美中兩國間的科技競爭已成為國際焦點,並且正改變各行業的發展路徑與國家安全,世界各國也因此投入大量資源在晶片的設計與製造,降低對其他國家供應鏈的依賴,減少潛在風險。感測晶片因為在AI、大數據、物聯網等新技術中應用廣泛,再加上智慧城市、自動化工廠和智慧家居等科技的發展,市場對高效能、低耗電的感測晶片需求愈來愈大,這些感測晶片幫助設備收集、分析資訊,使得各種應用更精確,使得感測晶片產業在全球科技競爭中更具有至關重要的地位。
臺灣在半導體產業和技術開發方面具備優勢,這些技術適用感測晶片的研發和製造。尤其是微機電系統感測晶片的領域,臺灣有完整的半導體生態系統,從設計、製造到封裝和測試,為技術創新和進步提供強有力的支持。
隨著工業市場和無人載具的迅速擴展,高性能感測晶片的需求將持續增加,特別是能夠精準偵測姿態和定位的晶片,例如,慣性感測元件(IMU)是無人機載具和人機互動技術中不可或缺的組件。根據Global Industry Analysts 2023市場調查報告,到2030年全球IMU市場預計將達到443億美元,其中低雜訊的中高階IMU占60%,低雜訊IMU因為高精度與極高的可靠性,在無人載具、自駕車、低軌衛星和自動移動機器人等高階應用中將扮重要角色,促使IMU技術的進步成為產業關注焦點。隨著感測晶片技術的不斷進步,應用範圍將進一步擴大,涵蓋更多高風險和高精度需求的場景。
高精度IMU技術的發展重點在於如何兼顧低雜訊、低功耗和微型化感測器尺寸,以擴大其產品應用範圍。臺灣目前仍需從國外進口高精度IMU,但隨著各國將其列為戰略物資,未來取得高精度IMU將變得相對困難,也可能面臨供應斷鏈與資安風險。發展高精度IMU技術將使臺灣自主掌握關鍵技術,確保在無人載具和自駕車等高精度應用中的領先地位,還能提升競爭力、減少對外部供應鏈的依賴,以落實高精度IMU自主化目標。
高階感測的發展至關重要,其關鍵在於感測晶片設計、讀取與校正補償電路晶片、先進感測封裝技術以及符合國際的標準校驗環境,從而實現高穩定性和低雜訊的感測性能。經濟部產業技術司補助工研院研發「低雜訊感測晶片」,協助國內感測器設計業者跨足高階感測器市場,在全球市場中占據更有利的地位。
未來工研院也將攜手感測器製造和封裝業者,建立國內高階感測器產業鏈,透過結合臺灣的技術優勢和完善的產業鏈,不僅有助提升臺灣在半導體產業的領先地位,還能為未來的科技創新和應用提供堅實的基礎。
(本文由工研院智慧感測與系統科技中心執行長朱俊勳授權轉載)