【產(chǎn)通社，4月16日訊】在新興電子制造工藝中，制造過程需要先進(jìn)的材料，因?yàn)槠胀ǖ陌雽?dǎo)體材料無法實(shí)現(xiàn)小型化和可持續(xù)性。多年來，先進(jìn)集成電路封裝每年都在縮小芯片的尺寸，并集成越來越多的功能。由于對嵌入式系統(tǒng)靈活性和定制化的需求日益增長，初創(chuàng)公司致力于新的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)印刷電子產(chǎn)品的技術(shù)也越來越受歡迎，3D打印由于其分散生產(chǎn)和快速原型制作能力而越來越受到關(guān)注。
同樣，有機(jī)電子解決了全球?qū)沙掷m(xù)性和生態(tài)友好型制造的關(guān)注。在設(shè)計(jì)和制造過程中，電子制造初創(chuàng)公司是率先采用人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的先行者。


1.先進(jìn)電子材料

幾十年來，半導(dǎo)體行業(yè)一直依賴于硅，但硅材料的蝕刻、光刻和圖案化的工藝提高是有限度的。因此，提高集成電路性能的創(chuàng)新來自新的材料和架構(gòu)。目前，一些初創(chuàng)企業(yè)和規(guī)�；髽I(yè)正在開發(fā)硅替代品和其他半導(dǎo)體材料或復(fù)合材料，如石墨烯和納米材料，以實(shí)現(xiàn)高性能和高效率。

Odyssey開發(fā)GaN半導(dǎo)體材料

美國初創(chuàng)公司Odyssey Semiconductor制造高性能功率開關(guān)氮化鎵（GaN）半導(dǎo)體材料。其GaN處理技術(shù)允許實(shí)現(xiàn)垂直電流傳導(dǎo)GaN器件，將應(yīng)用電壓從1000V擴(kuò)展到10 000V以上。
該性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了消費(fèi)電子產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，并進(jìn)入了電動(dòng)汽車（ev）、工業(yè)電機(jī)控制和電網(wǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域。

SixLine半導(dǎo)體公司將碳納米管加工商業(yè)化

SixLine Semiconductor是一家總部位于美國的初創(chuàng)公司，致力于推進(jìn)碳納米管加工。這家初創(chuàng)公司制造半導(dǎo)體級(jí)碳納米管，支持在任何基底上進(jìn)行室溫沉積。其技術(shù)特點(diǎn)是高堆積密度、緊密排列、高通量處理和選擇性沉積。
這家初創(chuàng)公司的解決方案使電子制造商能夠大規(guī)模生產(chǎn)高性能晶體管溝道，并在制造無線、計(jì)算和傳感器組件中得到應(yīng)用。

2.有機(jī)電子學(xué)

有機(jī)電子學(xué)比傳統(tǒng)的無機(jī)電子學(xué)有巨大的優(yōu)勢。它們成本低廉、靈活、不可分解、光學(xué)透明、重量輕、功耗低。此外，可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保制造意識(shí)的提高吸引制造商選擇有機(jī)電子產(chǎn)品。用微生物成分設(shè)計(jì)電路或用可生物降解和可回收的材料生產(chǎn)設(shè)備被認(rèn)為是下一個(gè)電子制造趨勢。
此外，將有機(jī)材料應(yīng)用于制造電子設(shè)備使電子制造商能夠獲得更安全、更少且更豐富的可用原材料。因此，有機(jī)材料能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造了新的商業(yè)機(jī)會(huì)，從長遠(yuǎn)來看肯定會(huì)給他們帶來競爭優(yōu)勢。

Flask為有機(jī)電子設(shè)備提供材料

日本初創(chuàng)公司Flask開發(fā)用于各種產(chǎn)品的材料，如有機(jī)顯示器、照明和太陽能電池。材料的應(yīng)用案例包括電子傳輸材料、電子注入材料、發(fā)光材料、涂層材料和有機(jī)太陽能電池材料。
使用這些材料使設(shè)備制造商能夠滿足客戶的需求，如高效率、低功耗、高可靠性和適應(yīng)下一代材料。

Koala Tech開發(fā)有機(jī)半導(dǎo)體激光二極管

日本創(chuàng)業(yè)公司考拉科技（Koala Tech）開發(fā)有機(jī)半導(dǎo)體激光二極管。這家初創(chuàng)公司的激光二極管技術(shù)基于有機(jī)熒光半導(dǎo)體，這種半導(dǎo)體通常制造更容易、危害更小，而且加工成薄膜的速度更快。
它使制造商能夠使用易于集成到有機(jī)發(fā)光二極管和有機(jī)電子平臺(tái)的低成本光源。

3.人工智能

人工智能解決方案在各個(gè)領(lǐng)域都越來越受歡迎。人工智能通過兩種方式影響半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展，一種是通過建立對創(chuàng)新人工智能電子元件的需求，另一種是通過增強(qiáng)產(chǎn)品制造和設(shè)計(jì)流程。傳統(tǒng)方法在重塑產(chǎn)品開發(fā)周期、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和減少缺陷方面具有局限性。但是AI的應(yīng)用正在解決所有這些限制。
在生產(chǎn)線上實(shí)施預(yù)測性維護(hù)還可以讓制造商減少停機(jī)時(shí)間。因此，人工智能是電子制造趨勢中最重要的技術(shù)之一。

Cybord開發(fā)基于人工智能的元件檢測軟件

以色列初創(chuàng)公司Cybord提供基于人工智能的組件檢測軟件。這家初創(chuàng)公司使用人工智能驅(qū)動(dòng)的視覺檢測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。它能夠?qū)蝹�(gè)組件和整個(gè)組裝產(chǎn)品進(jìn)行材料采購、制造和缺陷管理。
在制造設(shè)施中實(shí)施該軟件使電子公司能夠確保每一個(gè)組裝的組件都是真實(shí)的和未經(jīng)篡改的。

Celus提供人工智能驅(qū)動(dòng)的工程平臺(tái)

德國初創(chuàng)公司Celus創(chuàng)建了一個(gè)人工智能工程平臺(tái)，以自動(dòng)化工程過程中的所有手動(dòng)步驟。該創(chuàng)業(yè)公司的平臺(tái)利用工程平臺(tái)中可用的組件信息塊自動(dòng)找到配件組件。然后，只需輕輕一點(diǎn)，它就能設(shè)計(jì)并生成原理圖和PCB布局規(guī)劃。
該平臺(tái)還設(shè)計(jì)為完全集成到現(xiàn)有的電子制造環(huán)境中，并自動(dòng)完成從概念到設(shè)計(jì)的過程�？偟膩碚f，它允許制造商減少產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和開發(fā)過程的復(fù)雜性。

4.沉浸式技術(shù)

在電子制造的不同階段，對人力的依賴程度很高，存在人為錯(cuò)誤的可能性，這肯定會(huì)影響整體生產(chǎn)效率。采用沉浸式技術(shù)是克服這些挑戰(zhàn)的有效解決方案。這種解決方案在所有可能的范圍內(nèi)檢查設(shè)計(jì)對象，從而在設(shè)計(jì)階段消除產(chǎn)品中的缺陷。
具體來說，它們在制造前檢測電路中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤以及常見的制造錯(cuò)誤，包括長條、焊盤缺失和端子不足。此外，它有助于人員培訓(xùn)、原型開發(fā)和組件維護(hù)，并使操作員能夠可視化工作流程。

inspectAR為PCB檢測提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工具包

加拿大初創(chuàng)公司inspectAR提供了一個(gè)用于PCB制造和工作流測試的AR工具包。它獲取PCB設(shè)計(jì)信息，然后使用AR將其與PCB樣本的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行匹配。該軟件與工具包一起確定PCB的位置。
此外，它通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)格式檢查棋盤。這使得電子公司可以在更短的時(shí)間內(nèi)檢查、調(diào)試、返工和組裝PCB，而不會(huì)出錯(cuò)或受挫，從而提高了生產(chǎn)率。

Misterine提供基于AR的裝配幫助

Misterine是一家捷克初創(chuàng)公司，為裝配線提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件。這家初創(chuàng)公司的解決方案通過一步一步的說明，直觀地支持復(fù)雜的組裝過程。此外，該系統(tǒng)是交互式的，并且計(jì)算機(jī)視覺能力立即檢測到錯(cuò)誤，以向其用戶提供通知。
因此，這家初創(chuàng)公司的軟件消除了人為錯(cuò)誤，減少了總體工作量，并提高了裝配實(shí)踐的效率。

5.嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今任何電子設(shè)備不可避免的一部分，它在決定設(shè)備的速度、安全性、尺寸和功率方面起著至關(guān)重要的作用。由于我們正處于互聯(lián)世界的過渡階段，因此對嵌入式系統(tǒng)的需求很高。
因此，此類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造部門正在進(jìn)行大量創(chuàng)新，以提高性能、安全性和連接能力。此外，在電子制造設(shè)施中，這些系統(tǒng)對于增加機(jī)器控制和監(jiān)控是有用的。

Dover Microsystems公司開發(fā)處理器級(jí)安全解決方案

美國初創(chuàng)公司多佛微系統(tǒng)公司（Dover Microsystems）提供安全解決方案，在處理器層面保護(hù)設(shè)備免受基于網(wǎng)絡(luò)的攻擊。這家初創(chuàng)公司基于硬件的技術(shù)通過監(jiān)控和篩選基于一套安全、安全和隱私規(guī)則執(zhí)行的每一條指令來保護(hù)主機(jī)處理器。
通過這種方式，它使處理器能夠?qū)崟r(shí)保護(hù)自己免受軟件漏洞的利用。因此，將這種技術(shù)集成到嵌入式系統(tǒng)中，可以幫助制造商解決與設(shè)備安全相關(guān)的挑戰(zhàn)。

Luos為分布式體系結(jié)構(gòu)提供開源的實(shí)時(shí)編制器

法國初創(chuàng)公司Luos開發(fā)了一種用于分布式架構(gòu)的開源實(shí)時(shí)orchestrator，以輕松設(shè)計(jì)、測試和部署嵌入式應(yīng)用。這家初創(chuàng)公司的解決方案將硬件和軟件功能封裝為微服務(wù)。
因此，每個(gè)微控制器相互通信并相互識(shí)別，但保持相互獨(dú)立。此外，啟動(dòng)提供了可重用的配置文件，并在硬件開發(fā)周期中提供了更多的靈活性。

6.印刷電子

在半導(dǎo)體襯底上印刷電子元件是降低制造過程總成本的最有效方法。因此，制造商總是試圖通過尋找新技術(shù)和傳統(tǒng)印刷技術(shù)的進(jìn)步來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
不像傳統(tǒng)的半導(dǎo)體使用細(xì)小的電線作為電路，3D打印的電子設(shè)備依賴于導(dǎo)電墨水和柔性薄膜。此外，印刷技術(shù)的進(jìn)步允許柔性混合電子領(lǐng)域獲得足夠的動(dòng)力。因此，初創(chuàng)公司和規(guī)�；髽I(yè)正在開發(fā)先進(jìn)打印技術(shù)的解決方案。

Omniply為印刷電子產(chǎn)品開發(fā)分層技術(shù)

加拿大初創(chuàng)公司Omniply提供了一種分層技術(shù)（delamination technology），有助于將柔性電路從剛性載體上分離。它在柔性襯底上制造高性能電子器件，而不損害器件性能或改變制造基礎(chǔ)設(shè)施。

與傳統(tǒng)的分層方法相比，這種分層技術(shù)使得該過程更便宜且環(huán)保。此外，它通過使用傳統(tǒng)的CMOS基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行器件制造，克服了與印刷電子器件相關(guān)的分辨率和可靠性限制。

TracXon推進(jìn)循環(huán)和混合印刷電子（HPE）

TracXon是一家荷蘭初創(chuàng)公司，生產(chǎn)可持續(xù)和混合印刷電子產(chǎn)品。這家初創(chuàng)公司利用片對片（S2S）和卷對卷（R2R）印刷、光子燒結(jié)、模板印刷、元件組裝等技術(shù)制造印刷電子產(chǎn)品。
這家初創(chuàng)公司的技術(shù)還具有更低的碳足跡，并在照明、汽車、醫(yī)療保健和電子行業(yè)得到了應(yīng)用。


7.高級(jí)集成電路封裝

近年來，隨著芯片設(shè)計(jì)的發(fā)展，芯片封裝已經(jīng)成為一個(gè)熱門話題。基于摩爾定律的傳統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)展方式如今有其局限性。獲得擴(kuò)展優(yōu)勢的另一種方式是將多個(gè)復(fù)雜設(shè)備放入一個(gè)高級(jí)包中。因此，半導(dǎo)體制造商開發(fā)新的先進(jìn)IC封裝技術(shù)，在日益小型化的封裝中提供更高的硅集成度。
這家初創(chuàng)公司還使制造商能夠通過垂直堆疊模塊化組件來提供定制和提高產(chǎn)量。此外，先進(jìn)的IC封裝優(yōu)化了制造工藝，以平衡客戶需求和總體成本。

PHIX提供光子集成電路（PIC）組裝和封裝

荷蘭初創(chuàng)公司PHIX為光子集成電路提供組裝和封裝服務(wù)。為了使PICs成為光子模塊的一部分，它需要連接到光纖、其他PICs、冷卻解決方案和電子設(shè)備等組件。
PHIX公司設(shè)計(jì)并制造了滿足這些連接的封裝，允許半導(dǎo)體行業(yè)優(yōu)化PIC和模塊設(shè)計(jì)、工藝和設(shè)備，以及擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

Onto Innovation的集成電路封裝設(shè)備

總部位于美國的Onto Innovation公司為半導(dǎo)體行業(yè)提供先進(jìn)封裝工藝制造設(shè)備。這家初創(chuàng)公司的解決方案JetStep W2300系統(tǒng)具有專業(yè)的大視場光學(xué)系統(tǒng)和關(guān)鍵的系統(tǒng)優(yōu)勢，可以在不限制分辨率的情況下提供最大的吞吐量。
這家初創(chuàng)公司使電子制造商能夠應(yīng)對IC封裝挑戰(zhàn)，以及器件性能、質(zhì)量和可靠性問題。

8. 小型化電子

小型化能夠應(yīng)用于幾個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，包括醫(yī)療保健和汽車行業(yè)應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)特定設(shè)備方面存在空間限制。以前，小型化概念受到實(shí)際操作、顯示器和電池的限制，但不受內(nèi)置電子設(shè)備的限制。
在保持速度、可靠性和效率的前提下，電子元件正在越小越好。這樣，小型化的另一個(gè)重要方面是將越來越多的功能集成到單個(gè)組件中。例如，nanonet傳感器和forksheet FET是小型化電子元件的兩個(gè)最新發(fā)展。

Alixlabs提供一種基于ALE的納米結(jié)構(gòu)制造方法

瑞典初創(chuàng)公司AlixLabs提供了一種基于原子層蝕刻（ALE）的方法，用于制造特征尺寸低于20納米的納米結(jié)構(gòu)。這家初創(chuàng)公司的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超越光學(xué)和電子束光刻分辨率限制的納米結(jié)構(gòu)制造。
該公司還為亞20納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的晶體管溝道縮放方式。此外，這允許更高水平的器件集成，從而降低成本，提高速度，并降低器件的能耗。

Spectricity提供光譜檢測解決方案

比利時(shí)初創(chuàng)公司Spectricity開發(fā)小型化集成光譜傳感解決方案。這家初創(chuàng)公司的專利晶圓級(jí)超光譜濾波器技術(shù)，結(jié)合CMOS集成工藝，導(dǎo)致了小型化的傳感器。
與其他解決方案不同，它的濾波器不需要復(fù)雜和龐大的光學(xué)器件或包裝、慢速掃描或復(fù)雜的校準(zhǔn)。因此，它可以生產(chǎn)與移動(dòng)設(shè)備的尺寸、功耗和成本要求兼容的傳感設(shè)備。

9.3D打印

電子工業(yè)中的增材制造消除了對電路板的需求。它可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和形狀。3D打印機(jī)還將電子元件制造為一個(gè)單一的連續(xù)部件，有效地創(chuàng)建了功能齊全的電子設(shè)備，只需要很少或不需要組裝。
因此，這種電子制造趨勢的實(shí)現(xiàn)加速了原型制作，提供了大規(guī)模定制，并分散了零件生產(chǎn)�？偟膩碚f，3D打印技術(shù)使3D設(shè)計(jì)方面的電子元件生產(chǎn)成為可能，不僅僅是2D，還有堆疊電路的新方法。

Vanguard Photonics為光子集成提供3D納米制造

德國初創(chuàng)公司Vanguard Photonics為光子集成提供3D納米制造。這家初創(chuàng)公司的技術(shù)通過實(shí)現(xiàn)小平面附加光束整形元件的原位打印，克服了大規(guī)模光子集成和系統(tǒng)組裝的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
該技術(shù)還能夠精確適應(yīng)非常不同的模式分布，并允許與成本有效的無源組裝技術(shù)兼容的對準(zhǔn)公差。這家初創(chuàng)公司自動(dòng)化組裝光子多芯片系統(tǒng)，具有高性能和多功能性。

ATLANT 3D Nanosystems公司提供原子層3D打印技術(shù)

丹麥初創(chuàng)公司ATLANT 3D Nanosystems開發(fā)原子層3D打印技術(shù)。它使材料、設(shè)備和微系統(tǒng)的開發(fā)和制造具有原子精度。這家初創(chuàng)公司的技術(shù)能夠在簡單和復(fù)雜的表面上逐個(gè)原子地進(jìn)行打印。
因此，它能夠?qū)崿F(xiàn)多材料、原子級(jí)精度和高度可擴(kuò)展的原子層制造，用于快速原型制作和微型和納米器件的制造。

10.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的快速增長為物聯(lián)網(wǎng)電子制造業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇。它重新評(píng)估制造過程并管理常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐。在其他方面，物聯(lián)網(wǎng)使電子制造機(jī)器能夠在數(shù)字連接的同時(shí)進(jìn)行自我處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
傳感器的制造也需要不斷改進(jìn)，因?yàn)閭鞲衅魇菍?shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵組件。此外，向5G設(shè)備的過渡需要完美、創(chuàng)新的芯片，以及更低成本、更高效的架構(gòu)。

Analogue Smith為物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)開發(fā)集成電路

新加坡初創(chuàng)公司Analogue Smith專門從事物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)的集成電路設(shè)計(jì)。這家初創(chuàng)公司為集成電路提供基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）的RF、模擬和數(shù)字功能集成。
這種基于CMOS的方法允許制造商在不影響性能要求的情況下降低成本。

Meyvnsystems提供物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)

新加坡初創(chuàng)公司Meyvnsystems為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)無線通信系統(tǒng)。這家初創(chuàng)公司根據(jù)通信距離、功耗和數(shù)據(jù)吞吐量要求，提供LTE Cat-M、NB-IoT、無線LAN、藍(lán)牙和5G系統(tǒng)。
這使得物聯(lián)網(wǎng)制造商能夠減少內(nèi)部通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并縮短開發(fā)周期。

在科技創(chuàng)新浪潮中，未來制造商的主要關(guān)注點(diǎn)是如何為特殊應(yīng)用制造高效和小型化的元件，為高質(zhì)量制造提供最有效的工具和流程。其中，先進(jìn)材料的使用和先進(jìn)包裝印刷技術(shù)的采用有助于實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，向有機(jī)電子產(chǎn)品的過渡使公司能夠解決全球?qū)﹄娮訌U物和可持續(xù)性的關(guān)注。其他創(chuàng)新也在影響該行業(yè)，如大數(shù)據(jù)和分析，以改善決策過程，優(yōu)化智能制造實(shí)踐和產(chǎn)出。（編輯：鐠元素）