國研院開發物聯網晶片自供電技術

作者 | 發布日期 2015 年 03 月 17 日 14:20 | 分類 市場動態 , 晶片 , 物聯網
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物聯網(Internet of things,IoT)相關科技發展方興未艾,各種應用情境所需要的晶片亦應運而生。國家實驗研究院奈米元件實驗室開發出可應用於物聯網晶片的「一體成形環境光能自供電整合技術」,此技術可採集各種環境光能量,與電池或電容等能量儲存裝置配合,延長晶片的充電週期。奈米元件實驗室將提供此製程技術平台,協助晶片設計者開發整合「感測器」與「自供電晶片」之系統晶片,應用於物聯網與穿戴式裝置。




在物聯網的世界裡,藉由設置在大樓牆上、橋樑、水壩、車輛或是人體的物聯網晶片,可形成智慧防災、智慧運輸、智慧居家照護等智慧生活型態,為人們帶來無與倫比的便利性與安全性。根據國際知名機構 IC Insights 的預測,物聯網產業 2010~2016 年之複合成長率約為 26%;資策會產業情報研究所(MIC)則預估,2016 年全球物聯網產值將達 6,200 億美元,終端裝置產量將到達 1.9 億台。

物聯網晶片是由運算晶片、記憶體、無線通訊器、感測器及能量管理裝置(能量採集技術及能量儲存裝置)所整合而成,可獨立進行資料處理、儲存及訊號發送,以實現裝置與裝置間可互相溝通之物聯網世界。更重要的是,物聯網晶片可依需求,裝設各式各樣的感測器(如偵測溫度、煙霧、振動、氣體、位置甚至人體心跳、血壓等訊號),用以收集各種環境資訊。為增進物聯網裝置使用的方便性、移動性及持久性,物聯網晶片必須輕薄短小又省電,在持續研發低功耗晶片的同時,開發可採集環境能源的晶片,來補充電力,降低更換電池或充電的頻率,亦是可行的解決方案。

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▲ 物聯網晶片電子顯微鏡圖

國研院奈米元件實驗室以獨創的半導體三維積體電路技術為基礎,開發出可與物聯網晶片一體成形之環境光能自供電製程技術,將「環境光能採集模組」與「物聯網晶片」堆疊整合。

目前的物聯網晶片與環境光能採集模組的整合方式是將「物聯網晶片」和「環境光能採集模組」分開置放於電路板上,不但整體面積大,電路傳輸距離也較長。奈米元件實驗室的 3D 積層式製程技術,不但可以有效減少電路板面積,亦可大幅縮短電流傳輸距離,減少耗能,提高物聯網晶片的實用性。未來奈米元件實驗室將積極開發更多感測器與自供電晶片技術,提供設計者開發各種應用於物聯網與穿戴式裝置的相關晶片。 

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