柔性革命來襲!Pragmatic半導體重塑萬物互聯的可持續未來
作為柔性半導體技術開拓者,Pragmatic半導體在近日舉辦的IOTE深圳物聯網展上,不僅展示了其FlexIC在物聯網領域的最新成果,還堅定表明了這家英國初創型技術企業對中國市場的長期承諾。
技術顛覆:另一種柔性未來
提到“柔性”,相信業者會更多想起“FPC”——柔性印刷電路板,它通過在柔軟的絕緣性能基材上蝕刻出導電圖形,實現各種電子組件之間的信號傳輸和電氣連接。FPC的主要特點是輕薄、柔軟、可彎曲,現常用于手機、相機等電子產品,以適應復雜的三維空間和產品設計需求。
而Pragmatic半導體所打造的FlexIC,采用的是薄膜晶體管(TFT)技術與行業標準專用集成電路(ASIC)設計流程,除了可進行安全的電路連接,還能精確地將半導體、導體和絕緣材料沉積在柔性基板上,構建出緊湊且輕便的高密度電路。其主要特點是輕薄、柔韌、耐用。
具體來說,與傳統的剛性電子器件和柔性印刷電路板相比,FlexIC具有以下三大技術優勢:
(1)超輕薄
Pragmatic銷售、業務發展與產品管理高級副總裁James Davey展示了一片隨氣流輕輕擺動的柔性芯片晶圓。它是一張300毫米晶圓,與傳統硅基芯片相比,厚度僅為后者的1/3,能在-10℃至75℃環境下穩定工作,已滿足消費電子等主流場景需求。
從技術特性來看,該柔性芯片采用聚酰亞胺作為基材,并借助可重復使用的玻璃載具進行生產,這一工藝不僅有助于降低成本,同時也兼容傳統硅基半導體所采用的刻蝕等制造工藝。客戶能夠通過產品工藝設計套件(PDK)進行自主設計,也可借助常見的EDA軟件實現定制化設計。
本次展臺上,Pragmatic陳列了FlexIC的多類成熟應用,參觀者可以直接用手觸摸,感受柔性芯片“薄如蟬翼”的超輕薄特性:
- 服裝標簽:輕薄貼合、佩戴無感,手機一貼即可獲取產品信息。
- 酒類包裝:瓶身/瓶底嵌入柔性芯片,掃碼直達品牌頁、溯源頁。
- 醫藥標識:手機碰一碰,用戶即可獲取用藥信息與追溯鏈路。
在消費電子領域,柔性芯片在多個細分市場中展現出顯著的需求,例如智能手表、TWS耳機和智能戒指等產品。這類設備普遍需要在極其有限的封裝空間內集成大量電子元器件,并同時兼顧低成本的要求。這些看似矛盾的設計目標,FlexIC技術均能有效滿足。
據James介紹,FlexIC憑借出色的柔韌性,實現了高密度布線能力。該技術采用多層互連結構,可在高度受限的空間中提供緊湊且高速的信號傳輸解決方案,既能助力設備輕薄化,又能確保信號完整性與高性能。這一突破使電子設備進一步微型化成為可能,讓設計師不再必須在“尺寸”和“性能”之間做出妥協。目前,Pragmatic已在可穿戴設備、智能手機攝像頭模組等多個應用領域提供了相應的柔性解決方案。
(2)靈活定制
Pragmatic半導體在展臺上還展示了其柔性芯片技術的強大定制化能力,從形式到功能都能提供更強的靈活性,使其能夠為多個應用領域帶來創新解決方案。比方說:防偽功能。
據介紹,柔性芯片正在成為可信包裝的重要組成部分。當包裝的布線或密封遭到破壞時,柔性芯片的狀態會立即發生變化。消費者只需用手機輕輕一貼,即可迅速感知到這種異常情況。這不僅有助于從源頭上降低假冒偽劣產品流入市場的風險,更能為消費者的每一次購買決策提供有力保障,讓消費者更加安心、放心地選購商品。
James表示,這種強大的定制化能力,會使得FlexIC在更多應用場景里帶來全新可能。比方說,工業領域里的物流環節、醫療設備、智能制造、安防等應用領域。
(3)低碳可持續
更關鍵的是可持續性優勢。與傳統半導體制造相比,柔性芯片的生產周期可從數月縮短至數天,從原材料進場到最后產品交付只需要數天就可以完成。而如果是傳統的硅基半導體生產,可能需要數月才能完成。
更短的生產周期有助于降低成本。據James介紹,Pragmatic在生產過程中使用的化學品、水和能源遠少于傳統硅基制造,從而顯著減少了對環境的影響。
“柔性半導體不是替代硅基,而是開辟全新的應用場景。”James展示了Pragmatic的技術路線圖:2025年推出的第三代平臺聚焦NFC Connect、NFC Protect(防篡改)、NFC Sense(集成傳感);2026年第四代平臺功耗將是現在的一半,而它的面積將是現在的1/3,還加入OTP(一次性可編程存儲器);2027年第五代平臺計劃功耗將是現在的1/100,在面積上再縮小一半,屆時還將加入EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器),并推出UHF(特高頻)產品及定制控制器、AI推理等更復雜功能。
代工業務:歐洲最大柔性芯片制造基地
顯而易見,柔性芯片作為一種新興的半導體技術,雖然在性能參數上表現卓越,但其穩定、安全地供應以及大規模市場推廣仍有待考驗。來自英國的初創企業Pragmatic正致力于在柔性芯片的制造環節上實現突破,以應對上述問題。
在英國達勒姆郡,Pragmatic半導體興建了一個旗艦級量產基地——Pragmatic Park,是歐洲首個300毫米柔性半導體晶圓生產基地,配置九條先進產線,單線年產能逾十億芯片,為創新注入強勁制造動能。
在產能方面,Pragmatic已建成兩條300毫米柔性集成電路生產線:其中第一條于2024年正式投產,另一條預計將于今年9月底投入使用。據James透露,僅單條生產線的年產能即可達到數十億顆芯片,而整個生產基地僅占地600平方米,充分體現出該公司在資本效率和空間利用率方面的顯著優勢。
此外,Pragmatic在2023年12月完成了2.3億美元的D輪融資,該輪融資創下了歐洲半導體領域風險投資規模的最高紀錄,為其技術規模化提供了堅實保障。James表示,公司預計到今年年底將成為英國晶圓產量最大的企業。
與此同時,Pragmatic正以開放態度積極構建產業生態。在代工業務方面,該公司提供標準化的工藝設計套件(PDK),并持續隨技術平臺迭代更新。據James透露,Pragmatic目前已與多家Fabless企業開展合作,為其提供定制化NFC芯片和高密度互連柔性集成電路等解決方案。
他表示,公司已與多個國際企業建立合作關系,其中包括Avery Dennison、Tageos、LUX以及中國的勁嘉股份。未來,Pragmatic將進一步拓展合作伙伴模式,計劃與更多設計服務公司及供應商共同推進代工業務的發展。
中國戰略:本土化創新引擎
中國是全球物聯網應用最活躍的市場之一,技術創新速度與產業融合深度走在世界前列。Pragmatic半導體布局中國市場,正是看中這一廣闊天地中所蘊含的巨大機遇。
在James看來,相較于其他國家,中國客戶和消費者對創新的接受速度更快,并且更積極地期待運用新技術與能力。Pragmatic希望與中國本土產業伙伴展開合作,通過可定制的柔性智能技術,共同開拓AIoT應用新場景,攜手邁向可持續的未來。
Pragmatic銷售、業務發展與產品管理高級副總裁James Davey
據悉,Pragmatic公司已組建本地團隊,新任中國區銷售負責人商德明(Alex Shang)曾在Arm公司工作10年,他的經驗將助力生態建設。此外,Pragmatic最近新加入的執行副總裁John Quigley原來在恩智浦負責RFID,主要是NFC以及特高頻UHF,他的加入將推動產品路線圖優化。
商德明指出,柔性電子這類顛覆性技術在芯片領域應用前景廣闊,能夠助力性能提升并賦能多樣化的應用場景。隨著AI技術的發展,更微小、更智能的產品將不斷涌現。他期待借助自身經驗,與客戶深入互動,共同推動解決方案的升級與創新。
Pragmatic作出承諾,未來將進一步加大在華投入,在中國組建本地團隊并進行更多市場宣傳活動,推動柔性半導體在消費電子、物聯網等領域的規模化落地。