光刻機(jī)二手設(shè)備火爆？物聯(lián)網(wǎng)都用芯片防偽？如何與IMEC合作？

艾新德魯夫執(zhí)行院長(zhǎng) 曹幻實(shí) （左） 安納芯半導(dǎo)體董事長(zhǎng)、創(chuàng)始人 謝志峰（右）

• 功率器件、傳感器、MEMS分別是什么？共享單車的芯片在什么地方？

• 尼康二手光刻設(shè)備的水平和應(yīng)用前景如何？

• 物聯(lián)網(wǎng)中用防偽二維碼不行嗎？為什么要用芯片？

• 如何保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)？怎樣和IMEC合作？

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芯粉答疑 | 光刻機(jī)二手設(shè)備火爆？物聯(lián)網(wǎng)都用芯片防偽？如何與IMEC合作？

功率器件、傳感器、MEMS分別是什么？

共享單車的芯片在什么地方？

幻實(shí)（主播）：歡迎大家關(guān)注芯片揭秘，我是主播幻實(shí)，今天由我和謝博一起給大家?guī)硇痉鄞鹨蓪Ｆ?，下面?qǐng)謝博先跟大家打個(gè)招呼！

謝志峰（主講人）：大家好，我是主講人謝志峰。

幻實(shí)（主播）：我們堅(jiān)持做芯粉答疑，其中一個(gè)很大的原因是持續(xù)不斷地收到聽友們通過各個(gè)渠道發(fā)來的問題。這一期也總結(jié)了最近一個(gè)月給我們留言的一些優(yōu)質(zhì)問題，第一位是來自微信社群的用戶，昵稱是“孫悟空跑得快”。他想請(qǐng)謝博科普一下功率器件、傳感器、MEMS以及共享單車的芯片在什么地方？快速充電器是否用到了功率器件？

謝志峰（主講人）：我先答一下第一個(gè)問題，功率器件和MEMS傳感器是兩類不同的產(chǎn)品。功率器件一般包括簡(jiǎn)單的MOSFET管和現(xiàn)在汽車?yán)锍Ｓ玫腎GBT開關(guān)；而MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)，比較多地用在加速度計(jì)和陀螺儀中。兩者在手機(jī)和運(yùn)動(dòng)手環(huán)上都有很多應(yīng)用；另外，汽車中最常見的氣囊里面也有加速度計(jì)，當(dāng)然那是一種高精尖的加速度計(jì)。這些都是我們平常生活中用得到的產(chǎn)品。微機(jī)電系統(tǒng)能夠把運(yùn)動(dòng)信號(hào)和電信號(hào)互相切換，變成我們芯片能夠處理的信號(hào)。這種技術(shù)就被稱為MEMS技術(shù)。

MEMS傳感器的演變 （圖源：Yole Développement）

幻實(shí)（主播）：其實(shí)很多時(shí)候我們?nèi)ニ岩恍┬袠I(yè)報(bào)告會(huì)發(fā)現(xiàn)MEMS和傳感器這兩個(gè)詞是并列出現(xiàn)的，這可能會(huì)對(duì)我們的聽友產(chǎn)生的一些困擾。我們看下一個(gè)問題，聽友問：只看到了共享單車的車身二維碼，那芯片用在什么地方？

謝志峰（主講人）：共享單車是一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)里用到了幾顆關(guān)鍵的芯片。首先，我們掃描二維碼會(huì)用到一種圖像傳感器CIS；其次我們需要芯片將收集到的信息通過網(wǎng)路、衛(wèi)星等進(jìn)行傳輸；另外，單車上還得安置用于定位的射頻芯片，它能讓衛(wèi)星、****之間互相溝通，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)鎖等功能。所以，表面上只是一個(gè)二維碼，其實(shí)背后有著很多通訊芯片來支撐。

共享單車中的射頻芯片 （圖源：武漢夢(mèng)芯科技官網(wǎng)）

幻實(shí)（主播）：在以前，車鎖中也安裝了一些芯片，只不過現(xiàn)在很多應(yīng)用都發(fā)生了變化，這些都屬于物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分下的小芯片了。非常感謝廣大的從業(yè)者把芯片做的那么便宜，我覺得這是一個(gè)很好的進(jìn)步。

謝志峰（主講人）：是的，量大了就能夠把成本降下來。

幻實(shí)（主播）：這位聽友的第三個(gè)問題是快速充電器內(nèi)是否用到了功率器件？

謝志峰（主講人）：是的，傳統(tǒng)的快充里面我們用 IGBT的MOS管，但現(xiàn)在更多的是用新材料，比如氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料?？傊?，功率器件可以用硅的技術(shù)來做，叫MOS管；也可以用一些氮化鎵、碳化硅等新材料來做。我看到未來大趨勢(shì)是會(huì)用氮化鎵的功率器件做快充。

幻實(shí)（主播）：沒錯(cuò)，比如我現(xiàn)在就在用66W的快充給手機(jī)充電，基本一個(gè)小時(shí)可以完全充滿。一旦適應(yīng)了這種節(jié)奏，就不愿再回到過去那種花好幾個(gè)小時(shí)才能充滿電的狀態(tài)了。

謝志峰（主講人）：對(duì)，技術(shù)的不斷改進(jìn)和革命讓我們的生活更加方便，這是一個(gè)好的趨勢(shì)。

尼康二手光刻設(shè)備的水平和應(yīng)用前景如何？

幻實(shí)（主播）：下一位聽友名叫“詩(shī)意飛雪”，在《大咖談芯》第十一期留了言。他的問題是：尼康已經(jīng)退出了光刻機(jī)市場(chǎng)，但是其二手設(shè)備在國(guó)內(nèi)很搶手，這些二手設(shè)備的水平和應(yīng)用前景如何？

謝志峰（主講人）：問題問得非常好，說明聽眾們對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)還有足夠的興趣和了解。其實(shí)在歷史上有很多光刻機(jī)公司，但是現(xiàn)在逐漸變成ASML一家獨(dú)大了?；厮莸轿覄?cè)胄械臅r(shí)候，那是上世紀(jì)八九十年代，當(dāng)時(shí)最好的光刻機(jī)不是ASML，而是尼康。

當(dāng)時(shí)，尼康和佳能這兩家日本公司都能提供非常好的光刻機(jī)，我們?cè)凇缎臼隆愤@本書里講到，當(dāng)光刻機(jī)的光波長(zhǎng)從193nm跨越到下一代的時(shí)候，尼康和佳能都選擇了157nm這個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，而ASML聽取了臺(tái)積電工程師林本堅(jiān)的建議——浸潤(rùn)式光刻機(jī)，把193nm的光刻機(jī)鏡頭浸在水中，它對(duì)折射率的改變可以等效做到157nm或者更小的光波長(zhǎng)。ASML選了那條路，結(jié)果走通了。無論是成本、性能、未來的可拓展性，都獲得了市場(chǎng)的認(rèn)可，而將大量精力投入到157nm研究的尼康和佳能公司就落后了。

這種技術(shù)路線的選擇讓這兩家公司從此喪失了先機(jī)，包括現(xiàn)在的EUV也是如此。但是，它們生產(chǎn)的成熟光刻機(jī)是非常好用的。所以，如果你不需要做到最先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，用尼康和佳能光刻機(jī)是個(gè)不錯(cuò)的選擇，無論性能還是可靠性都非常好。

1995-2020年光刻機(jī)市場(chǎng)份額變化趨勢(shì) （圖源：中國(guó)半導(dǎo)體論壇）

物聯(lián)網(wǎng)中用防偽二維碼不行嗎？

為什么要用芯片？

幻實(shí)（主播）：我們來看下一個(gè)聽友的問題，“度假風(fēng)”在《大咖談芯》第四十三期節(jié)目“NB-IOT芯片應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)大潮”中提問，物聯(lián)網(wǎng)中用防偽二維碼不行嗎？干嘛非要用芯片？

謝志峰（主講人）：我們確實(shí)是通過掃碼來加密和解密，但二維碼和芯片在防偽應(yīng)用上還是有區(qū)別的。兩者相比，二維碼很容易被復(fù)制，而芯片沒那么容易被復(fù)制，比如RFID芯片作為一種電子標(biāo)簽，它能對(duì)很多硬件加密，想要復(fù)制硬件是很困難的，而且成本也很高。成本一高，別人也就不值得去復(fù)制了?？傊?，芯片的防偽性能更好，也更難被復(fù)制，但同時(shí)遇到的新問題是芯片的制造成本會(huì)高。最近越來越多的公司嘗試把RFID電子標(biāo)簽的成本降到很低，一旦成本下降，未來用RFID作為防偽標(biāo)簽會(huì)是一個(gè)主流的方向。

幻實(shí)（主播）：其實(shí)我們對(duì)防偽這個(gè)市場(chǎng)一直在持續(xù)關(guān)注。如果有一種難以復(fù)制、成本不高的方案，我覺得是一個(gè)最優(yōu)解?，F(xiàn)在RFID芯片已經(jīng)越來越便宜，很多裸片能做到只要幾分錢，這對(duì)防偽市場(chǎng)會(huì)是一個(gè)非常利好的事情。最近我看到核酸檢測(cè)的時(shí)候有人會(huì)利用復(fù)制來的核酸碼逃過檢測(cè)，這說明二維碼在使用過程中確實(shí)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的漏洞。

RFID芯片在防偽中的應(yīng)用 （圖源：四川凱路威科技官網(wǎng)）

如何保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)？怎樣和IMEC合作？

幻實(shí)（主播）：本期的最后一個(gè)問題，“沒有翅膀的耗子”在《大咖談芯》第二百九十三期提問：請(qǐng)問謝院長(zhǎng)，對(duì)于新設(shè)立的IDM，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)應(yīng)該特別注重哪些方面？您以前講過除了做好自研技術(shù)的IP布局外，得到IMEC的專利授權(quán)很重要。據(jù)您所知，我國(guó)除華為和中芯外，還有哪些企業(yè)與IMEC建立了合作關(guān)系？IMEC在國(guó)內(nèi)有辦事機(jī)構(gòu)或代理嗎？

謝志峰（主講人）：實(shí)際上，不只是IDM公司，所有芯片制造公司包括代工廠都需要對(duì)技術(shù)專利進(jìn)行關(guān)注。因?yàn)楹芏嘀圃旆矫娴膶＠呀?jīng)過期，涉及的技術(shù)就不用擔(dān)心侵權(quán)問題，但新技術(shù)在不斷出現(xiàn)，所以需要有專利保護(hù)來捍衛(wèi)自己的合法性。

除了專利以外，還有一些專有技術(shù)（Know-How）也是需要被當(dāng)做知識(shí)產(chǎn)權(quán)來保護(hù)的，要么自研，要么授權(quán)。傳統(tǒng)上來說，很多企業(yè)尋求授權(quán)的公司有老牌的IDM公司，也有IMEC（比利時(shí)微電子研究中心），還有意法半導(dǎo)體等，其實(shí)很多公司愿意來授權(quán)。相對(duì)而言，IMEC作為研發(fā)機(jī)構(gòu)，更加樂意為各種新興公司提供技術(shù)授權(quán)。

IMEC與全世界的相關(guān)企業(yè)都有著合作，不僅僅有中國(guó)大陸的華為、中芯國(guó)際等，國(guó)際上的一些頭部企業(yè)，如英特爾、臺(tái)積電、三星等，都在和IMEC合作。這里我要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，IMEC是一家研究機(jī)構(gòu)，他們只提供最基礎(chǔ)的技術(shù)，企業(yè)還需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。

上海就有IMEC的辦事處，也有我們艾新德魯夫的校友在里面主持一些授權(quán)工作，如果有需要聯(lián)系的，我們可以提供對(duì)接服務(wù)。

（IMEC)比利時(shí)微電子中心組織結(jié)構(gòu)圖 (圖源：中國(guó)國(guó)際科技交流中心）

幻實(shí)（主播）：是的，IMEC在世界范圍內(nèi)很有影響力，他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的團(tuán)隊(duì)我們也是比較熟悉的，也會(huì)經(jīng)常和他們進(jìn)行一些探討。他們?cè)诤芏嗉夹g(shù)領(lǐng)域非常前沿，幾年前我們了解到他們?cè)?nm的工藝節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行了探索，甚至還有一些成果。如果有聽友的公司需要和IMEC取得聯(lián)系，可以在后臺(tái)給我們留言，我們也愿意來對(duì)接。本期內(nèi)容就是這么多，非常感謝大家對(duì)我們的持續(xù)的關(guān)注，我們下期再見！

謝志峰（主講人）：下期再見。

芯友答疑將會(huì)以兩月一次的頻率更新，歡迎聽眾粉絲們積極留言！期待提出你的產(chǎn)業(yè)觀點(diǎn)與問題，我們會(huì)挑選有料、有趣、有價(jià)值的問題由主講人謝志峰博士為你獨(dú)家解答。更多精彩活動(dòng)請(qǐng)持續(xù)關(guān)注芯片揭秘，我們一起共創(chuàng)國(guó)潮芯生態(tài)！