汽车电子技术与应用
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摘要：随着世界经济水平的提高，越来越多的人开始拥有私家车，与此同时，人们对于私家车的技术含量要求越来越高。近年来，半导体技术开始不断的应用于汽车电子技术中，汽车电子产业正在逐步的从汽车产业的附属部分变成汽车技术创新的主导领域。全球汽车市场对于汽车的发展要求是更加灵活、更加安全、更加清洁和互联过程更加方便。为了应对这些需求，车用半导体技术在这样的需求下更是迎来的新的机遇和挑战。本文将针对车用半导体技术的发展现状以及发展需求来讨论其以后的发展趋势。
关键词：汽车电子技术；车用半导体技术；发展趋势
随着科技的不断进步，全球范围内的车用半导体技术越来越成熟。过去，汽车上采用的半导体技术仅仅是旁枝末节，但是近年来很多重要的汽车原件开始应用半导体技术。从目前的发现现状来看，汽车主体已经由原来的机械系统为主要结构，电器系统为辅助结构的结构框架改变成了由电子系统为主的汽车专属机电整合架构及电控系统。由此一来，汽车制造厂对于半导体材料的应用就越来越多，汽车的生产过程离不开半导体原件，半导体厂的发展也得到了帮助，两者的共同发展成功的开拓出来汽车工业的新大门。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，还可以有效的降低汽车生产的成本。
1 半导体厂商与汽车工业的融合现状
过去，汽车生产行业对于汽车电子系统的注意程度远远高于对电器系统的重视程度。由于半导体技术的发展，在半导体商的推广下，汽车的生产过程开始逐渐的考虑智能化的“矽”解决方案。就像是汽车的照明灯，原来的汽车生产商会考虑到用继电器、熔断器以及电源开关作为照明灯的生产模式，可是现在却用半导体物件作为新的生产模式。当工业化汽车生产模式进入汽车设计时代以后，汽车生产出了顾及电器生产，与机械生产相互配合才符合现代科技的发展。
随着半导体技术在汽车生产过程中的应用程度不断增高，相关的半导体生产商如何在保证成本和不断创新的基础上满足汽车生产商对半导体产品的需求是当下半导体厂商应该重点注意的问题。除此之外，我们都知道半导体技术可以降低汽车生产的成本并提高汽车的优越性，但是如何可以把优势发挥到最好，这是需要半导体生产商和汽车生产商之间的沟通的。半导体厂商和相关汽车机电产业之间的配合度越高，生产出来的汽车零件就越好。
很多半导体生产厂商拥有几项专有的半导体生产工艺，由此推动整个半导体生产产业往更好的方向发展。当半导体产业不断的应用到汽车的生产过程中去的时候，不仅降低了生产成本，也优化了汽车的功能，这其中的好处将会透过汽车生厂商和一级零件供应商间接的反映到消费者的身上。根据目前的市场调查可以看到，目前很多奔驰品牌的中等或者经济型价位的小型私家车的内装电子系统上应用了智能化的设备，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，逐渐构成了密不可分的关系。
2 车用半导体技术的发展
2.1矽技术在汽车元件生产技术上的应用要突破
自从自晶体管被发明以后，在很短的时间内被广泛的应用于电子电路学中，成为了核心原件。自晶体管是应用于电流开关中的应用，它的优势有很多，其中最被认可的就是它的灵敏性。自晶体管其以利用电流大小讯号来加以控制，所以它切换开关的速度很快，这就给电子电路学的发展带来了很大的进步，解决了长久以来开关切换速度低的问题。随着科技的不断发展，自晶体管的生产材料被矽取代后，它的工作效果变得更好，但是由于矽资源在开采生产的过程中存在着生产成本高、开采难度大的问题，导致在生产自晶体管的过程中无法满足市场的需求。如何可以降低矽的价格以及满足社会对于矽的需求是当下社会应当重点解决的问题。如果没有办法找到更好的替代材料或者无法找到降低矽成本的方法，久而久之，传统的机电型继电器将继续以低效率的形式应用于汽车的生产制造过程中。
在半导体发展的过程中，矽技术正在不断的颠覆传统观念被应用于更多的产业当中。相关的半导体生产商也在致力于生产芯片的大小以及规格上，以及探索更加智能化的半导体设备。不过，要如何在单一又具独立性半导体元件中建构出嵌入式系统功能的矽技术是非常重要的，因为这项技术必须要能整合控制电路与场效应MOS驱动器，再搭配车上其它半导体元件来加以运用，才可以更好的发挥矽原件的作用，让自晶体管的工作能力更显著，形成一项完善系统解决方案。由此可见，矽技术正在与半导体设备结合，已经有越来越多的学者致力于开发出性质更好、成本更低的半导体产品，相信未来的发展趋势也必然是朝着更好的方向发展的。
2.2非矽元件将诞生于汽车工业的应用中
随着相关学者的研究，已经证实了碳化硅应用于半导体原件的质量高于矽原件。碳化硅的获取能力比矽高，生产碳化硅的成本也比较低，但是存在的问题是生产碳化硅芯片的技术太低，这就使碳化硅芯片的生产效率降低，同时也增加了生产成本。但是结合碳化硅的优势，在汽车市场正发展的如火如荼的今天，碳化硅在半导体技术上的应用很有可能得到发展。碳化硅元件在半导体作用下，阈值焊接温度可以达到400度以上，所以碳化硅原件在汽车的高温环境下也可以维持正常的使用，不需要在额外的安装价格高昂的散热装置，它的优势要明显的高于当前所有的汽车原件。
但是严格来说，目前全球研究碳化硅芯片的技术不高，生产芯片的成本要比矽原件高出来好多倍，再加之市场普及率过低，所以碳化硅应用于半导体原件的生产过程中的时间可能还要很久。如何提高生产碳化硅芯片的质量，降低生产成本将会是一个重点面临的问题。相信未来随着车载碳化硅芯片的应用，将会引领出半导体产业发展的新趋势。
2.3汽车半导体定位在高尖端科技
随着LSI和FPD元件技术的发展和应用，计算机、通讯产品、无线设备逐渐被人们关注到。而到如今，汽车领域开始逐渐的被半导体开发商注意到，汽车已经开始摆脱仅有机械技术而没有尖端技术的尴尬局面。当前越来越多消费者开始注意驾驶安全的问题，如何更好的保障驾驶员以及乘客的安全成了当下生产者和消费者共同致力的问题，在提高私家车的安全性的同时势必要更多的应用到半导体技术，所以汽车对于尖端技术的要求将会越来越高。
日本的丰田汽车计划在十五年之内减少百分之五十的汽车事故，他们计划利用覆盖全车的传感器来侦测汽车上各个零件的信息，通过这种方式对汽车零件进行实时的监测，一旦有零件出现故障就立刻开启报警装置，通过这种严格的把控来降低汽车事故的发生概率。因此，必须要有各类型传感器、可快速处理来自传感器的大量信息的处理器、驱动电控系统的高耐压LSI，以及能够将LSI的可靠性提高到跟飞机元件互相媲美程度。
结语
随着时代的不断发展以及人们对于私家车的需求量不断增多，相应的汽车生产商的压力越来越大，如何将半导体原件更好的与汽车原件的生产更好的结合是半导体供应商与汽车生产商都需要认真考虑的问题。半导体原件的应用不进可以提高汽车的质量，还可以降低汽车的生产成本，所以将半导体原件应用于汽车生产的过程中是很有必要的，是有利于汽车生产商也有利于消费者的。相信随着相关企业的共同努力，我国的汽车生产业会得到很大程度的发展，汽车生产过程中半导体的应用技术也会越来越成熟，车用半导体技术一定会朝向越来越好的方向发展。
参考文献
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（作者单位：恩智浦半导体（中国）有限公司）
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