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逻辑芯片分析仪

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逻辑芯片分析仪相关的资讯

  • 应用材料公司推出用于先进存储器和逻辑芯片的新型刻蚀系统Sym3
    p2020年8月7日,应用材料公司今天宣布为其大获成功的Centris® Sym3® 刻蚀产品系列再添新成员。现在,该系列产品能让芯片制造商在尖端存储器和逻辑芯片上以更加精细的尺寸成像和成型。/pp应用材料公司的Centris® Sym3® Y刻蚀系统能让芯片制造商在尖端存储器和逻辑芯片上以更加精细的尺寸成像和成型。/pp新型Centris Sym3® Y是应用材料公司最先进的导体刻蚀系统。该系统采用创新射频脉冲技术为客户提供极高的材料选择性、深度控制和剖面控制,使之能够在3D NAND、DRAM和逻辑节点(包括FinFET和新兴的环绕栅极架构)创建密集排列的高深宽比结构。/ppSym3系列成功的关键在于其独特技术特征:高电导反应腔架构能够提供特殊的刻蚀剖面控制,快速有效地排出每次晶圆工艺产生的刻蚀副产物。Sym3 Y系统采用保护关键腔体组件的专有新型涂层材料,扩大了该成功架构的优势,从而进一步减少缺陷并提高良率。/ppSym3刻蚀系统于2015年首次推出,如今已成为应用材料公司历史上最迅速大量占领市场的产品。时至今日,Sym3反应腔出货量达到了5000台大关。/pp应用材料公司的战略是为客户提供全新的材料成型和成像方法,以实现新型3D结构并开辟继续进行2D微缩的新途径,而Sym3系列正是实现这一战略的关键产品。应用材料公司采用独特的化学气相沉积(CVD)镀膜技术对Sym3系统进行协同优化,让客户能够增加3D NAND内存器件中的层数,并减少DRAM制造中四重成型所需的步骤数。应用材料公司会将上述技术与其电子束检测和审查技术一同部署,以加快研发并大规模实现行业最先进节点的产量爬坡,从而帮助客户改善芯片功耗、增强芯片性能、降低单位面积成本并加快上市时间(PPACt)。/pp应用材料公司半导体产品事业部副总裁兼总经理Mukund Srinivasan博士表示:“应用材料公司在2015年推出Sym3系统时采用了全新方法进行导体刻蚀,并解决了3D NAND和DRAM中一些最棘手的刻蚀难题。今天,在最先进的存储器和代工厂逻辑节点中,关键刻蚀和极紫外(EUV)图形化应用呈现出强劲的发展势头和增长。未来,我们将继续升级并助力业界向下一代芯片设计演进。”/pp每个Sym3 Y系统均包括多个刻蚀和等离子清洁晶圆工艺反应腔,并由智能系统控制可确保每个反应腔都拥有一致的性能,从而实现稳定的工艺和高生产力。全球多家领先的NAND、DRAM和代工厂逻辑节点客户都在使用这一新系统。/p
  • 得利特技术创新的四层逻辑生成 探索油液水分含量分析国产路径
    石油工业踏着改革开放的节拍,走得越来越从容自信。从能源“凛冬”到油气饭碗端在自己手里,我国石油工业一路高歌猛进。与石油工业一同加速的还有其检测行业。作为油品质量的“把关人”,油品检测作用日益凸显。   滚石上山、爬坡过坎。对得利特(北京)科技有限公司(以下简称“得利特”)技术经理王志强来说,油液分析与他共度半生。“油品检测产品要增强核心竞争力、迈出技术高水平自立自强坚实步伐。”王志强一语道出现阶段油品检测的动力,同时解读了得利特的发展逻辑和产业路径:挑战、创新、扩张与精进。   坚韧性挑战:研发力从“量变”到“质变”   “2000年离开无线电元件厂后,我进入了油分析仪器仪表行业。”王志强回忆。长久的钻研让王志强看到行业更多可能性,同时极具挑战性的科研工作强烈吸引着王志强。“我喜欢挑战,科研毫无疑问是属于这种工作。”科研成就感和价值感让王志强在油品分析仪器仪表路上越走越远、越走越深。   加入得利特后,王志强迎来了更多挑战机会,这得益于得利特的发展思路:注重原创技术攻关,走自主创新的可持续发展道路。在得利特创立初期,王志强秉持上述企业思路,与技术团队加大科技投入,专注核心技术研发,心无旁骛地啃技术“硬骨头”。   掌握核心技术绝非朝夕,需要年复一年技术积累。在王志强与技术团队的共同努力下,得利特推出精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等多款仪器。如今,适合采用库伦法测量微量水分的测定仪设备面世,实现企业研发力从量的积累迈向质的飞跃。   突破性创新:满足精确微量水分测定需求   水分含量分析是油液检测的重要项目。“石油产品中的水分蒸发时吸收热量,发热量降低;而在低温情况下,燃料中的水会结冰,堵塞燃料导管和滤清器,阻碍发电机燃料系统的燃料供给。此外,石油产品中有水会加速油品的氧化生胶,润滑油中有水时不但会引起发动机零件的腐蚀,而且水和高于100℃的金属零件接触时会变成水蒸气,破坏润滑油膜。”王志强解释。   轻质油品密度小、黏度小,油水容易分离,而重质油品则相反,不易分离。这一特性对微量水分检测仪器的自动化、便捷度提出更高要求。久居油品检测技术场,王志强察觉,相比其他水分检测方法,库伦法测量自动化、节省人工等优势备受青睐。基于该种方法的测量仪器能够在尽可能节省人工的同时得到更精确数据。   “微量水分检测数据的精度、便捷度大幅提高,这是得利特库伦法测量微量水分测定仪的突破性创新点。”王志强补充。基于两个核心优势,以及智能自检等新功能,该款微量水分的测定仪受众广泛,在油液水分含量分析市场中占达到了一定份额。下一步,得利特将侧重于设备测量时的自动化,脱离人工干预,并通过电子监测,更加准确地判断出油液中水的含量。   体系性扩张:产研结合扩充技术链条   挑战、创新让得利特尝到甜头。得利特微量水分的测定仪等多款产品广泛应用于石化、电力、环保、医药、军工、航空等领域,并得到用户充分认可。如何实现持续性研发,保持企业机动力?这是技术企业在“后创新时代”思考的问题。   在王志强看来,产学研结合能够及时丰富技术创新力量,扩充技术链条。这一想法不仅与得利特的技术班底相映照,更与产学研融合的政策相呼应。   实际上,得利特成立之初就整合石化科学研究院、中国计量科学研究院、北京铁道科学研究院、空军计量总站等单位的油品、仪器方面专家,将其作为企业技术班底,加速成果转化,优势互补、互惠互利。“我们正在与多家大学、电科院联合研发新产品。”   产学研融合为得利特建造了人才高地,推动预见性与实践性并存,调和国产仪器研、产不对等矛盾,解决油液水分析多个难题。同时,人才补充和研发合作鼓足得利特底气,其以北京为研发销售中心,开拓吉林、山东为生产加工中心,扩充企业链条。   精进性守业:精确性与智能化并进   技术跟上后,石油分析检测形势一片大好,但王志强直言:“国内对油液水含量的分析还能有很大的提升空间。**设备检测准确性高,但相对价格高;国产设备价格低,但稳定性、工艺水平有待提高。”基于上述难题,王志强带领团队提高优化电解液的配方,增强实验结果的广泛适用性、稳定性,提高关键部件工艺水平,在促进实验结果的重复性等方面下工夫,为油液水分含量分析的稳定性与工艺水平献力。   精确性技术攻克热火朝天。与此同时,更加长远、持久的计划箭在弦上。今年年初,多部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》,指出加快改造提升,实施智能制造,推进石化产业数字化转型。   提及石油化工检测技术发展方向,王志强说道:“强化检测技术的数字化,控制技术的智能化是我所期待重点的发展方向。”   他认为“十四五”高质量发展的主要目标是基本形成自主创新能力强、结构布局合理、绿色安全低碳的高质量发展格局,这一格局离不开数字变更。5G、大数据、人工智能等新一代信息技术与石化化工行业逐渐融合,检测过程数据获取能力不断增强,基于工业互联网的产业链监测、精益化服务系统正在完善。“高端油液检测产品还应提高智能化程度,增强核心竞争力,迈出高水平自立自强的坚实步伐。”王志强补充。   王志强透露,得利特将沿着自动化方向和智能化趋势,为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器和专业化的技术咨询、培训等服务,帮助企业以高效率、精细化管理、解决油品检测、设备润滑管理方面存在的问题。   后记:国产石油分析检测企业如何在产业扩张中顺势而为,与**品牌分庭抗礼,是摆在石油石化分析检测行业面前的一道必答题。面对错综复杂的行业形势,作为一股国产油液分析检测力量,得利特在王志强及技术团队把控下,按照四层增长逻辑和既定节奏,由高速转向高质量发展,积极构建创新型、智能化产业。   百尺竿头,更进一步。拥有突破性创新、体系性扩张,积极精益求精时,企业产能规模自然更上一层。这四层增长逻辑不仅带来良性增长,更难能可贵的是,其或将成为众多国产油液分析检测企业的范本。
  • 芯片集成度越来越高,故障后失效分析该如何“追凶”?
    随着科技进步,智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机,再到汽车电子、人工智能,如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以能够得以发展,驱动内部收发信号的半导体芯片是关键。 我们这里讲的半导体为IC(集成电路)或者LSI(大规模集成电路)。制造的芯片可以分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片、功率器件。根据摩尔定律,每18-24个月,集成电路上可以容纳的器件数目就会增加一倍,这将让更多的科技应用逐步实现,并得以优化。应用场景和市场的扩大,半导体芯片的需求无疑也会随之增长,对其质量则有了更高的要求。 比如汽车行业,除了传统的汽车电子,目前也有许多目光投向了自动驾驶。像这样高度涉及人身安全的车用芯片,在高温、低温、受潮、老化、长期工作等因素下,性能都必须保持稳定。所以,无论从半导体芯片的研发设计,再到前道工序,后道工序,甚至最终投入使用,每一个流程都需要有必要的检测来护航。 芯片制作流程概括性示意 对于芯片制造商来说,单纯知道芯片是否达标,以此来淘汰坏品保证输出产品质量,是远不够的。还需要“知其所以然”,保证良率,追根溯源,节约成本的同时给企业创造更高的效益。所以围绕着这个主题,将进行一系列的检测,我们将此称为半导体失效分析。它的意义在于确定半导体芯片的失效模式和失效机理,以此进行追责,提出纠正措施,防止问题重复出现。失效分析检测简直就像一场“追凶”之旅。通过初步证据锁定嫌疑范围,再通过各种方法获得更多证据,步步锁定,拨开层层“疑云”去获得最终的真相。检测流程上,一般来说,制造商会首先对待测半导体晶圆(wafer)或裸片(die)实施传统的电性测量。一方面来确定芯片是否有故障的情况存在;一方面,若故障确切存在,也可以为后续失效分析提供必要的信息。 已经过诸多工艺处理后的晶圆(wafer),裸片(die)即从其切割而来 但想达到溯源的目的,仅凭传统的电性测试是远不够的。还需要进一步了解缺陷具体存在的位置,甚至还原出失效的场景、模式,用以了解失效机理。这也就是在半导体失效分析中重要而困难的一项,缺陷定位。失效分析工程师结合测试机测得的失效模式以及其他故障信息,可以初步判断需要采取的定位方法,然后不断结合获得的新数据,逐步推测出失效发生在芯片的哪层结构中,及其根本缘由。缺陷定位 而半导体工艺日新月异发展飞速,制程上,从70年代的微米级芯片早已经提升至纳米级芯片。芯片层数增加和晶体管数量的急剧增加,让失效点越来越难以发现。不断提升的集成度,对检测设备的性能提出了更多的挑战。1971年到2000年,英特尔芯片的发展 挑战 1:更高的弱光探测能力 首先,芯片集成化程度越来越高,芯片的层数也将逐渐增多,电路会变得越来越细,电压要求也随之降低。因此,在检测过程中,故障处可能发出的光信号就变得微弱,再加上层数的叠加,光信号将再次被削弱,这要求检测仪拥有更高的弱光探测能力。挑战 2:更多检测功能 不断提高的集成度在带来了日趋强大的芯片功能外,也让可能出现的故障风险变得更多。一旦出现失效,其故障原因亦可能更加复杂。因此,在失效定位时,需要发展出更多、更细化的测试方法和功能模块,去对应这样的变化。 挑战 3:无损检测技术的推进 对于出现问题返厂的成品芯片,一般会在完成一系列无损检测(如X射线检测),以及打开封装后的显微镜检查后,再进入到传统电性测试这一步。对于愈加高集成化、紧凑的芯片来说,打开封装时内部裸片受损的可能性会增大,而这一步亦是不可逆的。受损后,失效模式将难以还原,继而无法得出失效的真正原因。因此,需要时,可以尽量达到无损检测,也是给失效定位提出的又一挑战。 早在30余年前,滨松就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年,推出了第一代微光显微镜,并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的PHEMOS系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求,滨松亦在技术上做出了进一步的开发。 滨松半导体失效分析系统PHEMOS系列 为了增强微光探测能力,滨松开发了C-CCD、Si-CCD、InGaAs等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构,选择不同的相机加装在设备中。 IPHEMOS-MP的信号侦测示意 除了相机以外,滨松还不断为PHEMOS系列开发出了新的功能模块,实现更多元、更深入的检测,以应对越来越复杂的故障原因: 可通过Probing的方式给样品加电,广泛适用于从prober card到12英寸wafer的测试; 可搭载波长为1.3 μm的激光,实现OBIRCH(Optical beam induced resistance change 激光诱导电阻改变测试)。也可选配其他光源,将样品连接测试机进行DALS, EOP/EOFM测量,实现样品的动态缺陷检测分析。通过这些诱导侦测方法,能有效的截获因温度、频率、电压的改变而导致sample时好时坏的困扰; 可选配Laser marker功能,方便后续分析。Laser marker为脉冲激光,可自定义设置打点位置、次数、能量强度、打点形状等; 可选配Nano lens & Sil cap,从样品背面观察内部结构。Nano lens & Sil cap在工作时会与样品表面完全接触,增加了图像的清晰度,提升了分辨率便于观察更细的线路。搭配Nano lens的使用,用户还可以选配tilt stage,将样品调平,增强信号侦测强度 除了Emission功能外,PHEMOS系列还具备Thermal的功能模块。通过配备InSb材料的高灵敏度热成像相机,可探测发射热点源,方便用于package样品侦测,不需要给待测品去除封装,实现无损检测。设备可以同时满足给样品加多路电,有效降低噪声提升信号敏感度。(可提供单独拥有此功能的Thermal-F1)高灵敏度热成像相机 C9985-06 半导体制造涉及众多工序,过程复杂。除了失效分析以外,滨松还有众多产品都被应用在了其中,以保证生产制造的顺利进行以及产品的质量。以沉淀了60余年的光子技术,为半导体制造提供支持。
  • 安捷伦科技公司与珀金埃尔默续签生物分析仪芯片协议
    安捷伦科技公司与珀金埃尔默续签生物分析仪芯片协议 2016年 1月 21日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所:A)日前宣布与其畅销的 2100 生物分析仪系统的芯片供应商珀金埃尔默续签长期协议。 2100 生物分析仪系统自 1999 年上市以来,已经成为世界各地分子生物学实验室中的必备产品。 该系统可用于 DNA 测序、基因表达研究、DNA 片段分析,及蛋白质类药物的质控、,也可用于其他多种应用。 “此协议可确保分子生物学家在未来能够继续依赖 Agilent 2100 生物分析仪系统获得高样品质量与高保真度数据。”安捷伦微流控领域营销与支持经理 Knut Wintergerst 博士表示。关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。 安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作,提供仪器、软件、服务和消耗品,产品可覆盖到整个实验室工作流程。 在 2015 财年,安捷伦的净收入为 40.4 亿美元,全球员工数约为 12000 人。 如需了解安捷伦公司的详细信息,请访问www.agilent.com.cn/go/news。 编者注: 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com/go/news。
  • 捷报频传 又一数字PCR系统生物芯片分析仪获批
    p  近日,经北京市食品药品监督管理局审批,strong新羿生物/strong数字PCR系统的生物芯片分析仪获医疗器械注册批文,注册证编号:京械注准 20192220517。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 857px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/b50d16e1-0138-4d2c-a15d-65797875d2e4.jpg" title="新翌生物获证.jpg" alt="新翌生物获证.jpg" width="600" height="857" border="0" vspace="0"//pp  此前,新羿生物数字PCR系统的样本制备仪和微液滴数字PCR反应预混液(不含UNG及含UNG两种类型)已获医疗器械备案,本次生物芯片分析仪喜获批文,意味着新羿生物自主研发的微液滴数字PCR系统的全套仪器及通用试剂、耗材均可正式进入临床市场应用!/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/95161afc-6020-4791-b8e8-1f1f117ba8b2.jpg" title="企业微信截图_15677652687651.png" alt="企业微信截图_15677652687651.png"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/a76ffa23-9574-4f19-ba56-36661969a804.jpg" title="新羿微液滴数字PCR系统.jpg" alt="新羿微液滴数字PCR系统.jpg" width="600" height="257" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "特点:/span/strongspan style="font-weight: bold color: rgb(0, 112, 192) "超敏 便捷 可靠 开放br//span/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  超敏:灵敏度低至0.01%/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  便捷:操作简单,无须手动移液/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  可靠:多重防污染,避免假阳性/span/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  开放:支持个性化检测项目开发/span/strong/pp  微液滴数字PCR是一种单分子水平的核酸定量分析技术,具有超高的灵敏度,在PCR扩增反应后的任何开放式操作都可能造成微液滴内容物的挥发和逸出,导致扩增产物的气溶胶污染。目前商业化微液滴数字PCR仪器多涉及PCR反应后的开放式操作,比如微液滴的吸取和转移等,这在临床应用中可能导致样本假阳性的严重后果。/pp  新羿生物自主研发的微液滴数字PCR系统由样本制备仪、生物芯片分析仪及相应反应试剂耗材组成,与其他微液滴数字PCR系统不同的是,采用新羿数字PCR平台,液滴直接于8联排管中生成,生成之后无须手工移液,盖上新羿生物专利开发的8联排管盖可直接放入普通PCR扩增仪进行扩增,扩增完成后,直接放入生物芯片分析仪中,即可进行信号读取与分析。液滴扩增、检测流程无开盖操作,且检测后液滴储存于芯片内置废液槽中,不流经仪器内部,完全避免气溶胶污染,符合临床对检测安全性的要求。/pp  重大疾病检测试剂产品/pp  新羿生物基于自主研发的TD-1数字PCR平台,目前已开发肿瘤液体活检、感染性疾病诊断、出生缺陷疾病筛查等三大类数十项试剂产品,并于15个省市近百家单位进行试用,试剂质量受到用户单位的好评。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 1141px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/23e14496-df93-46cf-a42c-c1ffb3bf0eff.jpg" title="新羿.jpg" alt="新羿.jpg" width="600" height="1141" border="0" vspace="0"//pp  关于数字PCR/pp  微滴数字PCR是一种单分子水平的核酸检测和定量分析技术,被认为是继荧光定量PCR和NGS之后,基因检测领域最引人瞩目的创新之一。与其他传统分子诊断技术相比,数字PCR技术吸引人之处包括:高灵敏度,可实现单分子级检测 绝对定量,不依赖标准品和参考曲线 高稳定性和较高的抗干扰能力,适用于多种复杂样本。数字PCR技术在痕量核酸样本检测、复杂背景下稀有突变检测和表达量微小差异鉴定方面具有极大的优势。随着数字PCR的发展,业内普遍认为在如下领域具有广泛应用前景:/pp  strong基因表达差异研究/strong/ppstrong  拷贝数变异(CNV)研究/strong/ppstrong  低丰度DNA模板分子的精确定量/strong/ppstrong  甲基化含量鉴定/strong/ppstrong  二代测序辅助建库/strong/ppstrong  CRISPR-Cas9基因编辑结果验证/strong/ppstrong  肿瘤治疗的伴随诊断/strong/ppstrong  肿瘤治疗的实时监控/strong/ppstrong  无创产前筛查/strong/ppstrong  移植排斥监控/strong/ppstrong  致病微生物(病毒、细菌等)的检测/strong/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong关于新羿生物/strong/span/pp  新羿生物成立于2015年,位于北京中关村科技园区,是一家由核心技术驱动并具有全球竞争力的生物高科技公司。在中关村科技园拥有高标准的生物医学仪器、耗材和体外诊断试剂生产基地。新羿生物已申请七十余项微液滴技术相关专利,在数字PCR研发领域拥有从芯片、仪器、软件到原料、试剂、耗材全系统开发能力。/pp  新羿生物所提供不仅是一套数字PCR系统或一个诊断项目解决方案,更愿以我们的研发能力与用户进行更广范围的科研及诊断合作,秉承“创新精准,用心为您”的发展理念,为用户提供更优服务,共同推动数字PCR技术的发展,造福社会。/p
  • 为国产芯片保驾护航!ACAIC 2023“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛”成功召开
    仪器信息网讯 2023年11月29-30日,第八届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2023)在浙江杭州成功举办。本届大会由中国仪器仪表学会分析仪器分会主办,吸引了全国500余位科技管理人员、专家学者和和仪器企业相关人员齐聚杭州,并组织了11个分论坛,聚焦分析仪器、生命科学仪器、电镜、半导体,以及核心零部件、临床诊断等主题。论坛现场分析仪器在集成电路技术发展中具有非常重要的地位。它们在材料分析、工艺监控、失效分析和研发支持等方面都发挥着不可或缺的作用,为推动集成电路技术的进步提供了强有力的支持。11月30日上午,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国科学院半导体所集成技术中心共同主办的“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛”成功召开。中国科学院半导体研究所研究员 王晓东 主持会议上海精测半导体技术有限公司 周涛博士 致辞本次会议由中国科学院半导体研究所王晓东研究员主持,上海精测半导体技术有限公司周涛为会议致辞。致辞结束后,会议进入报告环节。报告人:杭州士兰微电子股份有限公司先进功率系统研究院院长 刘慧勇报告题目:芯片行业用到的量测和检测设备概览芯片制造过程必须经历多次量测(Metrology)和检测(Inspection)以确保产品质量,其中量测设备用于工艺控制和良率管理,要求快速、准确且无损;检测设备则对不同工艺后的晶圆进行无损的定量测量和检查,用以保证关键物理参数(如膜厚、线宽、槽/孔深度和侧壁角度等) 满足要求,同时发现可能出现的缺陷并对其分类,及时剔除不合格晶圆。报告中,刘慧勇院长介绍了芯片行业用到的量测和检测仪器分类标准、常用仪器介绍、行业全球情况和行业本土情况,并表示,芯片生产全程需要各种量测和检测仪器为其保驾护航,国产替代前景广阔。此外,刘慧勇还提到诸如椭偏仪、四探针测试仪、薄膜应力测试仪、热波仪、扩散浓度测试仪、少子寿命测试仪、拉曼光谱仪、二次离子质谱仪等工业上用量较少的仪器缺少关注。报告人:上海集成电路材料研究院性能实验室总监 王轶滢报告题目:提升分析检测能力,助力集成电路材料发展全球已将半导体产业视为战略资源,各国政府如美国、日本、韩国、欧盟与中国等纷纷推动半导体产业振兴相关政策,试图扶持本土半导体制造业以及加强与海外半导体企业合作。除先进半导体技术的研发投资外,供应链安全也是各国高度关注的重点。材料创新支撑集成电路发展,材料性能严重影响芯片质量,集成电路材料国产替代正当时。提升分析检测能力对集成电路材料的发展具有重要意义。王轶滢认为,集成电路产业发展历程中,分析检测技术在各里程碑时刻也发挥了重要作用。我国集成电路产业国产化进程逐渐向上游深入,集成电路材料目前自给率有所提升,但仍需要持续研发并提升质量。当前迫切需要完善系统全面科学的材料分析与检测体系,助力集成电路材料国产化打破基础制约因素。报告人:上海精测半导体技术有限公司产品经理 罗浒报告题目:FIB/SEM双束电镜在集成电路失效分析中的应用据介绍,聚焦离子束FIB是通过把离子束聚焦成纳米级光束 (5nm),实现材料微纳加工的一种新技术。1978 年美国加州休斯研究所建立了世界上第一台镓液态金属离子源的FIB 加工系统,距今己有40多年的历史。FIB优异的加工性能搭配上SEM高分辨成像能力,其组成的双束电镜在材料形貌表征、微纳米结构加工、TEM样品制备、材料辐照改性、定点微区分析、3D微结构重构和IC芯片缺陷分析、修复等领域得到了广泛的应用。报告中,罗浒主要介绍了上海精测半导体技术有限公司电子光学部门相关产品,重点介绍了公司自主研发AeroScan Duo系列FIB/SEM双束电镜研发进展以及在科研、工业领域的应用情况。报告人:北京聚睿众邦科技有限公司市场总监 朱震报告题目:半导体检测与SEMI认证技术当前,半导体芯片已成为各行各业的核心“粮食”。而高集成度和高性能需要超高强度研发,其中检测技术是关键。半导体检测服务在产业链中至关重要,而半导体检测认证对良率提升价值巨大,决定成败。报告中,朱震分享了半导体检测技术概况、SEMI认证技术概况和项目情况介绍。报告人:中国科学院半导体研究所高级工程师 颜伟报告题目:测试分析仪器在半导体器件与芯片研发中的应用半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体的导电性能通过“掺杂”的方式人工调控。半导体内部有电子和空穴两种导电的载流子,从而可以将半导体分为P型半导体和N型半导体,它们之间可以形成PN结。报告中,颜伟介绍了半导体研发中用到的关键测试分析仪器以及飞秒激光时域热反射测试技术,并表示飞秒激光时域热反射测试技术有力支撑了热电相关的前沿和应用科学探索。报告人:中国科学院微电子研究所 屈芙蓉学生代讲报告题目:集成电路先进制程关键装备随着集成电路先进制程工艺的快速发展、器件尺寸的缩小以及新结构的采用,都将对制备工艺提出更高的要求,同时也对集成电路装备提出新的需求。集成电路先进制程关键工艺及设备主要包括了光刻设备、薄膜沉积和刻蚀工艺设备。其中原子层沉积(ALD)作为一种薄膜沉积技术具有优秀的台阶覆盖率、表面粗糙度和厚度控制能力,原子层刻蚀(ALE)相比于其他刻蚀工艺可以实现优秀的线宽、表面粗糙度、刻蚀均匀性、刻蚀深度和成分控制。报告主要介绍了课题组在ALD、ALE工艺及装备的研究进展及展望。本次“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛” 将助力集成电路产业发展、探索国产仪器在半导体产业中的应用前景,激发创新思维,促进合作共赢,为分析仪器行业发展注入新的动力。随着技术的不断发展,国产分析仪器的种类和性能也在不断提高和完善,将为集成电路技术的持续创新提供了有力保障。
  • 博奥晶典推出恒温扩增微流控芯片核酸分析仪
    [仪器信息网讯] 2014年3月19日,CBIFS第七届中国北京国际食品安全技术论坛于北京国家会议中心召开。本次论坛为期两天,共邀请到了60余位业内专家就食品安全的相关话题进行深入的探讨,展会吸引了700余名业内人士参加,40余家企业参展并展示自己的成果。在本次大会举办的食品安全快速检测专题论坛上,北京博奥晶典生物有限公司(以下简称:博奥晶典)的张岩博士对此次展出的微流控恒温扩增平台在论坛上作了技术演讲,向大家介绍这套平台在食品安全快速检测领域应用状况,为更好地了解其技术原理及优势,仪器信息网编辑在现场对博奥晶典的张岩博士进行采访。北京博奥晶典生物有限公司张岩博士  仪器信息网:贵公司这套快速检测平台主要采用什么技术?  张岩博士:恒 温扩增技术以及微流控芯片技术。博奥是国内唯一具备国际先进的微加工生产工艺的公司,微流控碟式芯片是博奥的专利技术,恒温扩增仪是我们第一款应用微流控芯片技术的扩增产品,微流控碟式芯片具有多指标并行检测、样品及试剂用量少的特点。博奥采用恒温扩增技术,因为恒温扩增反应不需要90度以上的高温变性过程,只是在50-60度之间反应,并且微流控芯片的结构设计有液封的效果,反应液的挥发并不严重,因此具有各检测孔反应均一、结果可控的优势。  晶芯RTisochipTM-A恒温扩增微流控芯片核酸分析仪及其微流控蝶式芯片  仪器信息网:此款微流控恒温扩增仪是否专门定位食品安全监测领域?相对传统实时荧光定量PCR技术,微流控恒温扩增仪在食品安全检测领域有何应用优势?  张岩博士:这个平台能够很好的满足食品安全快速检测的需要,是一个基于检测微生物的平台,同样也应用在临检,如呼吸道病原微生物检测,以及农业、奶制品、水质等病原微生物的检测。   大家都知道,传统方法检测食源性微生物呢,一次只能检一个指标,而微流控碟式芯片上的24个检测通道,可以进行多指标的并行检测。并且通道之间完全隔离,不接触空气,因此避免了交叉污染。另外,从实验成本控制角度来讲,碟式芯片上每个样品反应量仅需1.4&mu L,相应的试剂用量也减少到了几微升,更符合目前快速检测领域的需求。  恒温扩增技术在食品安全检测方面的实际应用主要都是用来定性,其多个引物的设计能带来更高的特异性,反应快, 实验操作也非常简单,因此很适合快速检测。关于这两种技术的优劣势比较,行业内人士也都比较了解,我这里就不多作介绍,我们的技术创新主要是微流控芯片, 或者说微流控与恒温扩增技术的结合。  仪器信息网:碟式芯片不同通道的多个引物之间是否会产生干扰?  张岩博士:每个反应池是独立的,微流控碟式芯片的设计能有效的避免交叉污染,在不同指标之间不存在干扰。对于同一个指标来说,不是多重PCR,而是针对一个序列的检测,当然在引物的设计过程中,我们必须要考察的就是待测序列的菌种特异性。  仪器信息网:引物是否存在变性的可能?在检测中是否有质控?  张岩博士:在检测中,我们有设定阳性和阴性对照,由于所有反应池里引物的包埋都是同时以同样的方式进行的,因此我们认为,如果阳性对照可以得到阳性结果,那么其他的引物也是能正常工作的。当然,也可以针对每一个反应池设置阳性对照,但根据我们的大量实验验证结果,这种设置不是必要的。   关于北京博奥晶典生物技术有限公司:   北京博奥晶典生物技术有限公司是依托于博奥生物集团有限公司/生物芯片北京国家工程研究中心成立的一家全资子公司,整合了旗下系统化生物芯片相关的仪器 平台、技术力量、服务团队等优质资源,致力于为生命科学领域的实验室建设提供创新、完善的整体解决方案。公司主营方向:从事以微流控技术为核心的生物芯片 相关仪器平台的搭建及服务,提供领先创新性的技术应用思路、实验室建设及运营、技术支持及培训的整体方案,涵盖了生命科学研究、生物(含食品)安全、临床 诊断等领域。  (撰稿人:傅晔)
  • 视频采访:博奥晶典恒温扩增微流控芯片核酸分析仪亮相CISILE
    仪器信息网讯 2014年5月21-23日,由中国仪器仪表行业协会主办,北京朗普展览有限公司承办的第十二届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2014)在中国国际展览中心开幕。作为CISILE 2014的战略合作媒体,仪器信息网也参加本次展会。   在本届CISILE上,北京博奥晶典生物有限公司展出了晶芯RTisochipTM-A恒温扩增微流控芯片核酸分析仪及其微流控蝶式芯片。据该公司科学仪器事业部市场部经理王永贵介绍,传统方法一次只能检测一个食源性微生物指标,而微流控碟式芯片拥有24个检测通道,一次可以实现24个指标的高通量检测,特别适用于质监系统、出入境单位的常见致病微生物检测,医院检验科的呼吸道细菌检测等,目前这款恒温扩增微流控芯片核酸分析仪已在北京、广东的多家单位有所试用。
  • 国产高端科学仪器新突破!海恩迈成功开发芯片式热重分析仪
    近日,致力于原创国产高端科学分析仪器研发和产业化的创业公司——海恩迈科技,成功开发出基于悬臂梁上的实验室(Lab on a CantileverTM)技术的创新性仪器——芯片式热重分析仪。这个基于全新原理的仪器,将传统热重分析仪天平称重+炉管加热+热电偶测温的结构,用一个尺寸仅为2mm2.5mm的MEMS谐振式微悬臂梁芯片替代,实现了片上热失重分析功能。得益于芯片微小的体积,每次分析所消耗的样品量,由传统仪器的数十毫克降低至几纳克,而且极大的改善了传统仪器的热滞后效应,升降温速率也可以获得数十倍的提升。7月初,海恩迈科技携芯片式热重分析仪等创新仪器产品参加了在厦门举办的2021中国材料大会暨展览会,获得了参会专业人士的一致好评。那么,这项Lab on a Cantilever技术的背后有着怎样的故事?海恩迈科技开发的芯片式热重分析仪1.血统高贵的悬臂梁1981年扫描隧道显微镜(STM)的发明,为在苏黎世(Zurich)的IBM实验室工作的科学家盖尔德宾尼(Gerd Binning)和海因里希罗雷尔(Heinrich Rohrer)赢得了1986年诺贝尔物理学奖。原子力显微镜 (AFM) 是 STM 的后代产品,由 Binnig 在1986年开发出来,它通过对非导电材料进行成像而开辟了显微镜的全新应用领域。AFM的核心即为一根精细的微悬臂梁(Micro-cantilever)。1995年,美国橡树岭国家重点实验室的T. Thundat等人发表了表面吸附对微悬臂梁谐振频率影响的文章,为谐振式悬臂梁用于生化检测做了开创性的研究。之后,基于谐振式悬臂梁的生化传感器研究如雨后春笋般涌现。海恩迈科技的创始人兼CEO于海涛博士于2009年,开发出了国内首款激励/检测元件片上集成的谐振式微悬臂梁,摆脱了传统的光学杠杆检测方式,有效减小了系统的体积与成本。之后,在时任传感技术国家重点实验室主任的李昕欣研究员的支持和指导下,与研究伙伴许鹏程博士共同合作,从悬臂梁结构、电路、敏感材料等多方开展深入研究,开发出了一系列气体探测器。(左)宾尼与罗雷尔;(右)诺贝尔奖牌2.国产科学仪器的困境工欲善其事必先利其器。科学仪器是科研人员的重要工具,位于科技创新链的源头。科研的竞争,往往也是科学仪器的竞争。然而,在这个领域,现状让人唏嘘:中国被卡脖子到离开国外供应,就寸步难行的境地。按照中国科学院电工研究所副所长韩立的说法,我国高端科学仪器现状惨淡——多种科学仪器基本被国外厂商垄断,某些类型的仪器国内厂商市场占有率甚至趋近于零。虽然国家一直鼓励自主研发,但当前成果还是主要集中于中低端领域,越高端依赖性越严重。以材料领域的通用仪器热重分析仪为例,进口仪器价格在30万元左右,部分可超过50万元,而国产仪器价格在10万元左右,相差数倍。这一方面是由于国产企业规模较小、名气不足、市场占有率不高,只能靠性价比抢占低端市场;而更重要的是技术上进口厂商占据先发优势,国产仪器基本上是仿制进口仪器,进行一些微改进,缺少原理性和方法论的创新,很难在性能上超越进口仪器。根据仪器信息网统计的“2020年全球仪器公司市值TOP20排行榜”,美国有11家科研仪器厂商上榜,日本上榜4家,德国和瑞士各上榜2家,英国上榜1家。中国作为GDP世界排名第二,工业总产值独霸全球的国家,没有一家。3.“中国制造”or“中国智造”?在中国的很多经济领域,依靠仿制进口产品,主打性价比,是可以获得成功的,比如纺织品、白色家电等。然而,这个方法在科学仪器领域很难行得通。这是因为在这个领域,用户第一追求的永远是高性能,为了追求极致的性能,用户愿意支付高价。因此,如果国产仪器仅靠仿制进口仪器,缺少关键性的创新,性能无法达到或者超越进口仪器,用户往往是不愿意为之买单的。科学仪器领域更需要的是在关键技术上拥有自主知识产权的“中国智造”。Lab on a CantileverTM系列科学仪器就是“中国智造”的一个典范。目前,这一系列仪器包括气体吸附热力学动力学参数分析仪、微悬臂梁气敏测试仪以及芯片式热重分析仪。顾名思义,这一系列仪器的核心就是谐振式微悬臂梁。Lab on a Cantilever技术来源于于海涛博士团队一次逆向思维的头脑风暴。谐振式微悬臂梁之前一直被用作气敏传感器,受关注的是传感器的灵敏度、选择性、响应速度等参数,更多的是由敏感材料决定,谐振式微悬臂梁处于从属地位。而反向思考的话,可以通过微悬臂梁气敏传感器为主导,反过来研究敏感材料,去探究敏感吸附表象背后蕴藏着的科学本质。基于此想法,气体吸附热力学动力学参数分析仪首先被开发出来,利用世界首创的“变温微称重法”,定量测量功能材料与气体分子发生吸附时,焓变、熵变、吉布斯自由能、活化能等表界面分子作用的热力学和动力学参数。这些参数作为材料吸附的“基因参数”,决定了材料吸附的表象特征,可被用于材料吸附的机理研究以及指导新材料的调控,摆脱传统“试错法”研发新材料的盲目性。作为一款拥有完全自主知识产权的原理性创新的科学仪器,气体吸附热力学动力学参数分析仪得到专家的认可和国家的大力支持。其研发过程受到了自然科学基金重大科研仪器研制项目和国家重点研发计划项目的支持,仪器的检测方法也成功获得国家标准立项。目前,该仪器的用户包括清华大学未来实验室、上海交通大学、复旦大学、福建嘉庚创新实验室等多家国内顶级科研单位。海恩迈科技开发的气体吸附热力学动力学参数分析仪近期,随着微悬臂梁气敏测试仪以及可以实现片上热失重分析的芯片式热重分析仪的亮相,海恩迈科技公司成功踢出了高端科学仪器产品创新的“前三脚”。这三种仪器均拥有自主知识产权,全部具有原理及方法论上的创新,国内外没有类似的竞品,是国产高端科学仪器的新突破,“中国智造”的新典范!值得指出的是,在提出Lab on a Cantilever技术的时候,于海涛博士还在中国科学院上海微系统与信息技术研究所担任研究员。当他发现这个技术的商业价值之后,便毅然决然的放弃了体制内的“金饭碗”,离岗创业与合作伙伴共同创立了厦门海恩迈科技有限公司,并通过有偿技术转让的形式将相关知识产权转移到公司。这项创新性技术也获得了投资机构的看好,厦门半导体投资集团为海恩迈科技提供了千万级别的天使轮融资,为公司发展加注了“助推燃料”。做有独立思想的研发,做有技术灵魂的产业!秉承着“创新引领,追求卓越”的宗旨,海恩迈科技将继续在“中国智造”高端科学仪器的大道上披荆斩棘、一往无前。
  • “向上捅破天”技术亮相,利扬芯片推出北斗短报文芯片测试方案
    有媒体报道,华为Mate50将支持卫星通信,另外,华为消费者业务CEO余承东在Mate50预热视频中直言,华为即将发布一项“向上捅破天”的技术,对此,华为一内部人士证实,9月6日发布的Mate50确实将支持卫星通信,这意味着华为将抢先苹果在手机上实现卫星通讯。有券商研报称,华为Mate50系列要用卫星通信:通过北斗发送紧急短信。业内人士猜测,Mate 50系列将搭载北斗的短报文服务。对此,9月5日晚,国内独立第三方集成电路测试技术服务商利扬芯片(688135)公告,公司近期已完成全球首颗北斗短报文SoC芯片的测试方案开发并进入量产阶段,短报文芯片由战略合作伙伴重庆西南集成电路设计有限责任公司设计研发,公司为该芯片独家提供晶圆级(ChipProbing,下称“CP”)测试服务。对于该事件对公司影响,利扬芯片表示,公司拥有短报文芯片测试解决方案并可提供独家晶圆级量产测试服务,随着该款芯片测试实践推出的“北斗射频基带一体化芯片测试方案”,进一步丰富了公司测试技术服务的类型,满足北斗导航、射频、基带等一系列芯片的测试需求。新技术有助于巩固和提升公司的核心竞争力和市场地位,服务更多优质客户,预计对公司未来的市场拓展和业绩成长性产生积极的影响。值得一提的是,利扬芯片称,公司本次研发的短报文芯片测试方案在后续量产测试技术服务过程中,不排除未来受市场需求、市场拓展、市场竞争等影响,目前该芯片的测试技术服务对公司2022年营业收入贡献影响较小,对公司未来营业收入和盈利能力的影响程度具有一定的不确定性。据了解,利扬芯片是一家独立第三方集成电路测试公司,专注于测试领域的研发,聚焦于芯片电子电路、性能、逻辑功能、信号、通信、系统应用等技术,在产业链的位置为独立第三方,仅提供专业测试服务,测试报告更加中立、客观。
  • 视角:科学仪器国产替代风潮背后的逻辑
    2023年5月28日,国产大飞机C919迎来商业首航。坐在这个航班第一排的民航局局长、中国商飞董事长、东航总经理以及工信部党组书记,向全世界证明着 中国国产替代的进程 。《华尔街日报》第一时间发文评论称,C919商业首飞意味着波音和空客几十年来的 “双头垄断地位”在中国市场受到了挑战 ,尽管这一挑战规模尚小,却颇具象征意义。 ‍是的,它象征着 我们已经不能再容忍核心技术受制于人的窘境。曾航在他的新书《大国锁钥:国产替代浪潮》中提到:“从来没有一个时间点像今天这样,中国人对于“卡脖子”、国产替代有这么高的关注度。”这个过程跟我们每一个人息息相关,很多产业必须要面临一个国产替代的情况。国产替代风潮背后的逻辑‍‍‍‍2022年,国产替代发生了很多具有标志性的事件 。C919大飞机、003号的航母下水……总体来看,2022年国产替代的突破是相当之大的。图源:微信读书(出版社供图)在 军用领域 上,003号航母的技术水平突破新高,运用到的很多新技术,包括精密光学、特种钢材、输电与控制系统等等,使得歼20、歼16等很多先进战斗机的发动机问题得到了解决,这是很重要的一个标志性事件;在 民用领域 ,受到俄乌战争影响,欧洲天然气短缺,导致中国制造的LNG船在去年的市场占有率中得到大幅提升,提升至将近30%,这是一个很了不起的进步,说明中国造船工业取得了一个很大的突破;在 汽车行业 ,国产车的表现十分亮眼。自主品牌的市场占有突破50%,中国汽车出口总量突破300万辆,尤其是新能源汽车,新能源汽车2022年的产销量双双突破700万辆;还有我们的 医疗器械 领域,腹腔镜、手术机器人等高端医疗设备也取得了很大的突破;航天领域 中国空间站全面建成;半导体领域 去年实现了设备的重大突破,如国产光刻机,还有北方华创的蚀刻机。以上篇幅展开叙述说这么多,其实 背后是为了体现我们对基础工业水平的重视程度 。为什么要格外重视呢?举个例子,关注国际新闻和俄乌冲突的朋友能观察出来,俄罗斯打的比较狼狈,核心的原因是什么?根据观察,根源是俄罗斯 基础工业水平的大幅退化 ,前线用到的那些武器装备,我们往深处去研究,大部分都会和新材料、半导体产生联系,还有一些加工设备,俄罗斯在苏联解体以后,基础工业水平严重衰退,相反中国的基础工业水平在过去的十年取得了很大的进步。图源:微信读书(出版社供图)这里有一个权威数据。欧盟每年会发布全球企业研发投入的报告,在这全世界研发投入最多的2500家公司里,美国占到了779家,中国是597家,那俄罗斯有多少家?俄罗斯只有1家。甚至于俄乌冲突的时候,俄罗斯要向伊朗去进口无人机。中国入选的数量超过了所有欧洲国家的总和 ,中国在过去十年里对于基础工业的研发投入上是有很大提升,尤其是华为,它的研发投入在全世界所有的公司里面是排名第二名,仅次于谷歌。图源:微信读书(出版社供图)然后看这张图,这是一些顶级的工业产品,比如说歼20隐形战斗机,它里面要用到什么东西,比如说头盔瞄准系统、相控阵雷达、一体成型座舱玻璃、机身的复合材料、还有3D打印的机身框架和高推动比的航空发动机,这些技术及产品非常依赖于基础工业的进步。图源:微信读书(出版社供图)去年很重要的事件:003号航母的下水。003号航母运用到的大量新技术,比如说电磁弹射,这个技术全世界仅中美两国掌握,比如说工程雷达,还有上面的先进材料,这些技术全都依赖很强的综合工业体系,这也意味着,中国基础工业上的巨大进步,让中国成为少数能生产顶级工业产品的国家。更进一步,基础工业的提升的好处不光只体现在军用领域,还反馈在民用领域,比如大疆做的无人机。不要小看这样的产品,中国在旋翼无人机领域在全世界是遥遥领先,无人机要用到的工业加工的技术的进步,这背后其实要溯源到苹果供应链,因为苹果对供应链的高标准锻炼出的中国工业加工能力,对类似大疆这样企业的成长是有很直接的推动的。一点突破,带动相关领域5~10年截止到2022年,国产替代发展相对比较好的一些产业多达十余个,有消费电子、高铁、工程机械、军工、航天……图源:微信读书(出版社供图)互联网就非常典型。它和大家的日常消费联系密切,同时产业链又相对比较简单,市场有需求但又不需要有紧密的上下游联系。从研发的角度来看,造大飞机需要涉及到上千家企业、高校的协同,但是研发某个互联网产品,可能只需要十几个工程师,在一个小作坊里面就做出来了,所以说互联网的国产替代做得非常好。还有一些后发产业,比如说2000年以后才兴起的产业,像新能源汽车、无人机,这些产业的起点都很低,但正因为中国的工业基础的不断持续积累,使得在竞争的时候就没有被扔下太多。另外,在研究很多国产替代的时候发现, 往往一个点取得突破后,会协同带动相关领域、衍生行业的5-10年的巨大的突破 。就以发动机为例,这两年国产航空发动机、比如太行发动机,实际上取得较大突破。所以这两年新的机型,列装的数量比之前多很多,比如歼20、歼16还有歼10c,都呈现井喷式的增长,而背后的原因就是航空发动机的突破发展。同样的道理,假设我们的半导体取得重大突破,很多行业都会收益,比如说人工智能、轨道交通、新能源能新基建,某些产业间的联系是高度确定的。图源:微信读书(出版社供图)下面要讲的,就是国产替代推进比较困难的一些产业,比如说半导体、化工、制药、工业软件、高端机床等。化工产业是一个高度依赖基础科研的产业,实现国产替代的难度很大,为什么呢? 以韩国的半导体举例,韩国的高端制程芯片在很长时间里是把中国台湾甩在后面的,苹果手机早期的芯片也都是在韩国三星的工厂去做代工。但是在过去几年,中国台湾尤其是台积电,在高端制程这一领域,远远地把韩国甩在后面,标志性的分水岭是在2019年。2019年,日本对韩国实施高端半导体材料的禁运,这无疑给韩国带来了巨大的打击。为什么日本的半导体材料可以在全世界遥遥领先? 原因在于半导体材料,而材料最基础的要靠基础化学 。我们细数了一下,日本在2000年后获得诺贝尔化学奖的有8位。实力差距非常明显。很多国产替代推进比较困难的行业,是高度依赖基础科研的,不止化工和制药,日本光诺贝尔化学奖得主2000年之后就出了8个,而中国到现在为0。图源:微信读书(出版社供图)上图是国金证券整理汇总的关于国产替代的细分赛道,并且列出了实现国产替代的难度程度,比如难或者极难。其中科学仪器被分在医药大类下,国产化率5% , 替代难度系数“ 极难 ”,核心难点为“ 系统性工程,产品稳定性需要长时间打磨 ”。值得注意的是,科学仪器国产化替代的难点甚至 涉及到其他同时被列出的细分领域 ,如:数控系统、示波器、电子测试仪器、操作系统、生物试剂、色谱填料、3.0T以上NR等等。可见科学仪器国产替代的难度之大,令人发指 。有效加速国产替代,政策该如何导向?‍ ‍ ‍ ‍半导体行业的国产替代,在过去一年里,不管是进口数量还是出口数量都在猛增,这体现了一个问题: 两极分化 。在成熟制程,28纳米以内的,进展快,未来价格将进一步降低,很多行业都会受益,因为其实真正需要用到3纳米高端芯片的领域比较少,比如电动车、手机等,甚至包括军工航天,这些产业更多考虑的是稳定性可靠性,并不是考虑了处理器的先进程度,这是一个好消息。价格使得供求关系改变,包括手机降价,电动车降价,这都跟芯片产能增加有很大的关系。图源:微信读书(出版社供图)半导体国产替代进程的加快,也让我们看到一个很有意思的一个现象, 虽然中国科技原创能力跟美国比有很大差距,但我们的追赶能力极强 ,讲得更通俗些,很多先进的科学技术,还有跨时代的产品,往往是美国人先发明的,但中国跟进得很快, 我们把这些东西产业化,大规模去制造的能力很强。图源:微信读书(出版社供图)举个例子,最近最火的是什么?是ChatGPT。这样划时代的产品往往是美国先发明的,还有智能手机,苹果手机是乔布斯先发明的,电动车是马斯克先发明的,但是中国跟进得很快,往往是迅速把它产业化,具体是为什么呢? 因为中国是全世界最擅长建工厂的国家。引用世界经济论坛的数据,全世界132座灯塔工厂,在工厂的建造运营以及智能化水平上, 全世界最好的132家工厂,中国占了50家。图源:微信读书(出版社供图)以苹果工厂举例,来说明这个观点就十分有信服力 。苹果的工厂是全世界水平最高的工厂之一,iPhone是全世界最难造的工业产品之一,为什么会这么难?根据苹果2022年公布的供应商数据来看,全世界610个工厂,中国大陆占259家,日本96家,整个欧洲加起来只有21家,美国是49家,中国台湾是37家,韩国是30家,越南23家,印度只有9家,整个南美洲只有7家,中国占据42.4%!图源:微信读书(出版社供图)比如富士康想要在郑州建造一个新的iPhone工厂,它需要哪些东西呢?首先需要快速的土地准备,要先把土地腾出来。当时郑州筹建富士康工厂的时候,有15个村子搬迁,8000多个居民要需要搬走,全世界只有中国能在短时间内把土地腾出来。当时郑州富士康工厂原址上有一家纺织厂,是当地的纳税大户,但是因为处在富士康规划区中,马上就让该企业搬走了,只有中国有这样的效率。其次,厂房的快速建设。原规划工期12个月,但是迅速压缩到4个月。当时建设急需一台空气压缩设备,整个河南省没有几台,就跑到郑州地铁上去看,刚好那边有一台,就把这个设备搬过来,为什么?因为郑州富士康是省长亲自抓的工程,这个工厂太重要了,比地铁还要重要,地铁可以先停工,但要优先先保证富士康工厂的建设,所以4个月的时间就把工厂建起来了。iPhone上的很多零件都需进口,电子元器件的价格的波动较大,如果走完整个进出口的报关流程,对富士康来说风险很大,所以一般这样工厂都建在保税区里面,包括上海特斯拉的超级工厂。建在保税区里面的话出保税区就等同于出国,要再走一遍关税的流程,但是好处是进口的零部件,不用走这个流程,它很方便。当时郑州市很快就把保税区的配套做好了,当时还有郑州的国际机场,为了满足波音747货机的起降,政府对机场进行扩容,郑州的机场迅速成为了国内相当领先的货运机场,还有很重要的是30万工人的快速招聘,同时需要上万名的工程师,都只有在中国才能够做到这样的事情,才能想象这样事情。图源:微信读书(出版社供图)从产业政策导向上,也可以体现,中国为了奋力追赶成为全世界最擅长建工厂的国家背后的战略选择。 针对国产替代产业,大部分 东亚国家基本上都是出口导向 ,比如中国、日本、韩国、中国大陆、中国台湾、越南都是非常典型的出口导向。为什么要这么做呢? 一个最大好处就是这些企业一旦能够在国际市场上站住脚,一定是有很强的竞争力 。相反你看到有很多国家,比如说像拉美的一些国家,像巴西、墨西哥,还有东南亚的一些国家,都在搞进口替代,其实这样很容易落入陷阱,尤其人口比较多的国家。因为本国国内市场大,外国商品要进入国内市场就有高关税,所以外资必须要到本地设厂,或者政府也扶持本地的工业巨头,就像印度扶持塔塔集团,但是这样会很容易掉到坑里去,牺牲本国国民的福利,因为这意味着你想买一个国产产品,需要花更多的钱,而且质量还更差。 这样的企业,不具备竞争力,真正需要用政策壁垒把真正有竞争力的企业排除在外 。图源:微信读书(出版社供图)对比引入上海的特斯拉超级工厂,对整个中国的汽车产业的带动是相当之大的。特斯拉一降价,本土的品牌就扛不住了,也要降价,就会有一批排名比较靠后、竞争力很差的汽车厂倒闭,倒闭不是坏事,这是市场自然选择的结果。而这对于中国人来说,是一件好事,相当于花更少的钱开上了更好的汽车。国内的工厂经过筛选之后,到国际上又有了更好的竞争力。中国汽车出口近两年呈现的猛增的态势恰恰就验证了这个观点:出口导向的产业政策对国产替代进程有着非常明显的带动提升效果 。而反观科学仪器行业,近几年外企巨头纷纷在国内设厂、大力发展国产化。一方面应对相关政策,另一方面降低在中国这个巨大市场里的制造及运输成本。未来某一天,中国制造帮仪器买家们“把‘进口仪器’价格打下来”的时候,国产仪器是坚守不出还是一决高下呢?国产替代、自主可控五要素对于国产替代化,我们还需要有一套模型,去把那些高度确定需要国产替代的行业给筛出来,哪些行业是高度不确定性的,大家也要筛出来,避免走一些弯路。图源:微信读书(出版社供图)上图是倪光南院士总结的自主可控的标准5要素:‍第一个, 知识产权标准 ,要自主可控;第二个, 技术能力 ,要自主可控;第三个, 发展主动权 ,要自主可控;第四个, 供应链 ,自主可控;第五个,要 具备国产资质 。所以如果我们用倪院士的这5个标准去衡量很多国产替代,其实会发现这几年出现了一个很不好的现象,很多项目打着国产替代的旗号在骗国家经费或者骗投资人的钱,而用这个标准我们就可以看到谁才是真正的国产替代,谁是假的、冒牌的。最后,中国国产替代最大的缺憾实际上是在原创 。前面提到了全世界大部分的科技创新,包括一些划时代的产品,包括像智能手机、电动车,还有一些药品、人工智能基本上都是美国在引领,我们要正视差距,要善于去学习美、日、德比较强的地方。图源:微信读书(出版社供图)更多关于国产替代的思考,各位仪粉er可以进一步阅读《大国锁钥:国产替代浪潮》。注:本文根据2月20日《星海情报局》曾航发文及微信读书公众号而来,部分内容有改动
  • 瑞士制成首个辉钼芯片
    据美国物理学家组织网12月6日报道,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家宣称,他们制成了首个辉钼芯片原型。该芯片在实验中表现良好,证实了其在半导体芯片制造领域内的突出性能。这意味着商用辉钼芯片距离现实又近了一步。  今年年初,该校曾公布了辉钼的潜在性能,引发了人们对这种新材料的关注。研究人员称,用辉钼可以制成尺寸更小、能效更高的芯片。这种材料的性能不但远超过硅,甚至在某些方面比石墨烯更具优势,有望成为下一代半导体材料的有力竞争者。  这一原型芯片是由该校纳米电子与结构实验室(LANES)负责研制的,研究人员通过将2个到6个晶体管进行串联,得到了这个原型芯片。实验结果表明,该原型芯片已经能够进行基本的二进制逻辑运算。  纳米电子与结构实验室主任安德拉斯凯斯说,辉钼是一种极具潜力的新材料,这次实验已经证明了这一点。他说,辉钼的主要优点是它有助于进一步减小晶体管的尺寸,进而制造出体积更小、性能更好的电子设备。对硅而言,制作芯片的极限厚度是2纳米,因为如果厚度再小的话,其表面就容易在环境中发生氧化,影响其电气性能。而由辉钼材料制成的芯片即便在3个原子的厚度上也能正常工作,并且在这一尺度上材料传导性依然稳定可控。  辉钼的另一个优点是其在带隙上的优势,这使由它制成的芯片开关速度更快,能耗更低。此前的实验表明,用单层辉钼制造的晶体管在稳定状态下能耗比传统硅晶体管小10万倍。此外,辉钼矿独特的机械性能也使其具备成为柔性芯片材料的潜力。这种新材料将赋予未来芯片更多有趣的特性,例如,用其制成的柔性计算机或手机甚至可以按照用户脸部的曲线进行弯曲。
  • 日本连续三个季度50%的芯片制造设备出口到中国
    截至3月份的三个月里,是日本连续第三个季度至少50%的半导体制造设备出口到中国,原因是中国对成熟技术相关设备的需求激增。日本贸易数据显示,中国占据了半导体制造设备、机械零部件以及平板显示器制造设备出货量的一半。今年第一季度,日本对华出口额同比增长82%,达到5212亿日元(33.2亿美元),创下2007年以来的最高水平。日本去年7月开始要求贸易部批准,才能将尖端半导体制造设备(例如14nm和更先进的逻辑芯片)运往友好国家以外的目的地。出口到中国的芯片设备数量激增,部分原因是在限制措施出台期间,中国争相购买设备。中国海关数据显示,去年9月,中国从世界其他地区进口了价值52亿美元的芯片制造设备,较上年同期增长了约一半,其中从日本和荷兰的采购量有所增加。中国政府数据显示,截至4月份,此类月度进口额继续同比上升,徘徊在40亿美元左右。半导体通常经历三至四年的兴衰周期。全球市场在2022年下半年疫情后的动荡中进入低迷期,但现在显示出触底的迹象。上个季度,日本全球芯片制造设备出口同比增长13%,这是五个季度以来的首次回升。
  • 从理论到实践 芯片人才培养提速刻不容缓
    p style="text-indent: 2em "中国海关的统计数据显示,2019年我国芯片的进口总额高达3040亿美元,远超排名第二的原油进口金额。因为我国芯片自给率目前不到30%,尤其是高端芯片方面,对外依赖严重,而“缺芯”的一个重要原因,就是缺乏芯片的设计和制造人才。/pp style="text-indent: 2em "今年,华为创始人任正非造访东南大学、南京大学等高校时表示:“点燃未来灯塔的责任无疑是要落在高校上,而高校就是为社会输出人才的地方,中国芯片的崛起必然需要人才的努力。”/pp style="text-indent: 2em "那么,我国芯片产业和国际先进水平差距有多大?如何点亮我国芯片人才的“灯塔”?日前,由中国电子信息产业发展研究院、中国半导体行业协会、中国科学院微电子研究所等单位主办的2020第三届半导体才智大会在南京举行,记者就此采访了相关专家。/pp style="text-indent: 2em "三类芯片人才都紧缺,尤其缺高端人才/pp style="text-indent: 2em "据了解,芯片按照功能分三类:存储芯片、计算类芯片(逻辑电路)和模拟电路芯片。/pp style="text-indent: 2em "存储芯片可以说是大数据时代的基石,计算机中的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中,所以手机、平板、PC和服务器等产品都会用到存储芯片。报告显示,目前,存储芯片占半导体产业的比重为1/3,被韩国和美国三大存储器公司垄断,韩国三星、SK海力士、美光占据了全球市场份额的95%。/pp style="text-indent: 2em "计算类芯片(逻辑电路)按照产业链划分,有设备、材料、集成电路设计、晶圆代工和封装测试五大领域,我国大陆芯片公司只占5%的市场份额,且处于芯片产业链的低端,从芯片产业的基础软件、底层架构、光刻胶及配套试剂等芯片材料,再到高端显示芯片、基础操作系统、集成电路专用装备和高精度加工设备,我国都依赖进口。/pp style="text-indent: 2em "用来处理模拟信号的集成电路,也就是模拟电路芯片,在汽车电子领域和5G时代的物联网中得以广泛应用。但全球模拟电路芯片的高端市场主要由ADI、TI等美国厂商占据,我国在高端的核心模拟电路芯片,比如高速数模转换芯片、射频芯片等方面对外依赖度较高。/pp style="text-indent: 2em "“总的来看,当前我国各类芯片人才都很紧缺,尤其是缺乏高端人才。人才问题特别是高端人才团队短缺成为制约我国半导体产业可持续发展的关键因素。”湖南省中国特色社会主义理论体系研究中心特约研究员范东君说。/pp style="text-indent: 2em "到2022年我国芯片专业人才缺口仍将近25万/pp style="text-indent: 2em "近年来,我国加大了对各类芯片人才的培养力度,教育部也在主动布局集成电路等战略性新兴产业发展相关学科专业。7月30日,国务院学位委员会会议投票通过提案:集成电路专业成为一级学科,从电子科学与技术一级学科中独立出来,将为我国培养更多的芯片人才。/pp style="text-indent: 2em "在大会上,由中国电子信息产业发展研究院联合中国半导体行业协会、安博教育集团等单位编制的《中国集成电路产业人才白皮书(2019—2020年版)》发布。白皮书指出,我国集成电路人才在供给总量上仍显不足,到2022年,芯片专业人才缺口仍将近25万。/pp style="text-indent: 2em "根据白皮书的统计分析,虽然我国集成电路从业人数逐年增多,2019年就业人数在51.2万人左右,同比增长了11%,半导体全行业平均薪酬同比提升了4.75%,发展的环境逐步改善,但从当前产业发展态势来看,集成电路人才在供给总量上仍显不足,且存在结构性失衡问题。/pp style="text-indent: 2em "相关数据显示,2020年我国芯片人才缺口超过30万。在芯片相关人才学历方面,本科生占比73.76%,硕士及以上学历仅占6.53%。/pp style="text-indent: 2em "在清华大学微电子研究所教授王志华看来,我国芯片人才特别是高端人才的缺乏,一方面和国内高校对芯片研发和人才的培养不足有关;另一方面则与国内企业面临的市场环境有很大关系,研发基础相对薄弱。/pp style="text-indent: 2em "“芯片产业属于技术密集型产业,我们既要考虑从0到1的创新,也要考虑怎么提高工艺水平,把芯片产品质量做好,使之与国际领先水平相当。应用需求是创新的源泉,高层次的人才培养是创新的关键。”王志华说。/pp style="text-indent: 2em "加大半导体高端材料人才的培育与引进势在必行/pp style="text-indent: 2em "“芯片人才培养刻不容缓。相比于理论研究,当务之急是缩短芯片人才从培养阶段到投入科研与产业一线的周期。”国家专用集成电路系统工程技术研究中心主任、东南大学教授时龙兴介绍,东南大学微电子学院从成立之初就承担着国家集成电路人才培养基地的建设任务,如今正在探索如何围绕芯片产业链发展来培养高端人才。/pp style="text-indent: 2em "安博教育研究院院长黄钢表示,从中国半导体产业发展的背景来看,产教融合、协同育人是突破芯片人才培养瓶颈的有效之举,只有教育界与产业界深度融合,才能迎难而上、突破困境。/pp style="text-indent: 2em "成都信息工程大学通信工程学院院长李英祥教授也表示:“当前,校企联合是提升芯片人才培养质量的重要保障,学院在积极探索和企业联合培养各类芯片人才。”/pp style="text-indent: 2em "据了解,不少国内高校也在探索芯片创新人才的培养方式。其中,中国科学院大学“一生一芯”计划备受关注。中国科学院大学计算机科学与技术学院院长孙凝晖介绍,国科大开设了《芯片敏捷设计》课程,计划让大四本科生、一年级研究生学习并实践芯片设计方法,让学生带着自己设计的芯片实物毕业,力争3年后能在全国范围内每年培养500名毕业生,5年后实现每年培养1000名毕业生。/pp style="text-indent: 2em "“加快推动我国半导体高端材料产业人才的引进与培养势在必行。”范东君认为,可以半导体高端材料为试点实施关键领域核心技术紧缺博士人才自主培养专项,根据行业企业需要,依托高水平大学和国内骨干企业,有针对性地培养一批半导体材料高端人才。支持一批重点高校建设或筹建示范半导体材料学院,加快建设半导体材料产教融合协同育人平台,保障我国在高端半导体材料、芯片产业的可持续发展。/pp style="text-indent: 2em "“只要各方合力,相信中国的芯片产业最终会跟航天、核电产业一样,走向世界先进水平。”范东君建议,推动高校与区域内半导体材料领域骨干企业、国家公共服务平台、科技创新平台、产业化基地和地方政府等合作,通过借鉴海外企业的经验以及引进人才的办法,鼓励半导体材料科学重点实验室和科创中心招聘一批海内外优秀科研人才,推介筑巢引凤、引智育才政策,以最短的时间缩小与国外水平的差距。/ppbr//p
  • 微流芯片将液态物质分析时间缩至几秒
    近日,在最新一期《芯片实验室》杂志的封面上,刊登了化学方面一项新的世界纪录:德国莱比锡大学分析化学研究所的科学家运用微流芯片技术,使液态化学物质分离与质谱检测得以同时进行,从而将整个分析过程缩短到几秒钟。  莱比锡大学分析化学研究所德特勒夫贝尔德教授领导的工作团队完成了这项研究,他们专门研究微缩成芯片大小的化学分析系统,用微电子在较短的时间内完成复杂的过程。贝尔代教授说:“当化学过程发生在这样的微管中,而不是在大试管和烧杯中时,不仅可以减少化学品的用量,还可以将这一过程的时间从几十分钟或几个小时缩短到几秒钟。”  这项新的世界纪录仅在一个小玻璃芯片上就得以实现,其上有着非常细的、人头发丝大小的沟槽。分析芯片里有微量的液体(微流),莱比锡的研究人员将一个纳米喷针与之集成在一起。这个极细的纳米喷针尖端只有人头发直径的十分之一,是该研究最吸引人的地方之一,这项成果成功将芯片技术和质谱分析直接耦合在一起。  通过高速电泳分离与快速质谱结合,研究人员首次成功使物质在一秒钟内彼此分离,然后几乎同时就进行质谱分析鉴定。这个集成了纳米喷针的微流玻璃芯片以100赫兹的工作频率采集数据。  研究人员表示,这项技术对于制药业特别有吸引力,因为该行业需要在最短的时间内对物质库中大量潜在药物进行高通量筛选测试。而用质谱法来进行化学物质的鉴定早已在该领域得到广泛应用。(
  • 超高灵敏度芯片半导体器件失效分析显微镜
    新一代超高灵敏度半导体芯片失效分析热成像显微镜日前在美国问世,于2014年3月18日慕尼黑上海电子展上在大中华区发布并在中国大陆,台湾和香港同步上市,由孚光精仪公司负责该区域销售和售后服务。新一代热发射显微镜采用锁相热成型技术,可探测到1mK (0.001°C) 的器件温度变化,可探测到 100 μW 的功率变化。据悉,这种热发射显微镜可快速定位半导体器件的温度异常点,从而找到漏电等失效点位置。这种热发射显微镜不需要对器件表面处理,可对裸器件和封装器件失效分析,也可定位SMD器件的低功率位置,比如电容泄露测试。除了失效分析之外,这套热发射显微镜还具有器件的真实温度测量功能,以及结点温度,热阻和芯片黏着 Die Attach分析功能。详情浏览:http://www.f-opt.cn/rechengxiang/hongwaixianweijing.html应用领域:器件漏电分析栅极和漏极之间的电阻短路分析封装器件的复合模具短路分析Latch-up点定位金属性短路分析缺陷晶体管和二极管定位分析氧化层击穿SMD元件漏电分析特色和功能超高灵敏度失效点定位堆叠芯片的缺陷深度分析真实温度测量结点温度测量封装和裸露器件分析正面和背面分析检测芯片粘接问题
  • 应用材料在3nm以下节点的芯片布线领域取得重大突破
    当地时间6月16日,应用材料公司宣布推出了一种全新的先进逻辑芯片布线工艺技术,可微缩到3纳米及以下技术节点。虽然尺寸微缩有利于提高晶体管性能,但互连布线的情况则恰好相反:较小的电线却具有更大的电阻,从而降低了性能并增加了功耗。如果没有材料工程的突破,通过互连从7nm节点到3nm节点电阻将增加10倍,从而抵消晶体管缩放的优势。应用材料公司开发了一种名为Endura Copper Barrier Seed IMS™ 的全新的解决方案。它是一种集成材料解决方案,在高真空下将七种不同的工艺技术组合在一个系统中:ALD、PVD、CVD、铜回流、表面处理、接口工程和计量。该组合将符合要求的 ALD 替换为选择性 ALD,从而消除了通过接口的高电阻性障碍。该解决方案还包括铜回流技术,使空隙自由缺口填补了狭窄的功能。通过接触接口的电阻降低高达 50%,提高芯片性能和功耗,使逻辑扩展继续扩展到 3nm 及以上。应用材料半导体产品集团高级副总裁兼总经理普拉布拉贾(Prabu Raja)表示:"智能手机芯片拥有数百亿的铜互连,线路已经消耗了芯片三分之一的电量。"在真空中集成多种工艺技术使我们能够重新设计材料和结构,使消费者能够拥有更强大的设备和更长的电池寿命。这种独特的集成解决方案旨在帮助客户改善性能、功率和面积成本。”Endura Copper Barrier Seed IMS™ 系统现在正被全球领先的逻辑节点代工厂客户使用。
  • 中国大力采购芯片产业成熟节点设备
    据电子时报报道,中国半导体制造商正在积极采购成熟工艺芯片设备,以应对美国及其盟国对芯片技术出口的限制。许多日本厂商已经感受到中国市场对成熟工艺芯片设备的强劲需求。另一方面,中国设定了半导体设备自给率达到70%的目标,并着力开发成熟工艺。东京电子(TEL)和尼康等日本半导体设备公司也注意到中国市场成熟工艺芯片设备的订单不断增加。据彭博社报道,东京电子表示,中国半导体工厂正在大规模采购成熟的工艺设备,预计这一趋势将持续到2023年以后。虽然先进工艺逻辑IC制造商和晶圆代工厂目前正在推迟设备投资,但中国企业购买成熟的工艺设备可以帮助缓解不利市场条件的一些影响。尼康在今年8月发布的财报数据中指出,由于维修服务收入减少以及部分光刻机安装时间延迟,2023年上半年(4月-9月)其光刻机业务的业绩将低于最初预期。这是充满挑战的市场竞争的结果。根据尼康的调查,2022年全球共销售480台光刻机(包括新机和二手设备)。预计到2023年,由于客户设备需求减少,这一数字将下降至430台左右,同比下降约10%。尼康预计在2023年可以销售更多的ArF光刻机。尼康还表示其新的ArF机器型号“NSR-S625E”可以出口到中国。现有交易中还存在相当数量的ArF干式光刻机,尼康的光刻机销量有望在中国市场扩大。尼康承认中国半导体工厂的投资活动活跃,并承认其在中国的销售活动一直落后于竞争对手。不过,他们正在逐步改善这种状况。另一方面,除了加强采购不受禁令限制的成熟工艺设备外,中国也在致力于提高设备自给率。据《日经新闻》报道,中国及企业正在加快建设本土半导体设备供应链,目标是将半导体设备自给率提高到70%。2023年上半年,中国芯片和半导体设备进口量下降,但与此同时,国内设备产量年均增长30%,而芯片产量仅下降3%。
  • 可自组装的DNA分子开关研制成功 DNA芯片有了雏形
    据美国物理学家组织网5月12日(北京时间)报道,美国杜克大学研究人员称,他们利用携带全部生命信息的DNA(脱氧核糖核酸)的独特双螺旋结构,将经过改造的DNA片段和其他分子进行简单混合,即可制造出无数个同样的、细小的、像华夫饼干一样的器件。利用这种技术,将来或只需一天时间就可达到现在全球每月的芯片生产量。  杜克大学电子和计算机工程学副教授克里斯德维耶认为,下一代电脑中或将不再使用硅芯片,而使用由DNA片段制造的逻辑芯片。  DNA由多对核苷酸碱基组成,这些碱基之间的关系非常密切,德维耶团队通过将这些碱基对以不同的顺序进行排列,得到了不同的DNA片段。这个过程类似于玩拼图游戏:混乱的拼图碎片会慢慢找到它们的邻居,最终成为一幅完整的拼图。研究人员要做的则是将无数个拼图碎片放在一起,然后拼出无数个同样的拼图。  在德维耶的实验中,“华夫饼干”“拼图”有16块,光敏分子放置在“拼图”的脊线上。当光线照射在光敏分子上时,光敏分子吸收光线,刺激电子,释放出的能量会使附近的另一类光敏分子吸收这些能量,并发射出不同波长的光线。仅用一个探测器就可将输出光线与输入光线区别开来。  研究证明,这些纳米结构能够有效地进行自组装,当在其上添加不同的光敏分子时,这个“华夫饼干”会显示出独特的“可编程”特性,因此,通过使用光线来刺激这些光敏分子,研究人员就能够制造出简单的逻辑门(开关)。使用更大一些的“华夫饼干”,可制造出更复杂的电路,而且这种可能性是无限的。  传统的电路使用电流快速地在“0”和“1”之间切换,而在新的器件中,光线可刺激由DNA制造的开关作出同样的反应,且速度更快。德维耶称,这是人们首次证明分子具有如此活跃且快速的处理和传感能力。  德维耶指出,这些“华夫饼干”器件可成为未来计算机芯片的基本组件。由于这些纳米结构从根本上来说就是传感器,因此,它亦可应用于生物医学。研究人员可据此制造出细小的纳米器件,以对作为疾病标识的不同蛋白作出反应。(刘霞)  谁要说原子弹可以做得像个“二踢脚”,你肯定得劝他回家量体温。有些事听着比这还要悬,但却千真万确。就说你正捏着这张报纸的大拇指吧,里面的遗传物质足够造出一台超级计算机的所有逻辑组件,而其潜在的计算和存储能力会让目前世界上功能最强大的计算机相形见绌。从16年前首次提出DNA计算机概念并证明其可行,到今天宣告“华夫饼干”式分子开关研发成功,实用的DNA计算机渐行渐近。关于它将如何改变人类生活,我敢断言,最权威的专家现在也只能看到皮毛。
  • 瓜分500亿美元!美国芯片法案细节公布
    当地时间9月6日,美国商务部发布了其战略,概述了该部门将如何从拜登总统上个月签署的2022年两党CHIPS法案中分配500亿美元。CHIPS for America计划将由国家标准与技术研究所(NIST)主导,将振兴美国半导体行业并刺激创新,同时在全国各地的社区创造高薪工作。“重建美国在半导体行业的领导地位是我们作为全球领导者未来的首付,”美国商务部长吉娜雷蒙多(Gina Raimondo)说。“美国的CHIPS将确保美国在支撑我们国家安全和经济竞争力的行业中继续保持领先地位。”发布的该战略概述了指导CHIPS美国计划的举措,战略目标和指导方向。该计划的四个主要目标是:⭕在美国建立并扩大国内领先的半导体生产,其中美国目前占世界供应量的0%⭕构建充足稳定的成熟节点半导体供应⭕投资于研发,以确保下一代半导体技术在美国开发和生产。⭕创造数以万计的高薪制造业工作岗位和十多万个建筑业工作岗位。这项工作将确保这些工作的渠道扩大到包括历史上没有机会参与该行业的人,包括妇女,有色人种,退伍军人和生活在农村地区的人。 该计划支持三个不同的举措:⭕对前沿制造业的大规模投资:CHIPS激励计划将针对大约四分之三的激励资金,约280亿美元,用于建立国内领先的逻辑和存储芯片的生产,这些芯片需要当今最先进的制造工艺。这些数额可用于赠款或合作协议,或用于补贴贷款或贷款担保。该部门仍在评估新颁布的先进制造设施投资税收抵免对资本支出的影响,这将产生参与者的大量额外项目投资,并将减少分配给前沿项目的CHIPS激励资金的必要份额。该部门将寻求建造或扩建制造设施的建议,以制造,封装,组装和测试这些关键部件,特别是关注涉及多条高成本生产线和相关供应商生态系统的项目。⭕成熟和最新一代芯片、新技术和特种技术以及半导体行业供应商的新制造能力:CHIPS激励计划将增加国内半导体在一系列节点上的生产,包括用于国防和关键商业领域(如汽车,信息和通信技术以及医疗设备)的芯片。该计划广泛而灵活,鼓励行业参与者制定创意提案。对于这一举措,该部门预计将获得数十个奖项,预计总价值至少为可用CHIPS奖励资金的四分之一,即约100亿美元。这些数额可用于赠款或合作协议,或用于补贴贷款或贷款担保。⭕加强美国在研发领域的领导地位的举措:CHIPS研发计划将投资110亿美元用于国家半导体技术中心,国家先进封装制造计划,多达三个新的美国制造研究所以及NIST计量研发计划。这一系列计划旨在为美国的半导体生态系统创建一个充满活力的新创新网络。实现这一愿景需要与学术界、工业界和相关国家合作,并需要多年的持续投资。该战略还为潜在申请者提供了明确的建议,加强了该部对推进长期战略目标的承诺,并确定了评估申请的标准。标准包括:⭕扩大规模并吸引私人资本:CHIPS激励计划将鼓励吸引相关供应商和劳动力投资的大规模投资。除了投入自己的重要资源外,还鼓励潜在申请人探索创造性的融资结构,以利用各种资本来源。⭕利用合作构建半导体生态系统: CHIPS激励计划将鼓励行业利益相关者,投资者,客户,设计师和供应商以及国际公司之间的合作。这种合作可以包括购买承诺、促成无晶圆厂设计的伙伴关系或供应商与生产商之间的合作。⭕获得额外的财政激励和支持,以建立区域和地方产业集群,以加强社区: CHIPS激励计划要求激励计划的申请人获得州或地方的奖励。该部门预计将优先考虑包括州和地方激励措施的项目,这些项目可以最大限度地提高区域和地方的竞争力,投资于周围的社区,并优先考虑广泛的经济收益,而不是对一家公司提供巨额财政捐助。⭕建立安全且有弹性的半导体供应链: CHIPS激励计划将优先考虑遵守信息安全,数据跟踪和验证标准和指南的项目,并在进一步开发和采用此类标准方面进行合作。⭕扩大劳动力管道以满足增加的国内产能劳动力需求:CHIPS激励计划将创造高薪工作,使所有美国人受益,包括经济上处于不利地位的个人和在行业中代表性不足的人群。该计划将优先考虑劳动力解决方案,使雇主,培训提供者,劳动力发展组织,工会和其他关键利益相关者能够共同努力。目标是创建更多的付费培训和体验式学徒计划,提供全方位服务,优先考虑创造性的招聘策略,并根据他们获得的技能雇用工人。⭕为企业创造包容和广泛共享的机会: CHIPS激励计划将优先考虑积极主动的项目,以确保小企业,少数族裔拥有,退伍军人拥有和妇女拥有的企业以及农村地区的企业从CHIPS计划产生的机会中受益。⭕提供稳健的财务计划:申请人将被要求提供详细的项目特定和公司级财务数据,以确保激励基金符合该计划的经济和国家安全目标,同时保护纳税人的钱。资助文件将为CHIPS美国计划提供具体的应用指导,将于2023年2月初发布。一旦可以负责任地处理、评估和谈判申请,奖励和贷款将以滚动方式进行。
  • 南科大科学家获固态量子计算突破,实现单原子直写的量子计算芯片
    如今,量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点,各主要国家高度关注量子计算的发展,启动国家级量子战略行动计划,大幅增加研发投入,同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时,国际产业界也纷纷投资量子计算,如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展,其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权,为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司(Boston Consulting Group)预测,量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢?从当前硬件、算法和计算机架构上来说,量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前,澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题,并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知,我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成,其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础,进而成就了人类数字社会的今天,而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能,例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样,来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起,利用高精度微纳加工方式,将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm(也就是130)的位置上,实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来,他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门,推进量子计算机构建从硬件的角度来说,如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的,因为从材料上来说,硅在地球上的含量是十分富足的。再者,如今的半导体工艺大都基于硅材料,那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年,贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门,是满足通用量子计算判据的最后一条,也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单,并表示:“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础,是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上,贺煜为第一作者,且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术(STM)实现纳米尺度芯片加工,成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上,在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门,并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式,可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料,并能够实现单原子尺度的量子计算,为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来,贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路,用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起,贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长,并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下,贺煜主要研究砷化镓自组装量子点,核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作,以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破,以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因,他告诉 DeepTech:“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向,首先是兴趣爱好,是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动,其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技,尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力,希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量,为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后,贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究,结合博士期间的工作,实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越,研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上,并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出,为完成高性能玻色抽样实验,研究团队克服的技术难点有两个:一是基于砷化镓量子点,研究团队设计了稳定的高亮度单光子源;二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪(multiphoton interferometers),其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验,采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz,都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破,是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢,飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留,如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说,会比传统计算机快很多,是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠(entanglement)”和“叠加(superposition)”,量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来,布局固态量子网络从根本上来说,量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段,但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移,预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入,将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史,世界上的第一台计算机是 ENIAC,它生于第二次世界大战,主要任务是计算弹道,是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢?这也是一个值得思考的问题。贺煜认为,量子计算机要走向应用,量子网络和通信是十分关键的技术,必须做以突破。如今他任教于南方科技大学,除了量子计算之外,主要研究方向还有量子网络。2017 年,他和团队实现了单光子到单电子的量子传态,开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案,验证了单个光子和电子之间的纠缠,并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去,为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向,贺煜表示:“根据硅量子计算的发展趋势,在南方科技大学量子科学与工程研究院,我将带领硅量子计算团队,研究硅基量子计算芯片和量子计算,从根本问题入手,解决目前的一些技术瓶颈:进行硅基单原子量子器件的基本物理研究;研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术;利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接,为将来的广阔商业前景奠定基础。”
  • 清华大学-岛津中国成功举办第十期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会
    自2017年9月起,清华大学联合岛津中国在北京、广州、上海、成都、沈阳、武汉等地陆续举办了九期 “微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”,将微流控芯片质谱联用技术及其在细胞培养、药物筛选领域的最新研究成果展示给高校、研究所及企业的众多专家学者。2021年10月25日,由清华大学-岛津中国联合举办的第十期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会成功在中国科学院深圳先进技术研究院举办,有来自高校、科研所和企业等近30位用户参加。2016年,清华大学林金明教授课题组在自主研发的多通道微流控芯片质谱联用接口的基础上,结合岛津先进的质谱检测仪器,与岛津合作,开发了新一代细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统(Cellent CM-MS,Cell Microfluidics-Mass Spectrometry)。该系统由细胞培养基注入系统、细胞培养芯片系统、代谢物富集分离系统和质谱检测系统四部分组成,能够实现多通道芯片细胞培养、显微观察、细胞代谢富集与分离、高灵敏质谱检测等多种功能。CM-MS的应用领域主要集中在科研、临床、新药开发、环境有毒有害物质与食品营养物质研究等领域。微流控芯片在线分析全过程会议由岛津中国研发中心副中心长国広沖之致辞。他首先感谢清华大学林金明教授与岛津联合举办此次讲习会,并感谢中国科学院深圳先进技术研究院罗茜博士在使用细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统后,给岛津提了很多建议和意见。岛津旨在为用户提供更便利更高效的分析手段,今后也会在仪器改进的道路上继续提高技术。岛津中国研发中心副中心长国広沖之本次讲习会首先由清华大学林金明教授做了《微流控芯片质谱联用仪器及其细胞药物代谢研究》专题报告。林教授详细介绍了微流控芯片的研发历程,实现了从传统培养皿到微流控芯片培养细胞的重大转变;带来了新应用分享:基于CM-MS技术的红景天苷减轻BV2小胶质细胞缺氧炎症损伤代谢机制分析;并向大家介绍了开放式微流控单细胞分析方法的建立。清华大学 林金明教授中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员带来了《MC-MS研究尼古丁暴露与戒断对小鼠海马神经元细胞的代谢影响》专题报告。详细分享了使用岛津细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统CM-MS研究尼古丁的实验流程及分析结果。罗茜研究员特别提到岛津LCMS-8060非常适合与微流控芯片仪器联用,用于小分子代谢物分析。中国科学院深圳先进技术研究院 罗茜研究员岛津中国开发中心部长岡户孝夫带来了《微流控芯片质谱联用仪器的结构和基本性能介绍》,本次CM-MS开发的主要概念是“功能整合、自动化操作、具灵活性以对不同研究目的支持”,而自动化是本次开发最主要的概念,在今后也会继续研究开发支持客户自主设计不同流路的仪器,以满足不同研究目的的需求。岛津中国开发中心部长岡户孝夫中国农业科学院许柠博士带来了《微流控芯片质谱联用仪器的实验操作和细胞代谢分析》,介绍了微流控芯片细胞分析仪器的新应用成果,并对应用前景进行了预测。中国农业科学院许柠博士讲习会后,与会人员参观了中国科学院深圳先进技术研究院的实验室,许柠博士现场演示了CM-MS微流控芯片质谱联用仪器的操作。与会人员参观实验室休息时间与会人员沟通交流第十期CM-MS讲习会全体人员合影本次讲习会将微流控芯片-质谱联用细胞分析技术及其在细胞培养、药物筛选领域的最新研究成果展示给高校、研究所及企业的众多专家学者,与会者纷纷表示受益匪浅。该系统还具备多通道芯片与质谱联用、细胞共培养、细胞形态分析三大特点,有望成为目前最有效的细胞研究手段之一。
  • 清华大学-岛津中国 成功举办第十期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会
    导语自2017年9月起,清华大学联合岛津中国在北京、广州、上海、成都、沈阳等地陆续举办了九期 “微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”,将微流控芯片质谱联用技术及其在细胞培养、药物筛选领域的最新研究成果展示给高校、研究所及企业的众多专家学者。2021年10月25日,由清华大学-岛津中国联合举办的第十期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会成功在中国科学院深圳先进技术研究院举办,有来自高校、科研所和企业等近30位用户参加。 2016年,清华大学林金明教授课题组在自主研发的多通道微流控芯片质谱联用接口的基础上,结合岛津先进的质谱检测仪器,与岛津合作,开发了新一代细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统(Cellent CM-MS,Cell Microfluidics-Mass Spectrometry)。该系统由细胞培养基注入系统、细胞培养芯片系统、代谢物富集分离系统和质谱检测系统四部分组成,能够实现多通道芯片细胞培养、显微观察、细胞代谢富集与分离、高灵敏质谱检测等多种功能。CM-MS的应用领域主要集中在科研、临床、新药开发、环境有毒有害物质与食品营养物质研究等领域。微流控芯片在线分析全过程 会议由岛津中国研发中心副中心长国広沖之致辞。他首先感谢清华大学林金明教授与岛津联合举办此次讲习会,并感谢中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员在使用细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统后,给岛津提了很多建议和意见。岛津旨在为用户提供更便利更高效的分析手段,今后也会在仪器改进的道路上继续提高技术。 岛津中国研发中心副中心长国広沖之 本次讲习会首先由清华大学林金明教授做了《微流控芯片质谱联用仪器及其细胞药物代谢研究》专题报告。林教授详细介绍了微流控芯片的研发历程,实现了从传统培养皿到微流控芯片培养细胞的重大转变;带来了新应用分享:基于CM-MS技术的红景天苷减轻BV2小胶质细胞缺氧炎症损伤代谢机制分析;并向大家介绍了开放式微流控单细胞分析方法的建立。 清华大学林金明教授 中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员带来了《MC-MS研究尼古丁暴露与戒断对小鼠海马神经元细胞的代谢影响》专题报告。详细分享了使用岛津细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统CM-MS研究尼古丁的实验流程及分析结果。罗茜研究员特别提到岛津LCMS-8060非常适合与微流控芯片仪器联用,用于小分子代谢物分析。 中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员 岛津中国开发中心部长岡户孝夫带来了《微流控芯片质谱联用仪器的结构和基本性能介绍》,本次CM-MS开发的主要概念是“功能整合、自动化操作、具灵活性以对不同研究目的支持”,而自动化是本次开发最主要的概念,在今后也会继续研究开发支持客户自主设计不同流路的仪器,以满足不同研究目的的需求。 岛津中国开发中心部长岡户孝夫中国农业科学院许柠博士带来了《微流控芯片质谱联用仪器的实验操作和细胞代谢分析》,介绍了微流控芯片细胞分析仪器的新应用成果,并对应用前景进行了预测。中国农业科学院许柠博士 讲习会后,与会人员参观了中国科学院深圳先进技术研究院的实验室,许柠博士现场演示了CM-MS微流控芯片质谱联用仪器的操作。 与会人员参观实验室休息时间与会人员沟通交流第十期CM-MS讲习会全体人员合影 本次讲习会将微流控芯片-质谱联用细胞分析技术及其在细胞培养、药物筛选领域的最新研究成果展示给高校、研究所及企业的众多专家学者,与会者纷纷表示受益匪浅。该系统还具备多通道芯片与质谱联用、细胞共培养、细胞形态分析三大特点,有望成为目前最有效的细胞研究手段之一。
  • 怀宁县人民医院1100.00万元采购微流控芯片,基因测序仪,核酸蛋白分析,液质联用仪,生物芯片,PC...
    详细信息 怀宁县人民医院采购质谱仪、测序仪等设备 安徽省-安庆市-怀宁县 状态:公告 更新时间: 2023-01-29 怀宁县人民医院是一所集医疗、教学、科研、预防、保健为一体的“二级甲等综合性医院”。医院配置了神经外科手术显微镜、关节镜手术系统、椎间孔镜手术系统、眼科激光诊断仪、眼底激光治疗仪、超乳玻切一体机、C臂全数字化平板探测器心血管造影系统Optima IGS530等设备。 近日,怀宁县人民医院就“安庆市精准医学中心设备采购(二次)项目”发布公开招标公告,预算金额为1100万元。该项目的潜在投标人应在安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件,并于2023年02月06日10点00分(北京时间)前递交投标文件。 1 项目基本情况 项目编号:CG-HN-2022-177 FS34082220220785号 项目名称:安庆市精准医学中心设备采购(二次)项目 资金来源:财政资金 预算金额:1100.00万元 最高限价:1100.00万元 采购需求:高通量基因测序仪、单通道微阵列芯片扫描仪、双通道微阵列芯片扫描仪、基因分析仪、恒温扩增微流控芯片核酸分析仪、三重四级杆质谱分析系统、数字PCR平台、全自动医用PCR分析系统等配套设备。 包别划分:一个包 评标办法:综合评分法 合同履行期限:设备采购安装自合同签订之日起20日历天,试剂、耗材采购期限5年。 本项目不接受联合体投标。 2 申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目符合财政部、工业和信息化部制定的《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第(二)因确需使用不可替代的专利、专有技术,基础设施限制,或者提供特定公共服务等原因,只能从中小企业之外的供应商处采购的; 3.本项目的特定资格要求:投标人如为生产厂家,应具备《医疗器械经营许可证》、《医疗器械生产许可证》(须在有效期内);如为代理商或经销商投标,应具有《医疗器械经营许可证》(须在有效期内); 4.具有合法有效的营业执照。 3 获取招标文件 时间:2023年01月13日至2023年01月20日, 每天上午8:00至12:00,下午14:30至17:30(北京时间,法定节假日除外) 地点:安庆市公共资源交易中心平台(aqggzy.anqing.gov.cn) 方式:(1)投标人须登录安庆市公共资源交易中心平台查询、获取招标文件。首次登录须在安徽省公共资源交易市场主体库( http://61.190.70.20/ahggfwpt-zhutiku/dengludenglu)办理入库手续,办理入库不收取任何费用。安徽省公共资源交易市场主体库使用相关问题(如系统登录、信息登记、录入及提交、数字证书关联等)请拨打服务电话:010-86483801 转 5-2(工作日)。 CA 数字证书有关问题请拨打服务电话:安徽 CA 客服400-880-4959(工作日)。 市场主体招标环节和投标环节系统使用服务电话:400-998-0000(8:00-21:00)。 (2)投标人登录安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件及其它资料(含澄清和补充说明等)。如在招标文件获取过程中遇到系统问题,请拨打技术支持服务热线400-9980000,QQ:4008503300。 售价:免费。 1 提交投标文件截止时间、开标时间 和地点 2023年02月06日10点00分(北京时间) 地点:安庆市公共资源交易平台 开评标方式:全流程电子化交易,在线开标 1 对本次招标提出询问,请按以下 方式联系 1.采购人信息 名 称:怀宁县人民医院 地 址:怀宁县高河镇独秀大道166号 联 系 人:陈海军 联系方式:0556-46484192 2.采购代理机构信息 名 称:怀宁县项目咨询管理有限公司 地 址:怀宁县高河镇育儿路143号 联 系 人:凌晨晨 联系方式:0556-4967801 3.项目联系方式 项目联系人:陈海军 电 话:0556-46484192 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:微流控芯片,基因测序仪,核酸蛋白分析,液质联用仪,生物芯片,PCR 开标时间:2023-02-06 10:00 预算金额:1100.00万元 采购单位:怀宁县人民医院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:怀宁县项目咨询管理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 怀宁县人民医院采购质谱仪、测序仪等设备 安徽省-安庆市-怀宁县 状态:公告 更新时间: 2023-01-29 怀宁县人民医院是一所集医疗、教学、科研、预防、保健为一体的“二级甲等综合性医院”。医院配置了神经外科手术显微镜、关节镜手术系统、椎间孔镜手术系统、眼科激光诊断仪、眼底激光治疗仪、超乳玻切一体机、C臂全数字化平板探测器心血管造影系统Optima IGS530等设备。 近日,怀宁县人民医院就“安庆市精准医学中心设备采购(二次)项目”发布公开招标公告,预算金额为1100万元。该项目的潜在投标人应在安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件,并于2023年02月06日10点00分(北京时间)前递交投标文件。 1 项目基本情况 项目编号:CG-HN-2022-177 FS34082220220785号 项目名称:安庆市精准医学中心设备采购(二次)项目 资金来源:财政资金 预算金额:1100.00万元 最高限价:1100.00万元 采购需求:高通量基因测序仪、单通道微阵列芯片扫描仪、双通道微阵列芯片扫描仪、基因分析仪、恒温扩增微流控芯片核酸分析仪、三重四级杆质谱分析系统、数字PCR平台、全自动医用PCR分析系统等配套设备。 包别划分:一个包 评标办法:综合评分法 合同履行期限:设备采购安装自合同签订之日起20日历天,试剂、耗材采购期限5年。 本项目不接受联合体投标。 2 申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目符合财政部、工业和信息化部制定的《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第(二)因确需使用不可替代的专利、专有技术,基础设施限制,或者提供特定公共服务等原因,只能从中小企业之外的供应商处采购的; 3.本项目的特定资格要求:投标人如为生产厂家,应具备《医疗器械经营许可证》、《医疗器械生产许可证》(须在有效期内);如为代理商或经销商投标,应具有《医疗器械经营许可证》(须在有效期内); 4.具有合法有效的营业执照。 3 获取招标文件 时间:2023年01月13日至2023年01月20日, 每天上午8:00至12:00,下午14:30至17:30(北京时间,法定节假日除外) 地点:安庆市公共资源交易中心平台(aqggzy.anqing.gov.cn) 方式:(1)投标人须登录安庆市公共资源交易中心平台查询、获取招标文件。首次登录须在安徽省公共资源交易市场主体库( http://61.190.70.20/ahggfwpt-zhutiku/dengludenglu)办理入库手续,办理入库不收取任何费用。安徽省公共资源交易市场主体库使用相关问题(如系统登录、信息登记、录入及提交、数字证书关联等)请拨打服务电话:010-86483801 转 5-2(工作日)。 CA 数字证书有关问题请拨打服务电话:安徽 CA 客服400-880-4959(工作日)。 市场主体招标环节和投标环节系统使用服务电话:400-998-0000(8:00-21:00)。 (2)投标人登录安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件及其它资料(含澄清和补充说明等)。如在招标文件获取过程中遇到系统问题,请拨打技术支持服务热线400-9980000,QQ:4008503300。 售价:免费。 1 提交投标文件截止时间、开标时间 和地点 2023年02月06日10点00分(北京时间) 地点:安庆市公共资源交易平台 开评标方式:全流程电子化交易,在线开标 1 对本次招标提出询问,请按以下 方式联系 1.采购人信息 名 称:怀宁县人民医院 地 址:怀宁县高河镇独秀大道166号 联 系 人:陈海军 联系方式:0556-46484192 2.采购代理机构信息 名 称:怀宁县项目咨询管理有限公司 地 址:怀宁县高河镇育儿路143号 联 系 人:凌晨晨 联系方式:0556-4967801 3.项目联系方式 项目联系人:陈海军 电 话:0556-46484192
  • 被誉为“芯片之母”,中国团队拿下EDA领域国际竞赛冠军
    11月9日消息,在11月4日结束的 EDA(电子设计自动化)领域的国际会议 ICCAD 2021(计算机辅助设计国际会议)上,华中科技大学计算机学院吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线(Routing with Cell Movement Advanced)算法竞赛的第一名。团队成员还包括苏宙行博士、研究生罗灿辉、梁镜湖和谢振轩。 EDA是电子设计的基石产业,也被誉为“芯片之母”。本届竞赛的布局布线问题作为EDA芯片后端物理设计中最重要的环节,直接影响芯片的功耗、面积、时延等各项性能指标。  EDA作为我国“卡脖子”关键技术之一,难点主要在于算法,其核心问题在算法上通常具有极高的计算复杂度,即为NP难问题。  吕志鹏教授所在实验室自成立至今的40余年来,一直聚焦于NP难问题的求解算法与工业应用研究,曾多次获得国际算法竞赛全球前三名,据悉,今年是该团队首次参加 ICCAD 竞赛。  ICCAD会议始于1980年,是EDA领域历史最悠久的顶级学术会议之一,其中CAD Contest 算法竞赛作为会议的标志性事件,长期以来受到国际学术界与工业界的广泛关注。每届竞赛的赛题均来自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Nvidia、IBM等全球著名EDA或半导体公司的真实业务场景,涵盖集成电路设计、制造与测试等环节中的核心算法难题,如逻辑综合、布局布线、等价验证、时序分析等。本届CAD Contest算法竞赛共有来自12个国家/地区的137支队伍参与,包括众多国内外知名高校与研究机构,如加州大学伯克利分校、东京大学、台湾大学、香港中文大学、复旦大学等。
  • 《碳中和:逻辑体系与技术需求》出版
    近日,由中国科学院院士丁仲礼、张涛领衔,多位院士、专家共同撰写的《碳中和:逻辑体系与技术需求》一书由科学出版社正式出版。该书入选了中宣部2022年主题出版重点出版物。力争2060年前实现碳中和,是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,是我们对国际社会的庄严承诺,也是当前社会各界普遍关心的热点问题。作为最大的发展中国家,我国实现这个宏伟目标时间紧、压力大、任务重。在此背景下,如何绘制具有较强前瞻性和可操作性的“碳中和”路线图,以利于我国在展现大国担当的同时顺利实现产业体系的绿色低碳化转型,是政策制定背后的重大科学问题。为此,中国科学院于2021年设立了“中国碳中和框架路线图研究”重大咨询项目,组织百余位院士专家,围绕“我国实现碳中和需要研发什么样的技术体系”这一主题,从固碳、能源、政策三个方面开展前瞻性研究,力求描绘出我国碳中和的框架路线图。项目对“为什么要实现碳中和”“怎样实现碳中和”等社会各界普遍关心的问题进行了深入解读,尤其是较为全面地列出了实现碳中和需要研发的技术需求清单,在国内外尚属首例。项目专家们在项目成果的基础上,补充必要的材料,最终形成了这本碳中和研究的权威著作。《碳中和:逻辑体系与技术需求》一书从实现碳中和的基本逻辑入手,追本溯源,系统阐述了碳中和的问题由来及相关概念,然后以技术需求清单的方式,从技术内涵、现状及发展趋势和需解决的关键科技问题等方面,立体化地展现了发电端构建新型电力系统的前沿技术、能源消费端的低碳技术、固碳端的生态系统固碳增汇技术以及碳排放与碳固定核查评估技术。此外,书中还简要介绍了世界主要国家设立的碳中和目标及技术、行政、财税、法规等措施,提出了对我国构建碳中和政策体系的启示。
  • 封装行业正在采用新技术应对芯片散热问题
    为了解决散热问题,封装厂商在探索各种方法一些过热的晶体管可能不会对可靠性产生很大影响,但数十亿个晶体管产生的热量会影响可靠性。对于 AI/ML/DL 设计尤其如此,高利用率会增加散热,但热密度会影响每个先进的节点芯片和封装,这些芯片和封装用于智能手机、服务器芯片、AR/VR 和许多其他高性能设备。对于所有这些,DRAM布局和性能现在是首要的设计考虑因素。无论架构多么新颖,大多数基于 DRAM 的内存仍面临因过热而导致性能下降的风险。易失性内存的刷新要求(作为标准指标,大约每 64 毫秒一次)加剧了风险。“当温度提高到 85°C 以上时,就需要更频繁地刷新电容器上的电荷,设备就将转向更频繁的刷新周期,这就是为什么当设备变得越来越热,电荷从这些电容器中泄漏得更快的原因。不幸的是,刷新该电荷的操作也是电流密集型操作,它会在 DRAM 内部产生热量。天气越热,你就越需要更新它,但你会继续让它变得更热,整个事情就会分崩离析。”除了DRAM,热量管理对于越来越多的芯片变得至关重要,它是越来越多的相互关联的因素之一,必须在整个开发流程中加以考虑,封装行业也在寻找方法解决散热问题。选择最佳封装并在其中集成芯片对性能至关重要。组件、硅、TSV、铜柱等都具有不同的热膨胀系数 (TCE),这会影响组装良率和长期可靠性。带有 CPU 和 HBM 的流行倒装芯片 BGA 封装目前约为 2500 mm2。一个大芯片可能变成四五个小芯片,总的来说,这一趋势会持续发展下去,因为必须拥有所有 I/O,这样这些芯片才能相互通信。所以可以分散热量。对于应用程序,这可能会对您有所一些帮助。但其中一些补偿是因为你现在有 I/O 在芯片之间驱动,而过去你在硅片中需要一个内部总线来进行通信。最终,这变成了一个系统挑战,一系列复杂的权衡只能在系统级别处理。可以通过先进的封装实现很多新事物,但现在设计要复杂得多,当一切都如此紧密地结合在一起时,交互会变多。必须检查流量。必须检查配电。这使得设计这样的系统变得非常困难。事实上,有些设备非常复杂,很难轻易更换组件以便为特定领域的应用程序定制这些设备。这就是为什么许多高级封装产品适用于大批量或价格弹性的组件,例如服务器芯片。对具有增强散热性能的制造工艺的材料需求一直在强劲增长。Chiplet模块仿真与测试进展工程师们正在寻找新的方法来在封装模块构建之前对封装可靠性进行热分析。例如,西门子提供了一个基于双 ASIC 的模块的示例,该模块包含一个扇出再分布层 (RDL),该扇出再分配层 (RDL) 安装在 BGA 封装中的多层有机基板顶部。它使用了两种模型,一种用于基于 RDL 的 WLP,另一种用于多层有机基板 BGA。这些封装模型是参数化的,包括在引入 EDA 信息之前的衬底层堆叠和 BGA,并支持早期材料评估和芯片放置选择。接下来,导入 EDA 数据,对于每个模型,材料图可以对所有层中的铜分布进行详细的热描述。量化热阻如何通过硅芯片、电路板、胶水、TIM 或封装盖传递是众所周知的。存在标准方法来跟踪每个界面处的温度和电阻值,它们是温差和功率的函数。“热路径由三个关键值来量化——从器件结到环境的热阻、从结到外壳(封装顶部)的热阻以及从结到电路板的热阻,”详细的热模拟是探索材料和配置选项的最便宜的方法。“运行芯片的模拟通常会识别一个或多个热点,因此我们可以在热点下方的基板中添加铜以帮助散热或更换盖子材料并添加散热器等。对于多个芯片封装,我们可以更改配置或考虑采用新方法来防止热串扰。有几种方法可以优化高可靠性和热性能,”在模拟之后,包装公司执行实验设计 (DOE) 以达到最终的包装配置。但由于使用专门设计的测试车辆的 DOE 步骤耗时且成本更高,因此首先利用仿真。选择 TIM在封装中,超过 90% 的热量通过封装从芯片顶部散发到散热器,通常是带有垂直鳍片的阳极氧化铝基。具有高导热性的热界面材料 (TIM) 放置在芯片和封装之间,以帮助传递热量。用于 CPU 的下一代 TIM 包括金属薄板合金(如铟和锡)和银烧结锡,其传导功率分别为 60 W/mK 和 50 W/mK。随着公司从大型 SoC 过渡到小芯片模块,需要更多种类的具有不同特性和厚度的 TIM。Amkor 研发高级总监 YoungDo Kweon 在最近的一次演讲中表示,对于高密度系统,芯片和封装之间的 TIM 的热阻对封装模块的整体热阻具有更大的影响。“功率趋势正在急剧增加,尤其是在逻辑方面,因此我们关心保持低结温以确保可靠的半导体运行,”Kweon 说。他补充说,虽然 TIM 供应商为其材料提供热阻值,但从芯片到封装的热阻,在实践中,受组装过程本身的影响,包括芯片和 TIM 之间的键合质量以及接触区域。他指出,在受控环境中使用实际装配工具和粘合材料进行测试对于了解实际热性能和为客户资格选择最佳 TIM 至关重要。孔洞是一个特殊的问题。“材料在封装中的表现方式是一个相当大的挑战。你已经掌握了粘合剂或胶水的材料特性,材料实际润湿表面的方式会影响材料呈现的整体热阻,即接触电阻,”西门子的 Parry 说。“而且这在很大程度上取决于材料如何流入表面上非常小的缺陷。如果缺陷没有被胶水填充,它代表了对热流的额外阻力。”以不同的方式处理热量芯片制造商正在扩大解决热量限制的范围。“如果你减小芯片的尺寸,它可能是四分之一的面积,但封装可能是一样的。是德科技内存解决方案项目经理 Randy White 表示,由于外部封装的键合线进入芯片,因此可能存在一些信号完整性差异。“电线更长,电感更大,所以有电气部分。如果将芯片的面积减半,它会更快。如何在足够小的空间内消散这么多的能量?这是另一个必须研究的关键参数。”这导致了对前沿键合研究的大量投资,至少目前,重点似乎是混合键合。“如果我有这两个芯片,并且它们之间几乎没有凸起,那么这些芯片之间就会有气隙,”Rambus 的 Woo 说。“这不是将热量上下移动的最佳导热方式。可能会用一些东西来填充气隙,但即便如此,它还是不如直接硅接触好。因此,混合直接键合是人们正在做的一件事。”但混合键合成本高昂,并且可能仍仅限于高性能处理器类型的应用,台积电是目前仅有的提供该技术的公司之一。尽管如此,将光子学结合到 CMOS 芯片或硅上 GaN 的前景仍然巨大。结论先进封装背后的最初想法是它可以像乐高积木一样工作——在不同工艺节点开发的小芯片可以组装在一起,并且可以减少热问题。但也有取舍。从性能和功率的角度来看,信号需要传输的距离很重要,而始终开启或需要保持部分关断的电路会影响热性能。仅仅为了提高产量和灵活性而将模具分成多个部分并不像看起来那么简单。封装中的每个互连都必须进行优化,热点不再局限于单个芯片。可用于排除或排除小芯片不同组合的早期建模工具为复杂模块的设计人员提供了巨大的推动力。在这个功率密度不断提高的时代,热仿真和引入新的 TIM 仍然必不可少。
  • 电泳微流控芯片:生物分析的里程碑
    电泳微流控芯片是一种结合了电泳和微流控技术的创新型生物分析工具。该技术整合了微流体学的优势,通过微小尺度的通道、电场和高度灵活的流动控制,实现了对生物分子的高效分离、检测和分析。——技术原理——电泳原理:在电解质溶液中,位于电场中的带电离子在电场力的作用下,以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象。电泳微流控芯片技术可以分为两种主要类型:毛细管电泳和芯片上电泳。毛细管电泳利用单根毛细管作为分离通道,而芯片上电泳则将电泳所需的缓冲液、电极等组件集成到一个微流控芯片上,实现设备的微小化和自动化。这种集成化设计使得电泳微流控芯片具有高通量、高效率、低样品消耗和快速分离等优点。电泳微流控芯片的原理主要基于电场驱动下的带电粒子在微尺度流道中的迁移与分离。具体来说,电泳微流控芯片利用微加工技术在芯片上构建微米级的流道,这些流道用于容纳电泳缓冲液。当在芯片两端施加电场时,缓冲液中的带电粒子(如DNA、蛋白质等)会根据其电荷和电场方向发生迁移。不同带电粒子由于其电荷、质量和形状的差异,在电场中的迁移速度会有所不同,从而实现粒子的分离。——应用领域——电泳微流控芯片的应用领域非常广泛,涵盖了多个重要的科学和工业领域。以下是其主要的应用领域:1、生物医学:在生物医学领域,电泳微流控芯片技术主要用于DNA片段、多肽、蛋白质等生物分子的分离和分析。它被认为是后基因时代中最有希望攻克蛋白质研究、基因临床诊断等科学难题的分离分析手段之一。此外,电泳微流控芯片技术也被用于PCR反应,可以大大简化操作步骤,显著提高检测效率。2、新药物合成与筛选:电泳微流控芯片技术在新药研发过程中发挥着重要作用。它可以用于药物分子的分离和筛选,从而加速新药的研发进程。3、食品和商品检验:电泳微流控芯片技术可以用于食品中添加剂、污染物等的检测和分析,确保食品的安全和合规性。同时,它也可以用于商品的质量控制和检验。4、环境监测:在环境监测领域,电泳微流控芯片技术可用于水、土壤、空气等环境样本中有害物质的检测和分析,为环境保护和污染治理提供科学依据。5、刑事科学:电泳微流控芯片在法医学中具有重要的应用,特别是在DNA分离、检测和分析方面,对于个体身份的鉴定和犯罪现场的物证分析具有重要意义。6、其他科学领域:此外,电泳微流控芯片技术还广泛应用于军事科学、航天科学等其他重要科学领域,为这些领域的研究和发展提供了强大的技术支持。——优势——1、高分辨率和快速分离:微流控芯片中的通道尺寸小,因此具有较高的分辨率和更快的分离速度。这使得它能够在短时间内准确地分离和识别出各种生物分子,如DNA、蛋白质等。2、低样品和试剂消耗:由于微流控芯片中的流体通道尺寸微小,所需的样品和试剂量大大减少。这既降低了分析成本,也减少了生物样本的浪费,对于珍贵的生物样本尤其重要。3、高通量分析能力:微流控芯片可以并行处理多个样品,实现高通量分析。这大大提高了分析效率,使得在短时间内能够处理更多的样本,适用于大规模的生物分子分析任务。4、易于集成和自动化:电泳微流控芯片可以与其他技术(如质谱联用)实现联合分析,进一步提高分析的准确性和灵敏度。此外,微流控芯片技术易于实现自动化,减少了人为操作的误差,提高了分析的准确性和可靠性。5、微型化和便携性:电泳微流控芯片采用微型化设计,使得整个分析系统更加紧凑和便携。这使得它可以在现场进行实时分析,无需复杂的实验室设备,为现场检测和即时分析提供了便利。保利微芯公司简介保利微芯科技有限公司隶属中国保利集团公司,由保利置业集团有限公司投资,设计研发微流控生物芯片,公司具备技术先进的微流控生物芯片设计制造能力,已形成创新性的、技术领先的微流控芯片整体解决方案。可以承接国内外芯片设计、应用公司的微流控芯片生产订单,为即时诊断(POCT)、基因测序、环境保护、食品安全和科学研究等应用领域的客户提供有核心竞争力的高性价比芯片产品。
  • 新芯片实验室技术让单细胞基因分析更高效
    据美国物理学家组织网近日报道,最近,加拿大英属哥伦比亚大学与英属哥伦比亚癌症研究所、转化与应用基因组学中心合作,开发出一种硅酮材料的芯片实验室技术,能让每个细胞像弹球机里的球一样各就各位,然后进行基因检测。这种“单细胞基因分析”技术使基因检测更加灵敏迅速,有助于肿瘤分析和临床疾病的诊断。本周出版的《美国国家科学院院刊》对该芯片实验室进行了详细介绍。  这种芯片实验室大小跟一个9伏电池相当,能同时分析300个细胞。研究人员设计了一种路线,用液体载运细胞通过显微管道和一个个小阀门,当细胞挨个进入各自的小空位时,它们的RNA就会被提取出来,经过复制用于进一步分析。  标准基因检测要求使用大量细胞,才能得出由上千万不同细胞平均化以后的“综合图像”,这会掩盖细胞的真实属性和它们之间的相互作用。“这就好比用混合水果慕丝来研究草莓和树莓为什么不一样。”领导该研究的高通量生物中心副教授卡尔汉森介绍说,而单细胞分析正在成为基因研究中的黄金手段,因为即使是从同一肿瘤组织中采集的样本,也包含了正常细胞和多种癌细胞类型,而单细胞分析显出极微小的差异。  此外,这种芯片实验室几乎将所有细胞分析过程整合在了一起,不仅能分离细胞,还能用化学试剂将细胞混合起来,通过检测反应过程中的荧光发射获得它们的基因编码。所有这些都能在芯片上完成,不仅操作简单,而且成本效益高。
  • 微流控芯片的产业化:坚持中迎来曙光——访浙江大学微分析系统研究所所长方群教授
    微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一,其目标是通过对芯片微通道网络内微流体的操纵和控制,完成化学实验室中取样、预处理、反应、分离和检测等分析功能,实现分析装备的微型化、集成化和自动化,最终实现芯片化,即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)。微流控芯片已被列入21世纪最为重要的前沿技术的行列。  浙江大学微分析系统研究所是国内建立较早的专门从事微流控芯片相关技术研究的科研机构,建所十年来取得了许多研究成果。2010年8月21日,在第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会上,仪器信息网编辑(以下简称“Instrument”)就该研究所的情况与微流控芯片的研究现状、技术发展、产业化等问题采访了浙江大学微分析系统研究所所长方群教授。浙江大学微分析系统研究所所长 方群教授  Instrument:方教授,您好!首先请您介绍下浙江大学微分析系统研究所的相关情况,以及贵所建立以来在微流控技术方面取得了哪些成绩?  方群教授:浙江大学微分析系统研究所是我国已故的著名分析化学家方肇伦院士于2000年1月创建,其目标是借助浙江大学学科比较齐全、综合交叉优势明显的特点,发展具有中国特色的微流控芯片分析技术与系统。目前,研究所有教师11名,研究生40余名。  研究所的研究主要围绕微流控芯片展开,研究方向涉及:微纳流控芯片加工和表面处理技术、工艺 微流体操控技术、方法和理论;微流控芯片取样、试样引入和前处理、反应技术;微流控芯片光谱、电化学、质谱检测技术研究;基于微流控原理的液滴分析、毛细管电泳、流动注射分析、生物传感器分析系统研究,以及纳米技术和仿生技术在微流控系统中的应用;基于微流控技术的微型化分析仪器研制;微流控系统在生物分析、单细胞分析、蛋白质组研究、临床检验、高通量筛选中的应用。  目前,研究所在微流控芯片简易加工技术、微流控试样引入技术、微流控单细胞分析的集成化、微流控荧光和光度检测系统的微型化等方面,取得了具有国际先进水平的研究成果。十年间,研究所发表了140余篇高水平的SCI论文,共承担和参与省部级以上项目50余项,申请国家发明专利40余项,其中20余项已获授权。2003年科学出版社出版了由方肇伦院士主编,研究所全体老师参加撰写的国内第一部有关微流控芯片的专著“微流控分析芯片”。研究所还研制了多种具有自主知识产权的微流控分析仪器装置或样机,为相关仪器的产业化创造了有利基础。  Instrument:您是973项目“微流控学在化学和生物医学中的应用基础研究”中“高速及多通道阵列微流控分离检测新方法的研究”课题的负责人,请谈谈该课题的进展情况,以及到目前为止取得了哪些成果?遇到了哪些困难?  方群教授:由复旦大学杨芃原教授任首席科学家,由全国11家单位参加的973项目“微流控学在化学和生物医学中的应用基础研究”分为6个课题,我所负责的是其中第三课题,参与单位有浙江大学、中科院大连化学物理研究所、东北大学和中科院长春应用化学研究所,主要进行高速及多通道阵列微流控分离检测新方法的研究。目前,该课题研究进展顺利,已取得一些出色的研究成果,预计能够完成既定目标。  我的研究组主要进行了微流控系统的试样引入技术研究,将微流控芯片与缺口管阵列结合,进样通量最快可以达到6000个样品/小时,这是目前文献报道中单通道通量最高的芯片进样方法。同时,我们通过将自发进样技术与基于短毛细管和缺口管阵列的毛细管电泳(CE)系统相结合,建立了一种微流控平移自发进样方法,将进样量减少至低于100pL的水平,并进一步将该方法应用于高速毛细管电泳(HSCE)分析,建立了一种通用型的HSCE系统。该系统应用于氨基酸试样的电泳分离,其分离速度和效率等性能已经达到甚至优于芯片HSCE系统。在此基础上,研究组还将皮升级平移自发进样方法及其HSCE系统成功地应用于基于胶束电动色谱模式的氨基酸手性分离和基于凝胶电泳模式的DNA片段和蛋白质分离中。  近期,我们研究组还研制了一种用于纳升级试样测定的全集成微型化手持式光度计。该光度计所有部件包括双波长紫外发光二极管(LED)光源、光电二极管检测器、长光程液芯波导检测池、微量试样驱动装置、控制电路、液晶显示器和电池均集成于12cm×4.5cm×2.1cm 的仪器内。该仪器成功应用于微量DNA 试样的纯度和含量测定,以350nL的试样消耗获得了约15mm的有效光程。对比商品化的微消耗光度计,手持式光度计以其1/3的试样消耗量获得了其15倍的检测光程,且价格低廉,在现场分析和即时检验等领域具有很好的应用前景。此外,我们还将该光度计与缺口管阵列结合,成功用于血清中总胆固醇含量的快速自动分析。浙江大学微分析系统研究所方群教授研究组研制的手持式光度计  在研究中,我们确实遇到了一些困难。首先,寻找能产生原创性成果的研究方法和思路是一个难点。其次,微流控芯片的研究是多学科综合性交叉的研究,需要生物、医学、光学、机械、电子等其他研究领域人员的参与,但我们现在缺乏这方面的人才。再有,微流控芯片的研究成果产业化困难。实验室的研究出来的装置距离市场上出售的产品有相当大的距离,这里面还涉及到与企业之间的合作等诸多问题,所以比较困难。  Instrument:下一步微分析系统研究所的工作将主要集中在哪些方面?  方群教授:研究所成立之初,当时的浙江大学校长潘云鹤院士对我们的期望是“顶天立地”。“顶天”即要做好原创性的基础研究,“立地”就是要把研究成果实现产业化,做成商品化仪器,应用于各种实际应用领域。微流控芯片的研究已有近二十年的历史,目前,在某种意义上,其研究已处于一个“十字路口”的阶段了。所以根据建所之初的规划,以及微流控芯片技术当前的发展状况,我们研究所明确了下一个“十年”的工作方向:  (1)坚持进行原创性的研究。  研究所建立之时,方肇伦院士就一直强调要做有创新性的研究工作和要有“小米加步枪”的创业精神。近些年来,我们更是把工作的原创性和系统性放在首位。我们试图走通这样一条道路,即从新现象的发现,到新方法的提出,新系统的建立,一直到新仪器的产业化和实际应用的道路。微流控芯片因其结构微型化,因而具有许多宏观系统不具有的特点。这些特点使其在研究中能够产生一些新现象,基于这些新现象建立的新方法新技术则具有较强的原创性,而基于此研制出的仪器装置和系统是全新的,研究者可以拥有自主知识产权,然后可以将其产业化。所以,原创研究是后续应用和产业化的基础工作,一定要做好。  (2)研究所将在微流控芯片的应用和产业化方面投入更多精力。  让微流控芯片产业化,是我们研究所的更高目标。在原创研究的基础上,我们试图将现有的微流控技术研究成果进行整合,构建出完整的仪器,然后将这些仪器推广到多个应用领域,尤其是化学、生物医学、药学、临床检验和现场分析等一些重要领域,希望能够产生重要的影响,对微流控芯片的产业化产生一些推动作用。这方面的工作难度很大,我们将尽力而为。  Instrument:您前面所说的“微流控芯片技术的研究已处于‘十字路口’阶段”,其具体涵义是什么?能否为我们解释下?  方群教授:这里我是用“十字路口”这四个字来形容当前微流控芯片技术的研究现状。以在分析化学中的情况为例,微流控芯片出现之初,研究者众多,大家在分析化学的各个领域都进行了普遍地尝试。然而,十多年已过去,微流控芯片分析领域内相对容易研究的领域已基本了解清楚,而剩下的领域和任务都是“硬骨头”。这些“硬骨头”研究难度大、耗费时间长、不易出成果且成果产业化难度大,这需要研究者具有极大的毅力、耐力以及坚持的信心。  在这样的情形下,研究者们面临着多种选择,也即处在“十字路口”。坚持还是放弃,这是不容易决定的。而我们研究所不会轻易改变研究方向,一定会坚持啃“硬骨头”。  Instrument:能否谈谈当前我国微流控芯片研究的情况以及在国际上所处的地位?该领域当前的研究热点与难点是什么?未来发展趋势如何?  方群教授:我国科学家们对微流控芯片的研究大部分从2000年以后开始。2001年,国家自然科学基金委启动了题目为“微流控生化分析系统的基础研究”的重大研究项目,这个项目对我国微流控芯片技术的发展起到很大的推动和促进作用。到2006年,相关的研究几乎是“遍地开花”。到目前为止,我国学者发表的以“微流控(microfluidic)”为主题词的SCI论文数目仅次于美国,位居世界第二。可以说,我国的微流控技术的研究水平在国际上处于较先进的地位,在部分研究领域已具有一定的国际领先优势。  从已发表的论文来看,目前微流控芯片研究的热点主要集中在以下几个方面:(1)纳流控或微-纳流控;(2)微流控芯片在细胞生物学中的应用;(3)液滴微流控系统。  我个人认为,未来的五到十年,微流控芯片研究可能会有以下几个发展趋势:  (1)微流控芯片研究将向极限发展:从微米到纳米,从多细胞到单细胞,从大量分子到单分子,从单一通道到多通道阵列,分析通量越来越高;  (2)微流控技术不断向其它相关学科渗透,相互间的结合将更为紧密;  (3)微流控液滴分析将得到很好的发展,尤其在分析化学和高通量筛选领域;  (4)微流控芯片的应用领域将继续拓展,将有可能成为科学研究的工具;  (5)微流控芯片将实现产业化,相关仪器将得到推广。  Instrument:微流控芯片目前的应用领域是哪些?将来可能向哪些领域拓展?目前科学家们是否已经找到微流控芯片的“Killer Application(关键性应用)”?  方群教授:目前,微流控芯片的应用领域非常广阔,已超出了其创始人原先预料的那些领域。微流控芯片出现后,其应用领域很快从分析化学扩展到医学、药学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、合成生物学、环境分析、化工、材料科学,甚至物理光学、计算机学等领域,而且目前还在持续拓展中。  就目前的情况看,国际上对具体什么是微流控芯片的“Killer Application”,还未形成一致的看法。甚至有科学家认为微流控芯片可能没有“Killer Application”,而是有很多“Application”。通常我们认为微流控芯片分析系统比较适用于药物筛选、疾病诊断,这主要是针对微流控芯片的快速、高通量和低消耗的特点来说的。因为在这两个领域,所要筛选的样品的数量非常之大,并且要求筛查速度快、样品和试剂的消耗量低,而这正好是微流控芯片系统的特点,所以其在这方面将会大有可为。此外,微流控芯片系统微型化、集成化和自动化的特点使得它很适合应用于现场和个体分析。我个人认为:微流控芯片的“Killer Application”最有可能出现在POCT(即时检验,Point-of-Care Testing)领域。  Instrument:至今为止,国内外仪器厂商只有少数几家公司推出过微流控芯片的仪器,微流控芯片的产业化进程发展比较缓慢。您认为当前微流控芯片产业化的困难在哪里?以及应当如何推进其产业化?  方群教授:目前,微流控芯片的产业化确实进行得较为缓慢,相关仪器的销售也不尽如人意。追溯微流控芯片产业化的历程,或许我们可以从中得到一些启示。  微流控芯片出现之初,大家都非常看好它,很多的风险投资蜂拥而至,所以在这个领域,一下子建立了许多的公司,并有相关产品推出。但随后不久,投资企业发现这个领域不能立竿见影,所以就转向了,这就形成了微流控芯片这个领域产业化的低谷。究其原因,我想可能是:最开始大家都看到了这个领域的广阔前景和光明前途,但却低估了该领域研究的难度和技术的复杂性。但是,伴随着产业化的低谷,微流控芯片的基础研究却蓬勃发展起来,进行得如火如荼,这就说明当初人们对这个领域的认识还不够透彻,研究还不够深入,这直接影响了其产业化的进程。  而先前推出的产品在市场定位上并不明确,这些产品虽有一定的应用领域,但其介于通用与专用之间,难以打开广阔的市场。微流控芯片产业化的困难就在于其相关技术还不是很成熟,科学家们也还没有找到一致公认的“Killer Application”。而促进其产业化,就是要加强相关研究,在技术和应用上寻求突破。目前,微流控芯片历经十几年的基础研究积累,已经到了一个可以出一些重要的产业化成果的阶段。最近,已经出现了一些好苗头,一些公司又推出一些新的产品,利用微流控芯片完成样品的前处理,然后与其他仪器联用。这些仪器可以手提,可以做现场检测,将会有广阔的应用前景。  这说明微流控技术的产业化虽然还有较长的路要走,但已曙光初现。我们希望有远见和有实力的企业能够加入到这一进程中,与科学家们一起合作努力,以早日实现微流控技术的全面产业化和广泛的普及应用。  后记  在近两个小时的采访之中,方群教授一直强调:“微流控芯片的研究目前主要是基础研究为主,微流控技术的产业化需要较长时间来解决一些基本问题。”也许正是因为如此,微流控芯片的产业化之路才走得如此艰难。但即便如此,方群教授以及他所在的浙江大学微分析系统研究所一直“顶天立地”,从未放弃过在微流控芯片科研与产业化方面的努力,他们这种坚持不懈、勇攀高峰的精神让人着实敬佩。  采访编辑:杨丹丹  附录1:方群教授简历  方群,浙江大学化学系教授,浙江大学微分析系统研究所所长。辽宁大学分析化学学士(1985年-1989年),沈阳药科大学药物分析学硕士(1989年-1992年)和博士(1994年-1998年)。目前主要从事微流控分析的研究工作,研究方向包括微流控高通量试样引入和前处理技术、微流控液滴分析和毛细管电泳分析、微流控光谱和质谱检测技术、微型化分析仪器研制,以及微流控系统在生化分析、临床检验、药物筛选、蛋白质组和单细胞分析中的应用。发表研究论文60余篇,参加出版专著2部,申请国家发明专利18项,其中9项获得授权。主持国家和省部级科研项目10项,2006年获得教育部新世纪优秀人才支持计划资助,2008年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助。目前担任中国化学会有机分析专业委员会委员。担任“Analytica Chimica Acta”、“Analytical and Bioanalytical Chemistry”、“色谱”、“分析化学”、“分析科学学报”和“化学传感器”的编委。  附录2:浙江大学微分析系统研究所介绍  浙江大学微分析系统研究所由我国著名分析化学家方肇伦院士创建于2000年初,目标是发展具有中国特色的微流控芯片(Microfluidic chip)分析技术和系统。微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一,其目标是通过对芯片微通道网络内微流体的操纵和控制,完成化学实验室中取样、预处理、反应、分离和检测等分析功能,实现分析装备的微型化、集成化和自动化,最终实现芯片化-即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip),使分析效率成百倍、千倍地提高。  研究所现有教授5名,副教授5名,实验技术人员1名,博士和硕士研究生40余名。研究所每年在化学一级学科和分析化学二级学科招收博士和硕士研究生10余名,并接受博士后人员和访问学者,同时欢迎生物、医学、药学、生物医学工程、光学、电子学、流体力学等相关专业的同学报考研究生。  研究所研究方向涉及微纳流控芯片加工和表面处理技术、工艺,微流体操控技术、方法和理论,微流控芯片取样、试样引入和前处理、反应技术,微流控芯片光谱、电化学、质谱检测技术研究,基于微流控原理的液滴分析、毛细管电泳、流动注射分析、生物传感器分析系统研究,以及纳米技术和仿生技术在微流控系统中的应用,基于微流控技术的微型化分析仪器研制,微流控系统在生物分析、单细胞分析、蛋白质组研究、临床检验、高通量筛选中的应用。同时,在此基础上积极寻求微流控分析仪器的产业化之路。  研究所成立近十年来,在全所师生的共同努力下,取得了可喜的成绩,探索出了一条有中国特色的发展微流控芯片分析的有效途径。在该领域的研究取得一系列重要突破,部分成果,包括:微流控玻璃芯片的简易加工技术、微流控芯片高通量试样引入技术、微流控单细胞分析的集成化、微流控吸收光度和激光诱导荧光检测系统的微型化等在相关学术领域已具备一定国际领先优势。研究所成立以来,共承担和参加省部级以上项目50余项,其中主持国家自然科学基金重大项目1项,国家杰出青年基金1项,国家自然科学基金面上项目11项,主持国家科技部863项目课题1项,973项目课题1项,主持省部级科研项目10余项。发表SCI论文140余篇。申请国家发明专利40余项,其中21项已获授权。2003年科学出版社出版了由方肇伦院士主编,研究所全体老师参加撰写的国内第一部有关微流控芯片的专著“微流控分析芯片”。此外,研究所还研制了多种具有自主知识产权的微流控分析仪器装置或样机,为相关仪器的产业化提供了有利基础。
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