《产业分析》零碳商机系列7-4:光宝科双涡轮 抢攻EV自驾商机
相较台达电主攻电动车「电机及电控」驱动系统,有孕育台湾LED光电半导体老板美名的光宝科着重在技术门槛较高的车用光电半导体及车载镜头,「近50年磨一剑」,光宝科不仅可应对车用客户需求,提供LED照明/头灯、先进驾驶辅助系统(ADAS)车载镜头等各式解决方案,亦是首家获得AEC-Q102车规认证光耦供应商。
光宝科表示,LED照明/头灯热耗是必须克服的关键门槛,尤其是汽车须面临高温酷寒外在环境,除选用电路转换效率较佳的电路设计方案,以降低线路损耗、减少车灯模组热源产生,为提升散热效率,PCB布线须增加散热设计,如:透过PCB材质选用及叠构、关键发热元件配置、LED导孔(Via)散热、缩短布线路径等设计,将LED与IC等热源产生的热快速传导散热,散热结构也采用散热胶、Heatsink、Thermal Pad等设计,必要时利用整灯结构自然对流方案,或搭配风扇强制对流方案加强散热效果,并透过组装结构尺寸设计如:控制PCBA/Heatsink平面度与组装间隙、控制锡膏与散热胶厚度,以达到散热路径最佳化。
目前光宝车用LED照明及头灯已累积丰富散热材料选用资料库与PCB、Heatsink散热设计准则,在开发阶段透过PTT/EVT/DVT/PVT各阶段完整散热验证,确认散热效果确实可符合车灯的应用环境需求,并使用散热模拟软体,搭配光宝研发车灯应用模拟模型,有效降低模拟误差,在产品开发前期能快速模拟各种设计方案,找出最佳设计组合,减少后期设计变更次数,可对应各式车灯设计,寻求最具成本竞争力的设计方案;在量产阶段,亦可透过材料尺寸管控如:PCB、Heatsink的平面度尺寸管控能力、确保良好的散热胶点胶品质,提供车灯产品稳定的散热效果。
在车载摄影模组方面,尽管光宝科于2018年将相机模组事业部CCM出售给大陆立讯集团创办人旗下立景创新有限公司,但长期累积光学产品设计、自动化生产与检验等技术经验,成为公司研发生产车载摄影模组、3D感测等产品优势,目前已开发高精度镜头调焦(Active Alignment)与低眩光(Low Stray Light)设计的300万画素摄影镜头模组,并获得国际品牌车厂采用。
光宝科表示,由于ADAS、自驾车等各式终端应用情境需求与车厂追求差异化,车载镜头模组规格呈现多样性要求,包括:镜头可视 范围、解析度、通讯界面等,镜头调焦结果好坏影响模组性能甚钜。
有别于竞争对手,我们成立车载镜头调焦设备研发团队,整合车载多样性需求,提供客户完整方案选择,从调焦设备软硬体架构精简、光学检测模组化设计、脏污检测到涂胶与调焦演算法优化等层面切入,不仅对外可满足车载客户对客制化、高品质及快速反应之需求;对内亦提供产品研发设计、试产与量产团队之即时反馈。
再者,为避免影像品质不佳造成机器视觉误判,危害驾驶者与乘客,应用于ADAS车载相机模组对光学成像品质较一般应用高出许多,在产品设计初期就必须避免眩光造成影像品质降低与失真;光宝在设计模组时采用低眩光设计,即采用抗反射复合镀膜与消光处理光学镜片,配合结构设计以遮蔽外部环境与模组内部可能产生的眩光路径,并透过模型建立与样品实测验证,规划出最佳化光路与结构设计,确保产品符合汽车应用严苛安全要求。
此外,光宝科也依据各式车载相机模组的使用情境,于开发初期与客户共同制定产品操作温度与环境条件,开发过程中,则依据模组的不同应用,选择对应之低功耗影像感测器(CIS)、高效能整合型电源管理元件(PMIC)与最佳化电路布局,以降低产品操作过程中所产生热耗,并针对热源挑选适当材料与结构,透过模型建立与数值分析,达到产品最佳化设计,产品亦依据规格所要求的高温条件进行实机测试,并于最严苛的操作模式下必须确保产品功能正常运作。
光耦器(Photocoupler)是光宝科抢攻车用电子另一项利器,这个以可见光或红外线为媒介,具有发射源与接收器来传输电信讯号、类似开关的一组装置,广泛应用于各式电源产品,由于光耦器在高温情况下性能容易衰减,光宝科借由电源供应器及工业自动化控制累积丰富应用经验,以先进技术改善产品效能与封装品质,解决车用光耦器这个限制,产品通过AEC-Q102多项相关测试,包含-55度至125度的高低温工作温度循环、环境应力与硫化等严峻试验,成为全球首家取得该认证的光耦器厂,满足电动车中电池与电源管理需求,为公司切入电动车领域添助力。(7-4)