德國不只找臺積電設廠 還揪臺攻先進封裝研究!為何他說這不只為了歐洲汽車業?

德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會旗下,微電子羣的國際合作、前瞻技術與創新處處長Patrick Bressler博士。劉煥彥 攝影

【文.劉煥彥】

異質整合 + 先進封裝技術,是臺歐半導體前瞻領域合作絕佳主題

德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會旗下微電子羣的國際合作、前瞻技術與創新處處長,也是積極推動歐洲晶片法案的Patrick Bressler博士,2024年11月訪臺時接受《今週刊》簡短訪問。

他認爲,在後摩爾定律時代,由於電路空間繼續微縮進逼極限,因此小晶片(chiplet)及先進封裝技術已經成爲技術探索的重心,惟這兩個領域的主流技術尚未定於一尊(open game),這就是歐洲希望與臺灣攜手投入的半導體前技術瞻研究的重點之一。

「我是在研發端的,我們在歐洲看到的是,整個全球價值鏈或供應鏈已經出現幾個容易被有心人勒脖子的節點,很容易威脅像歐洲這麼大的市場,所以我們必須跟所有地方合作,特別是臺灣及臺積電。」

「我們之所以看重先進封裝與小晶片發展的方向,是因爲儘管摩爾定律尚未走到盡頭,如今大家開始構思更快的運算架構、低能耗及高能效。現在被大家熱門討論的神經型態運算架構(neuromorphic computing architectures),這個趨勢會走向更容易生產的小晶片(chiplet),也就是功能有限的更小型晶片,因此就需要用到先進封裝及異質整合。」

Patrick Bressler說明,異質整合的挑戰性極高,必須要搭配5奈米以下的先進製程,還需要用到矽穿孔(through silicon vias)、矽中介層(interposer)等材料,這個領域的機會及技術都很多,目前還未能找出做正確或最成功的處理方式。

「最理想的結果是,可以把任何種類的晶片封裝至新的裝置、新的感測器,或任何種類的神經型態系統。我覺得,這完全是個還沒有標準、還沒有市場主流出來的局面(open game)。」

德國研發大咖:臺德有機會把前瞻半導體技術,從實驗室帶到產線

Patrick Bressler也認爲,如果把任何技術的演進階段,以美國太空總署(NASA)提出的技術成熟度模型(TRL)來衡量,他認爲歐洲與臺灣在半導體前瞻技術研發的合作機會,就是在實驗室一直到接近量產階段。

以TRL從1到9來看,臺歐合作機會的起點就是在2到4,或是2到5,看未來能否一路推升到6~7,也就是幾乎達到可以生產的程度。

工研院說明,技術成熟度(TRL)是NASA在1969年提出,對需要高投資的航太產品,評估研發過程中關鍵技術(如材料、組件、設備)的成熟狀態,可讓後續投入的研發資源配置更有效率,也確保技術後續整合於任務所需之產品能符合任務需求。

歐盟、日本及韓國都已陸續以TRL評估機制,掌握重要研發計劃的進度與成果。在臺灣則有工研院、中科院採用TRL機制。

隨着愈來愈多研究導入TRL機制,TRL也成爲跨領域、跨國研究的共同語言,能有效提升研發成果的產業化效率。

美國NASA於1969年提出的技術成熟度(TRL)概念。(圖片來源:經濟部中小企業署臉書)

Patrick Bressler受訪時說,「德國或歐洲與臺灣的學術合作,我覺得可以從技術成熟度3~4,或2~3開始,以『促進民間參與公共建設(Public-Private-Partnership,PPP)』的方式,推升到TRL 6或7。」

「從TRL 3到7,通常是政府經費不會進來的地方,產業界也因爲不確定性太高而不太想投資。這段空白地段就是我覺得,歐洲的研發機構可以提供發揮空間的地方。」

歐洲晶片法案三大目的:技術創新、供應鏈安全、市場監控

Patrick Bressler博士是來臺參加首次移師臺灣舉行的全球知名創新論壇High Level Forum(HLF)高峰會。

HLF於2012年創辦於「法國矽谷」格勒諾布爾,鏈結了全球69個主要創新生態系及科學園區,成員涵蓋產官學研各界,影響力甚遠。2024年在國科會與經濟部大力支持下,臺灣成功取得HLF高峰會主辦權。

歐洲晶片法案概要。(圖片來源:英特爾官網

Patrick Bressler在論壇中分享「歐洲晶片法案」的結構與未來方向,並說明晶片法案核心目的是「技術創新」、「供應鏈安全」及「市場監控」三大主軸,致力於打造更穩健的半導體生態系統。

他認爲,臺灣是歐洲實現技術突破的重要合作伙伴,雙方合作涵蓋了先進製程、2奈米以下技術及先進封裝等領域,並在人才培育方面有積極互動。

其次,德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會將與臺灣建立雙邊合作項目,爲全球技術交流創造了新契機。

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