工研院奧斯卡獎四大金獎技術揭曉 創新科技做護國群山最佳後盾

工研院劉文雄院長、工研院生醫所林啟萬所長、工研院機械所胡竹生所長共同以線上記者會方式宣布四項在半導體、PCB及植物新藥獲得工研菁英金牌獎創新研發成果。

記者鄧宜/新竹報導

半導體與電路板是臺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。素有工研院奧斯卡獎美稱的工研菁英獎,今(29)日公佈四項獲得金牌創新技術。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,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,同時也加速我國在新藥開發的發展,以植物新藥為民眾提升健康安全。

工研院表示,工研菁英獎分別係解決類固醇副作用、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,擁有全球最佳高深寬比達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」;以及全球首創三合一,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」。

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,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。

因此,工研院不僅透過植物新藥研發帶來健康生活,並以前瞻科技加強臺灣的產業免疫力與韌性,幫助產業透過科技提升製程效率,為臺灣經濟發展,打造堅固磐石。

半導體、電路板與生技醫藥都是我國經濟發展重點產業,在國際供應鏈扮演關鍵角色,也是經濟部科技專案的投入重點,為了支援產業面對未來全球市場快速變化的挑戰,科技專案仍將持續支持相關創新技術開發,創造優異成果,提升產業競爭力。

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 擺脫類固醇副作用】

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。

全球約有 2-3%的人口患有乾癬,需要藥物醫治,然而現今治療乾癬的第一線臨床類固醇外用藥,長期使用會造成皮膚變薄、焦慮、睡不著、免疫系統變差、難以控制體溫與代謝等副作用。乾癬治療植物新藥PTB323X是透過栽種藥用植物的營養源設計以及照明環境控制,提升植物本身藥用成分含量40倍,在製藥過程中利用生物轉化及純化技術提升藥用純度72倍,同時搭配「藥用成分群組最佳活性配比技術」找出最佳的活性成分配比達到最佳藥效,提供乾癬患者安全並可長期間使用的植物性皮膚乾癬治療解方,擺脫長期使用類固醇所造成的副作用。

【傑出研究金牌獎-高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術 助半導體產業封裝升級】

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全球最佳,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,開發出全球首創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。最終搭配超高解析3D X光檢測技術,精準確保產品良率與品質。

工研院說,這就像是蓋大樓,玻璃基板就如樓地板,必須將樓板鑽孔打通,串接上下層管線,大樓才能順暢運作,工研院成功協助業界解決痛點,「讓大樓蓋得再高,也能保證電訊與電力的傳輸品質!」目前已與國際玻璃大廠合作,協助半導體先進封裝技術由矽晶圓級封裝升級為玻璃面板級封裝,並切入國際半導體封裝、顯示器與PCB供應鏈,協助臺灣產業與國際市場無縫接軌。

【傑出研究金牌獎-相控陣列變頻微波技術開發 低溫下展現均勻微波功率助良率】

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。此技術也技轉給傳統產業業者、回收廠商及學術單位等合作促成產業化。

【產業化貢獻金牌獎-電路板產業智慧製造服務應用平台 助攻PCB產業打造聰明產線】

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-全球首創三合一,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%。

臺灣是PCB電路板重要生產國家,在2020年成為臺灣第3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3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。此平台促成軟板廠嘉聯益及系統整合商聯策科技等業者建立國內第一條跨供應鏈的先進軟板智造產線,建構PCB智慧機械產業鏈,助攻PCB產業持續領先國際;並協助國內印刷設備廠妙印精機突破長期日、韓壟斷困境,搶攻新南向市場。

乾癬治療植物新藥PTB323X:工研院研發的乾癬治療植物新藥,提升植物本身藥用成分含量40倍,在製藥過程中利用生物轉化及純化技術提升藥用純度72倍,無類固醇副作用,可長期使用。
乾癬治療植物新藥PTB323X-杭菊:工研院自杭菊中萃取藥用成分,並以生物轉化及純化技術,使有效活性成分增加10倍、純度提高72倍,無類固醇副作用,可長期使用。
高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術:工研院研發領先全球的「高深寬比玻璃基板電鍍填孔及檢測技術」創造全球最佳的深寬比達15,以最佳晶片電鍍填孔技術,解決先進封裝堆疊整合問題,成本降低5成。
相控陣列變頻微波技術:工研院研發之「相控陣列變頻微波技術,低溫下展現均勻微波功率助良率,波相位調控佳,確保受熱面面俱到,均勻度達>99%,低溫消除晶片缺陷問題。
電路板產業智慧製造服務應用平台:工研院開發「電路板產業智慧製造服務應用平台」,全球首創三合一,整合通訊協定、肇因分析、AI缺陷分類,以AI人工智慧輔助人工辨識經驗不足問題,讓準確率達98%。

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