逢甲電子深耕五十 邁向Ａ世代再創５０ 半導體、電子元件及積體電路技術發展與應用介紹(下)

(3) 智慧晶片與電路系統設計（電子系-洪振傑老師）

電子工程系研究的領域相當廣泛，可以由基礎的材料研發、元件結構的設計，積體電路與系統的電路設計、AI人工智慧與5G通訊的研究皆為本系涵括的範疇。混合訊號積體電路（Mixed-Signal IC）[3]，是結合了類比與數位電路的積體電路，通常包含一整個系統單晶片，以具備多種功能，像是手機的射頻系統與影音系統。

隨著科技的進步，為增強系統的功能維持傳輸訊號的品質與避免雜訊的干擾，混合訊號積體電路也越來越被重視，以下就將簡單介紹一種常用的混合訊號電路–收發電路系統(Transceiver)：收發電路系統(Transceiver)是一個廣泛應用於各電子產品中的混合訊號電路，如圖(四)所示[4]，用於系統中的訊號或資料傳輸單元(component)，如PCI-E、SATA、USB等資料傳輸介面。傳送端(TX)負責傳送資料，需要考量資料的時脈以及輸出訊號的強度，含有時脈電路(SSCG)，串列轉序列電路(serializer)等；接收端(RX)負責接收資料，因此需要還原並回覆所接收的資料與時脈訊號(CDR)，串列轉並列(de-serializer)等電路。

近年來由於5G系統的發展，與AI的興起，發展更快的收發電路也是必然的趨勢。除了速度的提升之外，為加強AI的運算效能，收發系統功率消耗的問題也需要被考慮，因此思考降低收發系統各子電路的功率消耗也是一個值得去深入探討的課題。

圖四 收發器電路系統架構圖 [4]

(4) 自動駕駛與車用晶片介紹（電子系-莊嶸騰老師）

自動駕駛車是一種不需要駕駛操作即能感測環境與導航的無人載具。可以避免因為駕駛分心或是危險駕駛等人為因素而導致的交通事故，進而增加道路通行能力以及減少交通壅塞。根據國際自動機工程師學會之定義，自動駕駛等級區分為0到5級，其中等級0為無自動化、等級5為完全自動。目前國際各大車廠採用循序漸進方式研發自動輔助駕駛車款，現階段自駕程度約介於等級2到等級3。例如美國特斯拉公司的自動輔助駕駛系統除自動車道維持功能外，更可輔助駕駛變換車道；日本日產公司的自動輔助駕駛系統，能夠讓駕駛在符合條件的高速公路情境實現雙手脫離方向盤進行自動駕駛。自動駕駛功能的實現仰賴車用晶片的資料處理能力，這些車用晶片包括如攝影機、雷達、光達等各式感測晶片、通訊晶片、與決策控制晶片等。圖(五)所示為目前自動駕駛車技術與產業公司[5]。台灣半導體產業能量強盛，從基礎材料、晶圓生產、IC設計至晶片製造、封測及功率元件等產品，已有完整生產供應鏈，並且已著手布局車用感測晶片領域。逢甲大學電子系以積體電路相關產業技術為主要教學與研究目標，培養產業需要之人才，期望協助產業結合我國半導體、資通訊及車電零組件優勢，搶攻全球車用晶片市場。

在過去五十年逢甲電子系畢業生就業機會眾多，有的繼續深造唸碩士/博士班，其它在各行各業發揮專長扮演重要角色。近年來科學園區半導體廠擴廠及IC設計公司業務擴增，急需相關電子相關專業人才，本系為提供業界人才培育的重要系所之一，展望未來，希望電子系能發揮電子人的影響力，共創逢甲電子系及協助產業發展，迎向下一個50年的挑戰。

參考資料:

[1]Yi-Hsien Lu, Po-Yi Kuo, Yi-Hong Wu, Yi-Hsuan Chen, Tien-Sheng Chao,“ Novel GAA raised source / drain sub-10-nm poly-Si NW channel TFTs with self-aligned corked gate structure for 3-D IC applications,” in VLSI Symp. Tech. Dig., Kyoto, Japan, pp. 142–143, 2011.

[2]Kai-Yuan Cheng, Shang-Chi Wu, Chia-Jui Yu, Tong-Wen Wang, Jyun-Hao Liao, Meng-Chyi Wu, “Comparative study on performance of AlGaN/GaN MS-HEMTs with SiNx, SiOx, and SiNO surface passivation,” Solid-State Electronics, vol. 170, 107824, Aug. 2020.

[3]維基百科，”混合訊號積體電路, ” https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E5%90%88%E8%A8%8A%E8%99%9F%E7%A9%8D%E9%AB%94%E9%9B%BB%E8%B7%AF 

[4]Yo-Hao Tu, “Design and Implementation of Key Technologies Applied to High-Speed Serial Links,” PHD Thesis of National Central University, 2016.

[5]財團法人車輛研究測試中心，https://www.artc.org.tw