光刻機二手設備火爆？物聯(lián)網(wǎng)都用芯片防偽？如何與IMEC合作？

艾新德魯夫執行院長(cháng) 曹幻實(shí) （左） 安納芯半導體董事長(cháng)、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(chē)的芯片在什么地方？

• 尼康二手光刻設備的水平和應用前景如何？

• 物聯(lián)網(wǎng)中用防偽二維碼不行嗎？為什么要用芯片？

• 如何保護知識產(chǎn)權？怎樣和IMEC合作？

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芯粉答疑 | 光刻機二手設備火爆？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(chē)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帶來(lái)芯粉答疑專(zhuān)期，下面請謝博先跟大家打個(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）：我們堅持做芯粉答疑，其中一個(gè)很大的原因是持續不斷地收到聽(tīng)友們通過(guò)各個(gè)渠道發(fā)來(lái)的問(wèn)題。這一期也總結了最近一個(gè)月給我們留言的一些優(yōu)質(zhì)問(wèn)題，第一位是來(lái)自微信社群的用戶(hù)，昵稱(chēng)是“孫悟空跑得快”。他想請謝博科普一下功率器件、傳感器、MEMS以及共享單車(chē)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(wèn)題，功率器件和MEMS傳感器是兩類(lèi)不同的產(chǎn)品。功率器件一般包括簡(jiǎn)單的MOSFET管和現在汽車(chē)里常用的IGBT開(kāi)關(guān)；而MEMS是微機電系統，比較多地用在加速度計和陀螺儀中。兩者在手機和運動(dòng)手環(huán)上都有很多應用；另外，汽車(chē)中最常見(jiàn)的氣囊里面也有加速度計，當然那是一種高精尖的加速度計。這些都是我們平常生活中用得到的產(chǎn)品。微機電系統能夠把運動(dòng)信號和電信號互相切換，變成我們芯片能夠處理的信號。這種技術(shù)就被稱(chēng)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)候我們去搜一些行業(yè)報告會(huì )發(fā)現MEMS和傳感器這兩個(gè)詞是并列出現的，這可能會(huì )對我們的聽(tīng)友產(chǎn)生的一些困擾。我們看下一個(gè)問(wèn)題，聽(tīng)友問(wèn)：只看到了共享單車(chē)的車(chē)身二維碼，那芯片用在什么地方？

謝志峰（主講人）：共享單車(chē)是一種物聯(lián)網(wǎng)應用，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(guò)網(wǎng)路、衛星等進(jìn)行傳輸；另外，單車(chē)上還得安置用于定位的射頻芯片，它能讓衛星、****之間互相溝通，從而實(shí)現開(kāi)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(zhù)很多通訊芯片來(lái)支撐。

共享單車(chē)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(chē)鎖中也安裝了一些芯片，只不過(guò)現在很多應用都發(fā)生了變化，這些都屬于物聯(lián)網(wǎng)細分下的小芯片了。非常感謝廣大的從業(yè)者把芯片做的那么便宜，我覺(jué)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(lái)。

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

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

幻實(shí)（主播）：沒(méi)錯，比如我現在就在用66W的快充給手機充電，基本一個(gè)小時(shí)可以完全充滿(mǎn)。一旦適應了這種節奏，就不愿再回到過(guò)去那種花好幾個(gè)小時(shí)才能充滿(mǎn)電的狀態(tài)了。

謝志峰（主講人）：對，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。

尼康二手光刻設備的水平和應用前景如何？

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

謝志峰（主講人）：問(wèn)題問(wèn)得非常好，說(shuō)明聽(tīng)眾們對這個(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公司，但是現在逐漸變成ASML一家獨大了?；厮莸轿覄側胄械臅r(shí)候，那是上世紀八九十年代，當時(shí)最好的光刻機不是ASML，而是尼康。

當時(shí)，尼康和佳能這兩家日本公司都能提供非常好的光刻機，我們在《芯事》這本書(shū)里講到，當光刻機的光波長(cháng)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)節點(diǎn)，而ASML聽(tīng)取了臺積電工程師林本堅的建議——浸潤式光刻機，把193nm的光刻機鏡頭浸在水中，它對折射率的改變可以等效做到157nm或者更小的光波長(cháng)。ASML選了那條路，結果走通了。無(wú)論是成本、性能、未來(lái)的可拓展性，都獲得了市場(chǎng)的認可，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(xiàn)的選擇讓這兩家公司從此喪失了先機，包括現在的EUV也是如此。但是，它們生產(chǎn)的成熟光刻機是非常好用的。所以，如果你不需要做到最先進(jìn)的技術(shù)節點(diǎn)，用尼康和佳能光刻機是個(gè)不錯的選擇，無(wú)論性能還是可靠性都非常好。

1995-2020年光刻機市場(chǎng)份額變化趨勢 （圖源：中國半導體論壇）

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(lái)看下一個(gè)聽(tīng)友的問(wèn)題，“度假風(fēng)”在《大咖談芯》第四十三期節目“NB-IOT芯片應對物聯(lián)網(wǎng)大潮”中提問(wèn)，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(guò)掃碼來(lái)加密和解密，但二維碼和芯片在防偽應用上還是有區別的。兩者相比，二維碼很容易被復制，而芯片沒(méi)那么容易被復制，比如RFID芯片作為一種電子標簽，它能對很多硬件加密，想要復制硬件是很困難的，而且成本也很高。成本一高，別人也就不值得去復制了?？傊?，芯片的防偽性能更好，也更難被復制，但同時(shí)遇到的新問(wèn)題是芯片的制造成本會(huì )高。最近越來(lái)越多的公司嘗試把RFID電子標簽的成本降到很低，一旦成本下降，未來(lái)用RFID作為防偽標簽會(huì )是一個(gè)主流的方向。

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

RFID芯片在防偽中的應用 （圖源：四川凱路威科技官網(wǎng)）

如何保護知識產(chǎn)權？怎樣和IMEC合作？

幻實(shí)（主播）：本期的最后一個(gè)問(wèn)題，“沒(méi)有翅膀的耗子”在《大咖談芯》第二百九十三期提問(wèn)：請問(wèn)謝院長(cháng)，對于新設立的IDM，知識產(chǎn)權保護應該特別注重哪些方面？您以前講過(guò)除了做好自研技術(shù)的IP布局外，得到IMEC的專(zhuān)利授權很重要。據您所知，我國除華為和中芯外，還有哪些企業(yè)與IMEC建立了合作關(guān)系？IMEC在國內有辦事機構或代理嗎？

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(chǎng)都需要對技術(shù)專(zhuān)利進(jìn)行關(guān)注。因為很多制造方面的專(zhuān)利已經(jīng)過(guò)期，涉及的技術(shù)就不用擔心侵權問(wèn)題，但新技術(shù)在不斷出現，所以需要有專(zhuān)利保護來(lái)捍衛自己的合法性。

除了專(zhuān)利以外，還有一些專(zhuān)有技術(shù)（Know-How）也是需要被當做知識產(chǎn)權來(lái)保護的，要么自研，要么授權。傳統上來(lái)說(shuō)，很多企業(yè)尋求授權的公司有老牌的IDM公司，也有IMEC（比利時(shí)微電子研究中心），還有意法半導體等，其實(shí)很多公司愿意來(lái)授權。相對而言，IMEC作為研發(fā)機構，更加樂(lè )意為各種新興公司提供技術(shù)授權。

IMEC與全世界的相關(guān)企業(yè)都有著(zhù)合作，不僅僅有中國大陸的華為、中芯國際等，國際上的一些頭部企業(yè)，如英特爾、臺積電、三星等，都在和IMEC合作。這里我要強調一點(diǎn)，IMEC是一家研究機構，他們只提供最基礎的技術(shù)，企業(yè)還需要在此基礎上進(jìn)行二次開(kāi)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工作，如果有需要聯(lián)系的，我們可以提供對接服務(wù)。

（IMEC)比利時(shí)微電子中心組織結構圖 (圖源：中國國際科技交流中心）

幻實(shí)（主播）：是的，IMEC在世界范圍內很有影響力，他們在中國區的團隊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。他們在很多技術(shù)領(lǐng)域非常前沿，幾年前我們了解到他們在1nm的工藝節點(diǎn)上進(jìn)行了探索，甚至還有一些成果。如果有聽(tīng)友的公司需要和IMEC取得聯(lián)系，可以在后臺給我們留言，我們也愿意來(lái)對接。本期內容就是這么多，非常感謝大家對我們的持續的關(guān)注，我們下期再見(jiàn)！

謝志峰（主講人）：下期再見(jiàn)。

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