近日，歌尔微电子股份有限公司（下称“歌尔微”）受邀参加第三十一届中国汽车工程学会年会，共同探讨在人工智能（AI）技术等新兴技术革新背景下的汽车行业发展潜力与前景。
歌尔微携自主研发生产的智能触控面板、车内A2B双声学传感器阵列模组及多款车规级微系统模组等近二十款汽车电子领域新品亮相展会，两位汽车业务模块负责人受邀演讲，主题涵盖系统级封装（SiP）技术在汽车电子中的应用和挑战、基于压电触控反馈技术的车载交互研究等。
随着近年来汽车市场智能化应用的发展，歌尔微凭借多年在MEMS传感器产业链的全面布局，以及消费电子领域积累的经验，在汽车电子的交互触控、智能声学、微系统模组集成等方面推出多项创新解决方案，在AI时代抢占先机。
MEMS声学传感器：智能座舱声学解决方案
在汽车电子中，语音交互作为智能汽车接收信息和指令的重要方式，为MEMS声学传感器提供了新的发展机遇。歌尔微是我国MEMS传感器和微系统模组行业具有代表性的企业之一。MEMS声学传感器市场份额持续位居全球第一。在今年10月举行的第五届中国MEMS制造大会上，歌尔微再次以榜首的成绩，获得由中国半导体行业协会MEMS分会颁发的“中国MEMS十强”荣誉。
MEMS声学传感器已经成为车载语音交互系统的核心组件，其应用不仅局限于此，还可用于车内降噪。燃油车一大部分车内噪音来自发动机，电动车则大部分来自路噪和风噪，一直以来，降噪都是汽车的一大需求。歌尔微推出“RNC加速度计模组”，可用于道路噪声主动消除（RNC）、燃油发动机噪声消除、底盘信号侦测等，使座舱更静谧，提升舒适性。“智能座舱”的智能性包括满足不同位置乘员的个性化需求，如精准识别后排乘员的语音指令，仅调节后排音量/空调等。歌尔微的“车内A2B双声学传感器阵列模组”，改进传统技术，可用于高性能的车内多音区语音交互，提升驾乘智能化，满足便利性及安全性需求。“语音增强阵列声学传感器模组”，除用于车内多音区语音交互外，还能实现车外定向语音识别，提升便利性。未来歌尔微将提供一站式系统解决方案，进一步增强前端声学处理能力，助力提升车内外语音交互和降噪的用户体验。随着汽车智能化的加速，车载触觉交互在人机体验及外观设计等要求越来越高，如何设计体积小、反馈细腻的高性能虚拟按键并探索更多的应用场景成为行业关注的焦点。歌尔微自2016年开始布局压电材料，2019年进行压电器件研发，2022年开始提供“材料开发+器件设计+模组设计+设备开发+软件开发”一站式整体解决方案。如今，歌尔微将压电技术创新应用于中控按键、方向盘按键总成、门把手按键、顶灯按键等诸多车内外场景的触控反馈解决方案，实现表面美观，触控清晰高级，高可靠性（支持防误触、盲操等）以及多功能接口等终端需求。通过对压电陶瓷特性的深入理解，歌尔微采用压电陶瓷制成隐藏式按键，触摸响应时间短，加速度快，手感波形调整灵活，可以带来更好的滑动跟手感及按压的真实感。
基于压电陶瓷特性及系统设计能力，歌尔微推出一系列的创新车载交互应用。例如，在智能表面上，压电陶瓷可实现精准的触控感应与细腻的反馈力度，让用户操作更加流畅自然；中控面板的触控反馈则提升了交互的直观性与准确性，增强驾驶安全性与便捷性；车辆门把手的反馈让用户在开关门时感受到质感与科技感；超声除尘系统利用压电陶瓷的特性可有效清洁，保障设备正常运行；方向盘按键系统的清晰触感反馈有助于驾驶员盲操作，减少分心。随着汽车大量零部件的电子化，以及ADAS、自动驾驶、主动安全等功能的出现，将带来汽车上电子控制单元（ECU）数量的大幅增加，行业内达成电子电气架构向集中式发展的共识。SiP微系统模组将MEMS芯片、IC芯片及无源器件等高度集成，具有减小尺寸、提高性能、降低功耗、高可靠性、缩短终端产品开发周期的优点，非常适合集中趋势下的域控制器需求。依托在MEMS领域建立的芯片设计和封装测试能力，歌尔微建立了业内一流的封装测试产线，并能够为多个领域的智能终端提供定制化的微系统模组，提供“设计+封测”一站式服务。歌尔微的“SiP模组-DCU Molding方案（车规域控）”，具有模组小型化、多功能集成等优势，能使主板尺寸缩小50%以上，实现降本增效。SiP技术凭借其各项技术优势，将在汽车电子产品中得到广泛的应用和推广。但基于新技术带来的风险和挑战，需要在产品开发过程中，建立完整强大的设计、组装、测试及质量管控的流程和能力。歌尔微应用了全新的封装建模仿真技术，可减少产品的开发改版次数，缩短产品的开发周期，能为客户提供高效可靠的SiP全流程的服务。AI的应用离不开有效的信息输入，如果把AI当成一个人，传感器可相当于AI的眼、耳、手等感官。在人工智能与元宇宙快速发展下，人们的交互方式又在酝酿产生颠覆性的创新，以语音、视觉、手势等多维度感官体验为基础的交互方式正在取代传统的键盘鼠标与触摸屏操作，而MEMS传感器是实现这些交互的基础设备。汽车电子是MEMS传感器最早的应用领域之一，包括车辆的防抱死系统、电子车身稳定程序、电控悬挂、电动手刹等，目前平均每辆汽车包含10—30颗MEMS传感器，而在高档汽车中甚至包含上百颗MEMS传感器。在自动驾驶、智能座舱等AI技术的推动下，汽车MEMS传感器的应用场景前所未有地丰富，用量有望突破至下一个量级。对于深耕MEMS多年的歌尔微来说，“AI+汽车”无疑是发展突破的良机。此外，车内各类传感器的性能不仅取决于芯片，封装和测试也是重要影响因素。在后摩尔时代，SiP系统级封装已成为产品小型化、性能提升的关键环节，歌尔微通过SiP技术来创新实现汽车电子产品小型化设计需求。 如今，歌尔微已是少数具备“芯片+器件+模组+系统+封装+算法”的一站式整体解决方案能力的MEMS企业，完成了从MEMS器件，到传感器模组，到一体化智能交互解决方案的全面布局，以把握AI技术驱动下的汽车电子赛道为公司带来的增长新动能。作为全球领先的智能传感交互解决方案提供商，歌尔微专注于科技创新与技术驱动，致力于以创新的理念和优质的产品服务于全球消费电子、汽车电子、IoT及工业医疗领域的客户，创造更多健康、美好的产品，为人类更好的感知、互通与融合贡献无限努力。延伸阅读：
《MEMS扬声器专利态势分析-2022版》
《微机械超声换能器专利态势分析-2023版》
