從進口到國產，從60GHz到77GHz，從研發到量產，全球首顆77GHz CMOS毫米波雷達芯片的問世意味著行業產生了新的突破。

“我們公司成立于2014年2月，但每一位奮斗在研發一線的專家有著長達10年以上的CMOS毫米波技術經驗，也是CMOS毫米波技術的開拓者。”加特蘭微電子科技有限公司（下文簡稱“加特蘭”）ASIC副總裁周文婷和運營商務副總裁呂昱昭在“汽車技術日”宣講會后接受21ic中國電子網專訪時如是說。

2019年3月19日既是一年一度的 “汽車技術日”的一天，也為群英薈萃的“慕尼黑上海電子生產設備展”拉開帷幕。如今，無人駕駛技術已成為萬眾矚目的焦點，而雷達則當之無愧稱之為自動駕駛汽車的“眼”。這一天，加特蘭ASIC副總裁周文婷攜著滿腔的“技術干貨”宣講了題為《77GHz CMOS毫米波雷達芯片從研發到量產》的議題。

誕生在半導體工藝之后：CMOS毫米波應運而生

毫米波的概念并非一個新興概念，距今已有30年歷史。無線電波中30～300GHz頻域(波長為1～10mm)的電磁波稱作毫米波，目前車載雷達的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻率。嚴格來說77GHz的雷達才屬于毫米波雷達，但是實際上24GHz的雷達也被稱為毫米波雷達。

值得一提的是，77GHz毫米波雷達能夠在全天候場景下快速感知0-300米范圍內周邊環境物體距離、速度、方位角等信息。

在發展過程中，低成本、小型化、高集成度已成為毫米波雷達的重要指標，而毫米波技術也與半導體工業發展息息相關。 “早期CMOS工藝并不能實現超高頻率，近些年才能實現超高頻率”

從1990年GaAs再到2007年的SiGe，MMIC數量從7-8個減少到2-5個，如今工藝的進步讓CMOS技術應用至77GHz毫米波芯片成為現實。

“CMOS讓一顆單芯片就可支撐起整個雷達的任務成為了可能。除此之外，CMOS還讓開發時間更短、成本更低、體積更小、散熱性更好。”據了解，應用CMOS的毫米波芯片平均可讓整體造價降低40%。

“2015年相當于是CMOS的元年，不光是我們公司，全球的半導體公司都在投資這個方向。這五年來我們花了很多時間去做兩件事：一是設計芯片，二是量產化，這兩件事在研發上都是比較長的，因為半導體所有的工藝，包括制程并沒那么簡單，另外產品還需要市場的驗證。所以，我們也非常不容易。”

得益于CMOS工藝的發展，77GHz已成為發展趨勢，所以一時間涌入了大量廠商圍繞該技術進行研究。

“伙伴的加入，才能讓車載雷達這項技術不斷進步，另外，也充分說明了這個方向的確具有獨特的優勢。”談及此處，周文婷對此發表了自己的看法。

作為行業的開拓者，加特蘭這款首創的CMOS 77GHz毫米波雷達芯片在功耗和集成度上都有著重大突破。那么又如何證明加特蘭這款芯片的質量？

周文婷表示，目前客戶反饋相較此前的鍺硅與砷化鎵工藝有更好的用戶體驗。“我們已進入到前裝市場，前裝市場需經過很長時間的開發，路測和驗證等等紛繁復雜的工作，另外，還需車輛生產廠商的配合。這些年越來越多的國際知名半導體公司在投資這個方向，這足以證明這項技術已經變得非常成熟。”

經得起考驗：嚴苛的可靠性認證

“量產芯片出廠后，小小的CMOS芯片需要通過AEC-Q100所有要求的嚴苛的可靠性測試。諸如，在高溫下長期運行預估產品壽命的測試；在高溫，高濕，高大氣壓，高電壓的情況下確定芯片通過相應的電化學要求的測試；大電流，高電壓沖擊芯片的測試等。通過了以上測試，我們才可以從理論上保證芯片在汽車上長期，可靠，穩定的工作。”周文婷說。

AEC-Q100可靠性測試不僅包含保證芯片長期可靠穩定的工作的實驗測試要求，還包括電路層面的要求，FAB制造的要求，封裝相關的要求，測試相關的要求等。通過對于芯片的全周期的嚴苛的實驗驗證和管理要求，使得按照AEC-Q100的要求設計制造的芯片能夠在汽車所面對的嚴酷的室外自然環境中長期、可靠、穩定的工作。即使經歷刮風、下雨、下雪、低溫、高溫等一些惡劣環境變化，芯片的性能依舊能夠保持預期的性能。

周文婷說，“做這一切實驗的目的，其實都是為了保證芯片的可靠性，讓我們的系統在任何時候，任何地點，都是一個值得信賴的，安全的系統。”

更安全更智能：ALPS讓人期待

據呂昱昭介紹，目前加特蘭的77GHz毫米波雷達芯片已經成功應用于前裝車輛中。

“我們現在進展非常不錯，如今，全球已擁有90多家客戶，在國內車廠的前裝車上也已經實現量產。除了車載77GHz這個領域之外，還有一個60GHz的芯片，這塊芯片更多用在工業市場，這也是讓我們的客戶群和市場前景變得更大的一個很重要的因素。未來將會有越來越多搭載我們芯片的車型，工業應用也會很多，也會更快，從2019年開始會進入快速增長的階段。”

據悉，第二代77GHz毫米波雷達芯片ALPS系列將以“更安全、更智能”的宗旨映入我們的眼簾。