淺談“現代工業糧食”集成電路新工藝

集成電路被譽為“現代工業糧食”,是關系國家安全和國民經濟命脈的戰略性、基礎性和先導性產業。在十四五規劃中,集成電路被列為7個國家重點關注的科技領域之一,是中國集中發力的重要創新型產業。
將納米材料和印刷技術結合,可以從根本上節省材料,減少污染,對傳統行業產生根本性的變革。印刷技術隨著材料的進步,會一步一步把人類推向一個更高智慧的階段。

集成電路行業目前存在哪些問題?
集成電路廣泛地應用在眾多領域,是國家的命脈產業。目前整個行業存在以下幾個問題:
1. 傳統的硅基集成電路制造技術非常復雜且投入巨大,其核心制造工藝已被少數大公司壟斷,如臺積電、三星、英特爾等。
2. 原材料、設備等受到進口“卡脖子”問題的影響,制約了我國集成電路、半導體行業的發展。
3. 現階段,集成電路制造工藝的提升已逼近物理極限,集成電路產業也不再依賴單一器件發展。
4. 傳統的集成電路采用光刻的蝕刻工藝進行生產,是高能耗、多污染、碳排放量高的產業。
5. 大量的蝕刻集成電路廢棄,酸洗等處理工藝也會造成二次環境污染。即使按照環保要求處理,也會對環境造成嚴重的污染和不可逆的破壞。

綠色印刷電子技術在集成電路技術迅速發展并遇到瓶頸的時候,起到什么樣的作用?
綠色印刷電子技術的最大優勢是:綠色環保、柔性化、低成本、大面積。
綠色印刷電子技術可印刷于任何可油墨化的材料、制作在各類型襯底基材上,因此與其他如有機電子、塑料電子、紙電子、柔性電子、透明電子及可穿戴電子都有關聯性。
哈深智材基于重點研究更低成本、高性能的新型導電漿料及綠色印刷工藝。依賴于這一新材料、新技術,有望形成一個新興產業,引導電子技術的變革。

哈深智材在這個領域有什么樣研究進展和核心技術能力?
電子設備中的集成電路芯片都是通過復雜的光刻、顯影、蝕刻等一系列加工步驟實現的。
綠色印刷電子技術則是利用精密印刷技術來制作電子器件或電路,主要是導電材料進行圖案化印刷,通過簡單步驟就能形成傳統集成電路芯片的圖形結構,區別于傳統的減材制造導致的環境污染和材料浪費,是一種綠色環保的增材制造技術。

哈深智材以哈爾濱工業大學(深圳)柔性印刷電子技術研究中心為依托,憑借多年研究和實驗,研發出的新型環保納米級銀包銅導電漿料,具有優良導電性能。漿料采用納米銀包銅微粒作為導電填料,大大降低原材料成本,具有可媲美目前銀漿產品的導電性能和更為優異的安全可靠性。

相比簡單使用納米銅顆粒制備導電漿料,納米銀包銅采用覆銀層進行抗氧化處理,能夠有效提高漿料的耐候性和使用壽命,具有電導率高、化學穩定性高、不易氧化等優點。
導電漿料制備堅持綠色環保,無塑料、無污染,除必要的有機溶劑之外,無對環境和人體有毒副作用的化學物質,所使用的離子液體也可回收再利用。
目前柔性綠色印刷電子技術可以應用在哪些領域?未來發展如何?
柔性綠色印刷電子技術目前已接近成熟,一系列新型柔性電子器件實現了應用。我司也基于此研發及生產了RFID標簽、可穿戴電子等成熟產品,并申請了相應的知識產權。其他產業化項目,如血糖檢測試紙、電子仿生皮膚、智能包裝、5G陶瓷濾波器也在研發實驗中。

在集成電路制造領域使用柔性綠色印刷工藝,是電子信息產業與新工藝、新材料高度融合的結果。這樣的跨界融合往往催生革命性質的技術質變,從而徹底改變一種傳統,可能會成為下一代萬物智能的重要賦能技術。
以柔性綠色印刷電子為核心,著力發展“饑餓科技”,即柔性電子、人工智能、材料科學、泛物聯網、空間科學、健康科學、能源科學和數據科學等八大關鍵核心科學技術與戰略性新興產業,是我國在顛覆性科技創新前沿領域開道超車的重要戰略機遇。
目前哈深智材采用什么樣的生產工藝,能給客戶帶來什么的價值?
柔性綠色印刷工藝采用卷對卷印刷,具有環境友好、生產成本低、柔性化、工藝簡便、原材料損耗少、設備投資少等優點。
在材料的使用上也可避免像光刻技術浪費95%以上材料的問題,采用印刷方式印制,使用率在90%以上。以長期發展角度來看,印刷方式會比傳統光刻技術的成本低很多。

哈深的納米銀包銅技術和柔性印刷電子技術,能帶來什么樣的社會價值?
柔性印刷電子技術創造性地將納米銀包銅技術應用于集成電路的制造,工藝上從做復雜“減法”到做簡單“加法”,綠色環保無污染;開啟了印刷集成電路的新模式,創造傳統集成電路制造無法實現的新產品、新應用。
增材制造是未來制造業的發展方向。柔性綠色印刷是一種增材加工方法,只需要印刷、燒結兩步工藝便可,能實現無塑料、無污染、零排放。有效利用材料、減少化學廢物產生,在可能的情況下進行回收,實現綠色或“可持續”。
推進柔性綠色印刷電子應用,能夠有效減少整體排放,提升環境友好度,實現碳中和。在大面積推廣和應用下,有效規避傳統集成電路的固有缺陷,避免對環境二次污染,實現碳達峰。
為什么選擇建立無錫物聯網中心?
區域政策:2009年國務院批復同意無錫建設國家傳感網創新示范區,省委、省政府提出“物聯網發展看無錫”的建議。無錫高新區是全國最早的國家傳感網創新示范區、無錫物聯網產業發展的核心區。創新技術在這里先導策源、優質資源在這里先行集聚、示范應用在這里先試探索。
無錫作為物聯網行業試點中心城市,目前已經形成了規模化的產業集聚效應。物聯網應用產業供給完善,上下游通路閉環,商業環境生態優秀。無論是原材料供應,還是系統集成和研發企業都匯聚于此。
同時無錫擁有無錫物聯網產業研究院、江南大學、東南大學等研究機構和學校云集,各公司也將物聯網產業試點中心立足無錫,物聯網生態環境完善。
無錫作為長三角的核心地帶,毗鄰蘇州、上海、南京、杭州,基本實現了半小時經濟圈的中心位置,能有效輻射周邊產業。

江蘇哈深物聯科技有限公司立足中國物聯網重鎮——無錫,能夠有效輻射長三角產業群,匯聚行業資源,有效提升行業知名度和影響力。借助無錫物聯網產業優勢,以我們的核心技術和專業能力,為中國物聯網行業發展做出貢獻。



