漢高李盛:電子材料在自動(dòng)駕駛時(shí)代的新挑戰(zhàn)
2月20-21日,2019全球第二屆自動(dòng)駕駛論壇在武漢(查成交價(jià)|參配| 對(duì)于漢高電子材料業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),我們?cè)跉W洲、美洲、亞洲有非常多的制造以及研發(fā)中心,提供主要覆蓋粘接材料、連接材料、保護(hù)材料以及熱管理材料四大方面材料,服務(wù)汽車電子、消費(fèi)品電子——比如說(shuō)手機(jī)、用工業(yè)電子以及半導(dǎo)體封裝四個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。 汽車電子自動(dòng)駕駛方面,SAE對(duì)自動(dòng)駕駛等級(jí)劃分成L1-L5。L2我給它一個(gè)比喻是目不轉(zhuǎn)睛,L4基本上可以閉目養(yǎng)神,L5是隨心所欲。L2級(jí)車輛會(huì)需要用3-5個(gè)雷達(dá),攝像頭可能2到4個(gè);L4則可能達(dá)到6個(gè)雷達(dá),7到8個(gè)攝像頭以及2到4個(gè)激光雷達(dá)。這是一個(gè)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)給出的定義,每家OEM廠商會(huì)有自己的詳細(xì)定義。 ADASSensor傳感器具體來(lái)講,包括超聲波、激光雷達(dá)等等硬件設(shè)備,是車輛的耳朵、鼻子、眼睛,所有這些信號(hào)加起來(lái)最后還需要一個(gè)大腦去做處理。ADASSensor會(huì)用到品種豐富電子材料,包括導(dǎo)熱、灌封、電路板保護(hù)材料等等,所有這些材料的目的就是為了保證電子元器件能夠工作,并且能夠穩(wěn)定、高效的工作。 隨著電子行業(yè)的發(fā)展,逐漸汽車也開(kāi)始走向智能化、網(wǎng)聯(lián)化,以后的汽車基本上是個(gè)大型的移動(dòng)計(jì)算機(jī)。 對(duì)于自動(dòng)駕駛,我覺(jué)得有幾點(diǎn)是不變的——OEM對(duì)于產(chǎn)品功能卓越的要求不會(huì)變,對(duì)于產(chǎn)品高性價(jià)比的要求不會(huì)變,對(duì)于高穩(wěn)定性、高可靠性的要求是不會(huì)變的。作為ADASSensor制造行業(yè)的一部分,我們更多要做的是怎么樣去提升、開(kāi)發(fā)高質(zhì)量、高可靠產(chǎn)品,來(lái)滿足行業(yè)、趨勢(shì)的需求。 我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)"穩(wěn)",在中國(guó)的各種道路上,包括鄉(xiāng)間道路或者是山間道路,有很多的泥濘,所以我們的道路其實(shí)是比較顛簸的,這就對(duì)Sensor或者是數(shù)據(jù)模塊有很高的要求,因?yàn)樗L(zhǎng)期處于一個(gè)震動(dòng)狀態(tài)。那么在震動(dòng)過(guò)程中,怎么樣去保證Sensor運(yùn)行穩(wěn)定,還有性能不會(huì)失效,來(lái)保證車輛運(yùn)行的安全?這時(shí)候漢高有一個(gè)方案,我們叫做Underfill底部填充材料。通過(guò)使用underfill材料對(duì)BGA芯片底下進(jìn)行底部填充,增強(qiáng)芯片和PCB之間的抗跌落性能,從而達(dá)到加固的效果。 我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中,用慢速攝像機(jī)記錄了在點(diǎn)與不點(diǎn)Underfill情況下,芯片在震動(dòng)環(huán)境中的表現(xiàn)。很清晰就可以看到,沒(méi)有點(diǎn)Underfill的芯片,在持續(xù)的震動(dòng)中,芯片容易脫落;點(diǎn)了Underfill的芯片則沒(méi)有出現(xiàn)震落現(xiàn)象。 漢高把Underfill底部填充材料在手機(jī)等消費(fèi)品電子的豐富經(jīng)驗(yàn)帶到了汽車電子自動(dòng)駕駛的車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及數(shù)據(jù)模塊中。然而汽車電子會(huì)有更多的特殊性、更惡劣的使用環(huán)境、更嚴(yán)苛的安全要求。比如溫度,消費(fèi)品電子測(cè)試溫度要求基本在-20度到65度,而汽車在實(shí)際使用中則會(huì)面臨暴曬、極寒等情況,材料的測(cè)試溫度(-40-175度)會(huì)更寬泛,而且針對(duì)每一個(gè)安全級(jí)別,還會(huì)有一些對(duì)應(yīng)的溫度操作時(shí)間。再比如使用壽命,手機(jī)一般只要求1-3年的使用壽命,而我們針對(duì)汽車則要達(dá)到使用壽命至少15年的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面的話消費(fèi)電子主要是跌落,汽車主要是震動(dòng)。 對(duì)于世界來(lái)說(shuō)自動(dòng)駕駛還是比較新的行業(yè),每次技術(shù)的革新、行業(yè)的升級(jí)都伴隨著材料的創(chuàng)新。Underfill材料、乃至電子材料也不例外,在將來(lái)會(huì)有很長(zhǎng)的路需要走。對(duì)于下一代應(yīng)用于汽車電子的underfill材料,更高的可靠性、更寬的溫度范圍以及環(huán)保的需求已經(jīng)在眼前。 說(shuō)完了穩(wěn)定性。我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)第二個(gè)挑戰(zhàn)——熱。 我們經(jīng)常會(huì)看到車輛在太陽(yáng)的曝曬下行駛,而在太陽(yáng)照射的地方剛好是雙目攝像頭或者單目攝像頭所在的位置。設(shè)備運(yùn)行元器件產(chǎn)生的溫度,環(huán)境的溫度加上陽(yáng)光曝曬,對(duì)設(shè)備的散熱效率也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何讓設(shè)備擁有一顆"冷靜的芯"?在這個(gè)時(shí)候,漢高的界面導(dǎo)熱材料,能幫助設(shè)備降降溫。 圖中我們可以看到,元器件的效率跟溫度有著密切的關(guān)系,明顯可以看到在高溫情況下,元器件的失效率其實(shí)是大大增強(qiáng)的。芯片在工作時(shí)會(huì)持續(xù)發(fā)熱,而空氣對(duì)熱的傳導(dǎo)效率非常低,通俗的說(shuō)就是導(dǎo)熱不好,這時(shí)候就需要介質(zhì)來(lái)幫助將熱量傳遞到金屬散熱界面上。界面導(dǎo)熱材料,它就起到了這個(gè)功能。在熱源(比如芯片)以及散熱器(比如外殼)之間搭起橋梁,將芯片等元器件產(chǎn)生的熱能迅速、高效傳導(dǎo)到散熱器或者外殼上,避免元器件在高溫環(huán)境下工作故障,來(lái)保證設(shè)備的有效運(yùn)行。 漢高在導(dǎo)熱行業(yè)深耕多年,在2014年,收購(gòu)了世界領(lǐng)先的導(dǎo)熱材料供應(yīng)商——貝格斯,使得旗下?lián)碛蟹浅XS富的導(dǎo)熱產(chǎn)品線。在ADAS領(lǐng)域,考慮到長(zhǎng)期可靠性等因素,目前最主要使用的是固態(tài)導(dǎo)熱墊片、液態(tài)導(dǎo)熱填縫材料兩種材料。這兩個(gè)材料適用于不同場(chǎng)景。導(dǎo)熱墊片通過(guò)模切使用,前期投入少;液態(tài)導(dǎo)熱填隙材料則與點(diǎn)膠設(shè)備配套,可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn),同時(shí)靈活性也更高,更適合小型、精密汽車電子設(shè)備生產(chǎn)。我們和很多主流的OEM、Tier1有著緊密合作,我們也看到了一些新的趨勢(shì):元器件功率越來(lái)越大,帶來(lái)對(duì)高導(dǎo)熱性能產(chǎn)品的需求;而設(shè)備的小型化,又對(duì)高導(dǎo)熱和點(diǎn)膠靈活性提出了雙重要求。 最后,我想分享一下2018年從漢高美國(guó)回到中國(guó),對(duì)于自動(dòng)的一些感觸。中國(guó)、美國(guó)是兩個(gè)主要的技術(shù)發(fā)展引領(lǐng)市場(chǎng),很多時(shí)候我們談到中國(guó)是一個(gè)汽車大國(guó),但卻未必是一個(gè)汽車制造強(qiáng)國(guó),在很多技術(shù)方面其實(shí)我們還是非常的依賴于國(guó)外的企業(yè);但是回國(guó)后的近兩年,我也看到,在中國(guó)我們有越來(lái)越多有能力的初創(chuàng)企業(yè)以、明星企業(yè)進(jìn)入到自動(dòng)駕駛行業(yè),呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)。我相信我們未來(lái)會(huì)更好,包括自動(dòng)駕駛,包括中國(guó)汽車強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想一定會(huì)實(shí)現(xiàn)!
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