窥探未来车用半导体技术发展

　　拜科技进步所赐，目前汽车产业所导入的半导体设备应用，其产品技术正卖力地往前进。过去车上所采用的半导体元件只是旁枝末节的附加功能应用而已，但汽车本体从原本电气系统为辅的机械系统，升级为电子系统为主的汽车专属机电整合架构及电控系统，造就汽车制造厂与半导体厂就像鱼帮水、水帮鱼般地开拓出汽车工业另一片天空。如来一来，该发展趋势不仅促进汽车市场对优质车电产品强大需求，还兼具降低成本效益的最佳解决方案。

　　另外，要如何表述车用半导体技术进步程度，除了微控制器、微处理器等产品在汽车获得充分应用发展之外，砷化镓（GaAs）、矽锗（SiGe）等为基板的半导体技术，或以矽为基板的IC工业，除了量产技术外，就以未来应用面来看，将会是车用半导体元件主流。

　　半导厂商如何跟汽车工业打交道

　　过去，在汽车工业只重视电气系统，却不重视电子系统。举例来说，就像车用照明设备，过去大多采用继电器、熔断器和电源开关作为主要模块设计方式。而目前，许多半导体厂商则是开始强调「智能化」矽解决方案，带领汽车工业进入崭新的汽车设计时代。而这场汽车设计新兴时代历程，除了发生兼具传统特质的电气系统中，

还与机械系统密不可分。摊开目前车上发动机控制系统，几乎没有汽车厂商还在使用旧有机械／电气控制方式，而是改用符合现代科技，如：微处理器／微控制器等功能，使引擎／发动机充分发挥高效性能又安静的电控系统，并可以遵循驾驶者需求准确地输出引擎动力。

　　那么，因应半导体介入汽车工业程度越来越深，加上半导体供应商持续发展新技术与新工艺制程同时，要如何满足汽车工业对半导体产品需求，便成为当前车用半导体厂商的终极任务。另外，车用半导体发展过程将可引领汽车工业进入成本、集成度都比目前车用系统应用的最佳方式。不过，这还是必须透过半导体供应商来跟汽车工业中的相关车电产业建立桥梁，才足以获得上述进步空间。

　　为了达到上述目标，汽车制造商及一级零组件供应商，就必须透过意法、瑞萨、飞思卡尔…等这类型的半导体厂商，不断地发展汽车专用技术及制程工艺，交由半导体供应商为车用半导体元件打造出专门技术与产品。而在同一时间，汽车制造商及一级零组件供应商，也开始为车上专用系统或专用设备。从此便能发现，一个优良的交流方式与过程，对汽车本身与车用半导体产品的拓展有多么重要。

　　基本上，被归列为汽车工业中车用半导体开发过程，其实是基于阶段性的交流方式，而在此发展模式之下，半导体供应商必须直接面对到一级车电产品供应商，而一级供应商再转向面对汽车厂，以达相互交流目的。这是因为一级零组件供应商在整车系统中，手中握有部份特殊应用设备开发过程的专门技术诀窍。所以，这种交流方式对于打开封闭汽车工业是极具效果。

　　不过，对于仰赖汽车的其它系统设备协助执行目标功能，汽车制造商适时的加入尤其重要。因此，由汽车制造商、一级零组件供应商和半导体供应商便自然形成一个大集团，而这一大集团则采用供应链模式，在集团成员之间建立交流桥梁，汽车工业也正享受这一方式结果所带来的好处。

　　从此能窥出汽车工业所带来的好处

　　大多数半导体制造商各自拥有多项属于自己专有的半导体技术及制程工艺，因此带动半导体生产制造技术朝向高度智能化程度。另外，其低价成本更是主要关键；这么说好了，当半导体产业开始将注意力转移到汽车工业时，这当中的好处将会由汽车制造商透过一级零组件供应商，最终还是会转移到消费者身上。

　　那么，真正令人满意的好处为何？今日的汽车制造商在长时间耕耘之后，已经开始获得应有回报（当然，车用半导体厂商也是如此），目前可以见到许多路上奔驰中一般中等价位或经济型的生活用车，内装车电子系统搭载了智能化设备；由此可见，新开发中的汽车总成本其结构组成将与半导体设备成本，逐渐构成不可分的关系，而半导体的技术演进过程正大力地刺激汽车成本，促使汽车聪明程度日渐提升，反而成本却是越来越低。

　　矽技术在车上应用必先突破

　　自晶体管（transistor）问世之后，便成为近代电子电路学中的核心应用元件，其主要功能可作为电流开关，就像控制水管中水流量的阀（valve），并与一般机械开关相较之下，最大差异在于晶体管是利用电流大小讯号来加以控制（如下图所示），使得它的切换开关速度非常快（可达100GHz以上）。另外，这几年晶体管演进过程，已经由原本的「锗」转变为「矽」的运用，这其中的变化使得矽半导体发展态势，有了全面性改头换面潮流。不过，最主要还是「应用环境」的问题，一旦矽技术要导入汽车上来加以应用，则必须要打破「矽」先天上在高可靠度需求及恶劣环境中的应用局限。若晶体管对于环境适应能力还迟迟无法改变，又或者矽技术无法突破原有应用领域巢臼，传统机电型继电器将持续以低成本、可靠度等优势作为车用开关解决方案。