Ansys全力助攻「軟實力」成為台郡核心競爭力 智慧應用 影音
TI(ASC)
德國萊因

Ansys全力助攻「軟實力」成為台郡核心競爭力

  • 劉中興台北

77GHz Radar , RX Antenna 3D Radiation Pattern
77GHz Radar , RX Antenna 3D Radiation Pattern

名列全球PCB產業前25強的台郡,是全球主要的手機軟板供應商之一,並一直憑藉著優異的品質與領先的技術能力,深獲智慧型手機品牌廠的信賴。但除了手機軟板之外,為實現多角化經營,台郡也持續在手機應用之外,探索其他軟板應用的可能性,並已成功開發出適合應用在高頻訊號收發上的天線解決方案,後續還將針對光電整合、光通訊等領域進行布局。

以5G為根基推動多角化 汽車雷達拔得頭籌 

台郡科技業務處長宋光濤指出,通訊技術讓使用者走出辦公室, 縮短溝通距離, 加快決策速度。未來結合通訊、光學及無線充電技術的手機、平板、穿戴式裝置的應用,仍是消費性產品的主流。台郡的MetaLink平台具有實現多層堆疊,並且可以因應機構設計需求任意折曲的特性,因此在上述消費類應用上,獲得許多客戶青睞。

但除了手機、平板、耳機這類終端產品外,台郡也在積極探索其他LCP軟板的潛在應用,汽車雷達就是最早開花結果的新產品之一。從技術的角度來看,汽車雷達跟5G FR2有許多重疊之處,例如都是在毫米波頻段上運作,而且都會採用陣列天線架構。因此,台郡幾年前就決定將原本為5G通訊所開發的技術,應用在汽車雷達等其他應用,建構出名為Metalink的產品與技術平台。24/77GHz車用雷達、60GHz雷達感測器與近地軌道(LEO)衛星收發追蹤系統,都是台郡所選擇的重點目標,未來各種新應用需求皆會有LCP模組貢獻之處。

除了射頻技術外,台郡投入工業級高速運算光電訊號轉換模組的開發,也已有5年以上的經驗。工業應用領域對於信賴性的要求,比消費電子嚴格許多。因此,除了提供產品外,台郡也以最完整的模擬環境及測試規格,來驗證公司所開發之衍生產品。

事實上,LCP是一種具有低損耗、高可塑性,且材料本身不易劣化的優秀材料,非常適合應用在汽車雷達、低軌道衛星通訊或工業領域。

LCP的低損耗,來自於這種材料在多層堆疊時,不需要使用膠材來黏合,因此層與層之間的連接孔品質更好、孔徑更小,更不會在介面處出現訊號損失。可任意彎折的特性,則讓終端產品製造商可以更靈活地進行產品設計,外觀尺寸也可以做得更輕巧。材料不易劣化,則跟LCP本身的吸水性極低有關。環境中的水氣是造成電子材料品質劣化的主因之一,吸水性極低的LCP,可讓產品在各種環境下,都有穩定的訊號傳輸性能。

先進模擬工具讓產品開發快馬加鞭

台郡科技產品研發部副理李威霆則特別強調了模擬技術對台郡拓展新應用的重要性。李威霆指出,在傳統的產品開發流程中,製作樣品是十分耗時且成本昂貴的工作,但RD腦中的想法,一定要先製作出樣品,在真實世界中量測之後,才能驗證其性能或可行性。

如今,在安矽思(Ansys)提供的先進模擬工具與技術支援下,台郡的研發團隊可以用相對低的成本,在模擬平台上大膽嘗試各種新想法,進而找出值得進一步發展的設計方案。此外,因為台郡將發展新技術、開拓新應用當作公司的發展方向,不只是做產品代工,所以台郡的研發團隊常常會遇到無法用經驗或直覺來推測的新技術課題。高頻通訊就是最典型的例子,高頻RF技術的研發,如果沒有模擬工具輔助,幾乎是不可行的。

目前台郡團隊導入的Ansys模擬工具包含了HFSS、Q3D、Icepak與Mechanical。HFSS是用來模擬、分析高頻RF訊號的黃金工具(Golden Tool),可以廣泛應用在RF技術研發的各環節。台郡團隊主要是用HFSS來進行阻抗管控、依客戶需求進行各類電路設計模擬及模組開發,以及整合公司製程參數等工作。Q3D則是專門用來萃取電路中各項寄生參數的工具。

Icepak與Mechanical則是分別用來處理熱與機構對訊號的影響等典型物理問題的模擬工具。由於應用需求不斷提升,產品設計日益複雜,即便是這些軟板應用總會遇到的典型物理問題,現在也不太能光靠經驗來分析,必須靠模擬工具輔助,才能快速找出真實問題所在,進而對症下藥。

以模型串連供應鏈的新形態協作模式

在研發流程中大量導入Ansys的模擬工具後,台郡手上很自然地擁有大量模型跟資料,而且是非常高精細度的模型。這是台郡用來推動業務流程改善,實現數位轉型的重要資產。

舉例來說,現在台郡的客戶在設計產品的時候,不用等到台郡的樣品送到RD手上,只要有台郡提供的Metalink環境與數位模型,就可以在自己的設計工具裡開始設計工作,或是驗證其產品設計的想法是否可行。台郡也不用擔心公司產品的敏感資訊會因此外流,因為Ansys的工具可以對模型進行加密,保障公司的智慧財產。

李威霆透露說,由於公司跟Ansys已經有長期合作經驗,也深刻體會到模擬技術能創造的效益跟價值,故台郡未來還會繼續導入其他Ansys的工具,挑戰新的技術應用課題。

軟硬投資為台郡的未來打地基 

宋光濤總結說,在應用需求日益複雜的情況下,軟板早已不只是單純的軟排線,客戶對台郡的期待也不再只是一家專注製造的代工廠,而是希望台郡能做更多研發,為客戶的問題提出解決方案。因此,台郡必須跑得比客戶更前面,而且還要達成一次設計就成功,並且在產線上要有高良率等種種目標,才能幫客戶解決問題。

要做到這點,除了要陸續添購新的儀器設備、進行產能建置外,台郡相信,其他同業比較不重視的軟體投資,重要性絕不下於硬體設備。甚至可以說,使用軟體的能力,將是日後台郡與其他同業最大的差別所在。也因為如此,台郡在軟體上的投資,在軟板產業應該是無出其右,許多營運規模更大的同業,都未必有跟台郡相當的投資水準。

客戶的期待與台郡本身的強烈使命感,讓公司不斷提出新對策,也持續向上、向下不斷做出新的嚐試。軟體工具投資看起來很花錢,但在這個市場需求快速變化的時代,卻是用較少資源,找出最適方案的最佳、最快的方法。