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工研菁英獎創新研發做護國群山最佳後盾
新電子廖專崇
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半導體與電路板為台灣經濟成長的二個重要命脈,而生技更是被譽為明日兆元產業。2021年工研菁英獎公布四項獲得金牌創新技術,分別是解決類固醇副作用、從植物新藥開發可長期使用的乾癬用藥「非類固醇乾癬治療植物新藥PTB323X」;解決先進封裝堆疊整合問題,深寬比達15的「高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術」;解決晶片生成缺陷問題,提供半導體材料低溫均勻退火的「相控陣列變頻微波技術」;以及整合資通訊標準、肇因分析、AI人工智慧影像重繪三項技術,解決缺經驗、提升人員工作效率等問題的「電路板產業智慧製造服務應用平台」。這些前瞻創新技術是我國護國群山的最佳後盾,協助半導體與電路板產業快速切入下世代生產製造,以搶攻國際半導體封裝、顯示器與PCB供應鏈,讓臺灣產業與國際市場無縫接軌。

工研院院長劉文雄表示,2021新型冠狀變種病毒,來得又急又快,全國面臨到三級警戒,這幾個月來,我們從中感受到疫情對經濟發展與日常生活的嚴重挑戰,深刻體會到免疫力與韌性的重要。從科技的角度來說,科技也需要提升免疫力與韌性,今年的菁英記者會,特別聚焦在「增進民生福祉」、「護國群山的最佳後盾」兩大主軸與應用,以前瞻科技強化產業因應劇變的免疫力,以韌性科技提前布局下世代的產業發展,運用技術真正解決產業的問題。

今年度工研院菁英金牌獎如下:                                               

傑出研究金牌獎-乾癬治療植物新藥PTB323X                 

工研院研發之「乾癬治療植物新藥PTB323X」,具備三好特色,分別是:好安全-無類固醇副作用,可長期使用;好精準-以成份倍增、創新製程、專利配方,三大精準技術加速臨床轉譯與認證;好品質-以自主生產與國家認可確認好品質。

傑出研究金牌獎-高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術                     

工研院研發之「高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術」協助產業克服挑戰,具有二高一低特色,分別是:高深寬比-深寬比達15,以最佳晶片電鍍填孔技術,解決先進封裝堆疊整合問題;高品質-玻璃基板電鍍填孔品質佳,確保產品無瑕疵;低成本-全濕式製程提升7成階梯覆蓋率、成本降低5成。

從製程來說,玻璃中介層(Glass Interposer)先進封裝技術一直是全球大廠所關注的平台技術,它可透過3D堆疊技術整合晶片與印刷電路板取代現有的IC載板。隨著半導體先進製程不斷的演進,導致鑲嵌在中介層中立體導線的深寬比不斷增加,因此高深寬比電鍍填孔技術顯得關鍵。工研院以全濕式製程,開發出高深寬比玻璃基板電鍍填孔技術,深寬比愈高也代表製程愈難,深寬比大於15領先產學界的4~10,並有效降低電鍍製程缺陷達到無缺陷填孔的目標,可望降低製程成本高達5成。

傑出研究金牌獎-相控陣列變頻微波技術開發

工研院研發之「相控陣列變頻微波技術開發」技術,具備二高一全特色,包括:高彈性-波相位調控佳,確保受熱面面俱到;高均勻性-微波電場均勻度達>99%,低溫消除晶片缺陷問題;全方面受熱-選擇性微波頻率輸出,解決傳統微波頻率固定之問題。

隨著半導體製程的演進,元件線寬及膜厚均達10奈米左右之尺吋,元件易因傳統高溫退火帶來的副作用,導致元件失效。微波退火可直接加熱半導體薄膜材料,達到低溫退火目的,改善高溫退火的缺點。相控陣列變頻微波技術是微波退火環節中的技術創新,相較於傳統作法,可針對奈米薄膜提供最佳加熱均勻性達99%以上。傳統退火作法需加熱高溫至攝氏900度以上,其容易造成元件的元素擴散或晶體缺陷產生,但此項新技術能在攝氏500度以下,透過微波相位與變頻整合控制,達到半導體材料低溫均勻加熱的目的,更能達成退火之預期功效。與此項技術製程相較之類似微波退火做法,成本節省約一半的費用,更具市場競爭力,目前已與國際半導體廠合作,達到設備國產化。

產業化貢獻金牌獎-電路板產業智慧製造服務應用平台

工研院研發之「電路板產業智慧製造服務應用平台」具備四高特色,分別是:高整合-整合通訊協定、肇因分析、AI缺陷分類;高效率-提升人力調度、人員工作效率高;高智慧-以AI人工智慧輔助人工辨識經驗不足問題;高品質-準確率達98%。

台灣是PCB電路板重要生產國家,在2020年成為臺灣第三大兆元電子產業,產值高達1.04兆新台幣,工研院建立電路板產業智慧製造服務應用平台,協助PCB產業改善勞工工作效率、缺經驗及判讀品質不均的痛點,建構全球首創電路板產業通訊標準格式PCBECI、整合式肇因分析模組、AI影像重繪缺陷分類技術等三大核心技術,使設備聯網,安裝時間有效縮短30%,協助參數校正及品質判讀效率,分類準確率達98%,優化人力調度彈性,目前已有20餘家業者導入。

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