汽車電子工業隨著電動車先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System, ADAS)不斷提升，加上與第五代行動通訊(5G)互相搭配而日趨蓬勃發展。自駕車依照SAE J3016對自駕車的分類由Level 0至Level 5，目前各廠家的自駕等級約在Level 2及Level 3，預計在2025年之前，將會出現無論在任何路況、任何環境均可達Level 5的自駕車行駛於路面。
汽車電子工業隨著電動車先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System, ADAS)不斷提升，加上與第五代行動通訊(5G)互相搭配而日趨蓬勃發展。自駕車依照SAE J3016對自駕車的分類由Level 0至Level 5，目前各廠家的自駕等級約在Level 2及Level 3，預計在2025年之前，將會出現無論在任何路況、任何環境均可達Level 5的自駕車行駛於路面。
車載電腦加上各式各樣的感知器(例如：胎壓、油料、溫度、安全帶、車輪轉速、降雨、防盜、鏡頭和雷達等)以及各種無線通訊系統(例如：3G/4G/5G行動通訊、藍牙、Wi-Fi、GPS、AM/FM與數位電視等)使車輛變身成為更舒適、更安全的行動載具。
影像處理器恐生雜訊干擾風險
但是，隨著車載電腦加入影像處理器做為辨識人工智慧運算，以及連接車載鏡頭、顯示器的高速連接器及纜線，使得雜訊干擾的風險增加，因而造成誤判感知器所回報的訊息，或者干擾無線通訊的傳輸。
舉例來說，日常中最常見的情境，當使用者開車行駛道路上，一邊手機通話一邊駕駛，同時開啟自動導航，並使用車用雷達感應周遭路況，若車載設備本身會產生嚴重的電磁干擾，將導致感測器誤判，恐將釀成非常危險的後患。
而常產生雜訊干擾的零組件中面積最大的就是顯示器模組(螢幕、面板)，其裡面涵蓋眾多細小的元件，為了讓顯示器模組避免產生雜訊干擾手機通訊傳輸和車載感知器的情況發生，許多車用顯示器系統廠商非常重視車用電子雜訊的控管。通常廠商一般會檢測在手機通訊傳輸的情境下，對顯示器模組的載台雜訊測試(如圖1)，由此清楚得知這些元件中哪些元件不適用，並進行除錯的作業，以防止顯示器模組內所有的零組件產生雜訊干擾；或者，透過進行EMS電磁耐受力(Electromagnetic Sensibility)的測試，避免雜訊干擾狀況發生，例如觸控驅動(圖2)。兩者皆有助於系統商整合產品通過CISPR25的測試。
圖1 手機通訊與顯示器模組互相電磁干擾示意圖
圖2 手機通話的情境下對顯示器模組的EMS電磁耐受力測試
而能真正支援此類測試的儀器設備，在台灣只有少數幾家有提供現場測試服務和建置，其中包含碩訊科技(TRC)。事實上，碩訊科技從2004年已取得Nokia顯示模組測試實驗室的認可，測試項目包含噪音、靜電、漣波耐受力、電磁免疫力以及雜訊干擾等，其中雜訊干擾為防止顯示模組產生雜訊干擾手機通訊，該公司自行研發的表面電流掃描量測設備(Platform Noise Scanner)，可自動依照Nokia的測試要求與規範自動量測並產出測試結果(圖3)。
圖3 表面電流掃描機台
自2004年後愛立信(Ericsson)和摩托羅拉(Motorola)相繼制定顯示器模組的規格，碩訊科技也先後受到各品牌的顯示器模組測試實驗室認可，並於2009年在原本的表面電流掃描機台增加了影像控制介面(如圖4)，將表面電流的大小直接顯示在待測物的照片上，可執行多家品牌公司的測試規範。
圖4 影像介面控制
2010年電容式觸控大量的使用在各種顯示模組，Nokia也在Lumia手機增加了觸控IC的測試。最低的量測頻率由原來Nokia量測的40MHz下降至150KHz，甚至於為了量測觸控馬達區電流或背光板電源的工作電流而低至10KHz。同時記憶體(如DDR4)和數位介面(例如USB3.0 HDMI等)的工作電流也是大幅的提升至1G以上，這使得IC及模組的表面電流量測最高頻率到6GHz，考慮到近場量測探棒及LNA的特性，碩訊科技於2010年依照量測的頻帶將其整合為量測模組(如圖5)。
圖5 整合近場量測探棒及LNA的量測模組
車用IC及模組的電流分布圖(如圖6)有助於系統商在整合產品通過CISPR25的測試，例如觸控驅動IC其工作的頻率為50KHz至250KHz，由大尺寸顯示器背光板的驅動器等這些低頻的IC使用在車用電子時，對於長波(150KHz至300KHz)以及中波(530KHz至1.8MHz)廣播所造成的干擾，在如此低的頻率使用LC的濾波需要較大的電感跟電容，然而電感會因通過的電流而飽和，而過大的電容會使產品無法通過瞬間的衝擊電流規定。
圖6 模組雜訊電流分布圖
對於車用IC及模組的設計者，必須將其工作頻率內的工作電流限制在最小，IC切換時的轉態電流也在設計時有適當地旁路電容以符合FM頻帶-16dBμA的規定。而IC必須遵循種種嚴謹的關卡來控管品質，包含Conducted Emission、Conducted Susceptibility、Simulation、Radiated Emission、Radiated以及Susceptibility等，如圖7，最終才會到系統廠商組成一個模組。
圖7 IC檢驗測試流程圖
市面上的交通工具已經演變得非常先進，如電動車、無人駕駛等，往往都會有天線晶片模組和精密的車用電子元件在裡面，像是IC、CPU、記憶體、微控制器(MCU)和感測器等。當這些智慧型交通工具在運行時，通過電流使這些許多小小的元件產生雜訊，許多使用者害怕這些雜訊干擾會影響到機器運作的效能、自動駕駛的安全性以及車用雷達偵測的精準度，甚至可能會影響到未來接踵而至的第五代行動通訊的產品，上述的載台雜訊測試與除錯，不僅對通訊效能或對行車安全而言，都是各企業無可迴避的重要把關措施。
(本文作者為碩訊科技總經理)