48V系統加速汽車智能化,也宣示電腦晶片全面主宰汽車時代來臨!攜手全球各大車用半導體大廠的導線架廠—順德(2351)可望成為大贏家,順德預估,今年車用產品佔營收比重可望一舉突破40%,明年佔比更可望挑戰50%,為因應訂單需求,順德去年大舉投資資本支出近10億元擴建新廠及添購沖壓設備,今年新廠完全投產後可望再增加約15%到20%產能,隨著車用產品比重拉升及新產能挹注,順德今年業績可望再創歷史新高。

導線架是半導體封裝的三大零組件(導線架、金線、封裝膠)之一,肩負導電功能,在積體電路中除了極少數簡單功能晶片採直接封裝(Molding)外,每一個積體電路的每一片晶片都必須有導線架配合,作為晶片及印刷電路板線路連接的媒介,可說是半導體封裝重要關鍵零組件。

由於車用電子運作多是透過電腦晶片操控,甚至是採用雙晶片運作,以防止單一晶片故障影響行車安全,車用晶片亦愈來愈依賴半導體技術提升晶片能力,尤其是以電力驅動的電動汽車,市調機構預估,2020年全球汽車半導體的產值將達到370億美元,Global and China Automotive Research Report也預估,每輛油電混合車及電動車的汽車半導體平均成本,將由傳統燃油車每輛平均約320美元,分別增加至690美元及700美元,功率半導體元件佔汽車半導體的比重也將由燃油車約26%大幅拉升至油電混合車的75%及電動車的55%,而具有穩壓、散熱及傳導功能的導線架,對於功率半導體效能影響性亦日益重要。

導線架製程大致可以分別以化學蝕刻(Etching)或機械沖壓(Stamping)方式,其中沖壓式是在銅合金或鐵鎳合金片上將積體電路腳架形狀壓印成型於積體電路上面,由於電源相關的大功率導線架強調導電強,產品需立體化及客製化,因此均採沖壓式製程;化學蝕刻則是以雷射描繪機(Laser proto)進行光罩,再分別以乾式(貼上顯影模)及溼式(用顯影液)顯影劑塗佈在銅合金或鐵鎳合金等材料上進行顯影後,再浸泡在化學蝕刻液中,化學蝕刻製程主要用在微小化、多腳數的平面式IC封裝產品中,不過部分車用高精密IC零組件及特殊IC封裝因產品需求,亦開始大量採用半蝕(Half-Etching)製程,再進行產品成型。

48V的電子元件因工作電壓及電流更高,對於可靠度要求更為嚴格,這樣的嚴苛要求必須透過導線架的微結構及特殊表面處理來增加導線架與封裝膠體的結合性,以符合48V的電子元件在零下40度C到175度C(消費性電子為零下40度C到85度C)極端工作溫度環境下得以正常運作,且一些高階48V的元件設計是採用Diffusion solder的封裝技術,直接將晶片嵌入導線架中,因此導線架成形精度必須達到晶片等級的規格,而電子元件經過冷熱衝擊測試,導線架與膠體亦不能有剝離的現象讓水氣進入膠體造成短路,因應車載48V控制單元的增加,在電子元件的設計比傳統功率元件體積縮小60%,且晶片的尺寸更大更薄,為因應薄型化的元件設計,導線架尺寸公差要求比傳統功率元件嚴格一倍。

(時報資訊)

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