環旭電子 | 【車用SiP模組】打造智慧座艙的隱形推手

08/16/2023

【車用SiP模組】打造智慧座艙的隱形推手

在快速成長的汽車產業中，車用電子技術的進步慢慢將汽車轉變成一個能夠智慧互聯的科技產品。在這方面，近期最引人注目的重點之一，就是「智慧座艙」的實施，這一項變革徹底改變了駕駛人和乘客的乘車體驗。

但是卻很少人知道，帶來這場「智慧座艙」革命的是一股不為人知卻強大的驅動力「車用SiP模組」，就是它將所有先進功能共同整合。SiP（系統級封裝）模組是這一場變革的核心，是一項改寫汽車電子領域的革命性技術。我們將深入探討車用SiP模組是如何推動智慧駕駛艙的演進，並徹底改變汽車電子產業。

什麼是智慧座艙？

智慧座艙是汽車的新世代內裝設計，重點在於提供更簡單、直覺並且可聯網的駕駛體驗。它整合了各種尖端技術，例如：數據顯示、觸控屏幕、語音識別和控制和人工智慧助手，為駕駛人和乘客創造一個互動和個性化的環境。

車用SiP模組：智慧座艙落地的幕後推手

汽車電子在智慧座艙的發展中發揮著關鍵作用。這些電子裝置實現了各種元件的集成，允許不同系統之間快速交換數據資料，從而營造出一個相互協作的智慧駕駛環境。車用SiP模組可以說是車用電子領域發展的重要基礎。它能將多個晶片和元件集中在單一封裝模組中，由該模組提供運算能力並提升效率，進而實現智慧座艙的運行。

為什麼智慧座艙需要車用SiP模組？

車用電子系統整合

之所以需要SiP模組，最重要的莫過於它的系統整合能力。它可以在智慧座艙中建立統一且互聯互通的系統。透過所有電子功能的整合，SiP模組能夠讓不同功能之間的數據串接並共享，使得各種系統之間能夠快速交換數據，例如娛樂、導航、主動安全輔助系統（ADAS）和溫度控制，從而形成一個協調和整合的「智慧座艙」。此外，經過電子功能整合之後，還能進一步簡化維修和診斷過程，讓後勤人員更容易有效率地找出和解決問題。

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感測器融合與感知技術

智慧座艙中的另一個重要組成是感測器融合與感知功能。這個功能將來自各種感測器的數據（例如攝像頭、激光雷達、雷達和超聲波感測器）進行整合，讓車輛具備全方面而且即時的環境感知能力。

經過車用運算模組處理後的感測器數據，才能讓先進駕駛輔助系統（ADAS）精準判斷行駛指令，從而實現車道保持輔助、自動緊急制動和自適應巡航控制等功能。感測及感知功能也為未來智慧座艙設計中的自動駕駛功能奠定了基礎。

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聯網與通訊系統

智慧座艙中也包含先進的聯網與通話功能。這個功能讓駕駛人可以快速連結外部設備、雲端服務和互聯網，為乘客提供多種連接服務和娛樂選項。透過車用網路存取裝置(NAD) SiP模組的聯網能力，無論是即時路況、語音助手控制或是軟體更新，車主都能夠確保智慧座艙隨時跟上最新的服務和功能。

環旭電子車電自動化生產能力 - NAD模組

車用SiP模組的挑戰與解決方案

綜觀而言，車用SiP模組將會改變汽車產業的市場局勢，但是就像任何革命性技術一樣，它在生產和應用中也會面臨挑戰。讓我們更近一步地瞭解開發團隊在開發車用SiP模組時所面臨的障礙，同時，USI也會為您建議克服這些問題的解決方案。

挑戰1：複雜的整合和微小化

設計SiP模組需要將多個晶片和元件整合在單一封裝模組中。隨著智慧座艙持續進化，具備更多先進功能，工程師要在有限的空間中，將不同的功能設計在板上，這就是一個巨大挑戰，因為模組化的設計優劣攸關於智慧座艙的流線設計和功能，同時要考量系統的複雜配置。

解決方案：先進的封裝技術

為了克服這個挑戰，各家製造商正在轉向先進封裝模組製造技術，也就是SiP系統級封裝。這些技術能實現更高水準的微小化和異質整合，允許元件更緊密的排佈，並將模組的整體尺寸最小化。因此，解決了空間限制，同時不影響模組的性能。

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挑戰2：信號完整性和電磁干擾（EMI）

SiP模組內部元件彼此可能會產生信號干擾和退化的問題，進而影響智慧座艙功能的表現。此外，由於緊湊的佈局，可能會產生電磁干擾（EMI），影響模組的穩定性。

解決方案：EMI屏蔽和信號路由技術

為了確保最好的信號完整性並減少電磁干擾，開發團隊會使用EMI屏蔽材料和先進的信號路由技術。仔細考慮佈局，使用地面層和信號線路，有助於減少信號干擾，確保不同元件之間的數據能夠順暢交換。

挑戰3：成本控管及優化

雖然SiP模組具備多項優勢，但是受限於複雜的設計和製造所導致較高的生產成本。對於一項SiP模組開發專案來說，如何平衡SiP封裝技術的優勢與成本效益成為一個關鍵課題。

解決方案：設計優化和材料選擇

為了解決成本效益問題，具備豐富經驗的工程師團隊能夠加以優化SiP模組的設計，並仔細選擇更為經濟又可靠的材料。與半導體供應商合作並優化供應鏈也有助於降低生產成本。

USI環旭電子正與車用系統單晶片(SoC)解決方案供應商緊密合作，積極推動智慧座艙系統的發展。整合上述各項解決方案，USI已成功縮小車用運算模組的尺寸，同時確保DDR的高速運行。模組化的設計減少主板的佔地面積，提高了運算性能和智慧座艙系統的品質和效率。

若採用車用運算模組，汽車品牌客戶可以將主要的研發重點放在主板開發上，節省研發成本。此方法能為製造商降低主板成本，並在較小的模組區域內實現高密度的PCB設計。

我們的方法包括先進的底部封裝填充、BGA（球格陣列）安裝、嵌入式被動元件和高密度SMT（表面貼裝技術）等模組開發技術。模組特性包括重要的控制組件，如系統單晶片(SoCs)、動態隨機存取記憶體（DDR）和電源管理集成電路（PMICs），可獨立於主板運行。

智慧座艙的美好體驗，近在眼前

在不久的將來，每位車主都能夠從智慧座艙中享受舒服的出行體驗，要實現這樣的未來，車用SiP模組功不可沒。這項創新正在改變汽車行業，透過提升使用者體驗、優化空間，以及推動汽車電子領域的進步。在不遠的未來這些項目都將不再只是想像：

提升的使用者體驗

毫無疑問，SiP模組的車電功能整合能力能進一步提升智慧座艙的使用者體驗，確保與娛樂系統、導航和其他智慧功能的互動順暢無阻。透過直覺的控制和快速的資訊存取，您的駕駛旅程將變得更加愉悅和個人化。

人工智慧和機器學習的整合

借助SiP模組的運算能力，智慧座艙將融合更多邊緣運算、人工智慧和機器學習功能。這種整合會根據車主的喜好和習慣，帶來更加個性化的駕駛體驗。像是保養提醒，主動地告知車輛保養時程，甚至是針對個人駕駛習慣的安全強化功能，人工智慧將重新定義您與車輛的互動方式。簡而言之，透過集中和處理數據，智慧座艙中央系統將打造更安全的駕駛環境。

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互聯網連接和5G

憑藉5G技術的應用，智慧座艙與外部設備和雲端的服務能夠實現快速的數據連結。這種高度連接性將實現導航、娛樂和車輛數據的即時更新，打造真正互聯的駕駛體驗。透過豐富多樣的娛樂選項，您的旅程將變得比以往更加愉快和有趣。

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作為這些進步的催化劑，車用SiP模組凸顯了對於汽車科技的重要性。智慧座艙將變得更加先進和直覺，為您的各項出行需求量身打造。憑藉著更加分的安全性、網路連結和以及個性化行駛設定，未來的電動汽車已經不再只是一項交通工具，而是一款個性化的高科技產品。智慧座艙將改變您的駕駛體驗，和你一起向每一次的舒適旅程出發。

FAQs

1. 什麼是智慧座艙，它們如何提升駕駛體驗？
智慧座艙整合多種先進的功能，如數位資訊顯示、觸控螢幕、語音識別和AI助手，提供直觀和高速聯網的駕駛體驗。這些都是憑藉車用運算模組來實現個性化駕駛體驗，以此提供豐富多樣的娛樂選項，徹底改變現代駕駛員與汽車互動的方式。

2. 車用SiP模組在智慧座艙的應用？
車用SiP模組主要應用於智慧座艙的車用電子系統整合、感測器融合與感知技術以及聯網與通訊系統，從三大面向加以強化車輛出行的安全、娛樂性，同時針對每一位車主提供更多座艙中的個性化選擇。

3. 生產車用SiP模組面臨哪些挑戰，又該如何解決？
要生產車用SiP模組，其中的挑戰包括微小化所面臨複雜整合、信號完整性、電磁干擾和成本優化。解決方案則包含先進封裝技術、電磁遮罩及設計優化和材料選擇。要能夠妥善執行各項解決方案，開發團隊在先進封裝技術方面也必須具備的豐富經驗。

4. 車用SiP模組對於車廠有哪些好處？
採用車用SiP模組能夠讓車廠專注於主板開發，減少研發時間和成本。同時，它也有助於在較小的模組區域內實現高密度的PCB設計。

5. 未來智慧座艙中有哪些可以期待的先進功能？
我們可以期待提升的使用者體驗、優化駕駛安全和網路連接速度、AI和機器學習的整合，以及憑藉5G技術的無縫連接，實現即時更新和娛樂選項。

欲了解更多深入細節，歡迎 由此洽詢 USI環旭電子專業團隊