中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所：可拉伸、透氣、自粘附與多模態(tài)傳感的動態(tài)健康監(jiān)測電子皮膚

傳感新品

【中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所：可拉伸、透氣、自粘附與多模態(tài)傳感的動態(tài)健康監(jiān)測電子皮膚】

皮膚作為人體與外界互動的界面，既可以感知生物力學(xué)刺激，還可以通過表皮電生理信號采集來輔助早期臨床診斷和治療。已報(bào)道的各類電子皮膚器件多局限于單一傳感功能設(shè)計(jì)，難以實(shí)現(xiàn)對生物力學(xué)信號和電生理信號的同時(shí)采集。此外，傳統(tǒng)的電子皮膚存在制備方式復(fù)雜且難以量產(chǎn)、透氣性差、信號靈敏度低、惡劣環(huán)境信號不穩(wěn)定等限制因素。因此，開發(fā)能夠模擬人體皮膚特異屬性并具有多模態(tài)信號傳感功能的新型電子皮膚，有著重大的實(shí)用意義與挑戰(zhàn)性。

近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所程蔭副研究員和東華大學(xué)王黎明研究員合作開發(fā)了一種仿生人體皮膚的多層級結(jié)構(gòu)多功能電子皮膚（SPRABE-skin）。SPRABE-skin的制備基于靜電紡絲與油墨噴涂工藝的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了大面積制備與連續(xù)化生產(chǎn)。同時(shí)，SPRABE-skin集成了類皮膚的可拉伸、透氣、自粘附、自我保護(hù)等特異屬性以及生物力學(xué)/電生理學(xué)多模態(tài)信號傳感功能。

該電子皮膚具有類似人體組織的柔軟性(楊氏模量3.3 MPa)，在寬應(yīng)變范圍內(nèi)具有超高靈敏度(應(yīng)變?yōu)?85%時(shí)的靈敏度系數(shù)達(dá)到63494)，自粘附的電極-皮膚界面確保在動態(tài)干擾下也能獲取高保真度的生物電信號(心電ECG, 肌電EMG, 腦電EEG)?；赟PRABE-skin的可穿戴式信號采集系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對人體心電圖和跑步活動的無線、長期、動態(tài)監(jiān)測。

本項(xiàng)工作結(jié)合靜電紡絲和油墨噴涂制備多層級結(jié)構(gòu)電子皮膚，這兩種技術(shù)成熟可靠，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用普遍，實(shí)現(xiàn)了電子皮膚的簡單、連續(xù)、可擴(kuò)展制備。SPRABE-skin的多層結(jié)構(gòu)包括保護(hù)層（P-layer）、應(yīng)變傳感層（S-layer）、隔離層（I-layer）以及電極層（E-layer）。

保護(hù)層有助于抵御外部影響，應(yīng)變傳感層和電極層分別收集應(yīng)變和生物電位信號，隔離層避免了生物力學(xué)和生物電傳感之間的信號串?dāng)_?；陟o電紡絲和噴涂的制造策略易于擴(kuò)展，可獲得大面積SPRABE-skin（30×70 cm2）。由于SPRABE-skin在制造和加工上具有很高的靈活性，因此可以設(shè)計(jì)為不同的形狀和圖案（如繃帶和膠卷式）。

基于SPRABE-skin設(shè)計(jì)了可穿戴式信號傳感系統(tǒng)，用于無線、長時(shí)間和動態(tài)的醫(yī)療監(jiān)測。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從信號采集到智能手機(jī)實(shí)時(shí)讀取或通過個人電腦終端進(jìn)一步診斷分析。通過智能手機(jī)軟件界面可查看佩戴者的實(shí)時(shí)心電圖及運(yùn)動狀態(tài)?；赟PRABE-skin的可穿戴系統(tǒng)被證明具有足夠的柔軟性，并且透氣性良好，穿著舒適，即使在人體動態(tài)下也可以提供穩(wěn)定的生物力學(xué)和生物電信號。

傳感動態(tài)

【富士康退出195億美元合資企業(yè)，印度芯片制造藍(lán)圖也遭遇重挫？】

北京時(shí)間7月11日下午消息（蔣均牧）鴻海精密（Hon Hai Precision）退出了與印度韋丹塔集團(tuán)（Vedanta Group）在該國建立半導(dǎo)體和顯示器生產(chǎn)工廠的合資企業(yè)，這對印度支持半導(dǎo)體的計(jì)劃是一個打擊

在一份簡短的聲明中，富士康（Foxconn）表示，它已與韋丹塔合作了一年多以“將一個偉大的半導(dǎo)體想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)”，但決定不再推進(jìn)這一進(jìn)程。它還從一個實(shí)體中刪除了自己的名字，該實(shí)體現(xiàn)在完全由韋丹塔擁有。

兩家公司去年達(dá)成了一項(xiàng)協(xié)議，在印度總理納倫德拉·莫迪（Narendra Modi）的家鄉(xiāng)古吉拉特邦建立一家價(jià)值195億美元的合資企業(yè)，后者已將該國的芯片行業(yè)作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)。

富士康退出的原因尚不清楚，但5月底有報(bào)道稱，由于該合資企業(yè)不符合獲得融資的資格，印度政府正在考慮阻止其加入一項(xiàng)國家激勵計(jì)劃。

上個月，美國美光科技（Micron）宣布計(jì)劃投資8.25億美元，在古吉拉特邦建立一個新的芯片組裝和測試設(shè)施。

【聯(lián)合光電：公司已儲備4D毫米波雷達(dá)相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)取得一定研發(fā)成果并出樣品】

聯(lián)合光電7月10日在投資者互動平臺表示，在智能駕駛領(lǐng)域，公司主要產(chǎn)品包括車載鏡頭、毫米波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)相關(guān)產(chǎn)品、AR-HUD相關(guān)產(chǎn)品、車內(nèi)投影產(chǎn)品等，相關(guān)產(chǎn)品憑借技術(shù)優(yōu)勢已獲得比亞迪、蔚來、吉麥、江淮等多家汽車廠商定點(diǎn)。

其中，公司的毫米波雷達(dá)及其相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)成熟，公司已儲備了4D毫米波雷達(dá)的相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)取得一定的研發(fā)成果并出樣品，處于持續(xù)研發(fā)過程中。

中山聯(lián)合光電科技股份有限公司（簡稱“聯(lián)合光電”，股票代碼：300691）于2005年8月在火炬開發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)中心成立，經(jīng)過持續(xù)多年的科技創(chuàng)新和研發(fā)投入，形成了集光電產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、超精密加工及智能制造為一體的完整業(yè)務(wù)體系，技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)始終走在中國光學(xué)鏡頭制造行業(yè)的前列。在光學(xué)防抖、超高倍率變焦鏡頭、超高清4K激光顯示領(lǐng)域是國內(nèi)唯一獨(dú)立開發(fā)并規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)，高倍高清安防變焦鏡頭市占率全球第一。

公司擁有廣東省光學(xué)成像（聯(lián)合光電）工程技術(shù)研究中心、廣東省企業(yè)技術(shù)中心，正在建設(shè)廣東省精密光學(xué)成像工程實(shí)驗(yàn)室，集中精力打造創(chuàng)新平臺和自主知識產(chǎn)權(quán)體系，自主研發(fā)新技術(shù)產(chǎn)品并申請光學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專利達(dá)700多項(xiàng)，同時(shí)與研發(fā)機(jī)構(gòu)及戰(zhàn)略合作客戶建立以項(xiàng)目研發(fā)為載體、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究相結(jié)合的合作關(guān)系。公司堅(jiān)持研發(fā)投入，研發(fā)人員占公司總?cè)藬?shù)的30%以上，每年研發(fā)投入超過銷售收入的8%。

聯(lián)合光電在高清激光顯示、高端光學(xué)變焦鏡頭、單反相機(jī)鏡頭、手機(jī)攝像鏡頭的研發(fā)和制造方面處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平，能夠快速地為客戶提供定制化的光學(xué)產(chǎn)品綜合解決方案。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于4K激光顯示、視頻監(jiān)控、智能終端、車載成像系統(tǒng)、視訊會議、數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)VR產(chǎn)品等。公司已成為鴻合科技、比亞迪、Logitech、DxO、AXIS、Cognex、松下、日立、愛普生、索尼等知名客戶的重要合作伙伴。

【松下宣布增產(chǎn)半導(dǎo)體貼片機(jī)，投資 150 億日元擴(kuò)建中國和日本工廠】

7 月 11 日消息，據(jù)《日經(jīng)中文網(wǎng)》報(bào)道，松下控股旗下的松下 Connect 將增產(chǎn)半導(dǎo)體貼片機(jī)，并計(jì)劃投資約 150 億日元（當(dāng)前約 7.65 億元人民幣），擴(kuò)建日本甲府工廠和中國江蘇工廠。松下計(jì)劃到 2025 年貼片機(jī)產(chǎn)能比 2021 年增加五成。

貼片機(jī)對于智能手機(jī)和個人電腦等電子設(shè)備的生產(chǎn)至關(guān)重要，松下 Connect 預(yù)測 2030 年貼片機(jī)市場規(guī)模將從 2020 年的 3800 億日元（當(dāng)前約 193.8 億元人民幣）增加到 6300 億日元（當(dāng)前約 321.3 億元人民幣）。盡管 2023 年受智能手機(jī)生產(chǎn)和半導(dǎo)體行情停滯影響，預(yù)計(jì)貼片機(jī)需求將出現(xiàn)萎縮，但在純電動汽車和自動駕駛技術(shù)普及的背景下，松下預(yù)計(jì)貼片機(jī)長期需求將繼續(xù)增長。

根據(jù)新的投資計(jì)劃，松下 Connect 位于日本甲府的主力工廠產(chǎn)能將增加三成，而位于中國江蘇的工廠將在 2025 年前新建第二工廠，使其產(chǎn)能比 2021 年翻一番。

松下 Connect 目前在貼片機(jī)市場的份額在 3 成左右，與另一日企富士一起躋身世界前三。包括貼片機(jī)和焊接機(jī)在內(nèi)，松下 Connect 的“進(jìn)程自動化業(yè)務(wù)”2022 年度的銷售額為 2219 億日元（當(dāng)前約 113.17 億元人民幣），預(yù)計(jì)到 2030 年將提高至 4000 億日元（當(dāng)前約 204 億元人民幣）。

【現(xiàn)代汽車在定制芯片領(lǐng)域?qū)⒓哟蠛?a href="http://www.ttokpm.com/tags/英特爾/" target="_blank">英特爾合作】

7 月 11 日消息，現(xiàn)代汽車首席主席鄭義宣上周走訪了英特爾位于愛爾蘭的 Fab 24 工廠，該工廠專門從事 14 納米技術(shù)和 FinFET 晶體管結(jié)構(gòu)芯片的定制改造。

最新消息稱，現(xiàn)代汽車計(jì)劃開發(fā)自己的半導(dǎo)體組件，而英特爾是非常可靠的制造合作伙伴。

Business Korea 報(bào)道，現(xiàn)代正就 Genesis G90 的車機(jī)系統(tǒng)、起亞 EV9 的主動駕駛員輔助系統(tǒng)，和英特爾合作定制開發(fā)自己的處理器。

英特爾代表向現(xiàn)代汽車首席執(zhí)行官展示了 ROC 遠(yuǎn)程操作中心的工作，該中心可以一年 365 天快速監(jiān)控公司企業(yè)的活動，并靈活安排半導(dǎo)體元件的生產(chǎn)。

【智能傳感器和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈觀察丨 “河南芯”實(shí)力知多少】

半導(dǎo)體是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石，其發(fā)展水平已成為一國科技和產(chǎn)業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較長，上游包括半導(dǎo)體設(shè)備及零部件、半導(dǎo)體材料等支撐性產(chǎn)業(yè)，中游包括芯片設(shè)計(jì)、制造和封測三大環(huán)節(jié)，下游則有消費(fèi)電子、通信、人工智能等多種應(yīng)用領(lǐng)域。

河南高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，省委、省政府多次對重點(diǎn)事項(xiàng)進(jìn)行研究部署。近年來，我省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在不少環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了從無到有的突破，半導(dǎo)體材料如硅片、濕化學(xué)品、電子特氣、超純銅等細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)勢持續(xù)鞏固，專用設(shè)備、設(shè)計(jì)、制造、封測等環(huán)節(jié)不斷取得新突破，越來越多的“河南芯”成為制造業(yè)強(qiáng)省建設(shè)的新名片。

半導(dǎo)體關(guān)鍵材料有優(yōu)勢

焦作多氟多生產(chǎn)的用于芯片清洗、蝕刻等環(huán)節(jié)的超凈高純電子級氫氟酸進(jìn)入國際高端半導(dǎo)體制造供應(yīng)鏈，洛陽中硅高科生產(chǎn)的電子級多晶硅在第三代半導(dǎo)體碳化硅領(lǐng)域填補(bǔ)了國內(nèi)空白……

超凈高純電子級氫氟酸、電子級多晶硅都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。記者從省工業(yè)和信息化廳了解到，半導(dǎo)體關(guān)鍵材料是我省的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，在硅片、濕化學(xué)品、電子特氣、超純銅等方面有較好技術(shù)積淀并不斷有新突破，部分產(chǎn)品還打破了國外壟斷。

芯片制造離不開硅片，位于洛陽的麥斯克電子材料股份有限公司就是我國小尺寸硅片的代表性企業(yè)之一，該公司自主研發(fā)的4英寸至6英寸小尺寸硅拋光片在行業(yè)中具有重要地位。隨著8英寸硅拋光片需求增大，近年來麥斯克將8英寸硅拋光片作為主要生產(chǎn)方向，已具備100萬片年產(chǎn)能。

三氟化氮、四氟化碳、六氟化鎢……這些統(tǒng)稱為電子特氣，與傳統(tǒng)的工業(yè)氣體相比，電子特氣的純凈度極高，是超大規(guī)模集成電路、平板顯示器件、半導(dǎo)體發(fā)光器件生產(chǎn)中不可缺少的關(guān)鍵性原材料。河南昊華氣體是國內(nèi)特種氣體技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)，先后承擔(dān)多項(xiàng)國家科技攻關(guān)計(jì)劃，多個產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率第一。目前，該公司正圍繞創(chuàng)新鏈部署產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)一步豐富氣體產(chǎn)品組合，形成IC制造化學(xué)氣相沉積、離子注入、擴(kuò)散、蝕刻等前道工藝用電子特氣的產(chǎn)品體系，打造國內(nèi)一流、國際知名的電子化工材料供應(yīng)商及綜合服務(wù)商。

芯片多個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)零的突破

芯片處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，是現(xiàn)代科技“皇冠上的明珠”，芯片產(chǎn)業(yè)包含芯片設(shè)計(jì)、制造和封測三大環(huán)節(jié)。近年來，我省在芯片產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)了不少新突破，漢威科技、仕佳光子、信大捷安等企業(yè)成為各自細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，也成為河南制造新的名片。

專用芯片設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)。河南芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)主要涉及傳感、信息安全、光通信等部分專用領(lǐng)域，代表企業(yè)有漢威科技、日立信、森霸傳感、仕佳光子、信大捷安等，分布在鄭州、南陽、鶴壁等地，其中鄭州智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群入選2023中國百強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群。

芯片制造加速度。我省芯片制造方面原本基礎(chǔ)薄弱，近幾年新鄉(xiāng)芯睿電子、鶴壁仕佳光子相繼具備了芯片制造能力，目前工藝主要集中在成熟制程。其中，新鄉(xiāng)芯睿電子擁有一條6英寸傳感器芯片生產(chǎn)線，鶴壁仕佳光子在國內(nèi)率先量產(chǎn)PLC光分路器芯片，成功打破該市場被國外廠商長期壟斷的局面，目前已成為全球最大的光分路器芯片生產(chǎn)企業(yè)。

封測發(fā)展勢頭好。通過招商引資、開放合作，我省封裝、測試等產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了突破性發(fā)展。新鄭電子信息產(chǎn)業(yè)園引入的銳杰微擁有SiP（系統(tǒng)級封裝）、CSP（芯片級封裝）等先進(jìn)封裝技術(shù)。三門峽引入的中科微測一期高可靠封裝測試項(xiàng)目已建成投產(chǎn)。鶴壁引入的辰芯測試已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計(jì)全年測試芯片1000萬顆以上。

去年以來，我省在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上持續(xù)加碼，成立省科學(xué)院集成電路研究所，建設(shè)省智能傳感器MEMS平臺，發(fā)揮超硬材料優(yōu)勢布局金剛石半導(dǎo)體，不斷補(bǔ)鏈延鏈強(qiáng)鏈整合優(yōu)勢、握指成拳，產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁上快車道。

審核編輯 黃宇