從矽光子到積木晶片：台灣半導體技術雙箭齊發 AIoT應用全面加速

李海琪

2025年9月11日週四上午8:15

2025年SEMICON Taiwan展10日登場，經濟部產業技術司「科技研發主題館」整合工研院、金屬中心，攜手日月光、承湘科技、和亞智慧科技、巽晨國際、德律科技等業者。（攝影／李海琪）

具備高速傳輸與低功耗優勢的矽光子晶片技術，以及全球首創、設計高度彈性的「3D客製化晶片通用模組」，10日在2025 SEMICON Taiwan國際半導體展中亮相，兩項技術已促成逾24億元重大投資，加速AIoT產品應用落地。

經濟部產業技術司此次整合工研院、金屬中心，打造「經濟部科技研發主題館」，並攜手日月光、承湘科技、和亞智慧科技、巽晨國際、德律科技等業者，共同展出37項前瞻技術，展現臺灣半導體產業的創新能量。

矽光子技術國際接軌，加速高速傳輸新里程碑

傳統方式需要先經由電路板，將運算晶片的資料傳送至光晶片再輸出，傳輸路徑長，速度受限。矽光子結合先進封裝技術，則能使資料可即時傳輸，大幅降低延遲、提升頻寬與效率，為資料中心與高效能運算所需的超高速、低功耗傳輸能力奠定基礎。

經濟部產業技術司副司長周崇斌表示，工研院成功開發國內首款1.6 Tbps矽光子光引擎模組，效能已達國際水準，並與日月光等業者串聯，打造「矽光半導體開放式平台」，提供設計、製造、整合及封測的一站式服務，加速資料中心升級。

同時，工研院也透過「矽光半導體開放式平台」，以高密度元件設計(2.5D/3D)結合超高速及多通道量測能力(224Gbps/Lane)，搭配光電晶片異質封裝，以一站式服務協助業者快速發展矽光子技術。並成功鏈結設計、製造、封裝、量測、設備等供應鏈夥伴，強化臺灣在下一代高速運算的全球競爭力。

另外，工研院也推出全球首創「3D客製化晶片通用模組」，讓晶片如積木般能快速組合，無需從零設計，縮短開發時程七成並降低成本，已服務逾133家業者、促成逾21億元投資。

插拔式FAU模組亮相，大幅縮短維修與測試時間

除了矽光子引擎模組，展出亮點之一也包含工研院推出的插拔式FAU（光纖介面模組化設計）。

工研院電子與光電系統研究所副組長吳明憲指出，透過模組化，能夠快速進行插拔，不僅提升製程良率，也能在模組出現異常時，立即判斷問題並迅速更換，大幅縮短維修與測試時間。

這項設計在CPU架構中扮演關鍵角色，未來更可搭配開放式平台，支援少量多樣的驗證需求，協助廠商快速接軌矽光子應用，進一步延伸至CPU架構，加強台灣在AI半導體與資料中心高速資料交換的全球競爭力。

在矽光子模組設計上，工研院同時布局「固定式」與「可插拔式（Detachable）」兩種架構。固定式設計的優勢在於結構可靠、介面設計較單純，但一旦元件損壞，往往需要整組更換，維修不便。

相較之下，可插拔式則能在模組局部出現問題時，快速替換單一元件，提升維修效率，雖然在傳輸損耗方面可能不如固定式，但更能符合資料中心及 AI 運算對維修彈性的需求。

同時，光纖耦合方式也影響效能表現。以光柵耦合（Grating Coupling）為例，檢測較為容易，但對角度偏移十分敏感，功耗也相對較高；而 邊緣耦合（Edge Coupling）則能降低訊號損耗，具備更高的傳輸效率，不過必須等到模組完成封裝後才能進行測試，檢測難度較高。吳明憲指出，這兩種方式各有優缺點，工研院均已具備技術能力，能依產業需求提供不同選擇。

吳明憲說，工研院主要角色在於建立技術、進行小量試製並完成驗證，之後再透過技術移轉協助業者進一步量產。這種模式不僅能縮短新技術商品化時程，也讓台灣業者能以更低風險的方式切入矽光子應用，加速搶攻國際市場。

全球首創3D客製化晶片通用模組，小晶片推動AIoT加速上市

最後，關於工研院首創的「3D客製化晶片通用模組」。傳統封裝方式往往需要約九個月才能完成驗證，而工研院藉由分層式 3D 封裝技術，先建立完整的基板與線路，再將晶片快速堆疊，整體驗證時間可縮短至三個月，時程大幅減少七成。

工研院指出，這項技術的靈活性，讓晶片模組能像積木般快速組合，進而應用於各式 AIoT 場景；未來，這套技術可廣泛應用於無人機、智慧監控、膠囊內視鏡等領域，推動百工百業加速導入智慧化。

現場展示中，工研院將模組安裝在小火車的「第一視角攝影機」上，能清晰捕捉火車交會或進出山洞的即時影像，欲展現模組在影像感測上的潛力。（攝影／李海琪）

目前，該技術已成功技轉至巽晨國際開發的微型模組，並預計涵蓋七成以上 AIoT 市場應用。工研院同時與欣興電、鼎晨科技等廠商攜手建置試產線，帶動投資逾 21 億元，成為推動台灣 AIoT 產業加速發展的重要動能。

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