深入開展柔性芯片領域的研究是驅(qū)動我國全面創(chuàng)新發(fā)展的新引擎

• 洪前進 2023年11月7日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 512 27
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AFRL和美國半導體公司利用3D打印領域的創(chuàng)新共同研發(fā)出全球首個柔性系統(tǒng)級芯片(SoC)，這是史上最復雜的柔性集成電路，存儲能力是其他柔性器件的7000倍。

柔性電子是在學科高度交叉融合基礎上產(chǎn)生的顛覆性科學技術，能夠突破經(jīng)典硅基電子學的本征局限，可為后摩爾時代器件設計集成、能源革命、醫(yī)療技術變革等更新?lián)Q代等提供創(chuàng)新引領，是我國自主創(chuàng)新引領未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇。

以柔克剛，決勝千里：應用定義未來

老子《道德經(jīng)》曰：“天下莫柔弱于水，而攻堅強者莫之能勝，以其無以易之。”面對西方國家對我國技術封鎖與遏制，顛覆性科技創(chuàng)新是重要出路。我國應在碳基材料與光電過程結合的基礎上，孕育以光電子產(chǎn)業(yè)為先導的柔性電子巨型產(chǎn)業(yè)，突破歐美長期把持的在硅基材料與電子過程結合基礎上形成的微電子產(chǎn)業(yè)主導產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局，引領具有超高附加值特征的戰(zhàn)略性、主導性和支柱性柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開創(chuàng)柔性電子定義的新時代。

以柔性電子為核心，著力發(fā)展“饑餓科技”(FAMISHED)，即柔性電子、人工智能、材料科學、泛物聯(lián)網(wǎng)、空間科學、健康科學、能源科學和數(shù)據(jù)科學等八大關鍵核心科學技術與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是我國在顛覆性科技創(chuàng)新前沿領域開道超車的重要戰(zhàn)略機遇。

在國防科技創(chuàng)新和航空航天領域，武器裝備的智能化和集成化已成為當前的發(fā)展趨勢。柔性電子可融合智能材料、傳感器、信息傳輸與處理等前沿技術，提升相關裝備與系統(tǒng)的智能化水平，推動航空航天的發(fā)展，服務國防現(xiàn)代化建設。深入開展柔性電子領域的研究是驅(qū)動我國全面創(chuàng)新發(fā)展的新引擎。

柔性電子是實踐“人才強國戰(zhàn)略”的重要途徑之一。柔性電子的多學科高度交叉性，將打破傳統(tǒng)學科間的壁壘，以創(chuàng)新的人才引進和培養(yǎng)方式，促進新興前沿交叉學科的建設與發(fā)展。以柔性電子為契機，實施創(chuàng)新制度建設，凝聚海內(nèi)外中華兒女智慧和力量，激發(fā)各類創(chuàng)新群體的人才引領示范作用、挖掘人才創(chuàng)新活力和潛能，為構筑人類命運的共同體作出新貢獻。

圖表：2021-2023年中國柔性芯片行業(yè)的市場規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

根據(jù)中研研究院《2023-2028年國內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》分析得知，目前柔性芯片行業(yè)處于應用階段，技術表現(xiàn)還不成熟，但行業(yè)的增長速度較快，2023年中國柔性芯片行業(yè)的市場規(guī)模達到29.27億元，市場景良好。

圖表：晶方科技發(fā)展現(xiàn)狀

類別	概述
企業(yè)概況	蘇州晶方半導體科技股份有限公司成立于蘇州,是一家致力于開發(fā)與創(chuàng)新新技術,為客戶提供可靠的,小型化,高性能和高性價比的半導體封裝量產(chǎn)服務商。
企業(yè)行業(yè)地位	公司依托自身傳感芯片先進封裝技術的領先地位，積極開展產(chǎn)業(yè)重點項目技術的開發(fā)突破，作為牽頭單位，聯(lián)合相關參與單位積極承擔國家重點研發(fā)計劃“智能傳感器”重點專項—“MEMS傳感器芯片先進封裝測試平臺”項目,項目將針對高端MEMS傳感器先進封裝測試需求，突破一系列共性關鍵技術、形成成套先進封裝工藝、建立基于標準的高端傳感器先進封裝測試公共服務平臺。
企業(yè)產(chǎn)品	公司作為晶圓級硅通孔（TSV）封裝技術的領先者，重點聚焦以影像傳感芯片為代表的智能傳感器市場，封裝的產(chǎn)品主要包括CIS芯片、TOF芯片、生物身份識別芯片、MEMS芯片等，廣泛應用在智能手機、安防監(jiān)控數(shù)碼、汽車電子等市場領域。
企業(yè)經(jīng)營狀況	持續(xù)整合荷蘭Anteryon、晶方光電微型光學器件的設計、研發(fā)與制造能力，擴大量產(chǎn)與商業(yè)化應用規(guī)模，一方面得益于半導體設備、智能制造、農(nóng)業(yè)自動化市場需求的增加，混合鏡頭業(yè)務持續(xù)穩(wěn)步增長，盈利能力不斷增強；另一方面努力開展晶圓級光學器件(WLO)制造技術的技術開發(fā)與市場拓展，工藝水平與量產(chǎn)能力不斷增強，相關產(chǎn)品在汽車智能交互領域的商業(yè)化規(guī)模應用顯著提升。進一步加大對以色列VisIC公司的投資，大力拓展布局車用高功率氮化鎵技術，并充分利用自身先進封裝方面的產(chǎn)業(yè)和技術能力，為把握三代半導體在新能源汽車領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇進行技術與產(chǎn)業(yè)布局。
企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略	公司持續(xù)專注集成電路先進封裝技術的開發(fā)與服務，通過技術持續(xù)創(chuàng)新不斷鞏固提升領先優(yōu)勢；積極拓展微型光學器件業(yè)務，進一步提升量產(chǎn)與商業(yè)應用規(guī)模；開展國際先進技術并購整合，進行產(chǎn)業(yè)鏈的拓展延伸；積極承擔國家重點研發(fā)項目，牽頭推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸技術攻關。
財務指標	2022年營業(yè)總收入11.06億元，毛利潤4.883億元

數(shù)據(jù)來源：晶方科技

美國半導體公司和空軍研究實驗室(AFRL)

2018年1月，AFRL和美國半導體公司利用3D打印領域的創(chuàng)新共同研發(fā)出全球首個柔性系統(tǒng)級芯片(SoC)，這是史上最復雜的柔性集成電路，存儲能力是其他柔性器件的7000倍。

AFRL材料和制造司令部研究科學家Dan Berrigan博士表示，此次技術進展的獨特之處并不僅僅是新芯片的柔性，而是實現(xiàn)了一個帶有存儲器的微控制器，能夠控制系統(tǒng)和收集數(shù)據(jù)以滿足未來使用。

通常硅基集成電路都是脆的，如果用于惡劣環(huán)境，需要通過封裝進行保護。當我們尋求將這些器件放入一個柔性的封裝中，將能夠?qū)崿F(xiàn)惡劣環(huán)境下的正常工作。通過與美國半導體的合作，我們可對硅集成電路進行減薄直至其變得柔軟，但仍能維持電路功能，這使我們能夠?qū)⑽⒖刂破鞣胖迷谖覀円郧盁o法放置的地方。

EricP.Hoppmann等人通過噴墨打印法制備了一種基于紙基的柔性SERS芯片，對1,2-雙(4-吡啶)乙烯溶液的檢測限可以低至1.8ppb，該芯片不僅可以作為試紙檢測液體中的污染物殘留，還可以作為“拭子”通過簡單擦拭采樣的方法檢測水果表面的農(nóng)殘。ChangH.Lee等人通過溶液浸漬法制備了一種基于紙基的柔性SERS(表面增強拉曼)芯片，該芯片具有超高的靈敏度，對1,2-雙(4-吡啶)乙烯溶液的檢測限低至0.5nM。利用溶液浸漬法制備的柔性SERS芯片的靈敏度和芯片在貴金屬納米顆粒溶液中的浸泡時間密切相關，柔性SERS芯片的靈敏度剛開始會隨著浸泡時間的增加而逐漸提高，但在一段時間之后就會達到飽和，不再隨浸泡時間的增加而提升。

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