長電科技CEO鄭力：車載芯片缺貨凸顯三大挑戰 新型封裝適應多元化應用需求

全球半導體領域，每隔三五年都會發生芯片產能短缺的現象。為什么這次引起國內如此高的重視？國內企業以往很羨慕外資企業，說他們缺少產能，我們是缺少訂單。

圖：長電科技首席執行長、董事鄭力

今年，不少國內公司到了不缺訂單，缺少產能的狀態。缺少產能是集成電路領域一個景氣的現象，另外一個現象是這次不同的是，汽車整車廠商缺少芯片。周子學說第一次汽車缺芯發生在1999年，到今年2-3月份，汽車廠商芯片對全球汽車產業的復蘇和增長帶來了巨大影響。

我們從制造的角度，從前道IC設計、封測來看一下這個過程看到現象背后的問題來。1885年，汽車在美國被卡爾發明的時候，是沒有一顆汽車電子元器件的，到了今天，一輛汽車上幾大系統連接的大量芯片。剛剛大眾汽車集團（中國）執行副總裁兼董事、研發部負責人Thomas Manfred Müller（穆拓睿博士）說，一輛車上芯片的價值超過上千美元。汽車制造業、 集成電路業制造業緊密到了一起地步。

汽車制造中，是否智能化越多，芯片越多，安全性越高？答案是否定的，全世界每年死于車禍的人數935萬人。汽車產業對于芯片的可靠性和安全性要求比較高。這要求對芯片的成品制造，特別是后道工序去測試，去發現。最后的封裝制造對于達成高質量芯片至關重要。大眾汽車集團（中國）執行副總裁兼董事、研發部負責人Thomas Manfred Müller（穆拓睿博士）表示，80%的汽車創新來自芯片，鄭力認為是90%的汽車創新來自芯片，因為軟件定義汽車，軟件也要基于芯片進行運行。芯片和芯片制造值得業內深度關注。

鄭力指出，全球做汽車芯片的外包制造市場，全球市場規模是40億多美金，僅僅占據后道封裝測試市場的10%。芯片的封裝測試，即汽車芯片的成品制造。在車載芯片到了芯片制造的最終環節，涵蓋芯片制造的各種形式。據權威行業預測，全球汽車車載汽車芯片的成長要超過17%，未來5年，整個汽車芯片市場將實現持續增長，主要動力來自新能源汽車增長（20.4%），無人駕駛需求（16.6%）和車載娛樂（7.1%）需求的顯著增長。

反思近期的車廠“缺芯”，鄭力分析三大原因：一是市場需求與供給的不平衡是造車汽車缺芯的一個重要原因。去年汽車整車廠對上游供應鏈廠商提示，市場需求下降，原來預備的產能要有所考慮，到了去年下半年，乃至年底，汽車需求呈現V型的成長，這是缺芯的原因。

第二大原因，汽車芯片的復雜度，對它的應用的性能要求越來越多，車載芯片成品制造產業面臨的挑戰，比如車載信息娛樂芯片成品制造的挑戰來自于高頻應用、高度集成化、以及壓低成本的消費電子屬性。車載領域含有四大類芯片，一類與ADAS相關的處理器，與射頻關系緊密，需要的制造和的工藝和封裝的形式不一樣。第二類是車載娛樂系統，它對芯片的高性能計算需求高，它還需要和5G、車聯網需求鏈接，它對封裝、對芯片產品的形式要求不同；第三是車載傳感器，車載芯片一半需求來自傳感器，對制造和封裝要求不同；第四是新能源動力驅動系統，那么主要是對電源的控制和動力驅動，主要是IGBT。

從封裝角度，ADAS領域需要采用毫米波雷達，考慮將射頻元器件和控制芯片裝在一起，扇出型晶圓級封裝技術的高可靠性能適用于ADAS毫米波雷達，AiP封裝。對比車上倒車的超聲波雷達，現在車上都要求裝多個超聲波雷達，要求成本要降低，所以現在用SOP的封裝會越來越多。

QFP與BGA成為車載MCU的主流封裝，特別是車載32位MCU越來越多使用這些封裝形式；車規級倒裝產品走向大規模量產；系統級封裝（SiP）提供高密度和高靈活性適用于ADAS、車載娛樂、傳感器融合等應用；扇出型晶圓級封裝技術的高可靠性能適用于ADAS毫米波雷達、RFFE、AiP等；DBC / DBA 逐漸成為功率半導體封裝主角。

比如車載功率半導體領域，IGBT的封裝并不難，但是對于第三代半導體碳化硅應用于車載，它對于封裝的形式和材料要求就比較嚴格。吳漢明院士講到，往前面在芯片在向前發展，不僅僅是一個線寬、線距和尺寸的問題，材料科學的研究就變得越來越重要。

第三、半導體芯片漲價，來源于上有材料漲價導致的成本上升。比如今年以來金價、銀價、銅價的漲幅較快，要求封裝廠去考慮材料創新加快。比如車載QFN，原來基本上在車廠都是用用金線做好。由于金的價格漲得太厲害，現在車廠慢慢也接受用銅線來做，但是銅線比較硬，它的間隔性比金線肯定是要差的。

新能源汽車碳化硅的芯片，它對物理性能、散熱性要求非常高，這里邊又把封裝行業十幾年前以陶瓷基板為主的這樣的一種技術形式，又慢慢的撿回來，現在受到車廠非常大的關注。

技術、制程、質量、意識是車載芯片成品制造的四大關鍵要素，鄭力強調，車載與消費類芯片成品制造流程大不相同，創新車載芯片成品制造重在工程質控管理經驗和協同設計流程的制定。

展臺亮點：

• 汽車電子：應用于無人駕駛技術中的 fcCSP 和 FOWLP 技術 、應用于新能源汽車中的 QFN/FC 和 QFN/DFN 技術和應用于車載娛樂的 QFN/DFN 和 fcBGA 技術。
• 5G：針對基帶芯片的 SiP、FOWLP 技術、應用于射頻芯片的 SiP 和 fcCSP 技術以及應用于通信基礎設施的 fcBGA 和 HD FOWLP 技術。
• 高性能運算：主要應用于人工智能芯片以及區塊鏈中的 fcCSP 和 fcBGA 技術，展現長電科技以先進封裝技術為高端應用提供的出色性能支持。
• 高端存儲：重點展示應用于閃存的多芯片堆疊FBGA 和 SiP 技術和應用于移動存儲器（Flash+DRAM）的 eMCP 和 uMCP 技術。