汽车芯片中的先进封装技术的发展现状( 二 )

它还在汽车的某些部分发挥了先进封装的优势。但是有些方法在车辆的某些部分会比其他方法更有效，而这写问题只是现在才被解决。
解决热问题的策略
对于所有面向汽车市场的芯片制造商以及开发先进封装技术的公司来说，热挑战显然是首要问题。
多物理场系统产品营销总监MelikaRoshandell表示：“对于使用它的每个领域来说，基本挑战总是相同的。 Cadence的Tem分析。 “在汽车领域，挑战会出现，因为您在更高的环境温度下启动，这意味着挑战会更高一些。但其他行业正在使用的任何策略都可以应用于汽车。汽车还具有更大空间的好处，因此与手机相比，可以在设计中使用其他散热改进措施。这意味着风扇是一种选择。散热器？当然这也是一种选择。 ”
按计划进行这项工作需要记录不同电气部件的热量。过去，这是通过对PCB进行稳态分析来完成的，但这并没有提供足够的细节来进行评估。
“出于这个原因，由于可靠性要求，电热协同仿真在汽车中变得非常重要， ”Roshandell说。 “你不想在两年内扔掉你的汽车。你想让它持续很长时间。这种类型的联合仿真显示了在一定时间内，温度如何以瞬态方式影响散热和IR压降等。 ”

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图1
图1：不同的高级封装选项。
尽管汽车行业对先进电子产品的经验很少，但这个过程是众所周知的。 SiemensDigitalIndustriesSoftware产品管理总监约翰·弗格森(JohnFerguson)表示：“汽车行业的好处是监管非常多，这迫使进行大量分析和大量的改进。 ”“他们已经很好地描述了温度条件以及在他们的系统内导致这些温度条件的原因。一旦你知道了这一点，那么你至少离问如何设计一堆可能进入这种情况的芯片更近了一步。 ”
热量和内存
先进电子产品的关键问题之一是热量对内存的影响。虽然DRAM被认为非常可靠，但在极热的环境中它变得不那么可靠。这在汽车应用中尤其麻烦，因为从整个汽车的传感器生成的大量安全相关数据需要在某处进行处理和存储，并且访问需要非常快速。此外，该数据需要保持完整和未被损坏。
一种可能的解决方案涉及高带宽内存(HBM) ，它基本上是堆叠在模块内的DRAM芯片。 Synopsys内存接口IP产品营销经理BrettMurdock表示：“自HBM2以来，用户一直在考虑将HBM?用于车辆。 “真正的挑战在于内存方面，因为汽车环境中的热量使其具有挑战性。天气很快就变得很热，而且内存芯片因为很热而发臭。有趣的是，对于HBM3 ，标准任务组已经表明，人们对计算HBM3器件的汽车温度范围很感兴趣。如果供应商能够解决他们这一方面的汽车应用问题，那将为HBM器件打开一个高需求市场。 ”

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《汽车电子系统》
为此，它们必须能够承受汽车级的温度波动。 “今天， HBM的首要用途是在图形处理器中，配备大量散热器和/或液体冷却， ”默多克说。 “这是要解决的第一个问题。 HBM最初应该是一种3D技术，意在位于CPU的正上方，但由于温度原因，这是不可能的。它变得太热了，这就是为什么它使用中介层达到2.5D的原因。你在整个封装的顶部放置了一个巨大的散热器来排出所有的东西，这意味着堆叠的芯片是一个问题。然后把它放在汽车环境中将是一个问题。供应商正试图解决这个问题，因为他们看到了那里的需求和机会。 ”