陳冠能 講座教授
陳冠能 講座教授
國立陽明交通大學
產學貢獻
實現了三維積體電路無限應用想像
在全球，「KN CHEN」是銅接合技術的代名詞；在臺灣，陽明交通大學電子研究所講座教授陳冠能是三維積體電路與異質整合之指標，不僅技術領先、技轉應用範疇廣泛，且經驗十足，可提供產、學界最完整的解決方案。無論是成為全球代名詞，還是邁向指標，都是陳冠能堅持研究20 多年所得成果，更為全球產業創造出上億元商機，產學貢獻良多。
「目的地未明之路會將你帶向何方，不走一遭又如何知道答案?」20 年前，當全球都還在追求莫爾定律極限，探討晶片還能夠怎麼愈縮愈小時，美國MIT（麻省理工學院）就已經有團隊投入3D IC（三維積體電路）研究，那時全球對這個領域充滿未知，但美國政府與Intel、IBM 等企業卻已經看見契機。
這時，從清華大學取得碩士學位的國立陽明交通大學電子研究所講座教授陳冠能正好來到美國MIT 攻讀博士，在指導教授號召下，他也參與了三維積體電路研究團隊，從一而終，20 年來陳冠能都投身在異質整合與三維積體電路領域，努力鑽研更先進技術，顯現出陳冠能的堅持性格，更因而造就出不同凡響的成就。
堅持同一領域研究
談起異質整合與三維積體電路，陳冠能眼神立刻散發出光芒，在他的腦譜裡，三維積體電路有無限運用空間，他很想把所有想像圖譜一一實現，當陳冠能在美國MIT 取得學位，又進入IBM 華生實驗室工作累積經驗後，他便決定回臺任教，而不是到薪資更優渥的企業工作，「因為在學界，我可當個技術創造者、掌握者，還可幫助企業成長，功能性更強。」陳冠能笑說。
果真，這20 年來，陳冠能在交大逐步建立起一支實力堅強的20 人碩博團隊，不斷突破研究思維與台積電、日月光、欣興電子等企業展開不同面向合作，除了開啟臺灣產業界對異質整合與三維積體電路之認識，還為臺灣IC 產業發展帶來跳躍式成長，持續創造出新生產模式。
2000 年，即使身處在全球最高學術殿堂MIT做研究，但全世界仍對於三維積體電路充滿問號。「這就是研究的最大困難－沒有經驗、標準可循，只能靠自己嘗試與摸索。」陳冠能直言，當時他們在進行實驗過程中發現，若想做好異質整合與三維積體電路，「接合」將是首要深入研究關鍵。
於是，陳冠能20 年磨一劍，他努力鑽研接合技術，不斷嘗試如何更有效率地運用銅導線層層堆疊晶片，如今，陳冠能已開發出多項全球突破性技術，包括低溫銅異質接合與多種異質整合之應用等，他也發表相關論文於國際期刊與會議論文達345 篇，成果豐碩，促使「KN CHEN」 成為銅接合技術的代名詞。其中，最令全球讚嘆是陳冠能突破產學界瓶頸，首度成功在攝氏120 度的大氣環境下短時間即可進行銅異質接合，並通過多項可靠度測試，這是目前所知全世界最低溫的銅異質接合技術。再經過不斷改良，這項研究成果已申請多項專利，也技轉給多家企業。
以具體數字來看，20 年來，陳冠能獲獎無數，即使任職於高度重視產學合作績效的頂尖大學中，他的表現也毫不遜色，技轉成果共獲得6 次交大產學技術交流卓越貢獻獎，其中兩次為第1 名，他至今累積的技轉金額也已超過9 千萬元，且許多合作廠商皆為業界領導者，具有示範作用。
不斷延伸應用範疇
秉持回臺初衷，陳冠能挖盡心思從不同面向協助臺灣產業升級發展。譬如台灣晶技是製造石英晶體元件領導商，現在舉凡手機、電腦、家電等電子產品都會使用到相關產品，過去都延續傳統作法來不斷微縮元件尺寸，以符合電子產品日益縮小之趨勢，但技術有所瓶頸，很難一直縮小。
在陳冠能與其團隊協助下，台灣晶技運用矽穿孔與三維積體電路關鍵技術來製作石英晶體元件，不僅尺寸超小，且可靠度、電性、氣密性測試都極佳，因而開拓出全新的石英晶體元件製造模式，幫助台灣晶技提高產品競爭力。
此外，臺灣電子載板與軟板產值向來領先全球，卻因位居半導體業下游，且多屬代工技術，始終擺脫不了「毛3 到4」之宿命，如今隨著先進封裝在5G與AI 晶片的需求量大增，臺灣電子載板與軟板業發展又出現新曙光。
抓緊時機，陳冠能協助欣興電子開發「銅對銅低溫接合技術」，經過不斷試驗，除了大幅降低該廠的製程溫度，從攝氏300 度降到100 度左右，且不必真空，在大氣環境中就可生產，因而可加速製程、增加產能、提高利潤，為幫助產業升級再添一筆戰功。
腦子動得快的陳冠能將技術運用開啟無限想像，他突破傳統思維，也把關鍵技術擴散到材料生產，協助台虹科技，這是臺灣主攻太陽能產業與銅箔製程的高分子與軟板材料供應商。陳冠能與台虹共同開發出性能可媲美現有二氧化矽絕緣層的高分子材料，將可應用於低溫的混合異質接合技術與相關平台，同樣有助於廠商增加產能，拉高技術門檻，開拓台虹的新藍海市場。
件件戰績逐步墊高了陳冠能在產學界的名聲，20 年來他的努力也讓愈來愈多人認同從這個實驗室出來的技術與人才就是品質保證。談起這一路走來與不同廠商的合作過程，陳冠能直言成功關鍵在於：「學者永遠不能認為自己的技術最無價，要真正了解產業需求，再從中彼此合作、互補。」
若再問陳冠能有何未來計畫？他立刻燃燒起研究魂指出，異質整合與三維積體電路還有極大應用拓展空間，包括5G、自駕車、生物晶片、量子電腦都是他未來將觸及的範疇，他相信，只要敢想像，並努力去執行研究，再天馬行空的想像也有可能成真，並具體成為協助產業升級的關鍵技術。語未畢，陳冠能又立刻轉身投入另一個大計劃中，他的下一步令人期待。
得獎感言－國立陽明交通大學 陳冠能 講座教授
很高興能榮獲經濟部產業創新獎『個人類：產學貢獻』的殊榮，獲獎代表對我及研究團隊的肯定，也要感謝陽明交通大學、電機學院與電子所提供優質的研究環境與各項協助，更要謝謝我的家人支持。我的研究領域為三維積體電路、異質整合與先進封裝，在這領域已經耕耘超過二十年。也因為持續的專注與精益求精，讓我們成為世界上技術領先的團隊，並吸引許多國內外跨領域的產業與我們合作。能將研究成果貢獻於社會，促進產業技術升級與開拓新產品應用，一直是我與團隊在研究上最大的動力。獲獎除了是對我們的肯定，更是對我們的期許。我與研究團隊也會繼續努力，希望能持續有前瞻突破性的研究成果，並將其轉化成實際應用，創造最大的社會價值。
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- 發布日期：2023/07/01
- 最後更新時間： 2024/04/29
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