台湾经济部产业技术司宣布,集成工研院、金属中心,携手日月光、承湘科技、和亚智能科技、巽晨国际、德律科技等企业在2025 SEMICON Taiwan的“经济部科技研发主题馆”展示37项前瞻技术,全面展现在AI芯片、先进制造与封测设备,以及化合物半导体等关键领域的研发能量及产业链实力。

经济部指出,本次展出亮点包括具备高速传输与低功耗优势的硅光子芯片技术,通过高密度异质集成与低损耗光学设计,能有效解决AI数据中心高速传输瓶颈,以及全球首创、具高度弹性设计的新芯片模块“3D定制化芯片通用模块”,可提升产品开发效率七成,两项技术共促成超过24亿元重大产业投资,带动AIoT产品应用加速落地。

经济部产业技术司副司长周崇斌表示,生成式AI与高速运算推升数据中心流量自2010年至2024年暴增超过70倍,带动高速传输与高性能芯片需求。技术司近5年投入近400亿元,聚焦AI、高性能计算(HPC)、硅光子、先进封装与化合物半导体,推动芯片软硬集成与先进制造自主化,在台湾打造一条更具韧性、技术领先且自主可控的先进半导体供应链。其中,工研院已成功开发境内 首款1.6 Tbps硅光子光引擎模块,性能已达国际水准,并与日月光等企业串联,打造“硅光半导体开放式平台”,提供设计、制造、集成及封测的一站式服务,加速数据中心升级。

周崇斌还表示,推出全球首创“3D定制化芯片通用模块”,让芯片如积木般能快速组合,无需从零设计,缩短开发进程七成并降低成本,已服务超过133家企业、促成超过21亿元投资。这些成果不仅为AIoT注入新动能,也强化台湾半导体供应链的自主性与竞争力,确保台湾在全球高速运算与智能应用的舞台上持续扮演关键角色。

工研院副总暨电光系统所所长张世杰表示,工研院致力于前瞻半导体与AI技术研发,并以系统集成思维带动产业链升级,展现台湾在下一时代高速运算与智能制造的关键能量。面对全球数据传输需求急剧攀升,传统光电架构已逐渐逼近极限,工研院率先突破开发硅光子光引擎模块,以先进封装高度集成光电组件,不仅大幅降低延迟、提升带宽与效率,更成功连接产业打造“硅光半导体开放式平台”,协助台湾企业直攻国际新蓝海。

另一方面,工研院全球首创3D定制化芯片通用模块,将原本需半年以上的开发流程缩短至12周,模块体积更小但功能更完整,已成功技转巽晨国际,并携手欣兴电、鼎晨科技等构建试产线,协助产业跨越性能与良率的瓶颈,成为推动台湾AIoT产业加速的重要引擎。这些成果不仅填补国际技术缺口,更彰显台湾在全球半导体竞赛中的领航地位,未来,工研院将持续推动半导体AI化,打造更具韧性与竞争力的产业生态系。

经济部强调,2025 SEMICON TAIWAN“经济部科技研发主题馆”亮点技术包括:

1. 硅光子技术国际接轨加速,高速传输新里程碑

传统方式需要先经由电路板,将运算芯片的数据发送至光芯片再输出,传输路径长,速度受限。工研院借由硅光子结合先进封装技术,将光电组件高度集成,使数据可即时传输,大幅降低延迟、提升带宽与效率,为数据中心与高性能计算所需之超高速、低功耗传输能力奠定基础。工研院成功开发台湾首款1.6 Tbps硅光子光引擎模块,性能达Nvidia GTC 2025国际水准。同时串联产业打造“硅光半导体开放式平台”,以高密度组件设计(2.5D/3D)结合超高速及多信道测量能力(224Gbps/Lane),搭配光电芯片异质封装,以一站式服务协助企业快速发展硅光子技术。并成功连接设计、制造、封装、测量、设备等供应链伙伴,强化台湾在下一代高速运算的全球竞争力。

2. 全球首创3D定制化芯片通用模块,小芯片推动AIoT加速上市

传统系统级封装(System in Package,SiP)开发进程长达半年至一年,并因反复验证而延误产品上市进程。工研院全球首创“3D定制化芯片通用模块”,通过预制连接基板内置主动式切换芯片,有效将开发进程缩短至12周,提升效率七成,可突破AIoT产品上市瓶颈。同时制定公规基板符合JEDEC国际标准,确保高良率并降低生产复杂度。其弹性设计可通用各式传感器,模块体积缩小三成,仍能集成多IO界面、Full-HD形象处理、AI高速运算及RF传输,打造全球最小开发板。此技术不仅已成功应用并技转于巽晨国际委托开发的微型模块,也预计覆盖七成AIoT市场应用,并已携手欣兴电、鼎晨科技等厂商构建试产线,带动投资超过21亿元,成为台湾AIoT产业加速器。

3. 显微干涉同步检测模块,一站掌握芯片尺寸与形貌

就因为先进封装层叠制程日益复杂,传统检测需使用多台设备,无法同时掌握尺寸(2D)与形貌(3D)对应关系。本模块将2D显微与3D干涉复合于单一光路设备,省去多站搬运与重新对位,可缩短50%检测时间、降低40%设备成本,并具大范围(400μm)及纳米级(<0.5 nm) 高解析分析能力。已协助承湘科技开发5G天线模块检测设备,并与台湾暹劲合作开发HAMR硬盘检测设备,满足先进封装制程需求。

4. 数组视野×纳米精度:次世代封装高效检测方案

全球半导体与电子制程先进封装产能持续增长,应对检测效率提升需求,工研院全台首创微型化数组式镜组技术,完成2×2多镜头自动化显微校准,可应用于纳米级检测如先进封装、μLED、被动组件等产业检测设备,相较传统单镜头检测系统,本技术扩大4倍检测视野,维持高精度,检测效率提升4至10倍,满足纳米级线上检测在制程上的要求,已与境内 设备商及系统集成商合作开发雏型设备,并完成标准技术研究所(NIST)标准件、μBump、μLED样品验证。

5. 芯片表面粒子检测设备精准监控透明芯片品质

芯片表面粒子检测是半导体制程中的关键流程,现有光学检测技术速度慢、灵敏度不足,无法满足透明芯片与更小粒径的需求。工研院自主研发倾斜入射激光散射光学模块与算法,可检测硅、碳化硅、玻璃等材料,最小粒径达0.2 μm,8英寸芯片仅需4分钟完成检测。目前已协助境内 芯片厂导入检测应用,通过晟格科技与和亚智能科技应用于玻璃载板及积亚半导体SiC芯片线上检测,协助产业提升良率与降低成本,并补足国际缺乏透明芯片检测标准的产业空缺,协助本土自主设备开发以强化境内 供应链韧性。

(首图来源:经济部提供)