Основные тенденции в производстве электроники в 2022 году включают использование передовых материалов, органической электроники и миниатюризацию. Кроме того, такие инновационные технологии, как искусственный интеллект (AI) и Интернет вещей (IoT), играют важную роль в обеспечении интеллектуальных методов производства, а также выступают в качестве драйверов роста отрасли.
Поэтому стартапы и масштабируемые компании все чаще разрабатывают инновации в области проектирования и производства электронных компонентов для обеспечения высокой эффективности и совместимости. Аналогичным образом, 3D-печать позволяет отрасли производства электроники стать более динамичной и экономически эффективной. Наряду с органической электроникой, основные тенденции в производстве электроники повышают эффективность, долговечность и устойчивость промышленной и бытовой электроники.
Использование передовых материалов, внедрение передовых технологий упаковки и печати для производства помогает достичь многих целей. Аналогичным образом, переход на органическую электронику помогает компаниям решать глобальную проблему электронных отходов и экологической устойчивости. Кроме того, на отрасль влияют и другие инновации, такие как большие данные и аналитика, позволяющие улучшить процесс принятия решений.
10 тенденций в производстве электроники и 20 перспективных стартапов в 2022 г.
Содержание:
Передовые инновационные материалы
Полупроводниковая промышленность десятилетиями зависела от кремния, и существует предел того, как далеко можно зайти в травлении, литографии и нанесении рисунка на кремниевый материал. В результате инновации, направленные на повышение производительности интегральных схем, приходят из новых материалов и архитектур. Стартапы и масштабные компании разрабатывают альтернативы кремнию и другие полупроводниковые материалы или композиты, такие как графен, наноматериалы, GaN и SiC, для достижения высокой производительности и эффективности.
Odyssey Semiconductor разрабатывает полупроводниковый материал GaN
Американская компания Odyssey Semiconductor создает высокоэффективный полупроводниковый материал на основе нитрида галлия (GaN) для переключения мощности. Их технология обработки GaN позволяет реализовать GaN-устройства с вертикальной проводимостью тока, что расширяет область применения напряжения от 1 000 В до более 10 000 В. Фактически, эта технология выходит далеко за рамки применения в бытовой электронике и находит применение в таких областях, как электромобили, управление промышленными двигателями и энергетические сети.
Water Front Graphene предлагает графеновые наноуглеродные материалы
Японский стартап Water Front Graphene производит графеновые наноуглеродные материалы для изготовления электроники. Они способны производить и продавать графен в количестве, используемом для производства. Конкретные области применения включают сенсорные панели, проводящие чернила и 3D-печать, суперконденсаторы, автомобили, тепловые материалы и полупроводники.
Органическая электроника
Органическая электроника обладает огромными преимуществами по сравнению с традиционной неорганической электроникой. Это связано с тем, что они экономически эффективны, гибки, неразрывны, оптически прозрачны, легки и потребляют мало энергии. Кроме того, рост осведомленности об устойчивом развитии и экологичности производства привлекает производителей к выбору органической электроники. Кроме того, разработка схем с микробными компонентами или производство устройств из биоразлагаемых и перерабатываемых материалов станет следующей тенденцией в производстве электроники.
Более того, применение органических материалов для производства электронных устройств позволяет производителям электроники использовать более безопасное, меньшее количество и более доступное сырье. Следовательно, это создает новые возможности для бизнеса компаний, что, несомненно, даст им конкурентное преимущество в долгосрочной перспективе.
Flask предлагает материалы для устройств органической электроники
Японский стартап Flask разрабатывает материалы для применения в различных продуктах, таких как органические дисплеи, органическое освещение и органические солнечные батареи. Примеры материалов включают материалы для переноса электронов, материалы для инжекции электронов, светоизлучающие материалы, материалы для покрытия и материалы для органических солнечных батарей. Использование этих материалов помогает производителям устройств удовлетворять такие требования клиентов, как высокая эффективность, низкое энергопотребление, высокая надежность, а также адаптация к материалам следующего поколения.
Koala Tech разрабатывает органический полупроводниковый лазерный диод
Японский стартап Koala Tech разрабатывает органический полупроводниковый лазерный диод. Технология лазерного диода основана на органических флуоресцентных полупроводниках, которые обычно легче, менее вредны и быстрее перерабатываются в тонкие пленки. Это позволяет производителям использовать органический полупроводниковый лазерный диод в качестве недорогого источника света, который легко интегрируется в OLED и органические электронные платформы.
Искусственный интеллект
Решения, основанные на искусственном интеллекте, становятся все более популярными во всех отраслях. ИИ влияет на рост производства полупроводников двумя способами: во-первых, путем увеличения спроса на инновационные электронные компоненты с поддержкой ИИ, а во-вторых, улучшая процессы производства и проектирования продукции. Традиционные методы имеют ограничения для реорганизации циклов разработки продукции, улучшения процессов проектирования продукции, снижения количества дефектов и ускорения доставки продукции на рынок.
Но прикладной искусственный интеллект решает все эти проблемы. Внедрение предиктивного обслуживания на производственных линиях также помогает производителям сократить время простоя. Таким образом, искусственный интеллект является одной из самых важных технологий среди тенденций в области производства электроники.
Cybord разрабатывает программное обеспечение для проверки компонентов на основе искусственного интеллекта
Израильский стартап Cybord предлагает программное обеспечение для проверки компонентов на основе искусственного интеллекта. Для этого они используют технологию визуального контроля на основе искусственного интеллекта. Оно способно выполнять поиск материалов, производство и управление дефектами отдельных компонентов и собранного продукта в целом. Внедрение этого программного обеспечения на производственных предприятиях помогает компаниям электроники гарантировать, что каждый собранный компонент на 100% подлинный и не испорченный.
Celus предлагает инженерную платформу на базе искусственного интеллекта
Немецкий стартап Celus создает инженерную платформу на базе искусственного интеллекта для автоматизации всех ручных операций в процессе проектирования. Платформа стартапа автоматически находит подходящие компоненты с помощью блоков информации о компонентах, доступных в инженерной платформе. Таким образом, она помогает разрабатывать и генерировать схемы и планировать печатные платы одним щелчком мыши. Она также разработана для полной интеграции в существующую среду производства электроники и автоматизации процесса от концепции до проектирования. В целом, он помогает производителям сократить время разработки продукта и снизить сложность процесса разработки.
Интернет вещей
Быстрый рост Интернета вещей представляет собой беспрецедентную возможность для индустрии производства электроники. Он переоценивает процесс производства и управляет методами, которые труднодостижимы при использовании традиционных подходов. Другими словами, IoT позволяет электронным производственным машинам самостоятельно обрабатывать и хранить данные, будучи подключенными к цифровой сети. Постоянное совершенствование производства датчиков также необходимо, поскольку датчики являются ключевыми компонентами, обеспечивающими работу приложений IoT. Кроме того, переход к устройствам с поддержкой 5G требует безупречных инновационных чипов с более эффективными архитектурами при более низкой стоимости.
AnalogueSmith разрабатывает интегральную схему для сенсорных узлов IoT
Сингапурский стартап AnalogueSmith специализируется на разработке интегральных схем для сенсорных узлов IoT. Аналоговые и радиочастотные цепи являются критически важными для всех интегральных схем, и стартап предлагает интеграцию радиочастотной, аналоговой и цифровой функциональности на основе комплементарного металл-оксид-полупроводника (КМОП). Такой подход на основе КМОП помогает снизить затраты без ущерба для требований к производительности.
Cygnusemi предлагает чип для подключения 5G
Китайский стартап Cygnusemi работает над чипом для подключения 5G. Кроме того, компания специализируется на производстве периферийных чипов и интегрированных прикладных чипов для сценариев 5G Internet of Everything. Их продукция призвана обеспечить передовые возможности подключения к интеллектуальным устройствам и умным городам, позволяя производителям электроники внедрять качественные чипы в свои интеллектуальные продукты.
Встраиваемые системы
Встраиваемые системы являются неизбежной частью любого электронного устройства в настоящее время, и они играют решающую роль в определении скорости, безопасности, размера и мощности устройств. Поскольку мы находимся на этапе перехода к подключенному миру, существует высокий спрос на встраиваемые системы. Поэтому в сфере разработки и производства таких систем происходит множество инноваций, направленных на повышение производительности, безопасности и возможностей подключения. Кроме того, на предприятиях по производству электроники эти системы полезны для повышения эффективности управления и мониторинга машин.
Dover Microsystems разрабатывает решения для обеспечения безопасности на уровне процессора
Американская компания Dover Microsystems предлагает решения для защиты устройств от сетевых атак на уровне процессора. Их технология на базе аппаратного обеспечения действует как телохранитель для главного процессора, контролируя каждую выполняемую инструкцию на предмет ее соответствия набору правил безопасности, защиты и конфиденциальности. Таким образом, она позволяет процессорам в режиме реального времени защищать себя от использования уязвимостей программного обеспечения. Таким образом, интеграция их технологии во встраиваемые системы помогает производителям решать проблемы, связанные с безопасностью устройств.
Luos предоставляет оркестратор с открытым исходным кодом и в режиме реального времени для распределенных архитектур
Французский стартап Luos разрабатывает оркестратор с открытым исходным кодом и в режиме реального времени для распределенных архитектур, позволяющий легко проектировать, тестировать и развертывать встраиваемые приложения. Решение стартапа инкапсулирует аппаратные и программные функции в виде микросервисов. Таким образом, каждый микроконтроллер взаимодействует и распознает друг друга, но при этом остается независимым друг от друга. Кроме того, стартап предлагает многократно используемый профиль конфигурации и обеспечивает большую гибкость в цикле разработки оборудования.
Печатная электроника
Печать электронных компонентов на полупроводниковой подложке является наиболее эффективным способом снижения общей стоимости производственного процесса. Поэтому производители постоянно пытаются решить эту задачу, изыскивая новые технологии и совершенствуя традиционные технологии печати. В отличие от традиционных полупроводников, в которых в качестве схем используются крошечные провода, печатная электроника опирается на проводящие чернила и часто гибкие пленки и способна печатать в любом месте. Кроме того, прогресс в технологиях печати также помогает области гибкой гибридной электроники получить достаточный импульс. Поэтому стартапы и масштабные компании разрабатывают решения для передовых технологий печати.
Omniply разрабатывает технологию расслаивания для печатной электроники
Канадский стартап Omniply предлагает технологию расслаивания, которая облегчает отделение гибких схем от их жесткого носителя. Она позволяет создавать высокопроизводительные электронные устройства на гибких подложках без ущерба для характеристик устройства и без изменения производственной инфраструктуры. Эта технология расслоения делает процесс более дешевым, а также более простым и экологичным по сравнению с традиционными методами расслоения. Кроме того, она позволяет преодолеть ограничения по разрешению и надежности, связанные с печатной электроникой при использовании традиционной инфраструктуры КМОП для изготовления устройств.
Mateprincs предлагает функциональные чернила или материалы для печатной электроники
Испанский стартап Mateprincs производит функциональные краски или материалы для печатной электроники. Они производят материалы специально для производства электронных устройств с использованием таких технологий печати, как струйная печать, печать на плоском экране, щелевое покрытие и офсетная литография. В целом, их продукция помогает производителям электроники выпускать качественную печатную продукцию.
Передовая упаковка интегральных схем
В последние годы упаковка микросхем стала актуальной темой наряду с дизайном микросхем. Традиционный способ масштабирования устройства, основанный на законе Мура, сегодня имеет свои ограничения. Другой способ получить преимущества масштабирования — поместить несколько сложных устройств в усовершенствованную упаковку. Поэтому производители полупроводников разрабатывают новые передовые технологии упаковки ИС, чтобы обеспечить большую интеграцию кремния во все более миниатюрные корпуса. Это также позволяет производителям предлагать индивидуальные решения и повышать производительность за счет вертикальной укладки модульных компонентов. Кроме того, передовая упаковка ИС оптимизирует производство, чтобы сбалансировать потребности клиентов и общие затраты.
PHIX предлагает сборку и упаковку фотонных интегральных схем
Голландская компания PHIX предоставляет услуги по сборке и упаковке фотонных интегральных схем (ФИС). Чтобы сделать PIC частью модуля с поддержкой фотоники, ее необходимо соединить с такими компонентами, как оптическое волокно, другие PIC, решения для охлаждения и электроника. Стартап способен разработать и изготовить упаковку, в которой эти соединения будут выполнены. PHIX помогает полупроводниковой промышленности оптимизировать конструкцию, процесс и оборудование для ПОС и модулей, а также увеличить масштабы производства.
Onto Innovation разрабатывает передовое оборудование для упаковки ИС
Американский стартап Onto Innovation создает оборудование для передовых процессов упаковки для полупроводниковой промышленности. Система JetStep W2300, разработанная компанией, оснащена специализированной оптикой с большим полем и ключевыми системными преимуществами для обеспечения максимальной пропускной способности без ограничения разрешения и наложения. Это позволяет производителям электроники решать проблемы упаковки ИС, а также вопросы производительности, качества и надежности устройств.
Миниатюризированная электроника
Миниатюризация позволила использовать электронику в нескольких новых областях применения. В частности, приложения в здравоохранении и автомобильной промышленности имеют ограничения по пространству с точки зрения внедрения конкретных устройств. Ранее концепция миниатюризации была ограничена практичностью их использования, дисплеем и батареей, но не встроенной электроникой. Поэтому появляются инновации, позволяющие сделать электронные компоненты как можно меньше, сохранив при этом скорость, надежность и эффективность. Другим важным аспектом миниатюризации является интеграция все большего количества функций в один компонент. Например, датчики из нанонитей и форкшетные FET — вот несколько последних разработок в области миниатюрных электронных компонентов.
Alixlabs предлагает метод производства наноструктур на основе ALE
Шведская компания AlixLabs предлагает метод изготовления наноструктур с характерным размером менее 20 нм, основанный на атомно-слоевом травлении (ALE). Их технология позволяет изготавливать наноструктуры за пределом разрешения оптической и электронно-лучевой литографии. Она также позволяет получить экономически доступный способ масштабирования каналов транзисторов для технологических узлов с размером менее 20 нм. Кроме того, это позволяет повысить уровень интеграции устройств, что, в свою очередь, снижает стоимость, увеличивает скорость и снижает энергопотребление устройств.
Spectricity предлагает решения для спектрального зондирования
Бельгийская компания Spectricity разрабатывает миниатюрные интегрированные решения для спектрального зондирования. Их запатентованная технология гиперспектральных фильтров на пластинах в сочетании с процессами интеграции КМОП позволяет создавать миниатюрные датчики. В отличие от других решений, их фильтры не требуют сложной и громоздкой оптики или упаковки, медленного сканирования или сложной калибровки. Таким образом, получаются сенсорные устройства, совместимые с требованиями к размерам, энергопотреблению и стоимости мобильных устройств.
Аддитивное производство
3D-печать в производстве электроники устраняет необходимость в плоских печатных платах. Она позволяет создавать новые инновационные конструкции и формы, которые не могли быть получены традиционным способом. 3D-принтеры также изготавливают электронные компоненты как единую, непрерывную деталь, создавая полностью функциональную электронику, практически не требующую сборки. Следовательно, внедрение этой тенденции в производстве электроники ускоряет процесс создания прототипов, обеспечивает массовую адаптацию и выгоду от децентрализованного производства деталей. В целом, технология 3D-печати сделала возможным производство электронных компонентов с точки зрения 3D-дизайна, а не только 2D, с новыми способами укладки схем.
Vanguard Photonics обеспечивает 3D-нанофабрикацию для фотонной интеграции
Немецкий стартап Vanguard Photonics предлагает 3D-нанофабрикацию для фотонной интеграции. Технология компании решает ключевые проблемы крупномасштабной фотонной интеграции и сборки систем, позволяя печатать на месте элементы, формирующие луч. Она также позволяет точно адаптировать сильно различающиеся профили мод и обеспечивает допуски на выравнивание, совместимые с экономически эффективными методами пассивной сборки. В целом, стартап прокладывает путь к автоматизированной сборке фотонных многочиповых систем с высокой производительностью и универсальностью.
ATLANT 3D Nanosystems предлагает технологию атомарно-слоевой 3D-печати
Датский стартап ATLANT 3D Nanosystems разрабатывает технологию атомно-слоевой 3D-печати. Она позволяет разрабатывать и производить материалы, устройства и микросистемы с атомарной точностью. Технология стартапа способна выполнять печать на простых и сложных поверхностях атом за атомом. Таким образом, она позволяет использовать многоматериальные, атомарно точные и высокомасштабируемые передовые технологии атомно-слоевой печати для быстрого прототипирования и производства микро- и наноустройств.
Иммерсивные технологии
На различных этапах производства электроники существует большая зависимость от человеческой рабочей силы. Поэтому существуют возможности для человеческих ошибок, и это, безусловно, влияет на общую эффективность производства. Применение иммерсивных технологий является эффективным решением для преодоления этих проблем. Такие решения проверяют объекты проектирования во всех возможных масштабах, тем самым устраняя дефекты в продукции на стадии проектирования. В частности, они обнаруживают ошибки проектирования в схемах, а также распространенные производственные ошибки, такие как сколы, отсутствие паяльных площадок и некачественные выводы, еще до начала производства. Кроме того, это облегчает обучение персонала, разработку прототипов, техническое обслуживание сборки и позволяет операторам визуализировать рабочие процессы до перенастройки производственных линий.
inspectAR предлагает набор инструментов дополненной реальности для контроля печатных плат
Канадская компания inspectAR предлагает набор инструментов дополненной реальности для производства и тестирования печатных плат. Он получает информацию о конструкции печатной платы и затем сопоставляет ее с калибровочными изображениями образца печатной платы с помощью дополненной реальности. Программное обеспечение вместе с набором инструментов используется для определения положения печатной платы. Далее он проверяет плату через формат дополненной реальности. В целом, это помогает проверять, отлаживать, дорабатывать и собирать печатные платы за меньшее время, без ошибок и разочарований, тем самым повышая производительность.
Misterine предлагает программные решения на основе дополненной реальности
Misterine — чешский стартап, предлагающий программное обеспечение с дополненной реальностью для сборочных линий. Решение стартапа визуально поддерживает сложные процедуры сборки с помощью пошаговых инструкций. Кроме того, система интерактивна, а функция компьютерного зрения немедленно обнаруживает ошибки и уведомляет пользователей. Таким образом, система исключает человеческие ошибки, снижает общую рабочую нагрузку и повышает эффективность сборочных операций.
Новые комментарии: