SiP微型化设计 打造生活化可穿戴设备

移动科技愈来愈多样化，手表、眼镜、手环、戒指、衣服等不同形态的贴身产品，除了是光鲜亮丽的配件外，在系统微型化技术的突破以及应用软体的整合下，能让更多的智能功能隐藏于物件的原尺寸空间中，巧妙又自然地为消费者串连日常生活资讯。

系统级封装(SiP)微型化技术能优化可穿戴设备小尺寸特性，让使用设备能更贴近日常生活使用情境。例如过去搭载微投影的可穿戴显示器概念在10几年前就有产品推出，不过设备体积过大，再加上网路尚未发达及没有适合的搭配平台，因此在当时未成为亮点产品。如今运用SiP系统微型化设计，能整合多样的功能在可穿戴设备上，在不改变外观条件下，又能增加产品的可携性、无线化及即时性的优势，以创造出具智能化的使用价值，而SiP也成为可穿戴设备进入生活化的核心技术。

SiP微型化设计　极大化系统空间

目前系统厂在设计智能可穿戴设备时，主要面临的挑战是如何将众多的需求功能全部放入极小的空间内。以智能眼镜为例，在硬体设计部分就须要考量无线通讯、应用处理器(AP)、储存记忆体、摄影镜头、微投影显示器、感应器、麦克风等主要元件特性及整合方式，也须评估在元件整合于系统板后的相容性及整体的运作效能。而运用SiP微型化系统整合，能以多元件整合方式，简化系统设计并满足设备微型化特色，对于同时要求尺寸、重量及多功能的穿戴型设备而言，能发挥极大助益。

以鉅景目前发展出的七合一SiP(18×18毫米(mm))及五合一SiP(14×14毫米)系统芯片(图1)为例，已整合应用处理器、第三代双倍资料率同步动态随机存取记忆体(DDR3)、NAND、无线区域网路(Wi-Fi)及蓝牙(Bluetooth)等主要功能，系统厂商如运用此SiP系统芯片，首先就能克服产品小尺寸的问题。另外，经过完整验证及充分测试的SiP系统芯片，能节省系统端测试时间，为系统厂争取更多的时间专注于产品差异化。

图1　五合一微型化系统芯片整合一颗双核处理器、两颗DDR3及两颗NAND。

运用SiP系统整合设计除能达到产品小型化优势外，以SiP设计所建构的系统核心，因已经整合主要元件，故可为系统厂商简化设计流程;如果将此系统核心做为设计平台，再整合其他功能元件或软体后，就能快速开发出多元产品。例如，当智能眼镜采用五合一SiP系统芯片为设计核心时，可利用现有的设计架构，依据使用情境新增所需功能，因此可延伸的产品应用包括滑雪型运动型眼镜、消防员救灾专业型眼镜或军警使用的勘察型眼镜等。此外，运用相同的SiP设计核心，也能发展像其他智能手表类型的可穿戴产品，增加产品的发展弹性。

善用系统整合优势　提升产品应用价值

可穿戴设备未来的发展亮点，主要取决于如何善用可携式的轻便性，发展出令人惊艳的使用者体验，因此，系统空间的高整合度及应用创新性，是产品成功的首要条件(图2)。目前市面上已推出的运动健身及健康管理的可穿戴电子设备，其共同的特色皆结合贴身配戴的「易用性」、无线传输的「即时性」以及人性化使用的「智能服务」。未来随着产品发展愈臻成熟，可可穿戴技术还会点燃像工业、医疗、娱乐、安全等应用领域，而轻巧的外型及无线功能很快会成为可穿戴设备的基本规格，未来智能可穿戴设备的市场，决胜关键将取决于内容及服务应用的吸引力。

图2　SiP微型化设计能将多元件整合，争取更多的系统空间。

因此，不论是品牌厂商或是平台业者在发展可穿戴产品时，应该要争取更多的系统空间及设计时间，以增加设计弹性优势、快速发展多元性产品及软体应用的差异化价值。像智能眼镜类的高整合度产品，并非所有系统业者都具备完整逻辑、射频(RF)、感测器、微投影光机设计或整合的能力，在卡位市场先机的压力下，如能解决系统空间的问题，系统厂商就能更专注于产品的应用上，提高产品的市场价值(图3)。

图3　智能眼镜规格已经相当于平板电脑，未来将以应用服务一较高下。

使用SiP微型化的技术，可以把原本多颗积体电路(IC)整合成单一封装的系统元件，缩小元件占用的印刷电路板(PCB)面积，进而简化系统空间并实现更多功能、更轻薄短小的终端产品。而当产品微型化的程度愈高，也就愈能创造出消费者大量使用的便利性，可穿戴产品也才会真正成为生活化的智能设备。