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智能天線具備環境感測功能晶鈦國際智能晶片大進擊

晶鈦國際電子總經理(右)張志輝與技術長(左)周祐邦。
晶鈦國際電子總經理(右)張志輝與技術長(左)周祐邦。

無遠弗屆的行動通信技術,大大改變今天每一個消費者的生活,對許多人來說,生活上幾乎無法一刻離開智慧型行動裝置;舉凡電話通信,鉅細靡遺的App服務網路,鋪天蓋地籠罩著每一個人,這個連接著數百億美元的市場中,可說是江山代有才人出,不世出的天才與破壞式的創新,從不稍閒或歇,產業界的興衰此起彼落,創新是求生的一個重大的核心能力。

台灣的電子設計與製造產業享譽全球,在製程與科技上的開發能力有目共睹。雖然大量的製造基地轉移到大陸,但是技術開發與產品創新人才,仍深植在台灣的科技產業之中。

由於電子產品的輕薄短小的趨勢,始終是引人入勝的重要法寶,但是技術上的升級與發展,才能支持創新設計的挑戰。隔著海峽的大陸,近幾年來突飛猛進,消費性品牌挾大量人口與傲視全球的消費能力,尤其是執消費性電子產品牛耳的智慧型手機,更是成長驚人,走在市場的前端。

晶鈦國際電子(Jieng Tai International Electronic Co.)成立於2010年,是一家智能晶片與天線設計公司,重要的核心工程與技術主管都來自國內手機第一線品牌大廠。總經理張志輝(Ricky Chang)與技術長周祐邦(Jeffrey Chou)接受這次的專訪,談到晶鈦國際電子的技術發展與視野,主要產品的應用都是在智慧型天線的新應用上。

張志輝自豪的表示:「晶鈦國際電子從一個傳統競爭劇烈的天線設計與製造的市場上,藉由天線技術結合智慧型晶片的創新,揚棄削價競爭的紅海策略。」晶鈦國際電子的努力歸功於另闢路徑走入令人神往的寬廣藍海天空。

六大核心應用縱橫智慧型行動裝置  從容應對產業激烈的競爭

晶鈦國際電子核心技術的六大應用解決智慧型行動裝置的主要問題,首先是智慧感測人體靠近,適時降低輻射功率以提供快速通過SAR認證測試的技術。第二、取代IR感測器及超聲波感測器,支持高螢幕佔比與窄邊框的設計,兼具成本與技術的優勢。

第三、具備手握手機的頻率偏移的自動修正。第四、藉由虛擬天線設計,提供手機上下主天線的靈活切換,避免斷訊的窘況。第五、智能螢幕軟體介面的選擇,以解決適用於單手操作大螢幕手機的不方便。第六、支援入耳式藍牙完全無線耳機在造型以及收訊品質的嚴苛挑戰。

傳統天線的設計需要兼顧天線效能與防止電磁輻射傷害人體,因此需要足夠的淨空輻射區域空間來供天線使用,但是當筆記型電腦產業在2012年全面性地一窩蜂朝向超薄與極簡風邁進,加上全金屬外觀的趨勢,天線可用空間大受影響,勢必需要更多的創新與新穎設計模式。

晶鈦國際電子適時將智能IC與天線整合在一起,成為第一個申請類似專利的廠商,透過整合天線與板端的電路來獲得更好的效能與應用。晶鈦國際電子的智能IC一舉幫筆記型電腦廠商節省56%的天線所需機構面積,協助台灣與大陸主要的筆記型電腦的品牌,奪回超薄與窄邊框的市場疆域。

這個專利讓天線除了接收與傳送訊號之外,還能當作感測器以偵測與控制訊號的裝置,這是一種類似「Watchdog」的偵測功能,藉由偵測機體週邊環境改變,來讓行動裝置智慧的作調整以降低電磁輻射、修正訊號偏移,進而達到保護使用者和改善使用者的體驗之目的。

並且在重量級客戶公司旗艦級的平板電腦上實現新一代的應用,目前各個品牌大廠的頂級機種已經陸續使用晶鈦國際電子智能IC,將智慧天線系统整合在機身的機構設計內如錶鏈式轉軸,無論螢幕做360°任意翻轉時,都能調整最佳天線信號接收的使用模式,大幅增加產品設計空間和創造更美好的使用感受。

晶鈦國際電子這個讓天線功能活化,能偵測到人體與機器接觸,進而透過發射與接收功率的增益調整來降低電磁輻射對使用者的傷害的創新技術,在2011初完成設計,2012年導入品牌廠商產品並進行測試及量產,2013年開始放量出貨,當年度就貢獻超過70%以上的營收,站穩了市場的腳步。

取代IR與超音波感測器  手機全螢幕與高螢幕佔比的競爭白熱化

從平板到智慧型手機,應用場景大幅度的改變,人體成為訊號干擾源的效應更為嚴重,加上耗電量的要求,RF模組的不同搭配,更多的應用情景的考量與人性化的設計與訴求,手機外觀趨勢與變革,與材料的使用息息相關,從金屬、玻璃與陶瓷的材質的引用,講究外觀造型的設計與天線效能彼此拔河的競賽中,加上天線數目不斷增加,從LTE到未來的5G的世代,形成天線布滿了手機的週邊,而天線兼具感測器的功能,於是更加理所當然了。

超聲波距離感測技術的成本約2美元,而且在邊框上需要開孔來發送和接收超聲波,在小米的Mix手機上,就是因為開孔的良率問題而吃足了苦頭,尤其當使用者不小心觸碰到開孔時,還會造成螢幕背光模組關閉等誤動作狀況,晶鈦國際電子的智能IC利用和天線裝置一起共構的作法,省去了頂部邊框的鑽孔,成本還可以大幅度精省。

周祐邦提到當智能IC與天線共構設計後形成一偵測系統,可有效的被運用來感知環境的變化形成新穎設計應用,如人體接觸到金屬天線所產生的電容效應被感知之後,就可以換算出天線與人體的相對位置並進而調整發射功率的增益或天線饋入接口的切換,所以整體電子裝置的收訊效率可以有效的提升。

雖然只是一個小小的物理效應,但是晶片有效解決了大部分天線收訊的問題,並確保窄邊框的美學,兼顧快速通過安規與電磁輻射的測試與認證,使產品得以迅速上市。

大陸知名品牌大廠就是看中這項優勢,為了亟欲擺脫手機銷售上的劣勢,積極找周祐邦參加內部高階產品會議,做為發展智慧型旗艦級手機的重要諮詢對象,並極力尋求晶鈦國際電子在5G領域進行技術的合作,所看重的就是晶鈦國際電子跨領域的創新思維與IC設計、電路布局、天線設計和材料技術團隊來正面迎擊5G行動裝置與外觀造型彼此之間的衝突與取捨的挑戰。

晶鈦國際電子智能IC的尺寸從4x4mm進化到2.5x2.5mm的新一代IC,可以自由搭配不同的天線模組以提供Watchdog的功能,除了筆記型電腦、智慧型手機,以及入耳式完全無線藍牙耳機裝置的使用,都看到重要發展的潛能。

FNFC專利技術讓行動支付更便捷  開拓智慧商業應用的新領域

無處不在的平板顯示技術,是讓消費者觀賞重要產品訊息與獲取新知的主要管道,結合行動支付的科技,讓電視購物與未來的無人商店所打造的量身訂做的消費經驗成為可能,行動支付讓實體世界裡的信用卡片虛擬化,存到智慧型手機、平板等行動裝置中,行動支付的進展神速,以近場通訊(Near-Field Communication;NFC)最早成為新寵,這個近距離無線通訊技術,其通訊距離通常設計小於5公分,因為需要「接近」感應操作的步驟,所以安全性被大家所接受。

但是將NFC感應線圈直接置入顯示面板,透過螢幕上的影像顯示,讓使用者直接用智慧型手機感應所在的面板區域,而完成消費與交易的方式,大幅度提高消費者的使用者體驗,這就是FNFC(Front NFC)的專利技術的出發點,由晶鈦國際電子與國內面板大廠友達光電(AUO)所一起開發且共同擁有的專利技術。

總經理張志輝(Ricky Chang)對這項專利技術有非常高的評價,尤其透過主要的面板大廠的合作,得以有效保持這個技術的普及性,所以應用的範圍,幾乎涵蓋所有的消費管道。以台灣在工業電腦領域札實的耕耘,從智慧商業的應用入手,也有機會可以拓展到智慧城市有關的諸如交通、運輸與智慧生活等應用。

今年(2017)適逢自動提款機(ATM)問世50周年,透過FNFC技術也有助於延伸ATM的功能,成為財務金融服務業者更具特色的應用,尤其當北歐國家開始興起的無紙鈔交易的風氣之際,ATM更積極扮演線上消費或是購買金融商品的角色,也成為另一股智慧商業發展的重頭戲,這讓晶鈦國際電子的未來發展受到更大的期待。