面向汽車(chē)互聯(lián)性與無(wú)人駕駛的創(chuàng )新
1 汽車(chē)互聯(lián)性
1.1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)或相關(guān)通信、處理器、傳感器、安全等的發(fā)展趨勢
首先,5G通信這一基礎設施服務(wù)現已開(kāi)始準備投入實(shí)用,它也將成為2020年以后社會(huì )基礎設施建設的基石。2020年,將在原4G網(wǎng)絡(luò )為基礎的一部分區域試運行,今后,會(huì )以亞洲為中心不斷擴充適用區域。
5G通信基礎設施不僅可以讓我們體驗到比目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )更加快捷的速度,同時(shí)汽車(chē)也將作為“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”或“聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)”等某種移動(dòng)終端而互聯(lián)使用。除此之外,不局限于移動(dòng)體,它也將是物聯(lián)網(wǎng)(車(chē)聯(lián)網(wǎng))的大動(dòng)脈。
5G通信基礎設施可實(shí)現大容量數據信息無(wú)延遲即時(shí)通信,可使汽車(chē)上搭載的毫米波雷達和激光雷達(LiDAR)等傳感器收集到的信息瞬間轉換為地圖信息或交通擁堵信息, 從安全駕駛, 到改善擁堵,為最終實(shí)現自動(dòng)駕駛提供切實(shí)保障。
其次,今后汽車(chē)上將會(huì )搭載很多傳感器以確保安全駕駛, 新能源電動(dòng)車(chē)也越來(lái)越普及。也就是說(shuō)汽車(chē)正在逐步實(shí)現電子化管理。為此,汽車(chē)上將會(huì )需要更多進(jìn)行控制和信息處理的高性能半導體。今后伴隨著(zhù)這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將可以實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信,負責網(wǎng)絡(luò )云端信息處理的半導體也有高性能化的需求。面向車(chē)載的半導體領(lǐng)域也具有非??捎^(guān)的市場(chǎng)前景。
另外,為確保大量地、穩定地接受這些大容量數據信息,搭載在終端機上的小型、高性能的天線(xiàn)和過(guò)濾器等與射頻(RF)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品,也亟需技術(shù)革新。
1.2 京瓷的解決方案
針對5G基礎設施,我司正在進(jìn)一步研發(fā)分別面向基站和終端的高效解決方案。
具體來(lái)說(shuō),面向基站方面,京瓷可提供高可靠性的電子元件,有滿(mǎn)足綜合頻率穩定度在7ppm以下的高精度TCXO、高頻VCXO、高容量MLCC以及窄帶間精準濾波的SAW元器件。另外,還提供可用于光通訊連接部的高可靠性的氣密性封裝陶瓷管殼。
面向終端方面,除了與基站相同的TCXO、MLCC、SAW等電子元器件之外,還提供利于線(xiàn)路間以及各個(gè)模塊內部高可靠性連接的連接器。以及適用于封裝攝像頭和MEMS等傳感器類(lèi)產(chǎn)品的高可靠性、環(huán)境耐適性?xún)?yōu)良的陶瓷封裝管殼和適用于車(chē)載半導體封裝的有機封裝基板。
為了更好的保障行車(chē)安全,京瓷提供HUD專(zhuān)用液晶顯示屏,并且正在進(jìn)一步研發(fā)光學(xué)設計和軟件的整套解決方案。
京瓷電子元器件產(chǎn)品(高精度TCXO、超小型晶振、SAW、超小型MLCC)
京瓷陶瓷管殼
使用了京瓷LCD顯示屏的儀表盤(pán)實(shí)例
2 無(wú)人駕駛
2.1 無(wú)人駕駛的發(fā)展趨勢
為實(shí)現4級以上的自動(dòng)駕駛,必須實(shí)現上述所提及的5G基礎設施投入實(shí)用。因此,真正意義上的普及時(shí)機預計是在技術(shù)革新和5G基礎設施使用人數增多的2025年以后。
在此期間,基本上是汽車(chē)內部傳感器自動(dòng)化處理的安全輔助體系的發(fā)展趨勢。該傳感器的搭載已開(kāi)始普及,毫米波雷達,雙眼攝像頭,以及正在技術(shù)開(kāi)發(fā)的激光雷達(LiDAR),搭配這三種傳感器的汽車(chē)將具備信息處理能力。在這些信息的基礎上,外加通過(guò)4G通信或車(chē)間通信補充位置和地圖等的信息,以此輔助駕駛員來(lái)向自動(dòng)化演進(jìn),并最終與5G連接。
而且,處理這些傳感器收集到的信息的半導體技術(shù),有利于以GPU架構為基礎的智能化(AI)發(fā)展。此AI的發(fā)展,需要軟件和硬件同時(shí)高度化,中國在軟件方面已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。由于中國的大型軟件公司已經(jīng)確立了以4G為基礎的高度的網(wǎng)絡(luò )文化,從而積蓄了龐大的數據(大數據),這些可以靈活應用在A(yíng)I軟件的發(fā)展。
在硬件方面,與負責開(kāi)發(fā)AI邏輯運算同等重要的是,支持高速并行處理的高速存儲器以及能夠保證在這些邏輯和存儲之間無(wú)通信損失的半導體封裝技術(shù)的革新。智能手機目前已經(jīng)開(kāi)始搭載了AI處理器,但是為了今后在作為終端的汽車(chē)方面實(shí)現更高速的自動(dòng)駕駛用的運算處理,必須確立以2.5D的封裝技術(shù)為基礎的量產(chǎn)體系。
2.2 京瓷的解決方案
激光雷達(LiDAR)作為自動(dòng)駕駛技術(shù)的核心傳感器正備受關(guān)注。我們認為其中將會(huì )采用MEMS技術(shù)。這種情況下,陶瓷管殼將會(huì )是不可或缺的材料。因為它可以同時(shí)滿(mǎn)足MEMS用的腔體構造和面向車(chē)載的高可靠性需求。加上京瓷的陶瓷基板在LED頭燈用封裝方面已有較多的安裝實(shí)例,因此也能提供將LED頭燈部的陶瓷封裝與激光雷達(LiDAR)整合一體的模塊化解決方案。
京瓷還能提供面向各類(lèi)車(chē)載傳感器所需的時(shí)鐘振蕩器、MLCC、連接器等滿(mǎn)足車(chē)規級的電子元器件。
面向AI等技術(shù),京瓷正在研發(fā)兼顧高速存儲與邏輯運算的高效半導體封裝用有機基板,如果這個(gè)技術(shù)能夠實(shí)現,就可提供高性?xún)r(jià)比、高速存儲的解決方案。
陶瓷MEMS傳感器封裝實(shí)例
車(chē)載半導體有機封裝基板
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