5月 30, 2024

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图像传感器已成为当代汽车领域突破创新的关键。这些紧凑而强大的器件是现代汽车的眼睛,可实现先进驾驶辅助系统 (ADAS) 并增强安全功能。然而,气候事件、自然灾害、地缘政治变化和全球健康危机等挑战无时不在,且难以预测。在此背景下,供应链全球化让汽车制造商面临着巨大风险,并可能会对图像传感器采购产生严重影响。 因此,为现代汽车制造建立有弹性的图像传感器供应链至关重要。 


图 1:图像传感器是汽车的关键器件(资料来源:安森美) 


了解全球格局 

为了保持竞争优势,汽车制造商必须为图像传感器等关键器件搭建可靠的供应链。然而,大批量器件的采购管理也面临着一些困难: 

  • 自然灾害:气候事件和自然灾害(包括洪水、火灾和地震)可能会破坏生产设施和运输路线。 
  • 全球不稳定性:地缘政治格局变化不定,政治动荡、冲突频发和贸易政策频繁调整,如此种种对制造业和贸易路线构成了严重威胁。2024 年 3 月,红海水域发生袭击事件,导致集装箱运输成本从每集装箱 750 美元飙升至 6,800 美元2。 
  • 流行疾病:流行疾病可能导致劳动力短缺、物资运输中断和生产能力下降。此外,流行疾病还可能引发边境管制,导致产品无法进入某个国家/地区。 


对于汽车制造商来说,维持图像传感器供应链的弹性至为关键。与标准半导体相比,能够生产图像传感器专用器件的代工厂数量有限,因此后者供应链的中断可能会造成更广泛、更持久的影响。 


选择合适的供应商 

供应商必须确保供应链的可靠性,如此才能保持竞争优势,满足汽车市场日益增长的需求。而汽车制造商必须仔细考察供应商的生产模式,以确保供应链的弹性。 

有些供应商遵循内部制造模式,采用整合方法,自行管控从原材料采购到图像传感器生产的整个制造流程。这实现了对生产过程的高水平管控,但也带来了单点故障风险。 

还有一些供应商重点聚焦研发 (R&D) 工作,将实体制造交给外部合作伙伴。这种外部制造模式提供了更大的灵活性和可扩展性,让制造商可以充分发挥各个公司的独特能力,但这同时带来了质量控制方面的挑战,并需要依赖于外部合作伙伴。 

相比之下,混合模式可以充分利用内部和外部制造的优势,是一种更高效的方法。采用此类制造模式的供应商融合了内部生产和外部合作的特点,可以提供双重保障,不仅能够兼顾管控与灵活性、确保高水平供应保障和弹性,还有助于为各种终端意外提前准备各种恢复方案。 



安森美的混合制造方法 

安森美 (onsemi) 是一家领先的图像传感器制造商,拥有美国联邦政府唯一授予认证的安全 CMOS 图像传感器工厂。4此外,安森美还将其内部生产能力与全球生产网络中值得信赖的外部合作伙伴关系相结合,以混合制造方法确保时刻可靠供应图像传感器,满足汽车行业的需求。 


晶圆代工 

安森美图像传感器的生产始于美国纽约东菲什基尔的晶圆制造工厂(图 2)。这座 300mm2 制造工厂专门设计用于满足任何生产水平的精密封装需求。为了满足日益增长的需求,安森美不断扩大东菲什基尔晶圆厂的产量,同时使用 12 英寸晶圆来增强整体产能。 


图 2:位于美国纽约东菲什基尔的安森美晶圆制造工厂(资料来源:安森美) 


CFA 和微透镜 

安森美还掌握了颜色滤波阵列 (CFA) 和微透镜生产技术,并且在美国和马来西亚均设有工厂,这两座生产基地不仅为安森美带来了战略性优势,提高了灵活性,而且降低了生产风险。 


探测和封装 

安森美还为晶圆探测工艺提供了双源选项。在晶圆探测阶段,安森美特别注重车规级功能,还为此整合了严格的质量标准和测试协议。 


图 3:CMOS 传感器各部件示意图(资料来源:安森美) 


封装过程在位于马来西亚的 10 级(十分严格的一大清洁标准)洁净室设施内进行。 


最终测试 

为了保障出厂质量,安森美会在最终测试阶段对每个成品器件进行全面测试,以确保投放到汽车市场的每个图像传感器产品都符合严格的汽车质量标准。


持续研发和外部关系 

安森美混合制造战略的核心在于内部研发。这种专注创新的精神使公司始终处于技术进步的前沿,随时可以根据客户需求进行定制,提供令其满意的先进设计方案。与此同时,我们与战略性外部合作伙伴展开持续协作,这有助于拓宽获取各种技术的渠道,并培育创新和探索的文化氛围。 


展望未来 

汽车制造商正在应对图像传感器采购的复杂挑战,而安森美的混合制造模式另辟蹊径,带来了稳健可靠的供应方案。通过严格控制流程的每个阶段,安森美提高了能效,确保高质量生产,从而可以保障供应链的可靠性和灵活性,满足当前和未来的汽车需求。与此同时,遍布全球的生产工厂和重要的外部合作伙伴关系进一步增强了其创新实力和供应链弹性。 

通过采用创新方法和建立战略合作伙伴关系,安森美等供应商可以帮助汽车制造商降低风险,确保未来稳定供应汽车图像传感器。 


结论 

阅读我们最近发布的白皮书,更深入地了解为汽车制造商选择合适的图像传感器供应商的重要性。 

下载白皮书 

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ADAS

ADAS和自动化系统使现代汽车能够在提升安全性能的同时实现半自动驾驶,最大限度地减少伤亡事故。这项技术伴随车型更新迅速迭代,车辆的安全水平不断提高,最终实现全自动驾驶。泊车辅助、环视和后视摄像头、车道偏离预警、自动紧急制动、自适应巡航控制、自动驾驶和碰撞避让等系统逐渐成为主流。

这些系统综合使用图像传感器、激光雷达(LiDAR)探测器和超声波传感器来收集车辆运行环境中的传感数据。系统控制器中的机器视觉处理器对数据进行分析,并通过算法做出必要操作的决定。

此外,安森美还提供全面的产品组合阵容,包括电源管理、照明方案、电机驱动器、系统设计经验、参考设计、功能强大且灵活的开发套件,以及经验丰富的应用支持团队。关键元件均符合ISO-26262/ASIL认证标准。

Hyperlux

安森美(onsemi)最新2.1µm超曝光像素图像传感器Hyperlux系列,具备一系列独有性能,满足各种传感和视觉摄像头应用。Hyperlux传感器提供300万像素(MP)、800万像素、以及更高像素选择,能够捕捉150dB超高动态范围(HDR)图像,单次曝光无闪烁动态范围120dB。Hyperlux系列能够保证亮度过渡区信噪比(SNR)最大的跌落也能达到30dB以上, 即使在高温环境(高达+100°C结温时)下也能实现。在低光环境中,Hyperlux传感器在各极端温度条件下的表现均优于同尺寸像素的产品。同时,Hyperlux系列还具有超低功耗、极小尺寸,支持高效的摄像头设计需求。

图像传感器
领先行业的图像传感器,满足从可穿戴设备和消费电子产品到要求严苛的工业和汽车应用的各种可能的终端应用的要求。
机器视觉

机器视觉推动着工业自动化的革新,支持不同领域实现智能视觉检测、测量和决策。随着各行各业开始拥抱数字化转型,机器视觉系统正成为提高生产力、质量和运行效率的关键一环。这些系统结合了高性能图像传感器、先进光学技术和人工智能处理技术,可实时捕捉和分析视觉数据。从生产线缺陷检测到机械臂装配指引,机器视觉可保障其工作精度和一致性。

在CMOS传感器技术、全局快门架构和AI图像处理等创新技术的推动下,当代的机器视觉系统能够提供卓越的低照度性能、高动态范围和超快帧速率。安森美的产品组合,包括XGS、PYTHON和Hyperlux传感器系列,提供可扩展的高能效解决方案,专为高分辨率和高速应用量身定制。

激光雷达(LiDAR)、iToF(间接飞行时间)和SWIR(短波红外)等扩展视觉技术的集成进一步增强了机器视觉的功能,可在动态环境中实现精确的三维绘图和物体探测。这些技术进步对于智能工厂、自主机器人和下一代质量控制系统至关重要。