國研院開發米粒大小晶片 搶攻穿戴
「嗨！根據你最近的生活起居、運動頻率及身體資訊，你最近有很好的健康狀態。」當有天耳機在你耳邊告知上述訊息，請不要訝異，未來幾年內就有機會實現這樣的情境。國家實驗研究院晶片系統設計中心開發出的「多感測整合單晶片技術」，可以將許多感測器藉由台灣優勢的半導體技術，實現微小、便宜又省電的整合單晶片，讓穿戴式裝置更有智慧，物聯網功能更強大。
圖一、多感測整合單晶片
(上圖) 國研院晶片中心開發出的「多感測整合單晶片技術」，完成運動、環境及生醫三大類感測晶片與IC電路的整合驗證，未來單一晶片將可內含多項不同類的感測功能，且無線通訊、計算及記憶等一般IC功能亦一併整合於其中。上圖為運動感測晶片與耳環大小比較。
隨著物聯網興起與穿戴式裝置普及，感測晶片的應用越來越廣泛，法國知名市調機構Yole預計2014~2019年之複合成長率約為13%，到2019年產值將達240億美元。台灣是半導體IC大國，晶片製造及設計產業的全球市占率分別高達60%及12%；可是感測晶片卻還在起步階段，感測晶片設計產業僅佔全球不到1%。
感測晶片相關技術目前皆由國外大廠掌握，三大類感測晶片（運動、環境、生醫）受限於可動或固定的設計，以及使用電極金屬的不同，必須採用三套不同製程。當某一件穿戴式裝置（例如智慧型手機、手表）或物聯網晶片必須同時具備三大類感測功能時，不同類的感測晶片之間、以及感測晶片與系統電路之間均無法進一步整合，造成微小化及節能的困難，也提高了生產成本。
國研院晶片中心之「多感測整合單晶片技術」為晶片中心與製程廠共同開發，成功將振動微機械結構整合於一般IC晶片中，並且克服將不同金屬和半導體IC製程整合於單一基板之困難，完成運動、環境及生醫三大類感測晶片與IC電路的整合驗證。未來單一晶片將可內含多項不同類的感測功能，且無線通訊、計算及記憶等一般IC功能亦一併整合於其中。
圖二、多感測整合單晶片技術
(上圖左)現有技術必須分別製作三類感測晶片和通訊、運算等一般IC晶片，(上圖右) 國研院晶片中心的「多感測整合單晶片技術」可將其整合為單一晶片，不但製程大幅簡化，亦縮小了晶片面積，而可減少耗電。
「多感測整合單晶片技術」為台灣之自主技術，使用台灣8吋晶圓廠標準製程，結合設計及測試等技術，即可以單一標準製程製作不同的多感測整合單晶片，不但具有低成本、微小、省電等特性，且系統整合富有彈性。晶片中心將與國內製程及封裝廠合作，積極推動本技術之產業化。
圖三、運動感測晶片與一粒米大小比較
(上圖) 國研院晶片中心開發出的「多感測整合單晶片技術」可以單一標準製程製作不同的多感測整合單晶片，不但具有低成本、微小、省電等特性，且系統整合富有彈性。上圖為運動感測晶片與一粒米大小比較。
鑑於台灣學術界擁有強大的研究能量，晶片中心亦將積極與學術界合作，推動學術界研發出各式各樣的創新感測晶片，並配合產業界導入量產。學界與業界將可合作利用晶片中心之技術平台，發展感測整合晶片關鍵性零組件，實現穿戴式裝置及物聯網整合產品，聯手進軍全球智慧感測晶片市場，趕上穿戴式裝置及物聯網熱潮，為台灣IC產業開啟新契機。
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