Ein für Consumer-Anwendungen entwickeltes BGA-Modul.
Springer
Die Automobilbranche will es noch nicht wahr haben: Einige Halbleiter sind nicht für die Autoindustrie spezifiziert. Das ZVEI-Robustness-Validation-Forum mahnt die fehlende Robustheit an und die ersten Halbleiterhersteller geben ihre Produkte fürs Auto nicht frei.
Jenseits der physikalischen Bruchgrenze. Viele Halbleiter, wie sie derzeit im Auto auch für sicherheitsrelevante Funktionen verwendet werden, eignen sich schlichtweg nicht dafür. Dabei ist der Griff zu Halbleiterbausteinen aus dem Regal für Consumer-Elektronik beliebt. Denn diese sind günstig und bestechen durch sehr kompakte Bauweisen. Doch der Trend zu Niedrigpreisversionen, vor allem aber der Einsatz immer kleinerer Strukturgrößen – künftig sogar kleiner 20 nm – birgt eine große Gefahr.
Experten bewerten solche Strukturen ohne die dafür notwendigen begleitenden Maßnahmen(zum Beispiel Fehlerkorrektur) wegen der daraus resultierenden geringeren Robustheit als nicht mehr Automobil-kompatibel. Für Springer-Autor Helmut Keller eine Entwicklung mit fatalen Folgen: „Die bisherige ‚Komfort- und Sicherheitszone‘ als Basis der ‚Koexistenz von Consumer- und KFZ-Anwendungen‘ wird aufgelöst“. Keller und das ZVEI-Robustness-Validation-Forum mahnen vor diesem Hintergrund eindringlich vor größeren Gefahren, wie die ATZelektronik in ihrer aktuellen April-Ausgabe berichtet. In seinem Beitrag „Consumer-Elektronik im Kfz - bei funktionaler Sicherheit wird es kritisch“ zeigt Keller die wesentlichen Versäumnisse der Branche auf, und zeigt aber auch Lösungsvorschläge auf.
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Das verfluchte 1 %-Kriterium der AEC
Insbesondere das in dem historischen Qualifikationsverfahren AEC festgeschriebene 1 %-Kriterium stellt ein Konflikt dar und ist technisch wie auch juristisch kritisch zu betrachten. Auch die Novellierung AEC Q xxx wird nichts daran ändern. In kritischen Schadenfällen wäre damit im Falle einer Produkthaftung ein Bezug auf AEC für Unternehmen und Verantwortliche rechtlich nicht belastungsfähig. Weil dem so ist, denken bereits mehrere große Halbleiterhersteller daran, ihre Produkte für die Automobilindustrie nicht freizugeben. Tritt dies ein, wäre das ein herber Rückschlag für das Auto der Zukunft. Die Lieferung wichtiger Fahrerassistenzsysteme mit hoher Zuverlässigkeit und die Vision vom automatisierten Fahren geraten in Gefahr.
Ursache der bereits festgestellten reduzierten Robustheit:
verkleinerte Chip-Strukturen
höhere Package-Dichten durch “stacked Dies” in BGA-Gehäusen (Ball Grid Array, BGA, deutsch Kugelgitteranordnung)
Bondabrisse durch Delamination wegen kostensparender Montageverfahren