面向柔性电子技术的微电子芯片研究进展

随着科技的不断发展,人类的生活和工作方式发生了天翻地覆的变化,电子产品也不例外。传统电子产品通常都是硬质的,形状和尺寸都是固定的,但是对于一些特殊环境和应用场景,这样的电子产品显然并不适用。柔性电子技术应运而生,它通过使用柔性材料和高度集成化的技术,可以制造出任意形状和尺寸的电子产品。其中,微电子芯片作为柔性电子技术的重要分支,也成为科研界和产业界的研究热点。本文综述了面向柔性电子技术的微电子芯片最新研究进展,重点梳理了不同领域柔性微电子芯片的技术突破,介绍了柔性微电子芯片在医疗监测、可穿戴设备、机器人、物联网等新兴领域的应用情况,并对其未来发展进行了展望。

21世纪微电子芯片设计技术发展方向

文章主要阐述了 2 1世纪微电子芯片技术及其发展的三个方向 :1 )遵照 Moore定律和按比例缩小原理继续高速发展 ;2 )系统芯片 (SOC) ;3 )智能芯片 。

微电子芯片热电冷却系统的传热特性

针对微电子芯片热管理技术的现状和传统冷却技术的不足,建立微电子芯片热电冷却装置及其性能测试系统,采用热阻分析模型对传热过程进行研究。结果表明:在热电冷却过程中,帕尔帖效应占主导作用,TEC(热电冷却系统)自身热阻θ2随工作电流I的增大而降低。当芯片功率为20W时,芯片与TEC冷面的界面热阻θ1在I为2.1A时取得最小值0.461℃·W-1。系统总热阻θtotal随I的增大先减小后增大,当芯片功率为20W时,θtotal在I为2.1A时取得最小值0.344℃·W-1,系统的最佳工作电流和系统总热阻都随芯片功率的增加而增大。

SOC技术在微电子芯片设计中的应用

随着社会的快速发展和科技的快速进步,传统的ASIC已不能满足市场经济的需要,这时系统芯片设计在社会发展大趋势下诞生。就现阶段我国经济发展状况来看,系统芯片技术已成为我国芯片设计的主要发展趋势,但是,由于其是刚刚兴起的产业,人们对其技术掌握的程度不深,且有很多人对SOC技术的了解极少,基于以上种种原因,笔者从不同方面介绍了系统芯片技术。

核酸主动式杂交微电子芯片及其应用研究进展

介绍了基于电场作用下核酸主动杂交原理的微电子芯片的微加工方法、分析系统组成、杂交分析技术原理 ,综述了该技术在点突变分析、单核苷酸多态性分析、简单串联重复序列分析、芯片上多重链替代扩增、病原物检测等方面的应用进展。

打破国际垄断 中兴微电子芯片崭露头角

截至目前,中兴微电子共申请芯片专利1435件,拥有芯片研发人员约2000人,在18年的积累中设计了多个系列的芯片产品,涵盖了无线系统、有线系统、无线终端、有线终端等各种芯片的设计,另外在ASIC设计服务方面也具备了充足发言权。

中星微电子芯片再创佳绩

中星微电子“星光移动”手机多媒体芯片全球销量目前突破1亿枚大关。这是继2006年“星光”数字多媒体芯片全球销量破亿后的又一次历史突破，同时也标志着中关村高科技企业产业化又有了新的突破。据悉，中星微已经占据了全球PC图像输入领域60％以上的市场份额，基于在PC图像输入芯片领域的积累和7大核心技术的突破，中星微电子已经成长为全球为数不多的具有全线手机多媒体芯片产品的半导体公司，能以完备的产品线满足客户对手机多媒体芯片的任何差异化需求。

ＢＳ—０２５７１新型微电子芯片的散热装置

随着集成电路的更大规模化，单位面积的电路功率也越来越大，随之要求的单位面积散热功率也越来越大，且已接近传统的空气强制对流冷却能力的极限（１００Ｗ／ｃｍ＾２），故迫切需要一种新型的芯片散热装置来保证电路工作的可靠性。利用硅微加工技术，并参照人体循环系统，在硅片上制造了一种新型的微通道（通道直径为微米级）散热器，冷却流体则在通道中流动换热。该散热器由于是以硅片为原材料，故能方便地实现与芯片的一体化。且该散热器具有非常好的热有效性，散热能力达到３００Ｗ／ｃｍ＾２。该．产品也可用于解决台式机ＣＰＵ在笔记本中使用的散热难题，由于不再使用风机散热，能大大降低噪声。

“类脑”无线网络可处理数千微芯片数据

据报道,美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对传感器网络的新设计,使得芯片可植入体内或集成到可穿戴设备中。每个亚毫米大小的硅传感器都可模仿大脑中神经元通过电活动尖峰进行通信。

SnAgCu焊料蠕变行为试验及微电子功率模块热疲劳失效检测

焊料良好的力学行为是微电子芯片高可靠性的重要保证。在交变温度载荷作用下,焊料层的蠕变特性往往直接决定电子芯片的使用寿命。因此开展焊料蠕变行为测试,了解电子芯片热疲劳失效机理是力学专业学生理解并应用力学理论解决工程实际问题的有效尝试。该文结合国家新旧能源转换背景,研发了一组芯片焊料蠕变测试与损伤检测平台,开展了SnAgCu焊料蠕变性能及微电子功率模块的热疲劳失效行为研究,为工科学生创造了良好的创新型实践条件。教学实践结果表明,此次实验有助于学生掌握材料蠕变行为的检测原理、过程以及在微电子芯片热疲劳评估中的应用,加深了学生对专业知识在工程实际应用的认识,提升了学生的学习兴趣。

树型微通道网络芯片热沉的试验研究

微通道热沉是解决高热流密度微电子芯片散热的一种有效途径.利用微电子加工技术在硅片上制作了具有树型微通道网络的电子芯片热沉,在加热面上集成了微型Pt薄膜电阻式温度传感器并用来测量加热面的温度分布,搭建了微通道热沉性能测试试验平台,进行了热沉的流动和传热性能测试.结果表明,本试验研究结果和已有的数值模拟结果相吻合,从而验证了树型微通道的优越性和应用的可行性.

DNA芯片的发展和应用

DNA 芯片技术是一门物理学、微电子学与生命科学交叉综合的高新科技,对它的研究既具有重大的学术价值,又具有明显的高新科技产业化的前景。在21世纪,DNA 芯片对人类生活的影响将是极其深远和广泛的,并将成为引导人们一生平安健康的指南。

程京：活跃的中国生物芯片领域

日前，美国《财富》杂志载文指出，在20世纪科技史上有两件事影响深远：一是微电子芯片，它是计算机和众多家电的心脏，它改变了我们的经济和文化生活，并已进入每一个家庭；另一个是生物芯片，它将改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗，极大地提高人口素质和健康永平。从某种意义上说，如果20世纪属于微电子芯片的话，21世纪则是生物芯片的时代。

生物芯片:生物领域中的革命

美国《财富》杂志载文指出,在20世纪科技史上有两件事影响深远:一是微电子芯片,它是计算机和众多家电的心脏,它改变了我们的经济和文化生活,并已进入每一个家庭;另一个是生物芯片,它将改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗,极大地提高人口素质和健康水平。从某种意义上说,如果20世纪属于微电子芯片的话,21世纪则是生物芯片的时代。

德国建立欧洲顶尖纳米电子技术研发基地

前不久，德围联邦教科部联手萨克森州政府与三家工业企业签署了一项备忘录．拟在德累斯顿建立一个欧洲顶尖纳米电子技术研发基地。目前，德雷斯顿已是欧洲集产学研为一体的最大的微电子技术基地．生产极为复杂的围际领先水平的芯片，并在过去几年内借助持续不断的投资提供了两万多个工作岗位。

美国昂飞公司(Affymetrix)奏响生物芯片领域的主旋律

20世纪以来的科技史上有两项影响深远的发明，一是微电子芯片，另一项就是生物芯片，生物芯片的出现是近年来高新技术领域中极具时代特征的重大进展，是微加工技术、IT技术与生物技术等综合交叉形成的高新技术，它改变了生命科学的研究方式。作为生物芯片技术的开拓者也是全球最大的生物芯片公司美国昂飞（Affymetrix）公司在产品创新研究的进程中不断实现着企业的战略发展，并在推动该领域发展的进程中发挥着举足轻重的作用。