Чтобы перехватить у компании Samsung заказы на выпуск 20-нм процессоров Apple A8, тайваньская компания TSMC приложила невероятно много сил и средств. Она первой наладила массовый выпуск 20-нм полупроводников, но потеряла темп при внедрении следующих техпроцессов, в частности — 16-нм. Потеря темпа вылилась в то, что процессоры Apple A9 с использованием 14-нм техпроцесса в массе выпускать будет компания Samsung и, возможно, GlobalFoundries. По слухам, на долю TSMC останется порядка 25 % заказов на производство Apple A9. Поскольку в следующие два года техпроцессы 16/14 нм будут доминирующими, TSMC рискует также потерять заказы на выпуск процессоров Apple A9. Но мириться с такими прогнозами в TSMC не хотят.

Возможные варианты упаковки нескольких кристаллов в один корпус (один из них - это InFO-WLP)

По данным популярного тайваньского интернет-ресурса DigiTimes, чтобы угодить Apple, компания TSMC разрабатывает экономичные варианты многокристальных упаковок. Сообщается, в частности, что в 2015 году TSMC начнёт массово выпускать однокорпусные многочиповые решения в упаковке типа InFO-WLP (integrated fan-out wafer-level packaging). Упаковка InFO-WLP — это самое простое и бюджетное решение для выпуска однокорпусных многокристальных сборок. Она повышает степень интеграции мобильного устройства и позволяет значительно сэкономить на монтаже дискретных элементов, а там есть на чём экономить, достаточно посмотреть на «процессор» S1 в упаковке типа SiP для часов Apple Watch.

Условный процессор Apple S1 для «умных» часов Apple (упаковка типа SiP)

В общем случае упаковка типа InFO-WLP представляет собой горизонтальный монтаж нескольких кристаллов на общей простой подложке. Более сложная упаковка — это CoWoS (chip on wafer on substrate), которую в общем случае называют также 2.5D-упаковкой. В случае CoWoS кристаллы также располагаются горизонтально, но с нижележащей подложкой-мостом они соединяются с помощью сквозных TSVs-соединений.

Упаковка типа EMIB (аналог простой упаковки нескольких кристаллов в версии Intel)

Опытный выпуск микросхем в упаковке InFO-WLP с использованием 20-нм техпроцесса компания TSMC начала в конце 2014 года. Массовый выпуск 20-нм решений с использование InFO-WLP стартует в текущем году. В 2016 году компания планирует начать упаковывать аналогичным образом 16-нм полупроводники, а в 2017 году — 10-нм. Если верить источнику, 10-нм InFO-WLP-упаковка поможет компании TSMC бороться за заказы на выпуск процессоров Apple A10. Остаётся только догадываться, почему компания Apple должна клюнуть на более дешёвый вид упаковки? Но во всём этом есть ценное зерно. Заключается оно в том, что TSMC начинает развивать бизнес по упаковке кристаллов. Для этих целей, например, она в прошлом году выкупила на Тайване завод компании Qualcomm, изначально предназначенный для производства дисплеев Mirasol. Компания Intel кстати, тоже предлагает недорогой аналог InFO-WLP, но называет его Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB). Так что не всё то хорошо, что дорого.

Последний квартальный отчёт компании IBM показал, что переход к сервисной модели работы идёт совсем не так гладко, как рассчитывали в компании. Согласно долгосрочным планам IBM, в 2015 году на каждую акцию компании должно будет приходиться не менее 20 долларов США выручки. По факту IBM сократила этот показатель даже по отношению к 2013 году и сейчас удерживает чуть более 16 долларов выручки на акцию. В балласт списывают всё, включая заводы (которые решено с доплатой передать компании GlobalFoundries). Также в четвёртом квартале прошлого года IBM за 2,1 млрд долларов США продала компании Lenovo бизнес по выпуску x86-совместимых серверов. Наконец, последним шансом компании поправить корпоративные финансы обещают стать самые массовые за новейшую историю увольнения, когда работы могут лишиться 100 тыс. человек или каждый четвёртый сотрудник IBM.

Впрочем, компания IBM пока отрицает факт массивного сокращения штата. Наоборот, последний пресс-релиз компании сообщает о найме на работу порядка 220 инженеров и учёных с опытом разработки полупроводниковых технологий. Все специалисты вошли в штат исследовательского подразделения IBM (IBM Research). Ещё одной общей характеристикой новых работников компании стало то, что все они являются бывшими работниками Политехнического Института штата Нью-Йорк (SUNY Polytechnic Institute). По сути дела, IBM ввела в свой штат цвет совместной лаборатории по разработке полупроводников на базе кампуса Университета штата Нью-Йорк.

bloomberg.com

Можно предположить, что компания IBM делает попытку монополизировать перспективные разработки. До этого момента разработка технологий на базе центра SUNY велась с участием GlobalFoundries, Samsung, Toshiba и ряда других компаний, у которых с IBM давние связи. В частности, кампус SUNY считается базовым для разработки технологий по обработке 450-мм кремниевых подложек. За последние годы партнёры существенно сократили участие в совместных проектах. Та же компания GlobalFoundries, например, в составе нью-йоркского завода Fab 8 начала строить свой собственный центр для разработок. Поэтому приём в штат IBM новых учёных сотрудников вполне может оказаться игрой на упреждение. Уж на специалистов она деньги всегда найдёт. Как мы можем помнить, на цели разработки новых техпроцессов и технологий в течение следующих пяти лет IBM будет ежегодно тратить по 600 млн долларов.

Современная наука неумолимо движется по пути тотальной миниатюризации практически всех разрабатываемых решений, что наглядно демонстрируется на примере уменьшения технологического процесса в электронной промышленности. На этот раз учёные из Принстонского университета поставили перед собой задачу создать самую маленькую в мире лазерную установку, размер которой не превышал бы рисовое зерно, и сумели добиться рекордных успехов в данном начинании. 

Крохотная лазерная указка стала примером того, насколько текущий уровень развития науки с учётом доступных американским специалистам передовых решений позволяет уменьшить подобного рода устройство, сохранив его основную функциональную составляющую.

Питание представленной миниатюрной версии лазера осуществляется одним электроном. Воплощённая в жизнь концепция, по словам представителя Национального института стандартов и технологий, является ничем иным, как самым настоящим техническим шедевром. К тому же, как отметил профессор физики в Принстонском университете Доктор Джэсон Петта (Dr. Jason Petta), курировавший исследование и руководивший проектом, их разработка может считаться самой компактной из когда-либо существовавших версий лазера, для функционирования которого достаточно одного электрона. При этом потребляемая мощность в таком случае составит одну миллиардную ватта. 

Стоит отметить, что подтолкнуло команду учёных к созданию лазера работа по изучению квантовых точек и методик их практического применения, что легло в основу самой маленькой за всю историю науки лазерной указки. Для этого потребовалось прибегнуть при создании устройства к использованию квантовых точек сверхпроводника II рода, в роли которого выступил химический элемент ниобий. Связь между точками осуществлялась посредством специальных «нанопроводов».  

Носимая электроника на современном этапе развития предоставляет ограниченные возможности для мониторинга параметров тела. Оптимальный вариант — встроить датчики в организм — годится лишь в лабораторных условиях. Поэтому нужны технологии, способные войти в жизнь обычного человека, и при этом достаточно необременительные и безболезненные. Разработчикам необходимо сочетать простоту установки датчиков, надёжность крепления и способность удержаться на эластичной и влажной коже. Определённого прогресса в этом добились учёные из Токийского Университета и агентства JST (Japan Science and Technology Agency). Сообщается, что создан полимерный гель, способный надёжно удерживать на коже датчики и небольшие электронные схемы.

Пример крепления гибкого датчика на сгибе пальца. Источник JST.

Гель polyrotaxane на основе поливинилового спирта (polyvinyl alcohol, PVA) создаёт тонкую плёнку толщиной порядка одного микрометра. Допускается сжатие и растяжение плёнки в два раза без повреждения структуры (на фото ниже гель с контактной сеткой нанесён на воздушный шарик). Подобные датчики можно крепить на сгибающиеся участки тела, и они не будут выходить из строя даже при интенсивных движениях. Собственно, главной целевой категорией для наносимых на тело сенсоров считаются спортсмены и любители активного отдыха. Другая категория — это люди пожилого возраста и пациенты, нуждающиеся в круглосуточном наблюдении врачей.

Сетка датчика на шарике демонстрирует устойчивость к сжатию и растяжению. Источник JST.

В перспективе планируется создать гель для крепления датчиков на внутренние органы человека. Уж если наблюдать, то по-взрослому! А там, глядишь, появятся пакеты для тюнинга частоты сокращения сердечной мышцы и приложения для перехода в ждущий режим для экономии бутербродов.

В своё время на 3DNews публиковалась информация об испытаниях компанией Nissan технологии Ultra-Ever Dry. Автопроизводитель первым в мире тестировал на своих машинах эффективность инновационного защитного нанопокрытия, которое отталкивало попадающие на элементы кузова грязь и воду, портящие эстетику чистого автомобиля.  

www.nissan-europe.com

Некоторые фирмы взяли на вооружение применение похожих по составу компонентов, предлагая, к примеру, пользователям мобильных устройств специальные средства для придания дисплеям олеофобных и гидрофобных свойств для препятствования чрезмерного накопления на экране влаги, пыли и жировых следов.

Разумеется, не преминули воспользоваться нанесением гидрофобного слоя и производители одежды при создании купальников и вещей, которые бы не впитывали в себя воду с привычной интенсивностью и, соответственно, меньше намокали бы во время дождя. Специалисты австралийской компании Threadsmiths также решили предоставить всем заинтересованным в технологии возможность познакомиться с ней и убедиться в её перспективности на собственном примере. Для этого они разработали футболку с нанопокрытием, которое обезопасит данный предмет одежды от случайно пролитых на него напитков или брызг, вылетевших из-под колёс проезжающего вблизи тротуара транспортного средства.

www.prweb.com

Threadsmiths в фирменной линейке продвинутых футболок Cavalier использовала гидрофобные нанотехнологии, что никак не отразилось на дизайне изделия. Представленное решение в виде самой обычной футболки классического покроя внешне не отличается от продукции других брендов, но в то же время сможет избавить своего владельца от необходимости чистить или застирывать её вследствие случайно появившегося на видном месте пятна.

Разработчики предлагают всем желающим приобрести Cavalier со встроенной водо- и грязеотталкивающей опцией за $54, что, конечно, нельзя назвать низкой стоимостью. Тем более, производитель по неизвестной причине решил не добавлять анонсированной модели цветового разнообразия, поэтому заказать футболку от Threadsmiths возможно только в белом цвете. 

www.unfinishedman.com

При этом в Threadsmiths уверяют, что их футболка не теряет ключевых свойств даже после стирки — как ручной, так и в стиральной машине. Всё, что потребуется после данной процедуры от владельца Cavalier — это посушить изделие, но без воздействия высоких температур. 

Модель доступна для предзаказа в женской и мужской версиях, а в скором времени на сайте появится возможность приобрести Cavalier и для ребёнка. 

hk.on.cc

Компания Toshiba относится к тем крупным промышленным группам, сфера деятельности которых выходит далеко за пределы потребительской и корпоративной электроники. Японский производитель анонсировал разработку новой технологии, которая использует солнечную энергию для генерации углеродных соединений из углекислого газа и воды, в том числе для получения ценного химического сырья или топлива. Свою новинку Toshiba представила в рамках Международной конференции ICARP2014 (2014 International Conference on Artificial Photosynthesis).

Toshiba

Концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает расти, что является одной из причин глобального потепления. В то же время повышается интерес к перспективным возобновляемым источникам энергии. Для решения обеих проблем предлагается искусственный фотосинтез, который использует солнечную энергию для получения полезных углеродных соединений и в то же время утилизирует углекислый газ.

slkcap.com

Toshiba разработала собственную технологию искусственного фотосинтеза, которая преобразовывает энергию из углекислого газа с эффективностью 1,5 %. Это самый высокий показатель в отрасли, уверяют разработчики. Солнечный свет преобразовывает углекислый газ с водой в окись углерода (углеродный монооксид), который является источником для производства метанола (он, в свою очередь, может в некоторых случаях заменить бензин, а также использоваться в качестве сырья в производстве разнообразных продуктов, таких как клеи, медикаменты, пластиковые бутылки).

Особенностью разработки Toshiba является использование золотого катализатора и нанотехнологий (структур наномасштаба). Центральной проблемой исследования является изучение производственных условий для получения золотого нанокатализатора нанометрового масштаба, что позволит увеличить активную площадь, которая используется для преобразования углекислого газа в моноокись углерода.

Недавняя встреча руководства нидерландской компании ASML с инвесторами показала, что производитель оборудования для полупроводниковой литографии полон оптимизма. В компании уверены, что к 2020 году годовая выручка ASML удвоится и даже утроится, достигнув к концу текущего десятилетия 12 млрд долларов США. Это означает, что спрос на проекционные сканеры ASML будет, что называется, зашкаливать. Сканеры для проекции в экстремальном ультрафиолете (EUV) с длиной волны порядка 13 нм будут расходиться как горячие пирожки зимой: по 50-60 установок в год.

В настоящий момент, как мы уже сообщали, компания располагает предсерийными образцами EUV-сканеров NXE:3300B, которые постепенно будут модернизированы до моделей NXE:3350B. На встрече с инвесторами ASML призналась, что два сканера NXE:3300B уже отправлены тайваньской компании TSMC, а два сканера NXE:3350B будут отгружены в 2015 году. Также в 2015 году обе поставленные установки NXE:3300B будут модернизированы до уровня NXE:3350B.

Передовые EUV-сканеры компании ASML уже споосбны обрабатывать до 1000 пластин в сутки

Модернизация сканеров главным образом будет состоять в замене источников излучения на более мощные. В базовой поставке сканеры NXE:3300B оборудованы источником излучения 80 Вт. С такой мощностью сканер может обработать за сутки до 500 пластин диаметром 300 мм. В следующем году мощность источников излучения будет доведена до 125 Вт — это порядка 1000 пластин в сутки. Наконец, в 2016 году мощность источников излучения достигнет отметки в 250 Вт, что позволит приблизиться к коммерчески выгодной производительности в 1500 пластин в сутки. Тем самым, например, четыре EUV-сканера TSMC способны будут обрабатывать по 180 тыс пластин в месяц.

В компании ASML рассчитывают, что EUV-сканеры заинтересуют всех производителей полупроводников: логики, процессоров, оперативной и энергонезависимой памяти. Переход на 13-нм проекцию позволит значительно снизить затраты на производство, поскольку образ кристалла может быть перенесён на пластину за один проход, тогда как в противном случае для критически важных слоёв проекция с использованием 197-нм сканеров будет требовать свыше десятка проходов (фотошаблонов).

Примерные сроки перехода на EUV-проекцию для произвольного типа полупроводниковых приборов

Отметим, компания Intel не боится использовать для выпуска 10-нм процессоров старое оборудование и не намерена покупать для выпуска таких решений EUV-сканеры. Более того, даже для выпуска 7-нм решений Intel собирается использовать 197-нм сканеры. Компания TSMC, хотя она активно закупает EUV-сканеры, также планирует приступить к выпуску 10-нм решений с помощью старого оборудования и лишь затем перейти на проекцию с использованием жёсткого ультрафиолета. Из этого, кстати, следует, что все четыре сканера TSMC, о которых мы говорили выше, начнут свою коммерческую деятельность с обработки пластин с использованием 16-нм техпроцесса, но уже через год наверняка будут переведены на выпуск 10-нм решений, а ещё через два-четыре года — на 5-нм и 3-нм.

Фонд перспективных исследований открыл в Саратовском государственном университете имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) лабораторию «Материалы специального назначения». Об этом сообщил РИА Новости гендиректор фонда Андрей Григорьев.

РИА Новости / Элеонора Черная

«Цель лаборатории — создание перспективных материалов, использование технологического задела СГУ в этой области и работа над будущими разработками. Нам интересно всё, что может привести к революции. Мы ставим суперзадачи перед нашими лабораториями», — заявил Григорьев.

Присутствовавший на открытии губернатор Саратовской области В.В. Радаев отметил, что создание в СГУ совместной с Фондом перспективных исследований лаборатории стало возможным благодаря высокому потенциалу вуза и технологической базе, соответствующей статусу национального исследовательского университета: «Уникальность этой площадки в том, что она станет опытной моделью коммерциализации научно-технических разработок саратовских учёных».

sgu.ru

Как известно, в последнее время СГУ успешно занимается разработкой нетканых волокнистых материалов нового поколения со сверхмалым диаметром волокон (от 50 нанометров), обладающих уникальными свойствами.

Лаборатория создана как структурное подразделение Образовательно-научного института наноструктур и биосистем СГУ с технологической площадкой на базе Инновационно-технологического центра «Перспективные материалы», расположенного на территории завода «Рефлектор». Коллектив лаборатории состоит из 27 сотрудников, включая 5 профессоров и 12 кандидатов наук.

Реализация проекта позволит в будущем разрабатывать и производить системы ультратонкой фильтрации воздуха и газов, системы ультратонкой фильтрации жидкостей, материалы для энергетических приложений, новые конструкционные композиционные материалы, включая броню на основе нановолокон кевлара и сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

По мнению Григорьева, лаборатория дает молодым ученым шанс проявить себя, решить большие научные задачи.

Основная цель деятельности Фонда перспективных исследований, созданного в 2012 году, — содействие осуществлению научных исследований и разработок в интересах обороны страны и безопасности государства.

Финская компания Canatu, сенсорные панели которой для электронных гаджетов уже используют в своей основе углеродные нанотрубки, разработала новый наноматериал — NanoBud. В переводе на русский это звучит как нанопочка или наноглазок. Поясним, под микроскопом новый материал выглядит как нанотрубки, хаотично усеянные небольшими выпуклостями — почками. «Почки» — это не что иное, как фуллерены — выпуклые замкнутые многогранники, фактически круглые углеродные нанотрубки. Новый материал получается в процессе сложного синтеза и сочетает уникальные свойства углеродных нанотрубок и фуллеренов.

Углеродная нанотрубка с «почкой»-фуллереном (источник Canatu)

Необходимость в новом наноматериале возникла по той причине, что углеродные трубки химически нейтральны. Данный материал обладает низким сцеплением, поэтому нанотрубки тяжело сочетать с другими материалами, а спрессовывание ведёт к изломам трубок и к ухудшению характеристик исходного наноматериала. Фуллерены, напротив, химически активны и создают условия для хорошего сцепления. Нанотрубки с «почками», например, легко сцепляются с литым пластиком, что даёт возможность наносить сенсорную поверхность на материал любой формы. Так, сенсорные кнопки можно будет делать выпуклыми и даже эластичными, и чувствительный материал не облезет от частых нажатий. Для защищённой от влаги электроники это может оказаться настоящей находкой.

По-настоящему гибкая электроника (версия Canatu)

По словам разработчиков, в перспективе новый наноматериал способен заменить в дисплеях и в сенсорных поверхностях такой традиционный материал, как оксид индия и олова (ITO). Как и ITO, NanoBud прозрачен, но вовсе не хрупкий. «Нанопочки» допускают растяжение до 120 %. Это также открывает путь к гибкой электронике, включая выпуск и использование сворачивающихся экранов. Перспектив — море, но хотелось бы увидеть что-то более практичное, чем красивое описание технологии NanoBud на сайте разработчика.

Японский институт физико-химических исследований RIKEN экспериментально доказал возможность создания высокоплотной энергонезависимой памяти на основе органических материалов. «Органика» используется в электронных схемах далеко не впервые. Наверное, не ошибёмся, если скажем, что практически все слышали об AMOLED-дисплеях Samsung и просто о дисплеях OLED. Также транзисторы на основе органических материалов используются при выпуске передовых солнечных панелей.

Но известен ещё один эффект органических материалов — фотохромный, который пока не нашёл в электронике широкого применения (очки-хамелеоны не в счёт). Этот эффект заключается в том, что под воздействием ультрафиолетового излучения молекулы из определённых соединений из прозрачных становятся цветными: жёлтыми, синими, красными. Этот эффект носит обратимый характер — облучение видимым источником света возвращает молекулам прозрачность. Пока повторной засветки не произошло, изменение цвета молекул не происходит — они сохраняют своё состояние без обязательной поддержки питанием (без освещения). Чем не память?

Химическое соединеннеи молекул фтора и ионов натрия создают самоорганизующуюся структуру. RIKEN.

Отметим, что эффект фотохромизма изучен достаточно давно. Главной задачей было разработать технологию, которая могла бы превратить «бульон» из химического состава разнородных веществ в упорядоченную структуру, аналогичную массиву SRAM или DRAM. При этом молекулы должны воспроизвести подобие массива памяти на чём-то пригодном к дальнейшему созданию электронной схемы. Например — на подложке из меди. В институте RIKEN на основе химических механизмов самосборки молекулярных структур из диарилэтиленовых производных создали подобную технологию и на практике доказали её работоспособность. Ниже на слайде справа можно увидеть модель упорядоченной молекулярной сборки из повторяющихся элементов, а слева — изображение реального образца, сделанное с помощью сканирующего туннельного микроскопа.

Модель упорядоченной молекулярной структуры и её воплощение на практике (чёрная область — это дефект). RIKEN.

По словам разработчиков, молекулярная структура позволяет записать данные с плотностью свыше 1 Тбит/квадратный дюйм. Это выше, чем даёт возможность записи традиционными средствами. Правда, пока технология RIKEN выйдет из лаборатории, современные технологии могут далеко продвинуться вперёд и ещё не факт, какая из них окажется по-настоящему прорывной.