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工研院攜手廣達開發多天線筆電 助攻5G布局「薄」得滿堂彩

發布日期:2020/06/23 關鍵字:工研院廣達天線筆電5GMIMO積層式3D線路

新冠肺炎疫情改變生活習慣,帶動遠距辦公、線上教學、網路購物與娛樂的成長動能,人們對5G的需求更迫切,疫情將加速5G布局高速展開。在行動社會下,智慧手機、筆電、穿戴式裝置日趨輕薄短小,輕薄化3C產品需塞入更多天線和電子零組件,才能滿足5G世代下消費電子「高速率」、「多功能」的需求。工研院發表全球首創的「積層式3D線路技術」,此一技術並已導入全球筆記型電腦設計製造大廠廣達電腦,運用在玻璃、陶瓷、金屬等多材質上製作立體多層、並且線寬僅15µm(微米)的電路,有助3C產品達到5G高速率的要求。為助產業搶攻5G商機,工研院與廣達合作,運用此技術成功開發出「超薄多天線(Massive MIMO)高屏占比窄邊框筆電」,此技術筆電屏占比(Screen-to-body Ratio)可提高至90%、提高傳輸速度達1Gbps以上,預估每年將帶動產值達1千億元,有益催化5G發展,協助台灣產業進軍國際,在5G時代大放異彩。

2020年跨入5G元年,5G市場蓄勢待發。依據研究機構Yole報告顯示,由於5G商機,全球手機射頻和天線組件市場產值將從2017年150億美元攀升到2023年350億美元。因應5G時代的來臨,刺激天線和電路板需求走旺,同時未來天線和電路板必須導入更高頻高速和低訊號損失的設計,才能滿足5G終端應用高速率、低延遲的需求。有鑑於此,工研院積極投入前瞻的天線和電路板技術研發,以協助產業搶攻5G市場。

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生表示,工研院已擘畫2030技術策略與藍圖,協助產業導入高科技布局5G,升級智慧裝置與服務,以利迎向智慧生活。工研院研發全球首創的「積層式3D線路技術」,此技術具備三大特色,一、「細線寬」:電路線寬僅15µm,突破過去3D線寬最細為100μm的瓶頸,可在微小電路板畫出更細、更多的電路,符合5G產品輕薄的需求;二、「立體多層」:能在3D曲面製作立體多層電路,解決機殼背蓋內的電路布局面積不夠的問題,成功讓電路從平面單層往立體多層發展,滿足3D元件的需求;三、「多材質應用」:能在玻璃、陶瓷、金屬等材質製作電路,改善過往僅能在塑膠材質製作的窘境,以提升產業競爭力,協助產業掌握5G商機。

廣達電腦研發中心副總經理許家榮表示,如何讓多天線應用於全金屬且具高屏占比的筆電是目前業界一大挑戰,廣達透過天線技術,材料與製程技術結合產學研發能量,共同開發全球首創的結合金屬機殼的5G多天線通訊系統,此系統可運用在筆電與平板等產品,讓產品能在滿足消費者對於金屬質感外觀與窄邊框全螢幕視覺要求的前提下,同時符合高性能的無線通訊品質,突破台灣代工產業傳統的價格戰,創造產品價值與提升產業的競爭力。

工研院研發的「積層式3D線路技術」,透過創新的材料配方和製程,將電路線寬變細,能在多種材質製作立體多層電路,大幅縮小天線面積逾60%,讓3C產品容納更多天線,譬如以前筆電只能放2隻天線,但這次工研院與廣達合作的筆電,內部可放12隻天線,可助筆電實現多天線、高速率的需求,工研院透過前瞻技術協助業界開發革新產品,搶攻市場新藍海。

當前,工研院與國際品牌廠、系統廠、零組件廠合作,導入「積層式3D線路技術」至3C(天線、連接器、傳輸線)、汽車電子、工業感測器等應用領域,並進行產研合作,結合國內機械、材料、資通等跨領域,促成「積層式雷射誘發3D天線製程與設備聯盟」成軍,整合上下游材料、設備、元件,建立完整自主的台灣3D電路產業供應鏈,強化我國產業競爭力。此外,由工研院、廣達、宏葉新技、連展、霖昱、盛聚等成立的「Gbps高屏占比高速傳輸終端裝置」聯盟,建立台灣B4G/5G高頻通訊產業鏈,率先發展B4G/5G高速傳輸終端產品,可望為台灣廠商在5G市場搶得先機,並已獲得經濟部技術處企業創新研發淬鍊計畫支持,發展次世代高屏占比高速傳輸筆電,每年可望帶動產業創造新臺幣1千億元以上產值。

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