多感測器整合單晶片製程問世!穿戴式裝置更添智慧
多感測器整合單晶片製程問世!穿戴式裝置更添智慧
2015.03.24 | 科技

「早安!根據你最近的飲食、運動以及身體資訊來看,目前的生理狀態沒有異狀,請繼續保持喲!」當某天早晨,你的隨身裝置在你的耳邊告知上述訊息,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與國內晶圓廠共同開發出的「多感測整合單晶片製程」,可以將許多微機電系統(MEMS)感測器、數位邏輯電路整合在一起,實現小尺寸、低成本及低功耗的系統單晶片(SoC)方案,讓穿戴式裝置更添智慧。

多整合感測晶片
(圖說:多感測整合單晶片與耳環、米粒、硬幣大小比較。圖片來源:蘇宇庭攝影。)

實現穿戴裝置智慧化功能,MEMS感測器扮要角

國家實驗研究院晶片系統設計中心前瞻技術組經理蔡瀚輝表示,MEMS感測器在物聯網(IoT)應用扮演著舉足輕重的角色,尤其智慧眼鏡、手錶、手環、戒指、鞋子、衣服等穿戴式裝置內,更是少不了MEMS感測器的存在。

日前蘋果發布的Apple Watch內,就內建了心率感測器以及可偵測運動軌跡的MEMS加速度計(Accelerator);而未來,若要進一步擴大穿戴式裝置的應用潛力,就須內建更多種類型的感測晶片,包含運動感測器(加速度計、磁力計、陀螺儀)、環境感測器(溫度、濕度、壓力、氣體等)及生醫感測器(心跳、血壓、血糖等)。

不過,現有MEMS感測器構造特殊,因此無法與一般晶片的數位邏輯電路整合在一起;此外,動作、環境、生醫等不同類型的感測器,製作方法也相異甚鉅,難以整合或封裝於一,在電路板上都是處於分家狀態。

多感測整合單晶片
(圖說:傳統製程技術,運動、環境、生醫感測器以及一般IC晶片必須分置,難以被整合在同一平台上(左);國研院的「多感測整合單晶片」,可將所有感測器及一般晶片整合在單一的SoC上(右)。圖片來源:國研院提供。)

多感測整合單晶片技術助威,MEMS感測器/數位邏輯電路大融合

所幸,經過國家實驗研究院與國內晶圓廠-台積電、聯電的共同努力之下,一個可將多種類型的MEMS感測器、一般IC整合成單晶片的製程技術於焉問世。

透過這項技術,未來單一晶片上可內涵多項不同種類的感測功能,而且也可以將無線通訊、運算及記憶體等一般IC功能一併整合於其中。該技術並已取得7件台灣專利及6件美國專利,另有6件專利尚在申請中。

「未來,你想整合10個、20個以上的感測器可能都不是問題」蔡輝瀚說,過往能在同個封裝內整合三個MEMS感測器就相當了不起,但透過這個製程技術,可大幅開拓感測器與一般晶片的整合潛力。

蔡輝瀚進一步預估,藉由此項製程技術,不但可以簡化繁複的製程,亦可縮小晶片面積達50%以上,成本可減少三分之一至四分之一,而耗電量也可降低50%左右。

國研院蔡輝瀚
(圖說:國研院晶片系統設計中心蔡輝瀚表示,「多整合感測單晶片製程」可以提升國內晶圓廠、感測器廠商的技術實力,迎頭破除國外大廠在MEMS感測器領域設下的重重專利壁壘。圖片來源:蘇宇庭攝影。)

晶圓廠、IC廠通力合作,國內感測技術發展添動能

事實上,MEMS感測器領域目前皆係由國外業者所瓜分,如意法半導體(STMicroelectronics)、Bosch等,台灣感測晶片產業在全球市占率不足1%,全球前30大感測晶片商內更無台廠的蹤影。

然而,台系晶圓廠、IC設計晶片商表現在世界舞台上卻極為出色,全球前20大半導體業者中,就有台積電、聯發科、聯電三強雄踞榜上。蔡輝瀚認為,若台灣感測器業者、晶片商及晶圓代工廠能夠齊心協力,利用國研院與台積電、聯電的「多整合感測單晶片製程」平台展開合作,而感測器與其他晶片商在此平台上進行多頭整合,將能共創多贏局面,並厚實國內感測器業者的競爭優勢。

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從「製造中心」到「亞洲NASDAQ」!詹文男揭示創新籌資平臺的附加價值與關鍵策略建議
從「製造中心」到「亞洲NASDAQ」!詹文男揭示創新籌資平臺的附加價值與關鍵策略建議

面對國際地緣政治的「去風險化」浪潮之下,長期觀察臺灣產業發展趨勢的數位轉型學院院長詹文男建議,臺灣不能再依賴單一的製造能力來換取戰略保障,而是將國家戰略從「製造中心」升級為「技術與系統整合」的樞紐。

在此背景下,金管會、證交所與櫃買中心共同成立的亞洲創新籌資平臺,詹文男觀察該平臺的價值,絕不僅是為資本市場引進活水,更能放大產業附加價值,成為驅動臺灣產業整合的關鍵引擎,打造下一波更多護國群山。

亞洲創新籌資平臺可望創造的三個附加價值

亞洲創新籌資平臺的核心宗旨,希望在臺灣本土打造「亞洲的NASDAQ」市場板塊,詹文男認為除了「籌資」的任務之外,其實平臺更可以扮演產業轉型的重要角色,進一步擴大其附加價值,其中可以體現於以下三個面向。

首先是先前美國商務部長提出「美臺晶片產能五五分」的主張,詹文男認為臺灣不能只靠單一「矽盾」作為我國戰略的屏障,也就是調整「重製造、輕解決方案」的現狀,讓製造轉向技術及解決方案的綜合發展,成為我國的新籌碼。隨著亞洲創新籌資平臺的建立,加上精進創新板上市及交易制度,開放當沖交易,提升創新板規模及流動性,都能讓更多具備利基技術的企業有機會進入資本市場。

第二個是亞洲創新籌資平臺能成為「軟硬整合」與「以大帶小」的創新引擎。詹文男指出,臺灣有數家市場領頭的電子硬體製造商代表,亞洲創新籌資平臺能進一步驅動這類科技業者與新創企業合作,例如以大帶小模式,當新創技術獲得大廠的認可,進而藉助大廠的商業人脈,打進全球大型客戶的供應鏈合作網絡,讓新創開發的技術方案與服務,有更多機會在全球落地。

詹文男認為第三個附加價值,有助於加速中小企業的AI轉型及數位化落地。他觀察臺灣多數中小企業仍處「數位化」階段,加上目前政府積極推動「百工百業用AI」,當越多加入創新板的企業推出類似AI as a Service的解決方案,能讓資源相對不足的中小企業,以較低門檻、不需高成本導入AI解決方案,又為新創企業帶來實際營收。「此模式促使新創和中小企業的Win-Win局面,同時驅動產業朝向AI轉型的助力,」詹文男補充道。

勿為上市而上市!登板企業應具備「全球思維」與「治理韌性」

不過對於渴望進入資本市場的創新經營團隊,詹文男院長也提醒,切忌把「募資作為單一手段,上市視作唯一目標」。詹文男提供企業創辦者幾個思考方向,第一是確立全球市場目標,臺灣可當成實地試驗(Field Try)和建立最佳實踐(Best Practice)的試煉場,但也建議新創在發展初期以全世界市場為目標,募資的規劃也可以從全球市場的角度出發,確保產品應用在國際市場獲得青睞。

第二是提升透明度與公司治理能力。上市後,投資人會高度關心公司治理及獲利能力,若要提升流動性,新創必須加強企業的透明度。因此詹文男院長強調,千萬不要「為上市而上市」,而是要有一個完整的規劃並依據目標按部就班,資本市場會給予相對的回饋。另外他也建議平臺針對上市前的企業,能提供「治理的輔導」,而非僅是「程序上的協助」,協助新創導入更健全管理制度。

建構亞洲NASDAQ的驅動引擎,給平臺的三大策略建議

因應亞洲創新籌資平臺成立後,迎來創新板交易制度改革、放寬外國企業上市櫃規範、帶動轉板彈性、鼓勵大眾參與等多項舉措。在此基礎之上,詹文男分享三大策略建議,期許平臺日後運作持續成長茁壯。

首先是強化非傳統資訊揭露,提升市場流動性。詹文男觀察創新板企業多處早期發展階段,傳統財報資訊較不足,導致降低投資人進場意願。為了強化流動性,他建議主管機關要求企業揭露更多反映成長性的實質指標,例如使用者數據、研發進度、商轉里程碑或專利成果。透過降低資訊不對稱,以活絡交易量。

第二個建議是建立研究報告體系,深化產業洞察。由於創新板企業的研究報告仍稀少,導致價格難以反映基本面,降低機構投資人的參與意願。詹文男認為平臺可透過獎勵機制、研究補助或資料庫資源的方式,邀請投信、券商或研究機構成立專責團隊,藉由定期提供具產業洞見的研究報告給投資人參考。

第三個方向是促進制度國際化,吸引跨國創新企業來臺上市。詹文男表示,「亞洲創新籌資平臺不僅是鼓勵臺灣企業在地上市,也希望吸引國際創新企業走進來。除了持續制度鬆綁開放,也要讓制度與流程國際化。」他舉例,推動跨境申報文件與流程的全面英語化、提供具預測的審查流程、以及稅務制度透明化,讓臺灣在全球資本競爭持續脫穎而出。

對於亞洲創新籌資平臺的最終期許,詹文男認為其價值可從「募資導向」轉向「品牌導向」。一方面讓全球瞭解臺灣除了半導體之外,還有領先的解決方案,進而建立起全球市場對我國產業的信任;另一方面,強化「說故事」能力,讓登板的企業協助全球打造AI及ESG「雙軸轉型」,進而建立起嶄新的國家形象。透過上述的努力,相信臺灣將能持續造山,確保下一波的護國群山如春筍般持續成長茁壯!

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