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    漢高李盛:電子材料在自動駕駛時代的新挑戰

    來源:蓋世汽車網 | 2019-02-25 10:09:56
    中國、美國是兩個主要的技術發展引領市場,很多時候我們談到中國是一個汽車大國,但卻未必是一個汽車制造強國,在很多技術方面其實我們還是非常的依賴于國外的企業;但是回國后的近兩年,我也看到,在中國我們有越來越多有能力的初創企業以、明星企業進入到自動駕駛行業,呈現出蓬勃的發展態勢。

    2月20-21日,2019全球第二屆自動駕駛論壇在武漢舉辦,本次論壇以“智能駕駛 改變未來”為主題。漢高(中國)投資有限公司業務拓展經理李盛發表了主題演講,演講內容如下:

    自動駕駛,漢高電子,電子材料

    漢高(中國)投資有限公司業務拓展經理 李盛

    今天非常榮幸再次有機會來到武漢參加自動駕駛論壇。今天,我演講的主題是:電子材料在自動駕駛時代遇到的一些挑戰。

    在電子行業或者是自動駕駛行業,一些自動駕駛行業事故時有發生,比如設備的失效。這些事故是警醒也是挑戰。所有的創新和嘗試都非一蹴而就,需要時間、失敗的沉淀。自動駕駛技術作為行業、乃至于時代的先驅,從實驗室走上道路,從概念到產業落地,發展至今日,對傳感器等硬件設備的安全性、可靠性提出了新要求。作為漢高,作為電子材料的先驅,我們也有一些想法,尤其在ADAS傳感器的“穩定性”和“熱”這兩個方面想和大家分享。

    對于漢高電子材料業務來說,我們在歐洲、美洲、亞洲有非常多的制造以及研發中心,提供主要覆蓋粘接材料、連接材料、保護材料以及熱管理材料四大方面材料,服務汽車電子、消費品電子——比如說手機、用工業電子以及半導體封裝四個細分市場。

    汽車電子自動駕駛方面,SAE對自動駕駛等級劃分成L1-L5。L2我給它一個比喻是目不轉睛,L4基本上可以閉目養神,L5是隨心所欲。L2級車輛會需要用3-5個雷達,攝像頭可能2到4個;L4則可能達到6個雷達,7到8個攝像頭以及2到4個激光雷達。這是一個市場研究機構給出的定義,每家OEM廠商會有自己的詳細定義。

    ADAS Sensor傳感器具體來講,包括超聲波、激光雷達等等硬件設備,是車輛的耳朵、鼻子、眼睛,所有這些信號加起來最后還需要一個大腦去做處理。ADAS Sensor會用到品種豐富電子材料,包括導熱、灌封、電路板保護材料等等,所有這些材料的目的就是為了保證電子元器件能夠工作,并且能夠穩定、高效的工作。

    隨著電子行業的發展,逐漸汽車也開始走向智能化、網聯化,以后的汽車基本上是個大型的移動計算機。

    對于自動駕駛,我覺得有幾點是不變的——OEM對于產品功能卓越的要求不會變,對于產品高性價比的要求不會變,對于高穩定性、高可靠性的要求是不會變的。作為ADAS Sensor制造行業的一部分,我們更多要做的是怎么樣去提升、開發高質量、高可靠產品,來滿足行業、趨勢的需求。

    我們先來說說“穩”,在中國的各種道路上,包括鄉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是比較顛簸的,這就對Sensor或者是數據模塊有很高的要求,因為它長期處于一個震動狀態。那么在震動過程中,怎么樣去保證Sensor運行穩定,還有性能不會失效,來保證車輛運行的安全?這時候漢高有一個方案,我們叫做Underfill底部填充材料。通過使用underfill材料對BGA芯片底下進行底部填充,增強芯片和PCB之間的抗跌落性能,從而達到加固的效果。

    我們在實驗中,用慢速攝像機記錄了在點與不點Underfill情況下,芯片在震動環境中的表現。很清晰就可以看到,沒有點Underfill的芯片,在持續的震動中,芯片容易脫落;點了Underfill的芯片則沒有出現震落現象。

    漢高把Underfill底部填充材料在手機等消費品電子的豐富經驗帶到了汽車電子自動駕駛的車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達以及數據模塊中。然而汽車電子會有更多的特殊性、更惡劣的使用環境、更嚴苛的安全要求。比如溫度,消費品電子測試溫度要求基本在-20度到65度,而汽車在實際使用中則會面臨暴曬、極寒等情況,材料的測試溫度(-40-175度)會更寬泛,而且針對每一個安全級別,還會有一些對應的溫度操作時間。再比如使用壽命,手機一般只要求1-3年的使用壽命,而我們針對汽車則要達到使用壽命至少15年的測試標準。機械方面的話消費電子主要是跌落,汽車主要是震動。

    對于世界來說自動駕駛還是比較新的行業,每次技術的革新、行業的升級都伴隨著材料的創新。Underfill材料、乃至電子材料也不例外,在將來會有很長的路需要走。對于下一代應用于汽車電子的underfill材料,更高的可靠性、更寬的溫度范圍以及環保的需求已經在眼前。

    說完了穩定性。我們再來說說第二個挑戰——熱。

    我們經常會看到車輛在太陽的曝曬下行駛,而在太陽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。設備運行元器件產生的溫度,環境的溫度加上陽光曝曬,對設備的散熱效率也是一個嚴峻的挑戰。如何讓設備擁有一顆“冷靜的芯”?在這個時候,漢高的界面導熱材料,能幫助設備降降溫。

    圖中我們可以看到,元器件的效率跟溫度有著密切的關系,明顯可以看到在高溫情況下,元器件的失效率其實是大大增強的。芯片在工作時會持續發熱,而空氣對熱的傳導效率非常低,通俗的說就是導熱不好,這時候就需要介質來幫助將熱量傳遞到金屬散熱界面上。界面導熱材料,它就起到了這個功能。在熱源(比如芯片)以及散熱器(比如外殼)之間搭起橋梁,將芯片等元器件產生的熱能迅速、高效傳導到散熱器或者外殼上,避免元器件在高溫環境下工作故障,來保證設備的有效運行。

    漢高在導熱行業深耕多年,在2014年,收購了世界領先的導熱材料供應商——貝格斯,使得旗下擁有非常豐富的導熱產品線。在ADAS領域,考慮到長期可靠性等因素,目前最主要使用的是固態導熱墊片、液態導熱填縫材料兩種材料。這兩個材料適用于不同場景。導熱墊片通過模切使用,前期投入少;液態導熱填隙材料則與點膠設備配套,可實現大規模自動化生產,同時靈活性也更高,更適合小型、精密汽車電子設備生產。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:元器件功率越來越大,帶來對高導熱性能產品的需求;而設備的小型化,又對高導熱和點膠靈活性提出了雙重要求。 

    最后,我想分享一下2018年從漢高美國回到中國,對于自動的一些感觸。中國、美國是兩個主要的技術發展引領市場,很多時候我們談到中國是一個汽車大國,但卻未必是一個汽車制造強國,在很多技術方面其實我們還是非常的依賴于國外的企業;但是回國后的近兩年,我也看到,在中國我們有越來越多有能力的初創企業以、明星企業進入到自動駕駛行業,呈現出蓬勃的發展態勢。我相信我們未來會更好,包括自動駕駛,包括中國汽車強國的夢想一定會實現! 

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