全球的集成电路产业一直在摩尔定律的“照耀”下沿着硅基的路线前行,全球有90%的集成电路芯片器件都源于硅基CMOS技术。但当CMOS技术发展到10纳米技术节点之后,后续的发展越来越受到物理规模和制造成本的限制。 

在为数不多的可能替代材料中,碳基纳米材料特别是碳纳米管被公认为最有可能替代硅材料。但理论上来讲,碳芯片技术至少要五年之后才能看到商品雏形,而且前期投入较高。

位于上海的幂方电子科技有限公司是一家微电子打印的公司,旨在提供一种高性价比解决方案——依托3D打印技术,低成本、快速的将碳基材料打印成微电子系统,包括电感、电容、电阻、电导、晶体管、太阳能电池、OLED、存储器、传感器等。

幂方科技CEO蓝河告诉36氪,相比于传统的半导体制造工艺,微电子打印大大缩短了工艺的复杂性和制程。而且最为重要的是,微电子打印工艺的投资额仅为传统半导体制造工艺投资额的千分之一,这同时意味着电子系统成本的大幅降低。

除了成本优势,因为使用的是如碳纳米管、石墨烯等碳基打印材料,因此幂方科技可以打印用作电子皮肤的柔性电路,以及制作尺寸不受限制的电路系统。

当提及技术难度,蓝河表示不同于传统3D打印更在意外形,他们是在二维平面上进行电路打印,更加在意信息处理能力,因此在打印机硬件、配套软件,以及打印材料方面都进行了大量的差异性研发。

而在打印材料方面,幂方科技拥有30多项专利,共研发出40多种碳基材料,基本可覆盖上述微电子系统元器件的打印。

蓝河告诉36氪,这套打印工艺之所以强调性价比,是因为它也具备一定局限性。微电子打印的制程较粗糙(进行预埋图像的表面处理,打印精度约为1-5微米;不进行表面处理,打印精度约为20-40微米),而传统硅基制造工艺的精度在100纳米左右,因此幂方科技的微电子打印工艺其实不太适用于逻辑芯片的制造。不过蓝河强调,他们也在对技术进行优化,提升制造制程。

幂方科技尚未将产品正式推向市场,近期将在Indiegogo上进行众筹。预期将在明年3、4月份量产,6月正式出货。蓝河告诉36氪,他们也已经拿到了包括清华、北大、复旦、中科院在内的学术订单。

幂方科技的硬件设备售价约为5-10万元,打印材料售价从20元/10ml到数千元/ml不等。软件方面,幂方科技针对小白用户和专业用户(科研人员、工程师)提供两类软件。简易版软件中,幂方科技开放了模型库的底层设计,用户可以在基础原件上直接进行修改和组装。

数据显示,2015年柔性电子全球市场规模约为260亿美元,预计到2024年可以达到690亿美元,幂方科技则希望以高性价比柔性电子制造方案在此市场分一杯羹。蓝河告诉36氪,他们面向的客户对价格相对不敏感,再加上市场缺乏竞争者,因此产品的毛利比较客观。预期明年可以实现5000万元的销售额。

除了幂方科技,ARM也投资了一家锁定塑料逻辑技术的新创公司Pragmatic Printing。但不同于幂方科技,Pragmatic Printing的业务重点是打印逻辑芯片。

幂方科技于去年12月份获得了观池文化领头的1500万元,Pre-Angle、Innospace 跟投的Pre-A轮投资。之前天使轮投资于2015年8月份完成,融资金额为445万,由Pre-Angle领投。幂方科技正在寻求5000万元的A轮融资,主要用于研发投入和团队扩充。

幂方科技团队目前共20多人,其中技术团队包括来自于交大、复旦等学校多名博士硕士,以及多年经验的机械、电子与软件工程师。幂方科技创始人蓝河,2008年毕业于英国帝国理工学院化学系,2010年进入英国曼切斯特大学读材料化学博士。

附:36氪此前报道过的3D打印领域的公司还有华钛三维清飞科技1001号塑成科技等。

硅基路线受摩尔定律限制,「幂方科技」推出基于碳基材料的微电子打印机

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