CTI論壇(ctiforum)3月18日消息(記者 李文杰):國(guó)家實(shí)驗(yàn)研究院(簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)研院)奈米元件實(shí)驗(yàn)室發(fā)表物聯(lián)網(wǎng)晶片自供電技術(shù),整合環(huán)境光能量采集模組及物聯(lián)網(wǎng)晶片,可縮小物聯(lián)網(wǎng)裝置大小,并延長(zhǎng)裝置使用時(shí)間。
國(guó)研院展示物聯(lián)網(wǎng)晶片自供電整合技術(shù)的8寸晶圓
這項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用三維IC技術(shù),開(kāi)發(fā)出物聯(lián)網(wǎng)晶片與環(huán)境光能量采集模組堆疊整合,以縮小電路板面積,同時(shí)讓物聯(lián)網(wǎng)裝置可自行采集環(huán)境光源供電,對(duì)大量布署且使用電池供電的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言,能夠克服務(wù)電池更換、充電等問(wèn)題。
國(guó)研院指出,物聯(lián)網(wǎng)晶片為高度整合,由運(yùn)算晶片、記憶體、無(wú)線(xiàn)通訊、感測(cè)器、能量采集儲(chǔ)存所整合而成,獨(dú)立進(jìn)行資料處理、儲(chǔ)存、訊號(hào)發(fā)送,完成裝置與裝置間的連結(jié)。物聯(lián)網(wǎng)晶片可設(shè)計(jì)為各種感測(cè)器如溫度、煙霧、震動(dòng)、心跳、血壓等,搜集各種資訊,基于不同感測(cè)器需要,物聯(lián)網(wǎng)晶片需要小巧、省電,使用環(huán)境能源補(bǔ)充電力,以降低電池更換充電頻率。
傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)裝置自供電技術(shù)是將環(huán)境光采集模組、物聯(lián)網(wǎng)晶片兩個(gè)元件分別設(shè)計(jì)于電路板,使得物聯(lián)網(wǎng)裝置較大,電路傳輸距離拉長(zhǎng),運(yùn)用3D積體電路技術(shù)可以縮小電路板面積,同時(shí)縮短電路傳輸距離減少耗電,增加物聯(lián)網(wǎng)晶片的實(shí)用性。
↓傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)自供電設(shè)計(jì)將能源采集模組、物聯(lián)網(wǎng)晶片分開(kāi)設(shè)計(jì)于電路板上,無(wú)法縮小電路板面積,且因?yàn)橹虚g經(jīng)過(guò)電路傳輸,比較耗電。
↓運(yùn)用3D積體電路技術(shù),將環(huán)境光能量采集模組與物聯(lián)網(wǎng)晶片整合在一起,可縮小電路板面積,縮小電路傳輸距離,降低耗電,延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)裝置的電池使用時(shí)間。
國(guó)研院國(guó)家奈米元件實(shí)驗(yàn)室前瞻元件組長(zhǎng)沈昌宏表示,這項(xiàng)技術(shù)正與產(chǎn)學(xué)等研究單位合作,目前還面臨挑戰(zhàn),晶片的自供電技術(shù)光電轉(zhuǎn)換效率僅為個(gè)位數(shù),未來(lái)若能夠進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率,將擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)裝置的應(yīng)用。
雖然光電轉(zhuǎn)換效率有待提升,使物聯(lián)網(wǎng)自供電技術(shù)暫時(shí)無(wú)法應(yīng)用在較高耗電的物聯(lián)網(wǎng)裝置設(shè)計(jì)中,但沈昌宏表示,物聯(lián)網(wǎng)裝置有許多不同的設(shè)計(jì),自供電技術(shù)能用于耗電需求低的物聯(lián)網(wǎng)裝置。