國家實驗研究院奈米元件實驗室利用3D堆疊封裝，將“環境光能源採集模組”與“物聯網晶片”堆疊整合，開發出可應用于物聯網（IoT）晶片的“一體成形環境光能自供電整合技術”。

利用這項技術，物聯網晶片（泛指同時整合處理器、無線通訊模組、感測器、記憶體、電源管理IC之晶片）可自主採集各種環境光，如日光燈、太陽能等的能量，并與電池或是電容等能量儲存裝置配合，進而延長晶片的放電周期；這樣的技術反應在各種終端應用的效益上，則是能讓物聯網裝置更加省電，減少電池的置換次數。

延長物聯網感測節點續航力，能量採集技術受矚目

國家實驗研究院奈米元件實驗室前瞻元件組組長沈昌宏表示，未來物聯網世代將布滿許多小型感測節點，如藉由設置在大樓墻上、橋樑、水壩、車輛或是人體內（侵入式醫療設備）的各種感測裝置，便能形成智慧防災、智慧運輸、智慧居家照護等各種智慧生活型態；而這些感測裝置主要是用來長時間監測各種外部環境資訊，功能較為單一，無需複雜運算過程，耗電量也較小，電池壽命甚至可維持數年不止。

沈昌宏進一步指出，為了增加這些物聯網感測節點的方便性、移動性及持久性，內部的物聯網晶片必需輕薄短小又省電，因此晶片商除了持續研發更低功耗晶片之外，也正積極開發可採集環境微量能源的技術，如光能、震動能、熱能，以用來補充裝置電力，使裝置不再僅能仰賴電池供電，以進一步降低裝置更換電池或充電的頻率，讓裝置續航力更持久。而此次國研院發布的能量採集技術則聚焦于環境光能。

採用3D堆疊技術，能量採集/物聯網晶片更加輕薄

值得注意的是，目前其他能量採集技術與物聯網晶片的整合方式皆採用“分離式設計”，也就是將能量採集模組與物聯網晶片分開置于印刷電路板（PCB）上，因此整體電路板面積會較大，電路傳輸距離也更長，此將增加能源損耗。

國研院的“一體成形環境光能自供電整合技術”則是採用3D堆疊方式，將能量採集模組與物聯網晶片立體堆疊，如此不但可以有效減少電路板面積，讓模組更加輕薄短小，亦可大幅縮減電流傳輸距離，減少耗能，提高物聯網晶片的實用性。

沈昌宏強調，目前國研院提供的技術在于兩大方向，一是環境光能源採集技術，二是3D堆疊技術。至于如何管理採集而來的光能以及有效分配光能的應用，此將取決于物聯網晶片商的Know-how設計。因此，國研院也正密切與國內晶片商合作，協助國內廠商推出具備自主採集并管理環境能源的物聯網晶片。

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