先期布局邁向6G新紀元
國際電信聯盟ITU已啟動6G Vision的探索，而北美下世代通訊聯盟Next G Alliance也開始探討6G通訊相關技術，各國亦相繼推出6G通訊白皮書，相關主軸皆以強化加速社會數位轉型及永續發展為其終端目標。6G通訊將朝向更寬頻應用、高效率連網及跨界融合等目標進行發展。其中，驅動6G通
訊應用最大場域亦為雲端運算的高度整合，包含「Metaverse—AR/VR/MR」、「資訊雲與邊緣運算」、「數位平權」及「即時遠距同步」等。除在系統面上需要更大的操作頻寬與更快速的傳輸品質、頻譜上優選可提供高傳輸能力與超低延遲特性之140 GHz以上D-band或220 GHz~330 GHz等次太赫茲通訊頻段外；同時材料的電磁損失特性亦需重新評估，元件與模組封裝等都需要大幅改善。因此，投入6G通訊領域之關鍵，在於需重新盤點各種通訊所需材料、元件及模組結構材料，提供後續規劃之基礎，方能加速並掌握相關6G通訊所需材料之主導權與建構產業應用能力，以因應後續6G通訊時代的到來。
「5G通訊濾波器」一文報導，全球5G毫米波濾波器市場規模在2022年估算為4,800萬美元，預計到2028年規模將達到3.012億美元，在2022~2028年複合年增長率為35.8%。隨著5G通訊時代的來臨，新的通訊頻段與新的通訊標準正持續公布，因此未來在通訊模組中將整合多種通訊頻段，各頻段間之訊號隔離將靠濾波器來處理。目前依據需求，各大廠也開發出適用於不同頻段與不同通帶特性之濾波器，以符合頻寬、損耗、頻率選擇性之應用需求。在元件部分，小型化、模組一體化與高溫度穩定性也是目前元件設計與材料開發之趨勢。文中探討目前毫米波濾波器設計時會遇到的挑戰，包含濾波製程材料技術與結構設計(包括物理尺寸、製造公差和溫度穩定性)，並介紹工研院材化所「微波介電材料量測實驗室」可提供完整的材料、設計、量測與製程支援，縮短產品開發與導入市場的速度，切入毫米波元件供應市場。
5G才剛商轉，已有國家開始試驗6G技術。6G的資料傳輸率將是5G的10~100倍，當開始討論由5G邁向6G時，相關研究單位都指出有些未來性的科技需要被開發，其中一個是將頻率持續向高頻推升的「次太赫茲技術」。而由目前5G所使用的毫米波技術，如何提升為太赫茲科技以應用在未來的6G網路，為此技術開發之重要議題。在頻段上，美國聯邦通信委員會(FCC)也開放95 GHz到3 THz的電磁波頻率範圍作為試驗頻譜，以加速6G相關技術研發。在次太赫茲頻譜下，首先必須要了解材料在高頻電場之介電行為，「次太赫茲材料介電特性量測技術」一文介紹現有市場材料之各種介電量測技術，並說明工研院材化所自行開發之次太赫茲頻段材料介電特性量測平台現階段的技術能量，可協助國內產業進行相關材料介電特性驗證，於下世代通訊材料開發上取得先機。
近年來國內載板大廠競相擴增ABF載板產能，月營收屢創佳績，市場普遍預期國內載板產線至少滿載到2023年底。然而，面對半導體封裝製程日益劇烈變化，資本投入是否能在載板需求衰弱前來得及回收，已經是許多投資人心中的疑問。ABF載板市場未來可能因扇出型晶圓級封裝(FOWLP)與扇出型面板級封裝(FOPLP)技術的持續發展而面臨壓力；而5G應用帶動的W波段到毫米波天線封裝需求，將會對ABF等封裝材料特性要求越來越嚴苛。「超高頻ABF載板材料」幫讀者整理幾項ABF載板最新的技術研究，期能一起思考國內載板產業未來發展的機會與挑戰。
法布立–佩羅共振腔天線(FPCA)因其強大的波束聚焦能力和構造上的簡易性，在高品質電信和遙測研究中，已引起熱烈的關注。其主要由下列元素組成：一個相對較小的天線單元作為輻射波源、一個安裝於背面的反射板和一個頻率選擇表面，尤其是後者需要設計的巧思以改變波束形狀。「次兆赫波頻段之超穎表面FPCA高增益天線罩設計」以Fabry-Pérot Cavity的設計架構為基礎，結合工研院資訊與通訊研究所團隊研發之超穎材料晶格構造法與週期性結構進行改良，分享次兆赫茲頻段之前瞻高增益天線罩之設計，且其有望成功整合於產業界盛行之印刷電路板製程。考量其可抵抗傳輸路徑損耗、低調和可微型化的優勢，能有效成為下世代超高頻無線電傳播之解決方案。
衛星產業與5G對於毫米波頻帶的關注日漸提高，天線需針對高頻而使用尺寸較短的天線單元，並搭配許多輻射單元一起運作。這些天線陣列在次世代網路極為關鍵的波束成型作業中扮演非常重要的角色。「毫米波波束成型天線設計考量與驗證」介紹有關波束成型天線從基本訊號相位同調和波束成型技術，到一個小型等間距線性陣列架構的實行等相關內容；而除了這些基本概念之外，亦顯示小型線性陣列的訊號輻射分布狀況之計算方法和各種模擬結果，以及實際量測結果。展現羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz)持續針對使用在衛星通訊與5G乃至Beyond 5G行動通訊的各種技術，不斷精進其測試解決方案。
淨零永續下新世代光電材料
因應全球氣候變遷及為掌握低碳時代轉型契機，綠色科技與碳中和成為國際共識與永續發展的關鍵。臺灣光電產業以出口為導向且位居全球供應鏈的要角，對於新世代光電材料科技研發，亦將循環經濟視為淨零永續發展的重要手段，嘗試為產業生產製造導入循環經濟新思維，從源頭材料設計至製程融入重新設計(Redesign)、再生使用等概念，布局多項循環材料與製程技術。在淨零永續的目標下，期望新世代光電材料能透過重新設計的概念，將低碳材料導入、減少材料使用、減少製程能源之消耗，達到減少碳排放目的；並結合國內面板廠能量，帶動上游材料與設備產業發展，推動我國新循環面板產業鏈，讓台灣面板產業成為全球綠色循環系統產品的供應國，創造我國顯示器產業新契機。
目前液晶面板密封時使用的框膠材料，為追求高附著力與可靠度，使面板在貼合後無法拆解，因此當面板面臨報廢時，液晶面板材料難以回收再利用。現行處理方式皆為取出有價值的液晶及貴重金屬後，剩餘的玻璃面板則是以破碎掩埋，會對環境造成嚴重的汙染。「雷射拆解面板框膠材料技術」報導，為了減少面板廢棄物造成的汙染，工研院材化所開發新型雷射拆解面板框膠材料技術，導入Benzoimide結構於框膠系統，框膠可吸收355 nm雷射進行拆解，分離後面板上的液晶、玻璃或上面的銦、錫、鉬等重金屬就可進行回收，而這些液晶、玻璃回收品除了可以回用到原液晶面板製程外，還可使用在如智慧窗、除霧玻璃、天線等新應用。期藉此協助國內液晶面板業者朝向綠色循環產品發展並建立相關的材料技術。
「面板淨零碳排發展路徑」一文指出，台灣作為主要LCD生產國的國際供應鏈之一，年產值占我國GDP 8%，面對歐盟綠色新政推動—2030年減碳55%、2050年達成碳中和目標，發展低碳排面板技術將是面板產業破除綠色貿易屏障的關鍵與最佳利器。目前國內面板廠正轉向提供更彈性化的客製面板發展，以因應智慧生活趨勢作為新的利基商機，來擺脫對岸大世代高產能及超低價競爭，若能及早整合減碳技術將更可確立台灣面板未來永續地位。面板減碳是一個大又深且複雜化的議題，本文盤點低碳面板產業重點技術，並提出台灣面板淨零碳排路徑雙軌發展的規劃建議，希望能反映台灣面板產業的一些期許，並儘快部署相應策略。
因應國際上淨零碳排趨勢，國內之研發單位、實驗室、企業與廠商皆針對材料、製程與應用產品進行對應之技術開發。其中，材料與樹脂相關之研發單位與廠商著手於廢氣或邊料回收再利用、生質材料與應用產品拆解回用等相關技術開發。上述技術所衍生之部分聚合物材料系統，在特性上對於軟性電子之應用格外具備優勢。「減碳材料技術於軟性電子之應用」一文針對國際與國內廠商之材料商品，或其衍生之技術產品進行陳述，了解這些材料技術在未來對於軟性電子相關產品之應用潛力。工研院材化所已成功以二氧化碳進行碳酸酯衍生物之合成，並進一步衍生二氧化碳轉換之多元醇、聚氨酯或聚碳酸酯等材料技術，除致力於開發新型材料合成、材料回收再利用與製程減碳之技術，同時亦搭配機器學習與人工智慧，期望透過減少資源使用與能源之消耗，減少碳排放。未來將以此些技術，針對相關產業進行技術合作與推廣，扶植國內產業配合政府政策，達到節能減碳之目的。
隨著全球氣候變遷情況加劇，各國已陸續將淨零碳排列為國家主要發展目標，許多政府、國際企業及環境組織等，也正積極推動各產業往淨零排放轉型。無溶劑感壓黏著劑因不含溶劑，能避免因溶劑使用及烘烤過程所產生之碳排放，也能提升量產速度並降低生產成本。對於厚膜塗製的產品，如觸控面板用之OCA，更能避免因溶劑烘除不全而衍生後續性能與可靠度方面的問題。「無溶劑壓克力感壓黏著劑技術」一文著重於無溶劑壓克力感壓黏著劑技術於OCA應用之介紹，除了解析數篇國際主要供應商專利，也說明工研院材化所目前開發之無溶劑OCA技術，不但能減少碳排對環境的傷害，也能避免因溶劑殘留於OCA層所衍生之功能或可靠度方面的問題；另外，高折射率於無溶劑OCA的導入，可進一步降低觸控面板組件間的折射率差異，提升面板的顯示品質。
主題專欄與其他
隨著電子產品、傳感裝置、通訊網路設備、醫療感測與環境保護的迅速發展，能源議題備受矚目。而供電系統大宗以電池為主，其廢棄物的產生與能源浪費，絕對是現今社會重點要解決的項目。自供電壓電材料能將環境中的能量捕獲有效地將微小機械力，如：風力、潮汐、超音波與人體運動等，在不需電池驅動下轉換成電能，除了在感測元件應用外，於觸媒及殺菌應用亦備受重視，具有相當大的發展潛力。「幾丁質壓電複合薄膜於自供電元件與抗菌之應用」報導，結合聚偏二氟乙烯(PVDF)優異的機械性能、熱穩定性、化學穩定性與成膜特性，以及由魷魚骨骼甲殼素萃取出之β幾丁質(Chitin)，進行壓電複合薄膜(CPVDF)製作，於大腸桿菌(E. coli)抗菌實驗中達近95%的抗菌效果。成功證實生物相容性壓電複合薄膜於自供電系統與抗菌應用的潛力，並依循科技與環保概念，找尋到一種能夠替代傳統陶瓷壓電材料的方式，希望能夠給予相關發展創新的研究方向。
白光LED已經展現其多方位的優勢，因而廣泛地使用於一般照明與特殊照明。然而白光LED仍存在幾項嚴肅的課題，因此在一些高端的應用上仍受限制。「白光LED固態照明：光源與照明設計之間」一文針對上述的議題，從理論對於白光LED視效效率有一番探討，並說明了其主要的瓶頸是在於光密度的限制，而其原因不只在LED晶粒上的問題，在封裝上的挑戰也不少。也扼要地介紹了光度學上的四個重要物理量與其單位，並說明其特性與在照明上的重要性。在實務上，本文特別舉出在車頭燈與超遠距投射燈上兩種高端的設計與發展，以之來探討光源與照明設計之間的有趣課題。
「半導體級鋁合金於積層製造應用」一文指出，半導體產品更新快速，配件種類多，一年有千億新台幣產業需求。半導體配件多採加工製造，常面臨備料、幾何加工和存貨管理等問題。積層製造利於複雜幾何成形，具可快速交貨、降低庫存量之潛能。現有配件材料因有可易加工、陽極處理和輕量化需求，以6061鋁合金為主，但此材料鑄造性差，積層製造時，會因凝固速率太快，致使6061鋁合金成形件因內應力殘留而產生裂紋，需透過成分調質技術，提升6061鑄造性，才能應用於積層製造製程。所產出的半導體級鋁合金粉末調質材，未來除了可小批量產粉末供貨給半導體設備商外，在金屬粉末數位材料平台方面，則可透過客製化UI (Web or App)，授權給國內粉末製造商使用，借助數位材料平台智慧調質配方能力，深耕自主研發能量。
鈣鈦礦太陽能電池(PSC)因優良的光電性質、製程簡易、重量輕、可撓性、低成本與其材料可調控能隙等優勢，備受矚目且被廣泛研究。藉由調整成分、反溶劑的選擇、添加劑輔助、缺陷鈍化與界面工程優化，使其光電轉換效率在近幾年迅速上升，目前已超過25%。延續上期，「鈣鈦礦太陽能電池之發展及應用展望」一文探討其缺陷的種類及其特性，揭示透過添加劑工程與界面工程的製程減少鈣鈦礦中的空位缺陷、間隙缺陷及反位缺陷等，再將不同能隙的太陽能電池進行串聯，有望突破32.5%之Shockley-Queisser理論極限。運用添加劑工程、界面工程以及串聯太陽能電池工程不僅提升光電轉換效率還能增加元件穩定性，隨著優化工程的進步、元件性能及穩定性技術的突破，PSC將深具未來願景。
隨著電動車產能正逐年上升，相對安全性問題更該受到重視。國際新聞中，出現火燒車的原因多指向是動力電池肇禍。鋰離子電池是眾多車廠開發電動車所用之動力來源，其優點自然不勝枚舉，包括續航力強、自放電低、使用壽命較長等；但是鋰離子電池要達成如此多的優點，內部的材料與製程就是關鍵。技術發表會「鋰電池製程X光非破壞性檢測技術發展趨勢」一文即針對X光技術運用於各種電池產品製程品保檢測做一探討，例如：原料異物檢測、電芯的堆疊精度檢測、電解液外漏檢測等等，可以有效提升電池的品質及安全性。
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