引言
2026年初,復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)在頂級(jí)期刊上發(fā)表了研究成果,成功在極細(xì)的彈性纖維內(nèi)部集成了大規(guī)模電路。與傳統(tǒng)硬質(zhì)芯片相比,纖維集成電路擁有四大優(yōu)勢(shì):極度柔韌可彎曲拉伸、環(huán)境耐受性強(qiáng)機(jī)洗碾壓后仍能工作、生物兼容性好,并且能與現(xiàn)有芯片制造工藝兼容。這一突破解決了柔性電子設(shè)備長(zhǎng)期需要內(nèi)置硬質(zhì)芯片的矛盾,使得電子器件可以從“縫合進(jìn)去”變成直接“編織進(jìn)去”。
技術(shù)原理解析:三大突破構(gòu)建技術(shù)壁壘
多層螺旋結(jié)構(gòu):借鑒“卷壽司”的思路,在纖維內(nèi)部像彈簧一樣螺旋堆疊多層電路,極大地利用了有限空間,實(shí)現(xiàn)了很高的元件集成密度。
超平整表面處理:通過(guò)特殊工藝將纖維表面處理得極其光滑,以滿足精密電路制造的要求。
防護(hù)與穩(wěn)定結(jié)構(gòu):在電路外層包裹致密的柔性防護(hù)薄膜,形成“外柔內(nèi)剛”的結(jié)構(gòu),既能抵御外界侵蝕,又能緩沖形變應(yīng)力,保證電路穩(wěn)定。
兼容現(xiàn)有工藝:其制造方法與現(xiàn)有成熟的芯片光刻工藝高度兼容,已初步具備規(guī)?;a(chǎn)的可能。
商業(yè)化道路:巨大市場(chǎng)正在形成
產(chǎn)業(yè)鏈初步建立:從上游的特殊柔性材料,到中游的精密制造設(shè)備,再到下游的智能穿戴、醫(yī)療健康等應(yīng)用,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已開(kāi)始布局。
成本與產(chǎn)能規(guī)劃:目前成本較高,但通過(guò)改進(jìn)連續(xù)制造技術(shù),未來(lái)成本有望大幅下降。計(jì)劃在2026年進(jìn)行試驗(yàn)線生產(chǎn),2027年實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的連續(xù)制備。
核心應(yīng)用場(chǎng)景:這項(xiàng)技術(shù)有望率先應(yīng)用于腦機(jī)接口,實(shí)現(xiàn)超高密度信號(hào)采集;智能電子織物,讓衣物本身具備顯示和交互功能;和虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),如高精度觸覺(jué)反饋手套等領(lǐng)域。
對(duì)元器件行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)啟示
對(duì)功率器件封裝的革新啟示
當(dāng)前挑戰(zhàn):傳統(tǒng)封裝散熱方式與剛性形態(tài)存在矛盾,且內(nèi)部寄生參數(shù)影響高頻性能。
纖維技術(shù)可能帶來(lái)的思路:
柔性散熱:將功率芯片集成在柔性基板上,通過(guò)編織形成立體的散熱網(wǎng)絡(luò)。
減少內(nèi)部干擾:利用多層螺旋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)芯片與封裝一體化,優(yōu)化內(nèi)部電氣連接,減少性能損耗。
對(duì)車規(guī)電阻等元件功能演進(jìn)的啟示
當(dāng)前挑戰(zhàn)是面對(duì)800V高壓平臺(tái),需要更高的耐壓、更精密的精度和更強(qiáng)的環(huán)境耐受性。
纖維技術(shù)可能帶來(lái)的思路:
耐高溫與微型化:采用類似的柔性基底和防護(hù)材料,可能使電阻等元件在更小體積下耐受更高溫度。
智能集成:?jiǎn)胃w維可能集成傳感、處理等多種功能電路,形成更智能的微型系統(tǒng)。
可靠性測(cè)試新標(biāo)準(zhǔn):借鑒其“可機(jī)洗”的極端測(cè)試?yán)砟?,可為車?guī)元件建立更嚴(yán)苛的彎折、溫變循環(huán)驗(yàn)證體系。
總結(jié)與展望
纖維集成電路的突破,標(biāo)志著電子技術(shù)正從“硅基剛性時(shí)代” 邁向“高分子柔性時(shí)代”,這將深遠(yuǎn)影響元器件行業(yè)。
技術(shù)重構(gòu):封裝形態(tài)將更柔性,集成方式向三維發(fā)展,環(huán)境耐受性要求更極端。
產(chǎn)品創(chuàng)新:功率器件可能突破散熱限制,車規(guī)電阻可能實(shí)現(xiàn)功能集成,被動(dòng)元件的價(jià)值可能提升。
市場(chǎng)格局:開(kāi)啟了一個(gè)全新的柔性電子賽道,為中國(guó)企業(yè)提供了重要的創(chuàng)新超越機(jī)遇。
柔性電子時(shí)代的大門已經(jīng)打開(kāi),元器件企業(yè)面臨著技術(shù)路徑的戰(zhàn)略選擇。合科泰在持續(xù)深耕碳化硅等先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的同時(shí),也將積極關(guān)注并把握此類前沿趨勢(shì),通過(guò)主動(dòng)創(chuàng)新,旨在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)新賽道中贏得發(fā)展先機(jī)。
公司介紹
合科泰成立于1992年,是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售一體化的專業(yè)元器件高新技術(shù)及專精特新企業(yè)。專注提供高性價(jià)比的元器件供應(yīng)與定制服務(wù),滿足企業(yè)研發(fā)需求。
產(chǎn)品供應(yīng)品類:全面覆蓋分立器件及貼片電阻等被動(dòng)元件,主要有MOSFET、TVS、肖特基、穩(wěn)壓管、快恢復(fù)、橋堆、二極管、三極管、電阻、電容。
兩大智能生產(chǎn)制造中心:華南和西南制造中心(惠州7.5萬(wàn)㎡+南充3.5萬(wàn)㎡)配備共3000多臺(tái)先進(jìn)設(shè)備及檢測(cè)儀器;2024年新增3家半導(dǎo)體材料子公司,從源頭把控產(chǎn)能與交付效率。
提供封裝測(cè)試OEM代工:支持樣品定制與小批量試產(chǎn),配合100多項(xiàng)專利技術(shù)與ISO9001、IATF16949認(rèn)證體系,讓“品質(zhì)優(yōu)先”貫穿從研發(fā)到交付的每一環(huán)。
合科泰在始終以“客戶至上、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”為核心,為企業(yè)提供穩(wěn)定可靠的元件。
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原文標(biāo)題:第三代半導(dǎo)體技術(shù)觀察:當(dāng)電路能被“編織”,元器件行業(yè)將迎來(lái)哪些變革?
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