主講者:方永城 John Fang, Ph.D., 環(huán)旭電子技術(shù)長(zhǎng)暨資深副總
在2025年8月8日,這個(gè)別具意義的父親節(jié),一場(chǎng)關(guān)乎未來智慧控制核心的思辨,于DIGITIMES所舉辦的【智控未來,MCU再進(jìn)化】微控制器論壇中熱烈展開,該活動(dòng)匯集許多系統(tǒng)整合領(lǐng)域的代表性企業(yè)如德州儀器、恩智浦、瑞薩電子及工研院等。當(dāng)產(chǎn)業(yè)目光聚焦于MCU本身的算力與功能提升時(shí),USI環(huán)旭電子技術(shù)長(zhǎng)方永城 (John Fang) 以「異質(zhì)整合驅(qū)動(dòng)MCU應(yīng)用新格局」為題,提出一個(gè)顛覆性的觀點(diǎn):MCU的下一步進(jìn)化,戰(zhàn)場(chǎng)已不在晶片本身,而在于如何「封裝一個(gè)系統(tǒng)(Packaging a System)」。這場(chǎng)演說,不僅展示了系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)的巨大潛力,更為AIoT與智慧邊緣應(yīng)用的未來,描繪出一幅清晰且可行的藍(lán)圖。
后摩爾定律時(shí)代的必然:從晶片思維到系統(tǒng)整合
在論壇的開場(chǎng),方技術(shù)長(zhǎng)隨即開宗明義地指出,隨著摩爾定律趨緩,單純追求晶片制程微縮的道路已日益艱難。傳統(tǒng)上,工程師在系統(tǒng)級(jí)晶片(SoC)與系統(tǒng)單板(SoB)之間做選擇,前者整合度高但開發(fā)成本與周期驚人,后者雖靈活卻犧牲了體積與功耗。他接著強(qiáng)調(diào),系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)正是在此背景下應(yīng)運(yùn)而生的最佳解方,它透過先進(jìn)的封裝技術(shù),將MCU、記憶體、感測(cè)器、電源管理晶片,甚至天線等不同制程、不同材質(zhì)的「小晶片(Chiplet)」與被動(dòng)元件,整合在一個(gè)高度緊湊的封裝體內(nèi)。
「我們觀察到一個(gè)很明顯的趨勢(shì),就是上游的封裝測(cè)試廠想往下游走,而我們這些比較下游的系統(tǒng)廠則想往上游走,大家最終會(huì)碰在一起?!辜夹g(shù)長(zhǎng)在演講中生動(dòng)地描述了產(chǎn)業(yè)的動(dòng)態(tài)。他坦言,許多傳統(tǒng)OSAT同業(yè)也開始投入SiP領(lǐng)域,而環(huán)旭電子最大的差異化優(yōu)勢(shì),則在于其深厚的「系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力」。憑借身為全球頂尖EMS/ODM廠的經(jīng)驗(yàn),環(huán)旭電子提供的SiP服務(wù),遠(yuǎn)不止于后段的封裝代工?!冈谇岸说挠搀w、軟體設(shè)計(jì),我們也都有能力可以處理」技術(shù)長(zhǎng)自信地表示。這意味著環(huán)旭電子能從客戶的應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),提供從晶片選用、電路設(shè)計(jì)、軟體驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)驗(yàn)證到最終量產(chǎn)的一站式解決方案,這正是單純的封裝廠難以企及的系統(tǒng)級(jí)價(jià)值。
「微小化」不只為輕薄,更為高效能與新應(yīng)用
當(dāng)談及SiP的核心效益,技術(shù)長(zhǎng)首先聚焦于「微小化」。他以環(huán)旭電子操刀的智慧手表為例,透過將MCU、LPDDR2記憶體及76個(gè)被動(dòng)元件整合,成功將功能電路面積從221mm2大幅縮減至81mm2,尺寸銳減63.4%。另一個(gè)極端的例子即是膠囊內(nèi)視鏡,SiP技術(shù)將其內(nèi)部復(fù)雜的電路極致壓縮,使膠囊尺寸得以縮小,直接提升了醫(yī)療體驗(yàn)的舒適性。
應(yīng)用實(shí)例列表
電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)(BMS):從傳統(tǒng) FPC 連接架構(gòu),進(jìn)化為無線 SiP 模組,提升可靠性并節(jié)省安裝空間。
醫(yī)療膠囊內(nèi)視鏡:以 SiP 技術(shù)整合影像處理與無線傳輸功能,達(dá)到極致小型化。
混合式智慧手表:尺寸縮小 63.4%,簡(jiǎn)化主板設(shè)計(jì),并保留全功能運(yùn)作。
SiP技術(shù)讓膠囊內(nèi)視鏡的微小化成為可能。
然而,微小化的意義遠(yuǎn)不止于滿足消費(fèi)性電子對(duì)「輕薄短小」的追求。方技術(shù)長(zhǎng)分享了與AI客戶的合作經(jīng)驗(yàn),揭示了微縮的另一層戰(zhàn)略意義?!复蠹蚁胂笠幌?,以前AI伺服器的板子那么大,我們現(xiàn)在也要想辦法把它縮小。為什么?因?yàn)橐v出空間來放Power(電源)?!顾徽Z道破關(guān)鍵。
在AI算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的今天,功耗與散熱已成為最大瓶頸。透過SiP將元件間的路徑縮到最短,不僅提升了訊號(hào)傳輸效能,更直接降低了整體功耗?!敢粋€(gè)國家的算力,其實(shí)是受到它的電力影響?!狗郊夹g(shù)長(zhǎng)指出,在AR/VR眼鏡、智慧手表這類電池容量極其有限的裝置上,功耗的降低更是決定產(chǎn)品續(xù)航力與使用者體驗(yàn)的生死線。SiP 不僅能透過先進(jìn)制程減少漏電,還能在 PCB 設(shè)計(jì)層面縮短連接距離,達(dá)成整體性能與能源效率的雙重提升。
模組化賦能創(chuàng)新,加速產(chǎn)品上市進(jìn)程
SiP的第二大支柱是「模組化」。透過將一個(gè)預(yù)先驗(yàn)證過、功能完整的MCU系統(tǒng)封裝成標(biāo)準(zhǔn)化模組,客戶在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí),無需再為復(fù)雜的底層電路耗費(fèi)心神。技術(shù)長(zhǎng)以電動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)(BMS)為例,傳統(tǒng)方案需透過復(fù)雜的軟排線(FPC)連接,而環(huán)旭電子則開發(fā)出無線BMS SiP模組,不僅可靠度更高,更為寸土寸金的電池包釋放出寶貴空間。另外,在復(fù)合式智慧腕表的案例中,客戶的主機(jī)板設(shè)計(jì)被極大簡(jiǎn)化,只需將SiP模組、機(jī)芯與震動(dòng)馬達(dá)組裝即可,大幅降低了開發(fā)門檻與組裝難度。
將BMS模組化,不僅提升可靠度,更節(jié)省了電動(dòng)車內(nèi)部空間。
「Time to Market,這是最大的好處?!辜夹g(shù)長(zhǎng)總結(jié)道。一個(gè)預(yù)先通過認(rèn)證的SiP模組,如同一個(gè)即插即用的樂高積木,能讓客戶專注于自身的核心應(yīng)用與軟體開發(fā),省去大量硬體驗(yàn)證時(shí)間。這不僅保護(hù)了模組內(nèi)的IP,更讓產(chǎn)品的迭代與創(chuàng)新速度呈倍數(shù)提升。最終,SiP模組方案能帶來約30%的厚度縮減、高達(dá)40%至60%的面積縮減,并能根據(jù)產(chǎn)品ID需求,客制化成任何「想象得到或想象不到的形狀」。簡(jiǎn)而言之,系統(tǒng)級(jí)封裝 SiP的優(yōu)勢(shì),可以濃縮成三大面向:
模組化 — 簡(jiǎn)化組裝流程,縮短開發(fā)時(shí)程(Time-to-Market),并強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。
微小化 — 提供更大設(shè)計(jì)自由度,讓系統(tǒng)整合更靈活。
商品化 — 厚度縮減達(dá) 30%,面積縮小 30%,并能因應(yīng)不同場(chǎng)景需求打造客制形狀。
系統(tǒng)整合采用SiP的重點(diǎn)核心價(jià)值。
「系統(tǒng)整合能力」決定 MCU 的未來
在演講的尾聲,方技術(shù)長(zhǎng)重申,環(huán)旭電子提供的SiP模組是軟硬整合的完整系統(tǒng),從底層的RTOS、Android/Linux驅(qū)動(dòng),到上層的云端服務(wù)對(duì)接與各國法規(guī)認(rèn)證,皆在環(huán)旭電子的服務(wù)范疇。這場(chǎng)演講為「MCU再進(jìn)化」的論壇主軸提供了最強(qiáng)而有力的注解,MCU的未來,將由系統(tǒng)整合能力定義。當(dāng)智慧控制無所不在,環(huán)旭電子正以「封裝系統(tǒng)」的獨(dú)特能力,扮演著那個(gè)為萬千智慧裝置賦能的關(guān)鍵「父親」角色,著實(shí)為產(chǎn)業(yè)的下一代發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
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原文標(biāo)題:活動(dòng)|DIGITIMES 2025 MCU 論壇 – USI 談異質(zhì)整合驅(qū)動(dòng)MCU應(yīng)用新格局
文章出處:【微信號(hào):環(huán)旭電子 USI,微信公眾號(hào):環(huán)旭電子 USI】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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