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振盪器模組及其訊號校準方法

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全世界最小振盪器控制晶片 自主技術超越國際
各種電子產品,無論是智慧型手機、平板電腦、穿戴式裝置,都少不了振盪器,中原大學教授陳世綸研發出全世界最小的振盪器控制晶片,讓臺灣得以掌握這項關鍵零組件的研發能力,解決廠商長期以來受制於國外的難題,為電子產業打造更好的發展前景。
振盪器就如同人體的脈搏,以智慧型手機為例,4G、藍芽、wifi、喇叭、麥克風等都有各自的脈搏,一支手機需要6~8顆振盪器才能滿足其基本運作功能,雖然不是相當起眼的元件,但由於它能提供頻率給主動元件,讓系統得以順利運作,因此是相當重要的配角,每年全球總需求超過100億顆,臺灣振盪器年產量約25~30億顆,約佔全世界的四分之一,扮演重要角色,不過以往業者因為無法自主設計其中的關鍵控制晶片,長期以來只能仰賴美國與日本進口。
產學合作 挑戰艱鉅任務
「我們跟國內幾家振盪器廠商談過,美國與日本只願意賣低階晶片給臺灣,售價貴,又不供應技術支援,所以毛利很低,臺灣業者只能賺微薄代工費,非常無奈。」陳世綸頗為感慨表示,臺灣IC設計與半導體產業實力世界上有目共睹,但振盪器晶片這麼重要關鍵零組件技術卻掌握在別國手中,對產業發展來說非常不利,透過中原大學產學合作中心牽線,陳世綸帶領研究團隊與新創公司穩脈科技共同合作開發關鍵零組件石英振盪器的控制晶片,希望能夠讓臺灣產業走出困境。
特別的是,國外美國與日本都是透過自己的晶圓廠研發振盪器晶片,可以自行調整製程,陳世綸團隊則為了發揮臺灣優勢,挑戰用晶圓代工模式來研發,在沒有參考標準依循下,每一個技術都從頭開始,在反覆嘗試、量測、改良、修改中,將晶片雛型整合起來,歷經七年耕耘,終於成功研發全世界第一顆可以透過數位介面任意燒錄設定輸出時脈頻率的振盪器晶片。
以往振盪器晶片頻率設定是固定的,此顆晶片不僅創新發展出可採用同步方式大範圍調整頻率設定,還具備低成本、低功耗、低時脈抖動的產品優勢,20mmx16mm封裝尺寸更是全世界最小,只有原本進口晶片約三分之二的面積,亦符合各式電子產品與穿戴式裝置輕薄短小的趨勢,讓國內振盪器產業得以領先進階到下一個世代。
技術領先 促進產業升級
「技術門檻高還在其次,主要困難在於廠商與創投都不看好,他們說之前也有公司研發卻都以失敗收場,挑戰晶圓代工太困難了,對我們沒有信心。」陳世綸述說研發不為人知的辛苦面,在經費、資源和人力有限情況下,團隊咬緊牙關撐過來,好在一直獲得科技部產學合作計畫與經濟部SBIR計畫經費支持,政府的重視讓團隊猶如打了一劑強心針,之後廠商聽到團隊得到國家發明創作獎金牌榮耀後,驚訝表示:「原來技術有這麼大的突破,不是隨便說說而已,你們真的做到了!」
本發明目前已進入試量產階段,陳世綸表示,過去廠商從國外進口的是低階晶片,頻率精準度不佳,本發明問世之後情況翻轉,希望未來能透過此發明讓臺灣的石英振盪器產值,從目前全球20%市佔率提升至50%以上,有效紓解電子產業長期處於低毛利之困境。身為學術圈一份子的他,也以行動證明大學教授不光是寫論文,更能為臺灣產業升級略盡貢獻,「只要找到突破點,對國家產業提升競爭力有幫助,繼續堅持下去,就一定看得到成果。」

  • 發布日期 : 110-06-18
  • 更新日期 : 110-06-18
  • 發布單位 : 國際事務及綜合企劃組
  • 瀏覽人次 : 1202

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