電子集成技術的案例
“電子集成技術”全面解析
今天，我們從物理結構和電氣連接兩大判據，總結了七種電子集成技術。
干貨 | “電子集成技術”全面解析
全國人民熱情高漲，國家也采取一系列措施來積極應對：首先，集成電路終于成為了一級學科，對集成電路領域的投入也日益加大，各大高校相繼成立集成電路學院，南京還專門成立了一所集成電路大學......
集成電路屬于電子集成技術的一種，那么，現在的電子集成技術發展到了什么程度呢？
先進的電子集成技術可以在不到芝麻粒大小的1平方毫米內集成1億只以上的晶體管，一個指甲蓋大小的芯片上集成的晶體管數量可輕松超過100億甚至更多，而目前地球上的總人口才不到80億。
這篇原創文章對“電子集成技術”進行了全面的解析，讀者可以了解到：電子集成 (5+2) 分類法，2D集成，2D+集成，2.5D集成，3D集成，4D集成，Cavity集成，Planar集成，共七種集成方式。
展開 市場 | 一文看懂硅基光電集成技術
如，目前難以實現單片硅光集成，而是需要以硅為襯底，外接激光器，實現混合集成。硅基光混合集成 （OEIC）可以說是過渡方案，但是在目前理論為突破前提下的可落地方案。當前，業界對于硅基激光器的研究已實現了一定突破，未來有望實現單片集成的全光芯片。
InP單片光子集成已有多年的發展歷史，目前已實現大規模集成的應用突破。硅基光子集成技術研究歷史較短，但研究力量和關注度極高，目前已有小批量落地產品。Infinera是大規模InP PIC技術及產業的領導者；Intel、Luxtera等致力于硅基光子集成的研究，對推動產業應用做了大量貢獻。
硅光子除了在通信電子領域有廣闊應用前景，在光伏能源、自動控制、航空航天中均有重要作用。
硅光集成（OEIC）--光模塊成為可見的落地應用
硅基光電集成（OEIC），即在硅的襯底上，實現光子的傳輸。其分為單片集成和混合集成。目前，光波復用/解復用、光波長調諧和變換等器件已可實現單芯片集成，而光模塊需要混合集成。雖然混合集成是過渡方案，但使得硅光技術在光模塊領域有了落地的應用。
目前的混合集成方案是在硅基上同時制造出電子器件和光子器件，將電子器件（Si-Ge量子器件、HBT、CMOS、射頻器件、隧道二極管等）、光子器件（激光器、探測器、光開關、光調制器等）、光波導回路集成在同一硅片或SOI上。
展開 研究電子束金屬3D打印：集成X射線、熱成像、可見光等成像技術
“這項技術非常令人著迷，”該小組的機械工程研究生Luis Izet Escano說。“只需在我們的機器上運行一次，我們就能同時看到打印過程的多個關鍵點。”
△2019年，他們的Al-10Si-Mg激光粉末床熔合過程的高x射線圖像。激光功率設定為520 W，掃描速度為0.6 m/s。在30,173 Hz下記錄x射線圖像，有效曝光時間為100 ps。在圖像中，定量測量了熔體池和汽壓形態、凝固速率、熔體流動速度和粒子濺射速度。還揭示了不同缺陷的產生機制。圖片來IZET ESCANO
該團隊克服了在研究電子束粉末床融合過程遇到的幾個關鍵技術難題。例如，保持了過程所需的高真空，減輕了測量中真空泵的振動，制造特殊的觀察口，使同步加速器的x射線能夠有效地穿透。
他們宣稱，該技術不僅是世界上第一個可以多方面觀察電子束粉末床熔融打印過程的“窗口”，而且未來具有更為廣闊的用途。
“系統的開發和集成一直是一個巨大的挑戰，因為它需要多個工程領域的專業知識，”Escano說。“現在，我們機器的靈活性使我們能夠非常快速地進行實驗和收集數據——這將加速我們對這種3D打印技術的基本理解和研究。”
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干貨 | 2.5D和3D集成有何不同？看完這篇你就懂了
導 讀
當今，如果要評選國人最關注、最熱門的詞語，我想“集成電路”一定高票當選！
由于“卡脖子”事件，集成電路成了懸在中國人頭上的“達摩克利斯之劍”，一日不解決，就一日不能睡安穩覺。
全國人民熱情高漲，國家也采取一系列措施來積極應對：首先，集成電路終于成為了一級學科，對集成電路領域的投入也日益加大，各大高校相繼成立集成電路學院，南京還專門成立了一所集成電路大學......
集成電路屬于電子集成技術的一種，那么，現在的電子集成技術發展到了什么程度呢？
先進的電子集成技術可以在不到芝麻粒大小的1平方毫米內集成1億只以上的晶體管，一個指甲蓋大小的芯片上集成的晶體管數量可輕松超過100億甚至更多，而目前地球上的總人口才不到80億。
這篇原創文章對“電子集成技術”進行了全面的解析，讀者可以了解到：電子集成 (5+2) 分類法，2D集成，2D+集成，2.5D集成，3D集成，4D集成，Cavity集成，Planar集成，共七種集成方式。
展開 集成式電子液壓制動系統的復合制動協調控制
圖1 不舒適度指數
Fig.1 Discomfort index
電子液壓制動系統(electro-hydraulic brake system, EHB)是汽車液壓制動系統的發展趨勢，具有響應快速、制動力精確控制、易于實現再生制動等突出優點.本文基于文獻[12]提出的集成式電子液壓制動系統(integrated-electro-hydraulic brake system，I-EHB)，并采用液壓力控制算法對復合制動過渡工況沖擊度進行研究.第1節介紹I-EHB系統的結構和工作原理.第2節介紹復合制動總體策略.第3節提出了雙閉環反饋和電機力修正的協調策略.第4節對液壓制動系統介入制動和再生制動力撤出制動兩種過渡工況進行了仿真和臺架試驗，證明了控制策略的有效性.
1 集成式電子液壓制動系統
I-EHB由制動踏板單元、液壓驅動單元、制動執行單元和控制系統4部分組成，如圖2所示，圖中，ECU為電控單元，DC/AC為逆變器，ESC為電子穩定性控制單元,MC1、MC2為主缸的兩個腔.其中制動踏板單元提供駕駛員的制動踏板感覺，包括制動踏板、次級主缸、踏板模擬器、踏板模擬器電磁閥(電磁閥3)、次級主缸電磁閥(電磁閥1)；液壓驅動單元為系統提供動力源，包括電機和減速傳動機構等；制動執行單元與傳統的制動系統結構保持一致，包括主缸、液壓管路等.解耦缸實現系統解耦，即實現正常制動時，制動踏板與制動主缸不直接相連.正常模式下，駕駛員踩下制動踏板，次級主缸的制動液注入到踏板模擬器，產生踏板感覺，同時制動踏板推桿推動解耦缸活塞壓縮解耦缸液壓腔，此時電磁閥2處于打開狀態，使得解耦缸內制動液流入儲液罐，如此實現了制動踏板不再直接與制動主缸相連.工作時，電子液壓制動系統根據上層制動力分配策略計算出的目標液壓力以及壓力傳感器反饋的實際液壓力構成壓力閉環，時刻控制著電機應產生相應的力矩大小
展開 集成電路 | 華中科技大學成立未來技術學院和集成電路學院
來源 ：中國新聞網、長江日報
7月14日華中科技大學未來技術學院、集成電路學院7月14日在武漢同時揭牌成立，將著眼于新一輪科技革命和產業變革大勢，致力于培養相關領域創新型人才，推動產業發展。
華中科技大學未來技術學院是教育部2021年5月批準成立的首批12所未來技術學院之一，由中國科學院院士丁漢擔任院長。
丁漢表示，未來技術學院服務國家戰略需求，圍繞“大工程、大健康”承擔重大項目，依托武漢光電國家研究中心、國家數字化設計與制造創新中心等重大科研平臺，在智能制造、生物醫學成像、光電子芯片與系統、人工智能等未來核心關鍵技術上取得突破，支撐創新拔尖人才培養。
自1960年創辦半導體相關專業以來，華中科技大學先后獲批國家集成電路人才培養基地、國家示范性微電子學院、國家集成電路產教融合創新平臺，積累了雄厚的集成電路學科基礎。
據介紹，學院著眼于未來科學技術原創，瞄準國家未來發展的國之戰略重器，針對產業發展的邏輯體系凝練未來戰略方向，旨在建立以交叉研究為基礎的人才培養模式，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈之間的有機融合，進而推動高校體制機制創新，落實未來科技創新領軍人才的前瞻性和戰略性培養。
展開 Nature子刊：可拉伸擴展的多功能集成電子皮膚！
基于皮膚這種多功能生物模型，科學家們開展了一門新興學科研究——觸感電子學（俗稱“電子皮膚”，Electronic skin, E-skin），用來模仿皮膚的感覺功能如觸覺、溫度感知等功能。
目前，電子皮膚在柔性或彈性基底上制作具備探測壓力、溫度或其他刺激的傳感器及陣列，可感知周圍環境中的各種物理、化學、生物等信號，將有助于開發新型人機接口、智能機器人、仿生假肢等智能化系統。此外，電子皮膚的重要發展趨勢是多功能化與多重刺激同步監測。
近日，在中國科學院北京納米能源與系統研究所研究員潘曹峰、中科院外籍院士王中林的指導下，潘曹峰課題組博士化麒麟、副研究員鮑容容等提出了一種柔性可拉伸擴展的多功能集成傳感器陣列，成功將電子皮膚的探測能力擴展到7種，實現溫度、濕度、紫外光、磁、應變、壓力和接近等多種外界刺激的實時同步監測。
研究人員通過微納加工技術，制備出大倍率（8倍及以上，可根據需要設計）的聚酰亞胺（PI）拉伸結構網絡，其中包括眾多傳感器節點和蜿蜒拉伸結構。基于這種拉伸結構網絡，多種傳感器能夠以二維分布式或三維疊層式結構進行多功能化集成，并且多種傳感單元可獨立工作而不互相影響。
利用基底的可拉伸性能，可實現電子皮膚的探測面積擴張，為其進一步的功能擴展提供了便利。此外，研究人員利用這種電子皮膚制造出一種具有定制化功能集成的智能假肢，既賦予了假肢觸覺功能，也使假肢具備了溫度感知的能力。該研究將有助于開發新型人機接口、智能機器人、仿生假肢等智能化系統，多功能集成電子皮膚還可同步監測周邊環境多種變量，用于人體健康監測等領域。相關研究成果發表在《自然-通訊》上。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-017-02685-9
— END —
展開 基于集成式電子駐車系統EPB的自主泊車冗余制動方案
博世車身穩定性控制系統ESC（又叫ESP）和電子助力制動系統i-Booster在主流電動車中裝載率高，在其基礎上拓展出滿足制動冗余要求的組合是個兼顧性能和成本的選擇。不過這并不是冗余制動系統的唯一解，比如i-Booster主要搭載在混動或純電車上，在只有ESC系統的車型上需要其他制動冗余方案來支持RPA或AVP。對于這一點，德國汽車工業協會發布的VDA 305標準中就給出了一種答案，即在集成式電子駐車系統EPB的基礎上進行改造，組成ESC液壓制動和EPB卡鉗制動的組合以實現自主泊車要求的冗余制動。接下來將對這套冗余制動系統進行介紹。
3. 集成式電子駐車系統EPB的自主泊車制動冗余方案
3.1. VDA305誕生的背景
目前電子駐車系統EPB幾乎已是10萬以上車型的標配，正在逐步替代手剎。EPB由兩部分組成：
產生駐車力的駐車執行機構（卡鉗和控制卡鉗的電機）
控制駐車執行機構的電子控制單元（ECU），包含軟件和硬件。
電子手剎正在逐步替代機械手剎
實際上，市場上99%的EPB系統都是集成式的，即共用ESC(Electric Stability Control, 電子穩定性系統)的ECU，將EPB系統的軟件集成到ESC軟件中，在ESC的硬件基礎上做一些改動以支持EPB的硬件需求。
為什么如此設計呢？EPB系統除了提供駐車功能外，還能在行車過程中控制制動液壓的實現備份制動，而液壓執行機構是集成于ESC系統中的；而ESC系統所包含的輪速傳感器可以為EPB系統提供車速這一關鍵參數以確定當前車速是否能夠駐車。
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
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『分享』FLOMERICS IAE ThermaL電子產品熱設計集成分析環境(IAE)-59M
FLOMERICS IAE ThermaL
FLOMERICS IAE Thermal.part01.rar
FLOMERICS IAE Thermal.part1.rar
FLOMERICS IAE Thermal.part2.rar
FLOMERICS IAE Thermal.part3.rar
FLOMERICS IAE Thermal.part4.rar
南工IAM黃維院士、于海東教授、呂剛教授《Nano Energy》：在日常用品表面集成多種功能的柔性智能電子器件
研制在聚合物等功能材料表面集成多種功能的柔性智能電子器件正成為新興電子產業的一種發展趨勢，可以將多種功能集成在一種可穿戴器件上，能夠實現日常生活的多種智能應用，在人類健康和人體活動監測等方面具有廣闊的應用前景。但是，讓一種器件具有多種智能顯然具有很大的挑戰，僅僅器件的制備流程就比較復雜。因此，如何研發簡便的制備方法，確保日常生活用品能夠承擔多種新功能就變得越來越重要，將對可穿戴柔性智能電子器件的發展產生深遠的影響。
近期，南京工業大學先進材料研究院的黃維院士、于海東教授和呂剛教授團隊開發了一種電子智能創可貼，通過簡單地將銀納米線網絡和聚四氟乙烯/聚二甲基硅氧烷混合物涂覆在傳統的創可貼表面，可以賦予傳統創可貼多種新的功能。制備的智能創可貼能夠表現出卓越的摩擦電特性和優異的應變傳感特性。這種創可貼不僅可以像傳統創可貼一樣用來療養傷口，還可以實現自供電的活動傳感和人機互動交流，為研發多功能傳感器件提供了一種廉價、方便和高效的方案，為可穿戴柔性智能電子器件的創新性發展開辟出廣闊發展空間。這項研究工作以“Smart band-aid: Multifunctional and wearable electronic device for self-powered motion monitoring and human-machine interaction”為題發表在期刊《Nano Energy》上。（DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106840）
圖 1. 電子智能創可貼的設計和柔性的展示。
展開 嘉賓官宣| 電子紙技術大講堂直播——無源取電技術與電子紙
寶山科技節亮點活動之一
“沉浸式”直播——帶您身臨其境
行業專家蒞臨解讀技術
圓桌論壇互動
直播大咖
深圳市每開創新科技有限公司
國內一家專注于在超低功耗環境下，提供微能源抓取及通信整體解決方案的創新“無電物聯網”平臺服務商，也是目前國內一家在該領域擁有自主知識產權、且具有端到端量產交付能力的提供商。
特邀嘉賓
上海市包裝技術協會副秘書長 黃昌海
上海市包裝技術協會副秘書長，上海市包裝技術協會物流包裝專業委員會秘書長，《上海包裝》雜志主編
ISTA運輸包裝教育委員會副主席，并歷任ISTA（國際安全運輸協會）中國區理事及技術委員（2013-2019）
上海市首批認證包裝工程師（2007年）
20年+包裝行業工作經驗，擅長整體包裝解決方案設計、運輸包裝測試與實驗室管理、包裝材料應用型項目研究與開發。
寧波喜悅智行科技股份有限公司 包裝工程經理 劉文俊
寧波喜悅智行科技股份有限公司是一家專業研發、生產和銷售可循環包裝器具的企業， 在本行業擁有30 多年的生產經驗。
直播內容
深入解讀無源取電技術及產品
當電子紙產品越來越豐富的時候，無源NFC技術能和電子紙擦出什么樣的新火花？
專注于無線射頻取電技術方案的每開創新，本次作為主講嘉賓，將在電子紙產業聯盟展廳的“智慧辦公”、“智慧民航”以及“智慧物流”為大家展示運用無源取電技術的相關產品，并為我們詳細解讀無源NFC技術和電子紙的N種可能！
展開 先進集成電路技術展望
應引導中國大陸集成電路設計企業、制造企業、封測企業相互支持、協同合作，通過技術整合解決晶圓級三維堆疊技術及相關互連技術、電路的系統性集成設計等難題。在芯片級三維集成方面，需首先突破先進工藝技術難題，讓企業“有米下炊”、有芯粒可用；芯粒技術涉及芯片設計、制造、封裝、電子設計自動化（Electronic Design Automation, EDA）等多方面技術，所以要加強集成電路產業聯動性；此外，鼓勵企業和高校互動交流，加強跨界人才的培養，為芯粒技術培養更多新生力量。
（4）鼓勵研發集成電路新概念、新原理、新設計方法。集成電路里程碑式的技術突破一般是由高校、科研院所完成理論和實驗論證，并由企業實現產業化。而基于新概念、新原理、新設計方法的創新性工作，本身根植于集成電路現有體系，部分研究成果在短期內有望服務于產業化。所以，應重視基礎性研究，進一步強化國家科技重大專項、國家自然科學基金、省部級基金等項目對集成電路學科的支持力度，增大科研項目覆蓋面，多渠道大力支持集成電路技術的發展。
（5）積極引入其他學科的先進技術。該部分研究成果正處于前期研究階段甚至是概念探索階段，距離實際產業化還有一定距離，但是其中部分成果極有希望推動中國集成電路技術跨越式進步。
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