艾新德魯夫執(zhí)行院長 曹幻實 （左） 安納芯半導體董事長、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(quán)？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？

共享單車的芯片在什么地方？

幻實（主播）：歡迎大家關注芯片揭秘，我是主播幻實，今天由我和謝博一起給大家?guī)硇痉鄞鹨蓪Ｆ?，下面請謝博先跟大家打個招呼！

謝志峰（主講人）：大家好，我是主講人謝志峰。

幻實（主播）：我們堅持做芯粉答疑，其中一個很大的原因是持續(xù)不斷地收到聽友們通過各個渠道發(fā)來的問題。這一期也總結(jié)了最近一個月給我們留言的一些優(yōu)質(zhì)問題，第一位是來自微信社群的用戶，昵稱是“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）：我先答一下第一個問題，功率器件和MEMS傳感器是兩類不同的產(chǎn)品。功率器件一般包括簡單的MOSFET管和現(xiàn)在汽車里常用的IGBT開關；而MEMS是微機電系統(tǒng)，比較多地用在加速度計和陀螺儀中。兩者在手機和運動手環(huán)上都有很多應用；另外，汽車中最常見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(tǒng)能夠把運動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)就被稱為MEMS技術(shù)。

MEMS傳感器的演變 （圖源：Yole Développement）

幻實（主播）：其實很多時候我們?nèi)ニ岩恍┬袠I(yè)報告會發(fā)現(xiàn)MEMS和傳感器這兩個詞是并列出現(xiàn)的，這可能會對我們的聽友產(chǎn)生的一些困擾。我們看下一個問題，聽友問：只看到了共享單車的車身二維碼，那芯片用在什么地方？

謝志峰（主講人）：共享單車是一種物聯(lián)網(wǎng)應用，物聯(lián)網(wǎng)里用到了幾顆關鍵的芯片。首先，我們掃描二維碼會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網(wǎng)路、衛(wèi)星等進行傳輸；另外，單車上還得安置用于定位的射頻芯片，它能讓衛(wèi)星、****之間互相溝通，從而實現(xiàn)開關鎖等功能。所以，表面上只是一個二維碼，其實背后有著很多通訊芯片來支撐。

共享單車中的射頻芯片 （圖源：武漢夢芯科技官網(wǎng)）

幻實（主播）：在以前，車鎖中也安裝了一些芯片，只不過現(xiàn)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，我覺得這是一個很好的進步。

謝志峰（主講人）：是的，量大了就能夠把成本降下來。

幻實（主播）：這位聽友的第三個問題是快速充電器內(nèi)是否用到了功率器件？

謝志峰（主講人）：是的，傳統(tǒng)的快充里面我們用 IGBT的MOS管，但現(xiàn)在更多的是用新材料，比如氮化鎵等第三代半導體材料?？傊β势骷梢杂霉璧募夹g(shù)來做，叫MOS管；也可以用一些氮化鎵、碳化硅等新材料來做。我看到未來大趨勢是會用氮化鎵的功率器件做快充。

幻實（主播）：沒錯，比如我現(xiàn)在就在用66W的快充給手機充電，基本一個小時可以完全充滿。一旦適應了這種節(jié)奏，就不愿再回到過去那種花好幾個小時才能充滿電的狀態(tài)了。

謝志峰（主講人）：對，技術(shù)的不斷改進和革命讓我們的生活更加方便，這是一個好的趨勢。

尼康二手光刻設備的水平和應用前景如何？

幻實（主播）：下一位聽友名叫“詩意飛雪”，在《大咖談芯》第十一期留了言。他的問題是：尼康已經(jīng)退出了光刻機市場，但是其二手設備在國內(nèi)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）：問題問得非常好，說明聽眾們對這個產(chǎn)業(yè)還有足夠的興趣和了解。其實在歷史上有很多光刻機公司，但是現(xiàn)在逐漸變成ASML一家獨大了。回溯到我剛?cè)胄械臅r候，那是上世紀八九十年代，當時最好的光刻機不是ASML，而是尼康。

當時，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》這本書里講到，當光刻機的光波長從193nm跨越到下一代的時候，尼康和佳能都選擇了157nm這個技術(shù)節(jié)點，而ASML聽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。ASML選了那條路，結(jié)果走通了。無論是成本、性能、未來的可拓展性，都獲得了市場的認可，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)路線的選擇讓這兩家公司從此喪失了先機，包括現(xiàn)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的技術(shù)節(jié)點，用尼康和佳能光刻機是個不錯的選擇，無論性能還是可靠性都非常好。

1995-2020年光刻機市場份額變化趨勢 （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（主播）：我們來看下一個聽友的問題，“度假風”在《大咖談芯》第四十三期節(jié)目“NB-IOT芯片應對物聯(lián)網(wǎng)大潮”中提問，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）：我們確實是通過掃碼來加密和解密，但二維碼和芯片在防偽應用上還是有區(qū)別的。兩者相比，二維碼很容易被復制，而芯片沒那么容易被復制，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。總之，芯片的防偽性能更好，也更難被復制，但同時遇到的新問題是芯片的制造成本會高。最近越來越多的公司嘗試把RFID電子標簽的成本降到很低，一旦成本下降，未來用RFID作為防偽標簽會是一個主流的方向。

幻實（主播）：其實我們對防偽這個市場一直在持續(xù)關注。如果有一種難以復制、成本不高的方案，我覺得是一個最優(yōu)解?，F(xiàn)在RFID芯片已經(jīng)越來越便宜，很多裸片能做到只要幾分錢，這對防偽市場會是一個非常利好的事情。最近我看到核酸檢測的時候有人會利用復制來的核酸碼逃過檢測，這說明二維碼在使用過程中確實會出現(xiàn)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(quán)？怎樣和IMEC合作？

幻實（主播）：本期的最后一個問題，“沒有翅膀的耗子”在《大咖談芯》第二百九十三期提問：請問謝院長，對于新設立的IDM，知識產(chǎn)權(quán)保護應該特別注重哪些方面？您以前講過除了做好自研技術(shù)的IP布局外，得到IMEC的專利授權(quán)很重要。據(jù)您所知，我國除華為和中芯外，還有哪些企業(yè)與IMEC建立了合作關系？IMEC在國內(nèi)有辦事機構(gòu)或代理嗎？

謝志峰（主講人）：實際上，不只是IDM公司，所有芯片制造公司包括代工廠都需要對技術(shù)專利進行關注。因為很多制造方面的專利已經(jīng)過期，涉及的技術(shù)就不用擔心侵權(quán)問題，但新技術(shù)在不斷出現(xiàn)，所以需要有專利保護來捍衛(wèi)自己的合法性。

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

IMEC與全世界的相關企業(yè)都有著合作，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(diào)一點，IMEC是一家研究機構(gòu)，他們只提供最基礎的技術(shù)，企業(yè)還需要在此基礎上進行二次開發(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(quán)工作，如果有需要聯(lián)系的，我們可以提供對接服務。

（IMEC)比利時微電子中心組織結(jié)構(gòu)圖 (圖源：中國國際科技交流中心）

幻實（主播）：是的，IMEC在世界范圍內(nèi)很有影響力，他們在中國區(qū)的團隊我們也是比較熟悉的，也會經(jīng)常和他們進行一些探討。他們在很多技術(shù)領域非常前沿，幾年前我們了解到他們在1nm的工藝節(jié)點上進行了探索，甚至還有一些成果。如果有聽友的公司需要和IMEC取得聯(lián)系，可以在后臺給我們留言，我們也愿意來對接。本期內(nèi)容就是這么多，非常感謝大家對我們的持續(xù)的關注，我們下期再見！

謝志峰（主講人）：下期再見。

芯友答疑將會以兩月一次的頻率更新，歡迎聽眾粉絲們積極留言！期待提出你的產(chǎn)業(yè)觀點與問題，我們會挑選有料、有趣、有價值的問題由主講人謝志峰博士為你獨家解答。更多精彩活動請持續(xù)關注芯片揭秘，我們一起共創(chuàng)國潮芯生態(tài)！