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第三代半导体技术观察:当电路能被“编织”,元器件行业将迎来哪些变革?

时间:2026-02-10 13:10:31来源:本站

2026年初,复旦大学团队在顶级期刊上发表了研究成果,成功在极细的弹性纤维内部集成了大规模电路。与传统硬质芯片相比,纤维集成电路拥有四大优势:极度柔韧可弯曲拉伸、环境耐受性强机洗碾压后仍能工作、生物兼容性好,并且能与现有芯片制造工艺兼容。这一突破解决了柔性电子设备长期需要内置硬质芯片的矛盾,使得电子器件可以从“缝合进去”变成直接“编织进去”。


技术原理解析:三大突破构建技术壁垒

  • 多层螺旋结构:借鉴“卷寿司”的思路,在纤维内部像弹簧一样螺旋堆叠多层电路,极大地利用了有限空间,实现了很高的元件集成密度。
  • 超平整表面处理:通过特殊工艺将纤维表面处理得极其光滑,以满足精密电路制造的要求。
  • 防护与稳定结构:在电路外层包裹致密的柔性防护薄膜,形成“外柔内刚”的结构,既能抵御外界侵蚀,又能缓冲形变应力,保证电路稳定。
  • 兼容现有工艺:其制造方法与现有成熟的芯片光刻工艺高度兼容,已初步具备规模化生产的可能。


商业化道路:巨大市场正在形成

  • 产业链初步建立:从上游的特殊柔性材料,到中游的精密制造设备,再到下游的智能穿戴、医疗健康等应用,相关产业链已开始布局。
  • 成本与产能规划:目前成本较高,但通过改进连续制造技术,未来成本有望大幅下降。计划在2026年进行试验线生产,2027年实现更大规模的连续制备。
  • 核心应用场景:这项技术有望率先应用于脑机接口,实现超高密度信号采集;智能电子织物,让衣物本身具备显示和交互功能;和虚拟/增强现实,如高精度触觉反馈手套等领域。


对元器件行业的长远启示

对功率器件封装的革新启示

当前挑战:传统封装散热方式与刚性形态存在矛盾,且内部寄生参数影响高频性能。

纤维技术可能带来的思路:

  • 柔性散热:将功率芯片集成在柔性基板上,通过编织形成立体的散热网络。
  • 减少内部干扰:利用多层螺旋结构实现芯片与封装一体化,优化内部电气连接,减少性能损耗。


对车规电阻等元件功能演进的启示

当前挑战是面对800V高压平台,需要更高的耐压、更精密的精度和更强的环境耐受性。

纤维技术可能带来的思路:

  • 耐高温与微型化:采用类似的柔性基底和防护材料,可能使电阻等元件在更小体积下耐受更高温度。
  • 智能集成:单根纤维可能集成传感、处理等多种功能电路,形成更智能的微型系统。
  • 可靠性测试新标准:借鉴其“可机洗”的极端测试理念,可为车规元件建立更严苛的弯折、温变循环验证体系。


总结与展望

纤维集成电路的突破,标志着电子技术正从“硅基刚性时代” 迈向“高分子柔性时代”,这将深远影响元器件行业。

  • 技术重构:封装形态将更柔性,集成方式向三维发展,环境耐受性要求更极端。
  • 产品创新:功率器件可能突破散热限制,车规电阻可能实现功能集成,被动元件的价值可能提升。
  • 市场格局:开启了一个全新的柔性电子赛道,为中国企业提供了重要的创新超越机遇。

柔性电子时代的大门已经打开,元器件企业面临着技术路径的战略选择。合科泰在持续深耕碳化硅等先进半导体技术的同时,也将积极关注并把握此类前沿趋势,通过主动创新,旨在未来的产业新赛道中赢得发展先机。