Micronas passt über ActivePackage-Konzept Lebenszyklen der ICs an die Lebenszyklen der Autos an (0312)
Produktabkündigungen verlieren ihren Schrecken; Life-Time-Supply-Problem gelöst; zahlreiche weitere Vorteile für Automobilhersteller
Freiburg, 18. Juni 2003 - Mit dem ActivePackageTM-Konzept löst Micronas, führender Anbieter von IC-Lösungen für die Bereiche Unterhaltungselektronik, Multimedia und Automobilelektronik, ein drängendes Problem, das den Herstellern von Automobilen zunehmend Kopfzerbrechen bereitet: Aufgrund der unterschiedlichen Produktlebenszyklen von Chips und Autos müssen die Kfz-Hersteller oft mehrere Produktabkündigungen über die Lebensdauer eines Autotyps verkraften. Teure Redesigns sind die Folge. Das ActivePackage-Konzept löst dieses Problem genauso wie etliche weitere Schwierigkeiten, welche die sich in schneller Folge ablösenden IC-Generationen den Kfz-Herstellern bereiten.
Der Trick des ActivePackage-Konzepts: Der digitale Logikteil der Chips von heute wird vom I/O-Teil physikalisch getrennt. Künftig gibt es zwei Chips pro IC-Gehäuse: Den Logik-Chip und den Peripherie-Chip. Diese Entkopplung führt dazu, dass die Kernlogik in den jeweils neusten Prozesstechnologien gefertigt wird. Im programmierbaren Peripherie-Chip werden die elektrischen Parameter der Kernlogik auf die gewünschten Werte umgesetzt, mit denen das ActivePackage nach außen kommuniziert. Die Kfz-Hersteller erhalten also genau das, was sie wollen: Chips mit "festgefrorenen" elektrischen und mechanischen Parametern.
"Bisher mussten die Kfz-Hersteller die elektronischen Steuereinheiten im Auto einem Redesign unterwerfen, sobald ein Halbleiterhersteller eine Produktgruppe abgekündigt hat", erklärt Klaus Heberle, Vice President Automotive bei Micronas. "Das kommt nicht nur teuer, sondern es fällt den Herstellern zunehmend schwer, die Lernkurven zu durchlaufen, die für eine gute Qualität erforderlich sind. Ein ernstes Problem für die Akzeptanz von Elektronik im Auto. Mit dem ActivePackage-Konzept braucht der Kfz-Hersteller sich darüber keine Sorgen mehr zu machen. Im Gegenteil: Er profitiert sogar wieder von den Fortschritten der Prozesstechnik."
Die Chiphersteller profitieren ebenfalls: Sie müssen keine besonderen Roadmaps für die Kunden aus dem Automotive-Bereich aufstellen. Denn der Funktionskern kann laufend mit Hilfe der jeweils neusten Prozesstechnologien gefertigt und in das ActivePackage integriert werden, während die Eigenschaften der Pins konstant bleiben. Damit ist auch das Life-Time-Supply-Problem gelöst.
Der ActivePackage-Ansatz garantiert nicht nur, dass sich die elektrischen Parameter über viele Generationen nicht ändern, er stellt auch sicher, dass die Pinbelegung und die mechanischen Eigenschaften der Gehäuse unverändert bleiben. Dafür sorgt der programmierbare Peripherie-Chip. Deshalb kann man ihn als Teil des IC-Gehäuses auffassen, der dem Gehäuse eine ganz neue Qualität verleiht - daher der Begriff ActivePackage.
Ein weiterer wesentlicher Fortschritt: Über Multiplexverfahren lässt sich die Anzahl der internen Verbindungen reduzieren. Damit sinkt das relevante Pad-Limit für den Funktionskern erheblich.
Die mit Hilfe der jeweils neusten Prozesstechnologie gefertigten Logik-ICs lassen sich über den Peripherie-Chip direkt an das Bordnetz im Auto anschließen. Bisher konnten beispielsweise die neusten Controller nicht direkt am Bordnetz betrieben werden, weil sie die Spannungen nicht verkraften. Den Kfz-Herstellern stehen jetzt die jeweils neusten Technologien zur Verfügung und sie finden schneller als bisher Einzug ins Auto. Da die Pad-Limitierung wegfällt, bringen ihnen neue Technologien wieder Preisvorteile.
Ein weiterer Vorteil des ActivePackage-Konzepts: Schnittstellen können jetzt standardisiert werden, was den Entwicklungsaufwand deutlich reduziert, da die Standardisierungen über viele Generationen stabil bleiben. Außerdem lassen sich Peripheriemodule (Timer, UART, CAN) auf den Peripherie-ICs der ActivePackage-Plattformen unterbringen. Die Standardisierung bedeutet nicht nur sinkende Kosten, sondern auch eine höhere Qualität.
Ebenso wie Peripheriemodule können analoge Funktionseinheiten (A/D-Wandler, Reset-Schwellen, Oszillatoren, Spannungsregler für komplexe ICs) integriert werden, die von den Fortschritten in der Prozesstechnik - anders als die Digitalfunktionen - meist nicht profitieren. Das ist gerade für den Einsatz von ICs in Autos von großer Bedeutung.
Dass das ActivePackage-Konzept die Fertigung von Multi-Chip-Gehäusen erfordert, stellt kein Problem dar. Multi-Chip-Packages lassen sich heute kostengünstig mit hohen Ausbeuten fertigen. Die ICs werden auf den Lead-Frame aufgeklebt und miteinander elektrisch verbunden. Beides ist im Montage- und Bondvorgang integriert, zusätzliche Prozessschritte fallen nicht an.
Durch die Trennung von Logik- und I/O-Bereich profitieren die Automobilhersteller einerseits von den Fortschritten in der Digitaltechnik, andererseits verschafft ihnen der programmierbare Peripheriechip des ActivePackage-Konzepts die langfristige Stabilität.
Die Peripheriechips werden in der für sie kostenoptimalen Technologie gefertigt. Sie stellen sicher, dass die elektronischen Steuereinheiten im Auto miteinander verlässlich kommunizieren können. Da der Bedarf für diese Chips auch auf absehbare Zukunft nicht nachlässt, werden die entsprechenden Rohmaterialien und Fertigungslinien langfristig zur Verfügung stehen.