線和支柱部分的所謂電位移以及應力遷移等劣化故障,將來,每臺車輛因半導體配置數量的增加,以及進行電傳控制的變速箱應用 ,必須針對軟誤差采取對策。