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2021/10/24 - 聯合報

「加法」思維堆砌未來科技

「晶片荒」最近成為全球常見關鍵詞之一，除了接二連三看到汽車製造與電子產品等產業鉅頭發出市場警訊，其實對於採購能力相形弱勢的中小企業而言更加惶恐，因為我們面臨了更為沉重的運營壓力。而無論是疫情衝擊供應，還是有人從中囤積居奇，我們也清楚看見21世紀的全球經濟不只被能源所驅動、也被晶片所驅動，我們不知道半導體界的摩爾定律是否有盡頭，可以肯定的是，人類對於科技進步的探索與需求絕對是永無止境。

我們也一直在科技的前沿上下求索，十幾年來從「文創+」與「科文共融」的加法思維出發，努力讓陶瓷工藝跨界科技研發，拓展3D積層製造(3D Additive Manufacturing)在生技醫材的應用之外，當然也沒有忽略佔了台灣經濟大片江山的ICT和半導體領域，隨著科技日新月異的轉變，電動汽車、AI機器人等新興科技逐漸普及，加上全球能源與環境兩大危機的節能傾向，市面上的能源利用確實趨向低功耗和精細管理，以至於傳統ICT與半導體無論是設計、材料還是製程都已經無法完全覆蓋發展需求，引得天下英雄都在逐鹿尋求新一代的科技。

新一代的科技意味著新一代的挑戰，例如，第三代半導體中碳化矽應用算是目前最具成長動能的焦點版塊之一，不過碳化矽本身具有高硬度與高耐溫的特質，在切割、研磨、拋光等工藝上難度更高，此外，其長晶效率又比矽慢100至200倍，簡言之，目前碳化矽的製程難度大、造價高且過程中還會產生許多不必要的汙染與浪費，所謂一葉知秋，在此不難想像新一代科技產品的環境汙染與成本耗費一定和其效能形成正比。

引起我們注意的是，除了磊晶等少數環節之外，「減法」的概念似乎普遍存在於ICT與半導體的製程裡，正好和3D積層技術的「加法」思維恰恰相反，我們是在鑽研如何一層一疊地用陶瓷或者其他材料精準的「生長」出細如髮絲的花葉脈絡或是肉眼難辨的牙齒紋路，這種加法工藝的好處是前期不用耗損過多原料、後期又避免了大量化學藥劑與冷卻廢水等環保負擔。誠然，我們目前技術實際應用到ICT設計或是晶片製成的不同環節中尚有偌大的差距，但我相信3D積層的相關技術極有機會敲開科技進步的未來之門，畢竟連美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Lab)都著手研究如何用3D積層來打造核子反應爐核心這樣精密的設備。

事實上，已經有些嗅覺靈敏的廠商聞風而動，只是囿於長期於習慣減法模式，突然面對一個徹底顛覆的加法思維，難免會有舉棋不定的遲疑躊躇，記得近代最偉大的科幻小說家之一、曾經在作品中預言包括通訊衛星等尖端科技的亞瑟‧查理‧克拉克(Arthur Charles Clarke)說過：「新的想法總要經歷三個階段，第一、這做不到；第二、這也許做得到，但不值得；第三、我一直都知道這是個好主意!」(New ideas pass through three periods: 1) It can't be done. 2) It probably can be done, but it's not worth doing. 3) I knew it was a good idea all along!)

十幾年來，我們在3D積層方面上早已過了第一、二個階段，現在，來到了證明這件事值得做的時刻，我不知道究竟會是3D列印先造出核子反應爐心，還是3D積層先做出碳化矽元件，但我非常期待一個人人都說用「加法」思維堆砌未來科技是個好主意的不久將來！