燈,為什麼會亮?電,為什麼會通?網路,為什麼可以將大家串連一起?
21世紀的核心,半導體
21世紀,人們生活在一個由科技主導的便捷生活環境之中,有光、有電、有網路,接下來還會有更多運用AR、VR、AI技術打造而成各種新生活型態,其背後都是由一個被稱為半導體的晶片單位,所構成的龐大產業鏈與生態圈,與我們切身相關,能不認識它嗎?
技術的起源
史前時代,人類會把石塊、樹根、黏土等自然界的材料,製作成一些簡單的工具,這是人類史上挖掘最初的技術運用,至今約250萬年前。
隨著史前人類透過物理運動的觀察與探索,數百萬年來陸續發明了輪子-便捷的前進工具、皮毛-便捷的保暖工具、架高木屋-便捷的住處工具,以及最重要能源與技術轉捩點-火,這個時期距今約100萬年前。
人類學會控制的能量
有了火的加入,新石器時代陸續迎來精煉與鍛造自然金屬能力,金、銅、銀、鉛,以及合金發明的產物:青銅、黃銅、鐵,這個時期距今約4000年前。
最早運用風的力量,是埃及帆船。最早運用水的力量,也是埃及人透過一年一次的洪河灌溉土地。最早運用樹皮原漿,開啟造紙技術的人,是中國東漢時代的蔡倫。最早開啟活字版印刷術,是中國北宋時期的畢昇。這個時期距今約1000年前。
而後,人類賴以手工製作與拓展的中世紀,正式宣告結束,因為人類史上迎來另一個重要技術轉捩點誕生,也就是工業革命與機械化時代。
半導體的世界
經過300年的工業化進程,人類為21世紀的科技發展打下堅實基礎,時至今日,亦仍有許多人持續專研與擴展著。
近百年的時間裡,半導體技術悄然誕生並迅速發展,電子產業、通訊產業、電腦產業、數位產業、資訊產業、網路產業、虛擬產業、5G產業、電動車產業、智能醫療產業、智能居家產業等,無不依賴於半導體技術的支撐與推動,幾乎可以說,21世紀的生活環境完全是由半導體構築而成。
台積電(TSMC)
台積電(TSMC)是全球最重要的半導體晶片代工廠之一,在全球科技供應鏈中占有舉足輕重的地位,合作對象涵蓋了智慧型手機、電腦、互聯網、5G技術、人工智慧應用與高效能運算等當代日常生活的各個領域。
對台灣人而言,發跡於台灣的台積電,象徵了台灣數十年累積下來的科技實力,在技術研發、市場經濟、區域供應鏈、國際地位和人才培育等方面扮演著關鍵角色,除了被國人廣譽為「護國神山」,亦在全球經濟鏈中擔當科技領航者的角色,作為台灣的一份子,即使我們大多數人並非半導體專業領域的工作者,或多或少仍需要對台積電具備一定程度的了解,這是一種自我肯定,更是一種國際禮儀。
台積電文教基金會 X 半導體的世界
來到台中,國立自然科學博物館一側是科學中心,科學中心2樓是由台積電文教基金會所捐贈且專門為推廣科學教育與半導體設計領域的常態性展館:「台積電文教基金會 X 半導體的世界」,自2020年暑假落成啟用,介紹關於半導體科普知識與產業發展,並透過實驗、劇場、AR多媒體互動操作與台積電志工群的專業導覽,讓人得以透過輕鬆趣味的方式,認識半導體的世界。
「台積電文教基金會 X 半導體的世界」,共有五大展館主題,包含「認識,半導體」、「應用,半導體」、「躍進,半導體」、「創新,半導體」、及「想像,半導體」,一天僅開放6個場次:9:30、10:30、11:30、13:30、14:30、15:30,每場次60個名額入場,每一位參觀者會在展區入口處領取「晶圓卡」,憑卡進行一個個兼具知識與趣味的半導體探索關卡挑戰。
入口處
充滿科技感和未來風格的展覽空間,讓人迫不及待一窺這個半導體世界。
A區「認識,半導體」|什麼是半導體 ?
搭配大量的光影效果和多媒體展示技術,讓參觀者不僅僅是被動的觀看,還可以透過操作屏幕,給予回饋或模擬不同製程,了解每個步驟以及檢視最終的結果影響。
光是A區就可以待好久,把那些早就還給電腦老師的專業術語一字一句檢回來,像是電晶體、二極體、2進位、元素週期表等,真的是要考倒文科生了。
B區「應用,半導體」親自動手組合電路
利用半導體材料的特殊導電性質,激發科學家們發明許多重要的電子元件,並進一步發展出各式各樣的電子產品、數位裝置與制能應用。
C區「躍進,半導體」半導體工程師都在潔淨室做些什麼?
台灣最重要的半導體產業都是由一群半導體工程師撐起的,試著體驗一下,想像自己成為半導體工程師,設定各種流程關卡的數值、了解晶圓在自動化工廠中是如何被運送的,感受最完整的IC製作流程的精密及準確。
D區「創新,半導體」半導體產業發展的重要歷史
走過空橋後,便能再一次全盤了解半導體的前世今生。看看半導體如何影響人類的生活,瀏覽半導體產業發展的重要歷史,及領略台灣在半導體產業所發揮的影響力。
E區「想像,半導體」一場精彩的未來晶圓遊戲
現在,手中擁有晶圓卡的你,有機會為未來設計一系列的創新科技。
透過晶圓卡,成功進入四個科技站點,並且保護自己的能源光球不被汙染怪獸擊敗,就能獲得一段屬於自己的未來科技世界的影片,離場後,您可使用手機掃描晶圓卡QR Code,取得影片來源。
後記
舉凡是台灣人,都知道台灣有一個台積電,也知道台積電在全球科技與經濟領域扮演至關重要的關鍵角色,但說真的,究竟台積電做了哪些事,跟大家的生活有什麼相關,確實了解知道的人並不多,透過參觀「台積電文教基金會 X 半導體的世界」,得到不少關於獲得半導體領域的基礎概念,甚至對於它即將發展出來的未來世界感到很期待。
承如史前人類一點一滴探索未知,不斷推進每個時代的重要技術轉捩點,以至於身處21世紀的我們,得以享有半導體架構而成的便捷生活,我想,「台積電文教基金會 X 半導體的世界」科學中心展間真正喚起我的,是人類承襲數百萬年那股探索未知的好奇心,這個世界還很大,始終都還有無限可能,只要我們張開雙眼,不斷動手動腦去嘗試。
台積電文教基金會 X 半導體的世界
展區:國立自然科學博物館科學中心 科學中心2樓
場次:9:30、10:30、11:30、13:30、14:30、15:30
參觀資訊:為維護觀展品質,展廳限制參觀人數,每梯次僅開放60人入場,並於展廳內限時50分鐘參觀。
參觀門票:20元
網址:https://www.nmns.edu.tw/ch/exhibitions/galleries/science-center/