隨著汽車發(fā)展的電氣化和智能化趨勢(shì)，使燃油經(jīng)濟(jì)性及降低排放、主動(dòng)安全及自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和LED照明等成為當(dāng)前汽車行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)，這對(duì)半導(dǎo)體業(yè)帶來更多發(fā)展機(jī)會(huì)的同時(shí)也提出了更多的挑戰(zhàn)。混合電動(dòng)汽車（HEV）/電動(dòng)汽車（EV）推動(dòng)每輛車的汽車動(dòng)力系統(tǒng)的半導(dǎo)體成分增高約5倍。先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、便利及信息娛樂系統(tǒng)，以及占全球汽車銷售比例50%以上的新興市場(chǎng)，推動(dòng)全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)同比增長(zhǎng)9%以上。

汽車中的半導(dǎo)體成分

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Databeans的數(shù)據(jù)，平均每輛汽車的半導(dǎo)體產(chǎn)品成本達(dá)350美元。汽車中含半導(dǎo)體成分的應(yīng)用如圖1所示。

圖1. 汽車半導(dǎo)體成分

安森美半導(dǎo)體汽車重點(diǎn)市場(chǎng)方案與策略

安森美半導(dǎo)體作為全球領(lǐng)先的十大高能效汽車硅方案供應(yīng)商之一，汽車電子發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，營(yíng)收比幾年前有近300%的增長(zhǎng)，尤其在汽車圖像傳感器領(lǐng)域及AFS領(lǐng)域的市占一直維持全球第一，將繼續(xù)針對(duì)汽車市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)提供全面的產(chǎn)品陣容及方案，持續(xù)推動(dòng)汽車創(chuàng)新。

汽車電氣化

隨著政府及消費(fèi)者對(duì)汽車燃油效率、節(jié)能、降低污染、加強(qiáng)環(huán)保提出日益嚴(yán)苛的要求，各種新能源汽車如HEV/EV/PHEV等得以大力發(fā)展。安森美半導(dǎo)體提供場(chǎng)截止型IGBT、高能效FET、功率集成模塊、門極驅(qū)動(dòng)器、智能功率模塊、專用集成電路（ASIC）、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSP）等產(chǎn)品，支持汽車電氣化。新能源汽車的發(fā)展首先需要將各種能量進(jìn)行變換。為不斷提高各種能量變換的效率，安森美半導(dǎo)體重點(diǎn)在以下幾方面加強(qiáng)創(chuàng)新：

1.開發(fā)各種高效節(jié)能的電力電子器件，如大功率IGBT、極低導(dǎo)通電阻的功率MOSFET，降低開關(guān)損耗，從而提高從電能到機(jī)械能轉(zhuǎn)換的效率。以功率集成模塊（PIM） NXH80T120L2Q0PG為例，采用安森美半導(dǎo)體的專有溝槽第二代場(chǎng)截止技術(shù)（FSII）及創(chuàng)新的封裝技術(shù)，提供超過98%的能效，結(jié)溫高達(dá)175 °C，可靠性極高。而低導(dǎo)通電阻的MOSFET提供緊湊的高熱能效封裝。

表1. 用于汽車應(yīng)用的極低導(dǎo)通電阻的功率MOSFET系列

圖2. 安森美半導(dǎo)體新推出的用于汽車應(yīng)用的PIM和MOSFET

2.開發(fā)各種DC-DC轉(zhuǎn)換器，以保證能量從一種電壓等級(jí)到另一種電壓等級(jí)的高轉(zhuǎn)換效率，比如從48 V到12 V， 從300 V到48 V， 從12 V到220 V等。

此外，針對(duì)汽車引擎蓋下的高溫和苛刻條件，安森美半導(dǎo)體推出智能功率模塊IPM STK984-17X系列產(chǎn)品，集成智能無傳感器無刷直流電機(jī)（BLDC）控制器LV8907、6個(gè)獨(dú)立的MOSFET、精密分流電阻器、熱敏電阻和系統(tǒng)外圍元件。其中LV8907無需任何位置傳感器，預(yù)先載入配置寄存器，無需軟件，可以獨(dú)立模式驅(qū)動(dòng)電機(jī)，無需外部系統(tǒng)控制器，LV8907還集成LIN收發(fā)器，可提供基于LIN的先進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。STK984-17X用于汽車散熱風(fēng)扇、電動(dòng)油泵、燃油泵、電動(dòng)水泵等應(yīng)用，無需任何外部微控制器，它采用獨(dú)特的絕緣金屬基板技術(shù)（IMST），支持無電路板的設(shè)計(jì)，顯著減少系統(tǒng)的空間、重量和成本，提供高能效和高可靠性，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，加快上市時(shí)間。

主動(dòng)安全及自動(dòng)駕駛

隨著人們對(duì)安全意識(shí)的不斷提高，主動(dòng)安全系統(tǒng)在車上得到不斷應(yīng)用，尤其是ADAS配以各種傳感器得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展。針對(duì)此類應(yīng)用，安森美半導(dǎo)體提供完全符合汽車安全完整性等級(jí)（ASIL B）ISO26262的圖像傳感器、智能無源傳感器等方案。

圖像傳感器用于視覺應(yīng)用（如倒車影像和全景泊車影像系統(tǒng)）、ADAS應(yīng)用（如盲點(diǎn)檢測(cè)、車道偏離警告、防撞和主動(dòng)巡航控制、行人檢測(cè)、交通信號(hào)識(shí)別）以及新的疲勞檢測(cè)、手勢(shì)識(shí)別（車艙內(nèi)）及車鏡替代。安森美半導(dǎo)體擁有超過10年為汽車市場(chǎng)提供CMOS圖像傳感器的經(jīng)驗(yàn)，是全球市占份額第一的ADAS供應(yīng)商，提供的圖像傳感器具有出色的微光性能、優(yōu)質(zhì)的圖像畸變矯正能力、高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）、汽車級(jí)工作溫度范圍及高可靠性和品質(zhì)。例如公司最新采用背照式（BSI）傳感器技術(shù)的首款CMOS圖像傳感器AR0136AT，提供同類最佳性能，較當(dāng)前領(lǐng)先市場(chǎng)的AR0132AT提供好4倍的微光信噪比，增加40%的可見光靈敏度，和提升超過60%的近紅外（NIR）性能。公司推出的新系列圖像協(xié)處理器AP020x使 HDR 1080p汽車影像系統(tǒng)成為可能，聯(lián)合使用公司高性能的200萬像素傳感器如 AR0230AT和100萬像素傳感器如AR0140AT、 AR0132AT 和 AR0136AT，提供全面完整的倒車影像和全景泊車影像方案。

圖3.安森美半導(dǎo)體首款BSI傳感器（左）和新系列圖像協(xié)處理器（右）

安森美半導(dǎo)體用于汽車倒車影像的方案還包括2 MHz 開關(guān)電源（SMPS）如NCV890201MWTXG和NCV898031D1R2G、低壓降穩(wěn)壓器（LDO）如NCV8703和NCV8705、開關(guān)MOSFET如NVTFS5116PL（u8FL）和BVSS84L（SOT23）、數(shù)字晶體管如SDTC1xxEE、CAN收發(fā)器如NCV7356和NCV7341、圖像處理器如AP0100AT、視頻信號(hào)處理器如LC749000、EEPROM如CAV25256（SPI）和CAV24C256（I2C）、邏輯產(chǎn)品如NL17SZxx及ESD等等。

智能無源傳感器主要用于檢測(cè)座椅及感測(cè)液位。安森美半導(dǎo)體的智能無源傳感器方案采用首創(chuàng)、超高頻RFID傳感器標(biāo)簽，含一個(gè)稱為Magnus的智能傳感器IC，及一個(gè)可印制的天線以支持無線感測(cè)溫度、濕度、壓力和距離，全都無需外接電源。在座椅檢測(cè)應(yīng)用方面，該方案結(jié)合人體檢測(cè)元素及標(biāo)準(zhǔn)體重檢測(cè)提供安全帶警告指示和關(guān)閉/打開氣囊，解決了當(dāng)今汽車座椅檢測(cè)系統(tǒng)不提供人體檢測(cè)、只提供壓力檢測(cè)的挑戰(zhàn)；在感測(cè)液位方面，該方案用于在容器外感測(cè)液位，省去當(dāng)今汽車油箱里的敏感電子和機(jī)械裝置。

LED照明

得益于LED尺寸小、設(shè)計(jì)靈活性以及節(jié)能高效等優(yōu)勢(shì)，LED車燈有望成為汽車照明的一種潮流，用于打造獨(dú)特的造型、實(shí)現(xiàn)節(jié)能并提升安全優(yōu)勢(shì)。

安森美半導(dǎo)體提供一系列LED驅(qū)動(dòng)器及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于此類應(yīng)用，例如：全集成的可尋址LIN RGB（紅綠藍(lán)）單芯片方案NCV7430，可通過LIN命令輸出1600萬種不同顏色，用于車輛防盜等安全特性及創(chuàng)建個(gè)性化的內(nèi)部氛圍，該方案比當(dāng)前市場(chǎng)上由微控制器和LIN-SBC組成的方案節(jié)省了電路板空間，而且能使用可選的鎮(zhèn)流器控制引腳，使熱管理更簡(jiǎn)單，其單獨(dú)的LIN節(jié)點(diǎn)經(jīng)由預(yù)編程或LIN命令獲取地址，使得設(shè)計(jì)靈活并降低成本；創(chuàng)新的LED前燈照明方案NCV78663，采用功率鎮(zhèn)流器和雙LED驅(qū)動(dòng)器，提供分段無眩光遠(yuǎn)光燈，集成智能電子，通過傳感器、攝像機(jī)和導(dǎo)航控制，令汽車自動(dòng)適應(yīng)各種路況，并通過最大化照明區(qū)域增強(qiáng)安全性，支持模塊化的設(shè)計(jì)平臺(tái)，易于設(shè)計(jì)且具成本效益；針對(duì) AFS將從電機(jī)控制邁向使用像素/矩陣技術(shù)的趨勢(shì)，安森美半導(dǎo)體提供組成LED AFS像素/矩陣系統(tǒng)的所有半導(dǎo)體元件（微控制器除外）如LED ASSP、FET、LDO、整流器、邏輯器件、齊納管、保護(hù)等。

連接

從用戶體驗(yàn)、駕乘效率及主動(dòng)安全等多方面來講，汽車內(nèi)部和外部必須將一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)連接成有機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，尤其是導(dǎo)航系統(tǒng)以及基于位置服務(wù)的導(dǎo)航應(yīng)用，比如實(shí)時(shí)交通信息、停車位信息、餐館、加油站信息等。就車內(nèi)而言，各個(gè)分系統(tǒng)必須更加緊密的協(xié)同工作，需要信息共享；就車跟車以及車跟其他外部系統(tǒng)而言，信息的交流和共享更加至關(guān)重要。安森美半導(dǎo)體提供用于這些網(wǎng)絡(luò)的各種不同的總線收發(fā)器和信息處理單元。

此外，車身和信息娛樂系統(tǒng)也是安森美半導(dǎo)體汽車業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，以提升駕乘舒適性和娛樂性。

結(jié)語

汽車電氣化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)，要求創(chuàng)新的半導(dǎo)體技術(shù)。安森美半導(dǎo)體以汽車電氣化、主動(dòng)安全及自動(dòng)駕駛、LED照明、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?yàn)殛P(guān)鍵增長(zhǎng)動(dòng)力，以中國(guó)市場(chǎng)為持續(xù)投資重點(diǎn)，提供一系列寬廣陣容的產(chǎn)品及方案配合市場(chǎng)發(fā)展，包括：標(biāo)準(zhǔn)元器件（如ESD/TVS保護(hù)、整流管、齊納管、邏輯器件、小信號(hào)二三級(jí)管、比較器、運(yùn)算放大器、EEPROM等）、模擬產(chǎn)品（如驅(qū)動(dòng)器、線性穩(wěn)壓器、SMPS、電源管理單元（PMU）、音頻IC、收發(fā)器、ASIC、ASSP等）、功率器件（如IGBT、PIM、MOSFET、SmartFET、功率三級(jí)管、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、IPM等、圖像傳感器（涵蓋全局快門、卷簾快門、高速、HDR、微光/NIR等先進(jìn)技術(shù)及系統(tǒng)級(jí)芯片SOC傳感器/處理器等）， 從分立元件到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，再到ASSP、ASIC、SBC、SOC，從電源模塊到圖像傳感器，乃至更高集成度的模塊，配以設(shè)在中國(guó)的汽車解決方案工程中心（SEC）的應(yīng)用工程師，為汽車市場(chǎng)注入創(chuàng)新活力提供全面的方案和技術(shù)支持。