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BOE IPC·2024 传感论坛精彩演讲内容实录

BOE IPC·2024 传感论坛精彩演讲内容实录
2024年09月13日 16:44 新浪新闻综合

  传感分论坛——“凝芯聚器,传感未来”

  时间:2024年9月4日下午14:00——17:10

  地点:G05B

  内容:

  主持人:尊敬的各位领导、亲爱的朋友们、伙伴们,大家下午好!我是京东方传感业务CMO原烽。首先,请允许我代表京东方,向每一位远道而来的嘉宾致以崇高的敬意、诚挚的感谢以及热烈的欢迎!感谢大家!京东方IPC 2024主会场一系列精彩绝伦的演讲圆满结束,我们共同见证了京东方在“屏之物联”战略引领下,如何将“显示技术”与“物联网应用”的深度融合,通过战略升维,将产业推向一个新高度,开启智能互联时代的璀璨篇章。

  此刻,我们齐聚传感分会场,以“凝芯聚器,传感未来”为主题,共同踏入了全球信息技术跨界融合、创新加速的黄金时期。传感器不仅是物联网的智慧之眼,更是驱动变革的核心引擎,其重要性不言而喻,战略价值更是无法估量。

  今天,我们将聆听行业巅峰领军人物的深度洞见与精彩分享,一同揭开传感器技术神秘面纱,共同探索背后的无限潜能,携手绘制物联网未来的宏伟图景。

  首先有请京东方集团高级副总裁、传感业务董事长——刘锋先生带来精彩演讲《凝芯聚器,传感未来》,有请。

  刘锋:尊敬的各位来宾,下午好!很感谢大家的到来,上午大家应该都聆听了主论坛的精彩演讲,也辛苦各位共同参与下午的传感分论坛。

  今天看到很多老朋友,我也非常欣喜地能看到我们又迎接更多的新朋友,说明我们自己的事业也在快速发展期。

  今天我仅代表我们京东方传感向各位来宾介绍我们这块业务近年来的发展历程,以及京东方开展传感器这个产业背后的一些逻辑。希望给大家做一个诚挚的分享。我的题目是“凝芯聚器,传感未来”。

  首先从宏观环境下介绍一下目前所面临的产业未来。

  今天上午董事长对于AI未来的讨论是穿插整个演讲主题,这块也是全球大的宏观的发展趋势,京东方作为一个高科技企业我们用以前显示屏的产业基础加速去往AI,去往屏物联升级。

  从人工智能发展角度来说,尤其2020年之后这个产业的发展速度远超过之前,随着大模型横空出世,最近我们正在全面布局在AGI通用模型,这块是全行业快速普及的阶段。对于这个产业新的应用带来新的变化对传感器这个产业带来很多新的生机,包括半导体技术的延展,也包括通信技术的延展以及万物互联下真正智能化感知未来产业的发展,都带来了潜移默化非常多的影响。

  第二个层面就是新质生产力,上午北大的姚教授从新质生产力的定义给我们做了深刻的分享。这块我们也在深度思考新质生产力跟京东方产业之间的关系,尤其和传感器的产业关系,我们找到很多的共同点。像产业升级,从产业升级的角度来说我们摆脱过去只追求规模,只追求效率为主的发展模式,变成真正以技术进行驱动,以创新进行引领的发展模式,这个对于我们做传感器这块业务是至关重要的。我们也看到了在传感领域驱动下我们可能会迎来未来更多新产业、新行业的兴起,比如低空经济,商业航天以及未来可能面临更庞大的人工智能,这块我们都会看到传感器在各行各业在新兴行业中可能会起到至关重要的作用。我相信随着新质生产力国家不断投入更多的资源,也能带动很多行业快速发展。

  从传感器这个行业细分角度来说,我们回顾一下过去的数据,我们也看到很多挑战,同样也看到很多的机遇。从消费这个大的赛道来说,目前处于一个平稳的市场发展态势,但是中间我们也能看到很多细分领域的传感器发展速度也很快,总体来说在消费这个大的市场领域传感器的体量规模还是最大的。除了消费电子这块,我们欣喜地看到在新能源汽车这个大赛道上传感器在这方面的应用得到飞快的发展,尤其中国,大家知道中国现在新能源产业应该说目前领先于全球。我大概看了数据,很多城市新能源车的渗透率超过50%,新购车型中有的城市新能源车型占70%,这在过去几年是不可想象的。而且国内的新能源的车型对于新技术的采用相对来说都还比较敢于创新敢于尝试,这也带来很多的传感器在过去不能得到大规模使用的背景下,最近几年在车这块得到了大规模的创新和使用。尤其最近看到和智能驾驶相关的,像激光雷达、惯导这些是非常新的领域。

  同样看工业领域,这个行业前景巨大,但是细分的场景居多,而且同一个传感器可以用在多个不同的场景里。国内像霍尼韦尔、罗克韦尔ABB这样的巨头,其实还是在这个产业里起到一些绝对霸主的地位。我们统计了一下中高端的工业传感器国内国产化比例其实也就是1%—3%,但这个数不一定绝对准确,因为这个数据量太大了,也没有一个专业的公司能真正把数据统计清楚,但是粗略地估算应该在整体的大数3%以下。这个其实对中国传感器企业来说这也是一个非常宝贵的市场机会,有机会的话我们能在这个领域淘到很多宝藏。

  这是整体传感器市场基本面的情况。

  在这种大环境下,京东方作为高科技产业龙头,我们在过去几年毅然决然选择踏入到这个产业里面来。回顾一下京东方做传感器的历史。我们在2015年正式开发自己医疗影像产品,到2018年我们集团把传感器业务板块正式升级为集团的一个事业群,这是我们集团重点发力的一块业务。我们自己的业务拓展本身也是从原有的只有一个医疗影像的业务,我们用了七八年的时间拓展了七八个自己的核心业务方向,而且每个业务方向都属于BOE相对比较原创性的新的产业应用技术。有的业务从材料开发,到技术的验证,到原型机产出做市场探索,以及到真正产品的开发,以及到市场上能得到客户的验证,能得到量产,很多业务都经历了四到八年时间,最快都经历了四年的时间。这一路走来我们感触很多,但也收获很多。

  我们这几年对于传感器最开始有感觉,到真正把它理解清楚,到真正坚定传感器发展战略的信念,到现在真正能把它作为京东方未来战略转型最核心的使命的一个产业一个业务,我们都历历在目。随着业务的发展,这个业务本身也孵化了多个集团的边缘曲线核心业务之一,这个也是我们这个业务这几年做出的成绩和贡献。

  探索背后的逻辑,我们用了屏之物联升维的逻辑。回顾传感器的发展历程,我们总结出来有两次比较大的飞跃。第一次飞跃简单地说就是从原来做显示面板显示屏,以屏为原点做延伸和延展,往传感器里跨。但是更多还是停留在器件的逻辑里来,我们从耕“屏”到聚“器”,这个“器”更核心的部分是依托于原有的BOE已经积累的半导体显示的技术,玻璃基深加工的技术及大规模的加工制造能力,基于原来显示的材料、工艺、装备以及设计理念做延展做延伸,能延伸出来新型的传感器器件,这是我们在过去前面这几年探索的路径,但这也是有的时候说不得已而为之,这也是基于我们原有的核心资源核心技术能快速拓展的最佳路径。

  在这个最佳路径的基础上,过去几年我们探索了很多的新业务板块,包括大面积的光学成像技术,所以我们又延伸了医疗影像板块,这个板块目前来说在国内我们是走在头部的业务。我们用光幕技术开拓了染料液晶的调光技术,晟视科技以新的法人独立体运营。高精密光学测量的技术延伸出工业传感器的业务板块,把高精密光学测量核心的基础用在工业领域里,做光学和电学相关自动化检测的传感器,这也是我们的应用。

  还有一个比较特殊的就是液晶相控阵技术平台,往通信器件包括通信模组这个领域里面去拓展。以上业务目前来说都属于我们在目前国内都走在最靠前的业务,而且初具规模初具影响力。

  下面挑选其中两个产品线跟各位领导汇报一下当前的进展。首先说一下工业传感器,法人公司在苏州工业园区里,主要做的部分属于自动化装备上很多智能化的传感器,有光电类的、测量类的、感知类的,也有一些特殊应用的颜色类的,这些工业传感器应用在国内绝大部分高端制造的装备上。目前,我们的客户积累了100多家,其中不乏半导体,比如华创等高端客户,但也包括显示、新能源、3C一些产业龙头客户,这块我们积累了大量的技术能力,也积累了大量生产制造的经验,这块未来我们会全力发展。除了这个部分之外,公司也在研发一些新型的传感器,都是面向一些更高端的,比如要做大型的PLC,这块目前国内也是空白,我们从中小型PLC做起,现在主动研发大型的PLC技术,能解决掉目前国内装备在自控这个领域受限和卡脖子的瓶颈点。同样在研究特殊气体传感器,在半导体和显示领域里目前全面依赖进口的产品,这块是我们这个板块下一步全面的布局和规划。

  第二个是调光玻璃,我很自豪地说这是京东方原创的新技术、新产品、新生态、新场景,如果回顾历程也很艰难,经历了从材料,到技术,到产品,到真正市场这一系列的过程,而且成为在这个领域里国内唯一一家能真正用在前装车型唯一的一个技术。这块是我们目前开拓得非常大的一块业务。这块我们基本上跟国内的一些龙头车企都在形成比较紧密的合作,其中有多款产品已经实现量产和交付,在很多的车载上能看到我们很多的产品有试用和展出,甚至有的是新车的展示场景。这块也是我们这几年取得的成绩。这个成绩取得的背后确实来源于京东方在显示领域积累的很多的技术和创新,我们才能根据应用场景的需要打造出产品,适合产品,满足客户刚性需求的产品,它的很多的性能指标,包括防眩、隔热以及毫秒级的响应速度目前都非常适合车业务这个板块,这块我们也在大力推进。

  我们在安徽合肥也成立了一家公司,专门在开发柔性的产品,今年内也会拿出产品进行验证。目前在大曲率天窗这块我们未来非常值得期待。

  除了之前从一维上的升级之外,2022年我们在积极探索再次升维的动作,大家知道我们所有前面的动作都是基于玻璃为原点进行创新,以及原来积累的光学原理进行创新。后面的部分,尤其在业务开拓的后面,我们也搭建了非常完整的技术平台,我们在很多延展方面做了很多的一些探索和尝试,但我们也遇到了很多瓶颈,如何突破这些瓶颈,是2021、2022年我们主要思考的点,经过思考之后我们大胆提出来,我们要再做从聚“器”到凝“芯”更大的转型升级,真正脱离开原来原有的显示的底层的东西,真正跨越到像半导体更新的领域去拓展,所以我们要做二次升级。二次升级主要来源几个维度,第一个维度我们做显示的时候是在玻璃的表面做平面式的加工,到真正实现对玻璃的深加工,从三维角度去加工,这个三维角度也包括像玻璃打孔,把它贯通,实现向下的互联,也包括要实现玻璃和未来像硅以及陶瓷这样一些材料之间的叠层的动作,大规模拓展技术的应用点,这块我们也在不断升级。

  第二个点在材料这块,以前局限在玻璃基材里,真正往传感器这个大赛道发展的话,我们更多能看到像半导体硅这样的材料,可能未来有更广阔的应用前景和更广阔的应用机会,所以我们大胆提出来我们要投资8寸硅基显示平台,我们往硅基这个方向去延展。同样随着我们往半导体这个方向去发展,与以前显示加工的精度,从微米级必然要向纳米级的精度去挑战。这个挑战对京东方原有的平台是非常大的跨越和升级,但是我们在2022年下定决心一定要走出这步,一定要摆脱既有的玻璃加工平台,要往玻璃深加工以及硅基加工去跨越,这也是我们一次升级和飞跃。

  基于这次升级和飞跃我们能看到我们可以做更多的东西出来。这里大概举三个新方向。第一个方向是玻璃基的通信器件,往射频领域去走,射频本身也是传感器的一个分支方向之一,但是之前没有在玻璃深加工上做文章,后来我们研究发现通过玻璃打孔技术,可以实现替代原有的陶瓷以及硅基很多的无缘器件。这块我们跟我们的客户深度合作,逐渐在实现产品化,而且市场空间也在探索,我们看到未来的市场空间机会很大。

  除了玻璃的深加工之外,我们做MEMS业务,MEMS这块很痛苦,过去几年我们走访各个MEMS的产业相关方,这块产业做得很困难。我们也看到确实我们离国外的龙头距离巨大,但是这个产业需要深耕和细作,尤其需要一个中国大型的高科技企业真正俯下身来埋头苦干,真的能把自己这块业务深耕下去,坚定地去投入资源,可能用10年甚至20年的时间,可能才能把这块业务深挖出来。这块业务我觉得也是难得的留给BOE在挖掘最后一块大宝藏的非常重要的一个机会,所以我们坚定地把这块业务抓起来,也投下去。我相信随着我们不断的技术积累,在这块我们一定会走出去,而且我觉得一定会有机会挑战国外的像ST、博世这样的龙头企业,我觉得这块也是BOE的基因,也是BOE在创新在技术深耕里的传统。

  第三块业务也是一块比较新的业务,上午董事长用比较大的篇幅讲述这块,这块业务也是从2022年开始着手布局,我们从小的实验平台,到一个中试平台,我们近期马上会投资我们研发的板级的大平台。主要依托于玻璃TGV打孔和互联这种技术,以及原来半导体显示升级的更加精益化的RDL的技术,我们跨到半导体封装载板这个领域,通过载板的升级和变革,我们是有机会能够再往先进封装更深层的领域去扩展。这块也是我们在过去两年左右的时间真正把前面玻璃深加工的技术成熟之后,我们全力进军去开拓的产业。

  我就两块业务再简单说一下当前的进展。第一块业务是MEMS,这块业务我们大概投了两年左右的时间,在这个行业里不算是老兵,好在目前利用我们投资的8寸的显示平台,我们首先把压力这块基本上完全打通,包括压阻、电容的,电容的我们第一次流片我们一看各个方面基本上跟国外目前高端的芯片持平,这也是我们自主自研设计的一款新型芯片,同样基于TGV技术我们也在做后段高端封装产业,压力这块我们目前应该可以说走到国内的前面。包括客户的开拓端,包括车载的、医疗的、工业的,其实我们在这块都有比较大的进步。

  除了这块之外,我们依托于一个非常强的能力平台,这块不说了。下一步我们重点开拓的像半导以及更深层次的一些核心技术平台,过程中也会把比较高端的麦克风业务,现在也在跟外国合作,马上产业化。这块我们起步比较晚,但是在我评估来看,其实我们进步的速度非常快,可能明年会把这块业务完全独立出来,成为一个新的业务板块大投入大发展。

  在玻璃基封装板材这块业务,我们现在对标国际巨头英特尔,因为他们走得比较靠前,而且他们也经历了至少5-10年的研发工作,好在我们过去在玻璃深加工这块储备了非常强的能力和资源基础,目前在跟国内的头部客户合作交流,我们目前在这块领域绝对走在国内最靠前的位置,只不过我们平时比较少宣传,我们业务比较新,我们觉得扎扎实实搞好我们的基础才是最务实的做法。

  这块除了自己8寸的实验平台之外,马上会投一个真正板级的实验平台,这个实验平台到依托于2026年、2027年真正把产品打通,把工艺打通,真正实现客户的交付,以这个为我们的目标带来投资和建设。最近这一两年我们最核心的部分还是在玻璃深加工这个技术进一步深化,尤其关于高深宽比打孔技术工艺的不断摸索,现在是1:10的,我们要挑战1:20的,我相信很多的供应链会完全打开。除了这部分之外,我们要做更加精细化的RDL工艺,以前的时候我们去做我们的显示,做到微米级别,1微米左右对我们来说是比较熟悉的,单方面真正做到载板这块,我们发现实现1微米2微米是非常难的事情,这里面也包括很多工艺和材料上的突破和创新,但是我也找到了依托于原来显示MEMS布局的技术,我们会发现一旦我们把技术和材料的工艺结合,我们在载板这个领域有机会比其他家更快速地实现2微米级别互联的节点的技术。通过这个技术我们是有机会在2027年真正挑战,像台积电做的CoWoS 2.5D、3D互联技术平台,我们有机会把它更加简易更加低成本地实现互联互通,这块是我们2027年2028年的策略。随着我们技术的成熟,我们一定会投大规模的量产线,在座的我也有很多是我们的客户,希望2026年左右的时候,我们的样品产出的时候能加快帮我们做验证和论证,帮助我们快速真正地形成决策,2027年一定要把量产线这个资源快速地投下去。我们希望能成为国内第一家能真正实现量产的企业,按照我们董事长的说法,真正为国内半导体产业作出京东方应有的贡献。

  以上是京东方传感在过去六七年左右时间的发展历程,也包括发展背后的逻辑。时间其实不长,但是我们也发现我们探索的领域还很多,未来可能面临的机会和挑战可能还有很多。

  再回到未来的发展趋势和发展态势,我们还是依然能看到像在这些大的产业里,市场空间无限,留给我们可施展的机会、应用场景也有很多,我们也是基于这样的应用场景搭建了京东方比较有特色的平台化的技术,一些比较专业化的工艺的相关关键领域,我们也建立了自己独特的研究院产业研究机构,过程中结识很多行业内合作伙伴,这个是未来能看到的机会,也能看到未来已经具备的能力,相信这些能力和机会结合在一起,能衍生出无限的可能。在这种产业前景下我们需要抓住这样的机会,能在战略上非常清晰意识到这些点。利用京东方这个平台坚定地去投入资源,我觉得成功指日可待。过程中希望跟各行各业的合作伙伴能深度合作,最近我们复盘传感业务,有一个比较值得骄傲的一点,传感器这个业务板块在京东方这个大的平台下更像一个产业的孵化平台,大家也能看到我们每个业务板块都差异比较大,而且各自相对比较独立,我们现在已经成功孵化出三个独立运营的法人公司,每个法人公司未来都要各自发展,各自努力,如果有条件的话,预祝他们能单独进行IPO,单独把自己的业务板块发展起来。后面我们很多的业务板块也是遵循这个逻辑发展。因为我觉得光靠京东方一家资源发展大的产业还是远远不够的,希望在座的合作伙伴,不管是技术的合作也好,资本的合作也好,或者从战略角度来说战略协同也好,以及真正要共建一个大的生态链也好,从这个角度来说真心地欢迎各位真的能加入到每个业务板块里来,跟我们一起把这个产业做大,跟我们一起解决掉目前产业面临的各种各样的难关。

  相信由京东方搭建的雄厚的技术平台,有各位合作伙伴的加入,我们一定可以成功,

  最后,感谢大家聆听我的报告,期待在各位的支持下,传感业务越做越好,越做越好的基础上希望京东方能引领很多的产业,与各位合作伙伴一起越做越好。

  谢谢大家!

  主持人:非常感谢锋总的精彩演讲,更感谢锋总这么多年带领传感团队取得的成绩和实效,刚才提到传感器到产品不是一个容易的过程,这中间我们做了平台,总结了很多的技术,做了很多资源的配置,把产线做了调整,我们做调光玻璃的时候,我们针对合肥B3、B9做改造,产线除了能做显示器,同样能做调光的产品。技术升级,要素配置,整体上实现了产业深度的转型升级,这就是新质生产力,新质生产力在京东方传感得到了非常好的落地。

  刚才锋总也提到现在几个业务都在铺开,也有正在孵化的业务,其中光幕技术就是其中的典型的佼佼者,今年有两款上车,之前也有很多的建筑也已经应用上相关的产品。

  接下来,有请京东方晟视科技总经理侯智做分享,有请。

  侯智:感谢原总的介绍。刚才锋总在开场里也说了我们每项技术从开始材料的研发,到最后能上市获得大家的认可,通过了很多条河,也确实不容易。

  像我这个业务,今天也有些感慨,多说几句。开始的时候产业链的合作方合作者今天也来到现场,有些是从北边来的,有些是从最南边来的,我特别特别感谢,一直陪伴着我们从一个实验室的技术变成了产品。

  今天我再次给大家汇报一下调光技术在这一年的进展。

  去年的时候我发表的主题是《“窗”新改变未来》,今年我的主题是《赋能智能生活,多元化场景升级》。去年的时候主要给大家汇报的是两个场景,一个是交通场景,一个是建筑场景。交通场景里面轨道这方面在合作者的协助下做得非常非常好,今年在已经在的两个场景里有一些新的成果和突破,同时也探索了一些新的场景,赋能更多的生活场景。

  先说汽车场景。到目前为止已经有五款车定点,两款车在今天的会场大家也看到了红旗的H9和极氪的009光辉版也都上了我们京东方的光幕技术,这绝对是目前为止市面上在侧窗上首先应用的全球首发的最好的技术。还有马上要发布的几款车,这里不作赘述,一会儿给大家铺一个小小的下一代升级版的光幕技术。这些成绩都是在和很好的合作伙伴--福耀共同努力下和各主机厂共同努力下实现的,希望接下来把这个九宫格填满。

  回顾一开始在轨道上深耕,到现在为止仍然在轨道上深耕,在一个赛道上持续在做,今年也有一些突破,在高铁的CR450上也导入了我们的光幕技术,希望接下来CR450黄装的时候大家能看到它。另外今年到目前为止我们柔性的量产线已经在合肥建完,上周通了电,合肥柔性线的总经理也到了现场,争取在今年10月底能让大家看到我们1.2米宽幅的能上车顶的柔性天幕。

  小小地剧透一下,目前继续做的技术升级里有两个,大家很快能在市场上看到它,第一个是侧窗的分区调光,真正实现电窗帘的作用,预计明年就能看到。第二,大家知道现在很多车是无边框车门,无边框一定要美,所以我们需要导入真正没有边框,没有黑框不需要封胶的技术,叫透明边框技术,目前这个技术结合了分区调光,也将要在下款车上和大家见面,大家可以期待一下。

  刚才提到我们在侧窗上实现了全球最好的技术手法,在天幕上作为一个后来者,我们把最好的技术也会引入到天幕上去。今年10月底宽幅1.2米、每年产能10万片的柔性调光产线将要下线我们的样品,12月底就能实现现代性通过的第一批柔性样品。在座的也有车企的合作伙伴领导们,我们期待我们的下线时间就是你们的上线时间。

  整体来看我们希望在下一步把我们最好的调光技术导入到30万左右价格的车型上,大家可以看到这个群体就有可能覆盖到大家平时的代步车辆上,能够给大家带来更好的体验。

  这是关于汽车和轨道相关的,这一年我们做过的事情。

  另外一个很重要的场景,我们在这一年持续在建筑的外表面实现了两个项目的落地。长沙的中联重科和张家港的默克总部大楼,目前项目已经全面落地,无论是我们的标杆建筑,还是大企业园区都带来了很强的科技感和舒适的办公环境。

  我们没有停止在建筑上的探索,今年我们已经储备了两款更新迭代的技术。第一个大家可以在我们的展区现场看到,是一个光伏调光一体化产品,这个产品可以给大家带来分布式低密度能源的利用,这实际上非常符合下一步国家对光伏能源利用的理念。还有一种纯正的无线调光技术,不但不需要通电,还不需要控制,真的装机之后,你可以告诉我尺寸,我做一个,你安装上就可以,你可以用手机控制,亦可以用声音控制。把这两款技术打造出来之后,目标市场是什么,大家知道我们不但在开拓国内的市场,在国外的建筑市场,特别是中东目前如火如荼在搞建设的市场,我们希望把我们的建筑产品打出去。大家知道目前人工是比较贵的,我们把安装做到极简化,这是非常符合客户需要的。目前在海外我们搭建了三种方式,一种是通过国内出海渠道和国内头部企业进行合作,一种是在海外寻求支点,比如Glasstec,可以在海外合作。同时也在今年参与了海外一些主要建筑展会,提高建筑调光玻璃在海外的影响力。

  这是今年在建筑场景做的一些事情。除此之外我们并没有停止打造更好美好生活的目标。我们今年在消费类的场景里也给大家带来一些期待,比方现在微单比较盛行,如果有摄影爱好者知道微单拍照的时候需要滤镜,我们今年已经跟合作者推出电子滤镜这个产品,有机会在今年下半年在全球实现首发。大家可以看到现在微单市场是百亿市场,也是比较可观的。包括在摄像头上的柔光技术,包括在无人机上的滤镜,还有一个很好玩的,今天大家去现场可以看到,有一个美的的微波炉也用上了我们的调光玻璃,这个也是一个比较惊艳的场景。大家看到我们在不停追求打造好我们既有产品的同时也在不停开拓新的场景,希望把我们的调光技术应用到更好更多的领域里去,给大家带来美好的体验。

  同时今年持续发布了两个标准,一个是《电子染料调光玻璃乘用车规范》,这是一个团标志。另外在商用通用LED上,跟我们的合作伙伴也一起发布了一个显示终端标准,我们在标准的路上也没有停止脚步。

  今年在和我们的合作者包括上游的材料,包括下游的玻璃厂和主机厂的合作商,产出一些成果,我们将持续打造一种开放两端的场景概念,我们希望与上游和下游无论是战略合作,还是融资合作,还是产品技术合作,我们都是十分欢迎的,希望我们共同打造盛世美好之光,谢谢。

  主持人:感谢侯智的精彩介绍。现在光幕技术已经用在非常多的场景里面,我们生活之中的乘用车、轨道交通、建筑,甚至现在消费电子,刚才说的烤箱这些都已经应用上了,所以想象空间非常大。也欢迎各位嘉宾利用会议休息间可以去楼上展区看一看,展区里有关于我们对于生活的一些畅想,光幕怎么应用的,包括后面车的展区,那里面有红旗H9和极氪009光辉版,能体验到你坐在车上调光的感受。包括极氪那款车还做了一款天窗,大家都能体验到光幕技术给大家带来的不同。我们相信光幕技术它会给大家带来视觉和触觉的盛宴,给未来智慧出行带来一次深刻的探索和体验。

  随着乘用车智能化浪潮的汹涌澎湃,汽车玻璃升降系统作为连接车内外世界的桥梁,它的智能化发展也将成为汽车行业创新升级的新风尚。

  接下来有请江淮汽车开发总监王鑫先生给我们带来关于汽车玻璃升降系统的演讲。有请。

  王鑫:各位来宾,各位伙伴下午好!

  非常荣幸能够受到京东方的邀请,能参加京东方这次今年IPC大会。今天上午听了董事长包括下午听刘锋总精彩的演讲,对京东方的战略布局,包括发展历程非常感同身受,也非常值得我去学习。

  这次分享主要是基于我站在整车厂的角度,给大家分享一下玻璃升降系统新的趋势。当时京东方的领导人跟我约这个稿的时候,其实我当时想了很多,我到底要讲哪些内容是符合这个会议主题的。目前因为江淮汽车跟华为合作的项目已经有搭载京东方的调光玻璃的方案,包括跟福耀一起合作的调光玻璃的方案。我系统地把汽车玻璃升降系统我认为新的趋势跟各位专家各位伙伴做一个简单分享。

  分几部分,三个板块,我认为未来中国汽车玻璃升降系统会用到的,从整个经济价值会有大的趋势的,跟大家做一个简单汇报。

  第一部分,背景。

  根据国家局的统计,从2023年开始,整个汽车行业的收入已经超过10万亿,同比增长达到8.7%,占我国经济GDP比重已经超过10%,在地产行业不是很景气的情况下已经成为名副其实的经济支柱。

  第二部分大家可以看到中国新能源汽车的发展非常蓬勃,我这里面列了从2020年到2024年整个新能源汽车发展趋势,到今年5月份新能源销量已经达到88万台,整个中国汽车产业发展非常迅猛。随着新的智能化、网联化包括电动化发展趋势的到来,目前汽车产品由传统的代步工具,向新一代具备所有感知决策,包括今天上午讲到的新的AI的智能的端到端的具备很强的自动驾驶能力的,甚至打造L3/4级驾驶能力的车越来越多。我本身作为汽车设计人员,我主要的工作还是聚焦在汽车整个车身领域,我所关注的,一个车子能成为一个消费者满意的能卖得好的,可能在目前阶段我觉得应该是这两个维度,第一个是造型,第二个是智能化的要求。当然基本的质量这个东西还是要有保障的。

  我讲的今天第一个课题是关于一个新的结构,叫平框车门。简单跟大家讲一下什么叫平框门。目前所谓定义的平框门,主要是由传统的有框车门,大家可以去关注一下,B柱、C柱有注塑板或者玻璃会有断差,但是新的平框门没有断差,给人的感觉是整个平面,给人感觉非常大气的结构。目前这样一个结构最早在国外的一些车型上有应用,随着中国车型的内卷,车企内卷的加剧,对于造型比较美观,大家看起来比较顺眼比较漂亮的车型的外观需求越来越高,这种车型主机厂就会推得越来越快。最早有路虎揽胜运动版,到2022年BMW的7系,当然在过程中还有一部分日系的车也有用,我没有列上来。从2023年以后大家可以看目前上市了很多的平框门的车型,可能大家平时都不关注,我今天拎出来跟各位汇报。最早的领克09,后来的蔚来全新ES6、ES8,理想的MEGA、小鹏的X9,小鹏的X9在今天的会场有,各位会后可以抽空去看一下,感受一下。

  选择平框门的理由,为什么选择这个东西,给大家简单分享一下。其实原来门的结构有这么三大块,第一个是FUG车门,或者比较完整的车门,或者有完整车门结构的车门。第二个是无框车门,第三个是平框门方案。这里面从整个声学、结构强度各方面来说,FUG车门即老的欧系车门和平框门方案差不多。无框门的方案,今天会场也有很多无框门的车,从外观上来说,肯定无框门和平框门最好,但是从性能角度来说,FUG车门肯定最好,但是目前从消费者使用的观点,大家求新的意图会更明显一点,所以我们判断后面无框门和平框门的应用方案会越来越多,从性能上来讲平框门的发展越来越快,应用也会越来越多。它最大的一个优势是风阻,大家想它因为是纯平的,所以它整个风阻系数比原来的FUG和传统的结构车门有很强的优势。它跟无框门比起来,它有更明显的优势,因为无框门的结构特点导致它的声学性能永远达不到平级门和FUG车门的状态。

  最终我们把这个优势列了这几大部分,简易性、模块化,另外它的轻量化也会比传统车门更好。成本的节约,跟无框门比起来,单车降本能达到20%—45%。整个对比FUG单车的增加成本,会稍微增加一点,因为基于现在的技术方案的先进性还是有一点略微增加。线下调整比较少,整个NVH的性能,我刚才说了它的材料结构特点,三段密封会保证比较好的NVH的性能,另外耐久以后的NVH性能也有比较好的保障。可持续性发展是因为它可以使用TPV材料作为它的密封材料,所以它整个循环性能会比较好。

  第二个跟大家介绍的就是门模块这个板块。我觉得今天参加的主机厂的朋友可能比较少。我再给大家介绍一下。大家看到左侧是一个比较经典的车门结构,由内外板的两块钣金合在一块的结构,其实大部分的车门内板都是用钢材来做的,其他的零部件是安装在车门内板上的。最早在欧洲发明了内饰板门模块结构,来替代门内饰板做集成装配。整个门模块主要有一些PP加长玻纤的结构注塑成型,整个设计难度比较大,非常大的设计难度,导致国内目前还没有超过两家供应商能独立完成门模块的设计和制作工作,所以这个产品本身还是非常有难度的。

  最早门模块的应用主要还是在欧美系的一些高端车上应用,国内的自主品牌在几年前已经都还没有开展应用,一直到这一两年,一直到2022年以后国内的主机厂以高合、比亚迪、上汽一直到2024年有理想、极氪包括小米开始应用门模块这个方案。为什么越来越多的主机厂会应用门模块的方案,它有几大比较典型的优势,第一个轻量化,我刚才说了传统的结构基本上都是门钣金作为载体,这个产品里用注塑件的基体作为主要承载方式,所以以塑代钢降重的趋势确保整个产品重量在下降。这里面以超大门模块来计算,整车可以降重5—7公斤,C级车紧凑的小型门模块单车可以降重2公斤。大家知道这种降重特别是对于新能源的续航有巨大的帮助。

  第二个就是整个声学的影响,因为传统的门结构,单纯钣金的隔音效果比塑料的,再包括增加一些玻纤的隔音效果差很多,最终能改善扬声器系统低频的响动,另外也能降低车外声音向车内传递的情况。通过优化整个门系统结构来减少空气和结构传统的噪音,也能降低外部声音传到车内。

  这是我们联合我们的供应商对这样的产品做的声学方面的测试,主要是用门模块的方案对比传统的防水膜的方案。整车测试,包括内饰在内,能在车内降噪优化6个分贝左右,基于实验室车门,说白了是装在实验室的静音房里进行测试,降音的效果更加明显,能达到16分贝。即使如此也能判断,整车在有背景噪音的情况下还是实现了16分贝的提升。

  下一个优势主要是步骤和设计的自由度。大家可以看传统的结构,可能会对内板的冲压造型对钣金有很多的要求,但是作为注塑件就可以实现更多立面或者不同角度的实现,对于内饰板造型的情况下可以给造型更大的自由度,可以满足更多造型人员的想法和要求。传统的钣金无论是钢还是铝,对应能实现的注塑件不同的结构还是要差很多。

  这里面是对钣金窗质量的改善,这个比较好改善。因为传统的内板有很大的面积需要有一些造型和结构,但是我们用门模块实际上把整个门板全部裁切掉,全部都后装成注塑板,所以它对一些形面会处理出一个比较好的形面和状态。

  下一个板块是精益生产,这个非常清晰,原来的钣金结构会在上面装很多零部件,需要在产线上去装配。这样一个门模块结构实际上一级供应商就可以实现原来需要在整车厂需要达到的装配,做到集中送货。到产线这块就会给我们节省很多的人工,让我们的产线变得很短很轻松,可取消很多工位。另外对整个车门的装备时间减省到1分钟左右。

  第四部分要讲的就是刚才讲的跟京东方更在合作的调光玻璃的合作,刚才侯总也讲了关于调光玻璃的东西,我可能在调光玻璃方案对比上做的一些分析和研究。简单跟大家汇报一下。

  这里面讲到的调整玻璃基是复合的,两层玻璃夹在中间的一个方案。目前根据实验方式的不同,可以实现温控、光控以及电控。汽车行业常用的调光技术方案主要是以下四种,第一种是比较常规的,用得非常早的PDLC方案(聚合物分散液晶),第二个是SPD(悬浮粒子)、EC(电致变色)、Dye LC(染料液晶)。整体来说它们都属于电控调色的维度。

  PDLC由一个固体聚合物基层放微密集的LC液晶微粒组成,两个玻璃夹在中间。它的基本的原理,在没有电场下,PDLC膜是高度的散射,下面白色的小球大家可以看代表了LC微粒,分布混乱的时候它的光轴取向是随机的,光照在薄膜上会产生散射,出现不透明的状态,通电会实现透明的状态。这种方案现在实际上存在两个状态,要么是通的透明的,要么是模糊态,这是它的一个比较正常的工作模式。

  第二个是SPD调整膜,也是夹层膜结构,有很多数以百万计的SPD粒子,放置在两片玻璃或两片膜中间,断电的话是布朗运动,运动粒子随机排布,吸收99%的可见光,就变黑了,通电的话,它就允许光线通过。这个是目前比较常用的,EC的调色膜,主要通过一些膜变色材料的电化学反应实现膜的变化和通透。

  电致变色膜其实也发展了很多代,我现在总结应该是三代,第一代是液态/凝胶态,第二代是全固态,第三代是柔性膜状态。目前来看第三代在对应的一些场景上,无论是建筑玻璃包括汽车玻璃也有所应用。LC染色膜实际上就是京东方现在全球首推的技术方案,也是通过染色分子的二向色性,来实现调色和瞬间调色方案的实行。最终在电压的驱动下实现液晶不同方向的偏转,从而调整光的明态和暗态的转化。

  当然这四种调色玻璃的性能有很多,每项产品玻璃的性能我们对比过大概有几十项,我重点列了这几项,可能是整车企业重点考量的对比项,这可能是我今天拿出来算是比较干货的东西跟大家分享。我觉得我们最终关注的是这几个维度,亮到暗的调节度、整个工作温度、颜色、雾度、工作电压、能耗、响应时间。逐一跟大家再汇报一下。

  从汽车主机厂的角度,一般在侧门调色玻璃上需要连续可表,需要自然的灰黑色,第三雾度要低。根据这三个要求我们基本上排除了PDLC和SPD方案,我们主要聚焦于LC和EC。大家可以详细地看一下,从LC的角度,它可以实现无极调光。另外从工作温度上它的跨度可能也是最大的,可能我们现在需要干的事就是需要在低温环境下,可能做得再低一点,零下35到零下40度,灰黑色也能达成,雾度在LC非常好的优势,可能远超以前PDLC纯雾的状态。当然还有一个就是能耗,能耗其实我们也是比较低的。SPD这个方案为什么大家现在都不再用了,主要是它110V的电压对主机厂来说不是很友好的方案。最终我们也大概对比了一下,我们觉得具备量产能力的两个方案的优缺点,EC方案是雾度低,隔热效果比较不错,成本比较适中,但是有一个比较致命的问题,响应时间比较慢,不均匀,从四边向中间变化,这个对主机厂很多感官质量的人来说是不能接受的,或者说现在的满意度不是很高。LC的方案有两个比较好的好处,响应时间比较快,暗态透过率比较大。缺点,现阶段的成本比较高,早期的制造难度还比较大。但是我听说现在制造难度应该不大了,可能是侯总跟福耀把对应的工艺难题已经解决掉了。我提一个需求,希望柔性膜能尽快地出来,能拿出更好的方案给我们。同时最重要的是能把我们的成本做下去。

  我再补充说一下,我今天罗列了这三个我认为的发展趋势,随着中国汽车行业的发展,前两个产品的量级加在一起应该在150亿-200亿空间。我觉得LC的调光膜按刚才讲的新能源车包括30万以下25万左右的匹配量,这个量级应该超过500亿的市场,即使在LC膜价格往下走的情况下,我觉得还是有重大市场的。

  最后,希望整个产业链,无论是整车厂还是BOE,还是整个BOE全球的创新的合作伙伴,大家能一起合作共赢,推动汽车玻璃升降系统开启美丽的智能新时代。谢谢。

  主持人:感谢王鑫总的精彩演讲,提出的目标要求也很明确,我们也get到了,所以后面侯智还得继续努力,继续按照主机厂的要求继续推进相关工作。另外也感谢刚才王总提到了,我们下一款车江淮已经用上了,已经不止前面说的两款车。

  我们看到汽车作为城市生活中不可或缺的一部分,它的智能化与绿色化转型为城市可持续发展注入了强劲动力。放眼城市生态,在追求低碳、环保、可持续发展的全球共识下,城市的净零碳转型成为时代赋予我们的重要课题。顺应这个主题,我们为北京城市图书馆、国家科技传播中心等贡献了相关产品,另外也新开发出了净零碳产品,也在北京相关项目落地,我们也在为城市净零碳转型做出贡献。

  今天,我们非常荣幸地邀请到联合国人居署中国国家官员应盛先生。应盛先生作为城市生态领域的权威专家,将带来《数字创新赋能城市净零碳转型》的分享。有请。

  尊敬的各位领导、各位嘉宾,

  女士们、先生们:

  大家下午好!

  很高兴受邀参加京东方全球创新伙伴大会。

  当前,百年变局加速演进,世界经济复苏受挫,南北发展鸿沟扩大,发展合作动能减弱,落实2030年可持续发展议程正面临前所未有挑战。仅有17%的目标进展顺利,近一半的目标进展缓慢,超过三分之一的目标停滞或倒退。正如古特雷斯秘书长所说,我们到了“拯救可持续发展目标,将其带回正轨”的关键时刻。

  值得关注的是在变局加速演进和经济复苏受挫的同时,气候变化这一人类面临的最大挑战之一并没有停止脚步。根据联合国政府间气候变化专门委员会发布的《气候变化2023》报告显示,全球气候变化空前严峻。2023年,温室气体浓度、海平面上升、海洋热量和海洋酸化四个关键气候变化指标都创下了新纪录,这是人类活动造成全球范围内陆地、海洋和大气变化的又一明显迹象,将对可持续发展和生态系统产生持久的危害。

  城市仅占全球陆地面积的2%,却创造80%的GDP,但是也带来了全球75%二氧化碳排放。城市既是气候变化影响和风险的热点,但也是应对气候变化解决方案的关键。解决气候变化问题的最佳方案是建设零碳、韧性和包容的城市。采取技术上可行的、目前可用的低碳措施,通过重大投资改造建筑、交通、材料、废物和土地使用,创建紧凑、互联和清洁的城市。

  城市低碳化转型也将给我们带来巨大的机遇。从全球范围来看,对零碳城市建设的投资将会释放巨大的经济潜力。根据相关机构的测算,全球城市净零碳转型每年需要花费2%左右的全球GDP,但是到2030年前预计每年将能产生2.8万亿美元的经济回报,产生8700万个工作岗位。具体到城市建设领域,在建筑、能源、交通、材料、固废、城市规划以及供水和排水等领域拥有巨大的机会。这些投资不仅是应对气候变化的必要措施,也是推动经济增长和创造就业的重要途径。

  各位嘉宾,

  在追求“双碳”目标的过程中,数字科技具备独特的潜力。数字科技的力量不仅在于其单一的应用,更在于其协同效应。通过整合多领域的数字解决方案,我们有能力显著提升能源效率、减少温室气体排放,并增强城市的韧性。

  首先,在建筑和城市基础设施方面,数字技术正在彻底改变我们设计、建造和管理建筑的方式。建筑信息模型(BIM)、智能传感器网络和先进的能源管理系统共同构建了一个智能化的建筑生态系统。这不仅使我们能够实时监控和优化能源使用,还能预测未来的能源需求,从而大幅降低建筑部门的碳足迹。新的建材,如自动变光的视窗系统,不仅能帮助节能,还能大大提升家居的体验。

  其次,在能源管理领域,智能电网技术结合物联网(IoT)和大数据分析,正在重塑我们的能源生产和消费模式。这种融合使我们能够更精确地平衡供需关系,提高可再生能源的利用率,并为消费者提供更多选择权,从而推动整个社会向低碳经济转型。

  第三,在交通领域,数字技术正全方位优化出行体验,提升能效并减少排放,加速交通领域向绿色低碳转型。智能交通管理系统、共享出行平台以及电动汽车充电基础设施的广泛部署,不仅优化了城市交通流量,还显著减少了碳排放。智能网联汽车能够减少启停,实现更高效的驾驶,减少燃料消耗和温室气体排放。随着电网逐渐绿色化,电动智能网联汽车的环境效益将进一步增加。随着自动驾驶技术的不断成熟,我们有理由期待一个更加绿色、高效的交通未来。

  第四,在城市规划和决策领域,数字科技正赋能决策,引领城市迈向精准可持续的低碳未来。通过利用大数据分析和复杂的模拟工具,决策者们现在能够基于更全面、更精确的信息制定政策。这种基于数据驱动的决策过程,有助于实现更为精准和可持续的城市发展路径。

  最后,数字科技正在推动公众参与和绿色生活方式的积极变化。通过数字化平台和应用程序,市民可以获取实时的碳排放信息,并参与到社区的绿色行动中。这种互动和参与能够激励更多人加入到净零碳排放的行列中来。

  各位嘉宾,

  联合国人居署高度重视数字科技在推动城市可持续发展上的巨大作用。在全球层面,“联合国新城市议程”和“联合国人居署战略规划”充分肯定了数字科技的重要推动作用,并把数字技术作为推动城市低碳发展的重要工具。此外,联合国人居署还发布了“以人为中心智慧城市全球旗舰项目”。

  在中国,联合国人居署在2019年发起成立了联合国人居署中国未来城市顾问委员会,旨在发挥数字科技的力量推动城市的可持续发展。促进以人为中心智慧城市的发展,确保在数字时代不让任何一个人、任何一个地区掉队,促进实现更可持续的城市未来。为了更好地帮助全球城市实现城市的净零碳转型,联合国人居署中国未来城市顾问委员会去年发布了《未来城市顾问展望2023:数字创新赋能城市净零碳转型》旗舰报告。全球超过135万观众在线上参加了我们的发布。在这份报告中,我们结合城市净零碳发展最核心的:建筑与住房、交通、能源、用水、垃圾处理和碳管理6大维度,首次描绘了全过程的城市净零碳转型数字技术全景图谱。如果一个城市想借助数字技术来实现净零碳转型,那么在这张图谱上就能找到它所需要的目前所有技术。这为全球城市提供了技术的基础,有助于消除数字认知和技术鸿沟。

  除了描绘技术图谱,我们还为全球城市提供了城市净零碳转型的路线图。从掌握碳数据,到制定碳策略,再到开展精明碳行动。这样城市就可以按照这个路线清晰的利用数字技术,走向净零碳转型的城市未来。

  解决气候危机没有单一的方案。我们需要在国家、地区和地方等不同层面采取综合行动,同时需要公共部门、企业和社区的参与。报告还发出了全球城市数字化净零碳行动倡议,我们号召各国、城市、社区、企业和个人积极加入我们的数字化净零碳行动。

  值得指出的是在报告里,我们还向全球介绍了我们的优秀城市和企业案例。京东方智慧视窗创新案例也入选了我们报告的优秀案例。在2023年召开的第二届联合国人居大会期间,我们还专门把智慧视窗的产品带到了大会的现场,共同为落实2030年联合国可持续发展议程提供中国创新解决方案。为更更好的鼓励和促进中国科技企业参与全球议题,走向全球舞台,去年,顾问委员会还走进了华为、比亚迪、美的等科技企业,为这些企业参与全球可持续发展提供支持。

  在协助中国城市开展低碳化转型领域,近年来我们和成都高新区共同发布了《成都高新区智慧城市导则》和《成都未来科技城可持续规划导则》;我们和浙江舟山共同开展净零碳目标下的定海乡村振兴实践。为了促进城市的可持续发展,我们还开展了委员会大会走进城市的工作。上个月我们在桂林举行了委员会助力桂林世界级旅游城市建设的研讨会,为城市对接资源和参与联合国全球议题提供支持。

  各位嘉宾,

  作为联合国系统中负责城市事务的机构,联合国人居署的使命是实现城市更美好的前景。联合国人居署同时也是联合国可持续发展目标11:可持续城市和社区,以及《新城市议程》的领导机构。联合国人居署致力于同各国政府、地方政府、学术机构、非政府组织和私营部门等通力合作,促进全球人居事业的可持续发展。长期以来,联合国人居署充分利用其全球发展经验,支持中国制定应对城市挑战的解决之道,并为中国开展城市建设和参与全球发展提供协助。

  借此机会,我诚挚欢迎城市和企业参加今年报告的优秀案例申报工作,以及参加由联合国人居署主办的,于11月4-8日在埃及开罗举行的第12届世界城市论坛,共同探讨数字科技和城市可持续发展的话题。我们期待着和大家进一步开展合作,为实现2030可持续发展目标,为创造更加美好的城市未来不懈努力!最后,衷心祝愿本次论坛取得圆满成功。

  谢谢!

  主持人:感谢应盛先生的精彩分享。他的分享深刻诠释了科技与环境和谐共融的愿景,这正是京东方智慧视窗这一创新业务所秉持的核心理念与实践方向。董事长在主旨演讲中也提到京东方2050年的碳中和目标,包括我们现在的视窗业务、光幕技术就是致力于为碳排放减排为人类生活更舒适做贡献这样的产品,我们正好结合着建筑业务出海的需求,我们也会积极参与联合国人居署11月在埃及开罗的活动,让我们能在中东、欧洲、非洲开拓业务时更顺利,积极做好我们的工作。

  视窗业务是我们传感业务的一个缩影,也是刚才说的从显示屏到传感器这样的过程。从聚“器”我们还会进一步聚焦于到凝“芯”,我们将继续以屏幕为起点,坚定不移地推动技术从二维向三维的升维,力求实现从物理器件到核心技术的全面飞跃。

  玻璃封装载板作为先进封装技术领域的璀璨明珠,凭借其卓越的物理特性与化学稳定性,在增强电子器件性能、推动绿色低碳发展方面展现出了不可估量的价值。

  为此我们邀请了中国科学院微电子研究所封装中心主任王启东先生做分享。

  王启东:各位同事,各位专家。

  今天我会把现在微电子所在玻璃载板上形成的经验和想法和大家分享。

  首先看为什么要做载板,为什么要把载板从现在的有机载板的技术路线迁移到未来的无机载板的技术路线,在迁移的过程中会有什么好处,会有什么不足,在不足的方面需要做哪些工作,把这些不足的问题给它解决掉。

  首先是背景。

  大家可以看到左边这张图,这是IDC 2023年所做的预测,现在我们的社会已经进入到一个大数据驱动的社会,从数据驱动的社会来讲,最主要的是算力,可以看到2023年的算力和2027年的算力之间有1-2倍的差距。这样的差距从基础设施的投入来讲差距是非常大的,可以看到国内多个省市已经建立了大量的数据中心。在3年时间内要完成这样的算力目标,我们是否有足够的资源相比过去来进行同样大量的投入,看起来是比较困难的。要求我们能够把我们的计算效率能提升上去。从计算效率的提升方面,我们从半导体或者微电子领域来看主要有三条技术路线。

  第一条技术路线是架构,现在做的存算一体的架构,都是为了让将来的算力提升,让功耗大幅度下降。第二条路线我们把我们的逻辑器件进行改造,从以前28纳米到14纳米左右的FinFET延伸到将来3-5纳米的GAA,再下去还有CFET或其他新型器件。从器件端实现器件级算力的提升,从而综合抵赖实现将来计算芯片的提升。

  当然从我们的观点来看,不管是架构还是器件,它的见效相对是比较缓慢的,而且新技术走这个产业化的应用也需要比较长的时间。目前来看对于算力提升最为迫切的需求最为行之有效的应该是封装。因为封装能起到的作用,我们通过大量的算力芯片和器件的堆砌形成规模化的集成,通过规模化的集成把整个模组的计算能力大幅度提升,现在看也是最为迫切的,也是最为现实的一个选择。

  我们来看国际上的头部企业,比如TSMC,TSMC在将来的集成方案里会有三种,我们列举其中的一种。可以看到2023年的时候利用CoWoS进行的封装,它把大概2—4颗的计算芯片,以及8组垂直堆叠的三维存储器集成在一起。整个载板,也就是我们所标出来的绿框会达到80mmX80mm的尺寸。以前集成电路的封装我们认为40mmX50mm而已经很大了,到2027年的时候加速,到2027年下面这个载板的时候需要达到120mm左右的大小。大家可以比划一下,120mm可能以前我们都认为是一个PCB级系统级的东西,而不是一个封装载板级的尺寸,现在封装载板的尺寸通过大幅度的扩张它的规模,把更多的存算芯片集成在一起提高它的综合算力,核心制约下面这块载板。当然TSMC在更为远期还有一些更为宏大的目标,比如说把这样一个存算模组能提升到晶圆级的领域,现在利用12寸晶元来实现存算集成,当然那是一个相对较远的规划。

  我们来看看怎么做这个载板,用什么技术来做。从行业来看大致有两条技术路线,第一条路线是FCBGA,也就是现在所谓倒装焊 (Flip-Chip)和球栅阵列这样一个载板,也就是我们大家通常所说的基板。另外一种方案是一个扇出型方案,扇出型方案相当于在多个芯片底下,通过一个类似晶圆级的布线工艺来实现高密度的互联。但是对于扇出型方案有一个本质上的限制,主要原因就是在于聚酰亚胺这种材料因为它的热膨胀系数比较差,所以它在多层情况下表现不好,我们通常认为聚酰亚胺去做的层数可能是3-5层左右。但是对于FCBGA来讲,2027年左右,FCBGA总体目标应该做到36-38层这样的层级左右。所以FCBGA所能承载的互联的数量或者互联规模要远远大于现在的扇出型封装技术。所以FCBGA即现在的封装载板我们认为在相当长一段时间内会成为将来解决将来存算规模化的核心载体。

  从尺寸进一步的扩展上,大家可以看到,我们按照实际的尺寸比例画了三张图,第一张是现在经常会见到的30mmX30mm这样的封装。第二张是AMD在做的,用MCM来做这样的封装载板。2027年我们要做的封装载板它的规模是目前业界所制造的规模远远不能够比较的。在130mmX130mm这样的一个大载板上我们存在什么样的问题?大家可以注意到,我们将来要把大量的芯片要高密度地集成在这个载板上,而且芯片和载板之间要通过焊接的方式连接,而且随着IO的密度越来越高,这些焊点会变得非常小。大家想象如果下面这块载板它的5形变比较严重,或者翘曲问题比较严重,会影响到上面这些芯片的焊接。

  我们来看一看这样一个大载板下它的翘曲符合什么样的规律。我们做了不同的结构或者不同材料的仿真,你会看到一个问题,这样一个大尺寸的载板翘曲的规律是不明确的,也就是我们在厂子里所制造出大量的载板会出现很多批次内形变不均匀的问题。翘曲不均匀的问题就会对将来大量芯片的组装带来很大的困难,这是第一个问题。

  第二个问题,现在我们对于后面的翘曲也列了一个表格,它对于不同尺寸基板的翘曲现在有一个标准,但是这个标准更多还是针对将来数量比较少或者尺寸比较小的芯片所制定的,现在对于极大尺寸或者极多的芯片贴装,目前对于整个翘曲的控制还缺乏比较明确的标准。当然这些都是基于刚才所说的BT树脂基的基板。

  树脂基的基板,不是玻璃的,存在的问题都是哪儿来的。中间我们现画了一张示意图,中间这个core,core就是芯板,就是我们用BT树脂基做的芯板,两侧是布线场,它的形变实际上和我们两个参数比较相关。第一个参数是模量,模量的意思就是模量大一点形变少一点,模量数值比较小的话,形变可能比较大。第二个是h,就是厚度,如果E(模量)比较小的话,h可能要进行补偿。这是业界现在大家广泛在使用core材的数值。大家可以看到从弹性模量角度来看,将来尺寸做得越大,模量就一定会越高。如果能取得一个比较高的模量的话,就可以把我的厚度来进行压缩。但问题是现在BT材料它的模量比起玻璃的材料它的模量少得很多,就带来一个问题我们不得不增加core材的厚度,core材厚度增加会带来的问题是什么,一是core材里面一定要做垂直的过孔,这个垂直的过孔会变得非常长,大家对电学相对了解一点的肯定知道如果一个非常高的厚度,非常长的一个电连接的话,它带来的继生的电感是很强烈的。将来如果这块要走高频号,这部分对于信号的恶化是非常不利的。

  第二如果当我们把这个板子做得比较厚,现在的基板端实际上还有很多水平段的工艺,水平段的工艺过去对载板厚度有要求,所以也不能无限增加板子的厚度,因为它将来和你的制造条件不兼容。

  此外我们再来看一看,这是我们之前在一个250X400的板上所做的实验。我们把同一块板,把不同板的同一区域进行比较,我们把这样一块板划分为15个区域,测试10种不同的板。不知道大家能不能看出来,从整体的翘曲分布上来看,出现了大量的离散问题,有的部分的翘曲可以某一个区域可以达到150微米甚至以上,有些甚至只在300-500微米,不同区域内分布也相当离散。意味着什么,实际意味着我们在采用现在的材料体系下,在利用目前相对比较稳定工艺线的时候,我们对于翘曲的控制,在采用BT core的时候依然比较弱。

  刚才谈的是core的问题。此外,我们这个基板因为涉及到互联,还有大量的电学的设计,电学的设计都是通过铜互联来实现的。对于铜互联它对于翘曲影响最直接的就是各层的金属到底分布了多少。我们的设计肯定希望能要求各层的铜互联都保持一致,但问题是在实际设计过程中很难做到,我们一般在层间会有10%甚至更高的偏差。这种偏差带来的问题就是两侧的铜层分布不均匀,铜又是一个形变相对比较高的金属,尤其受到将来工艺过程中的一些热工艺,也会产生有些是可逆的有些是不可逆的形状的变化。

  另外上面提到这个结构里还有EDF结构,就是树脂材料。树脂材料从单体到聚合的过程中,在材料上的聚合过程也是不均匀的,同时材料由表面到里面,它的聚合过程也是不均匀的。这样不均匀的过程就会导致放热的不均匀,放热的不均匀也会进一步来加剧翘曲问题。同时这些材料里面大概有3%左右的熔剂,因为外面热的作用,熔剂的恢复当然也不均匀。我们刚才谈到从BT的 core层到ABF材料再到金属材料都是形成问题的原因。

  所以英特尔在2023年9月份开了一个发布会,英特尔推出后面的玻璃载板,因为之前传统的载板所碰到的问题太复杂,不好解决,推出了这种玻璃载板。但令我们比较困惑的是,按理说玻璃载板应该解决的是大尺寸FCBGA的问题。但是英特尔,大家可以看到在展示它的玻璃载板的时候拿在手里的还是相当小尺寸的玻璃载板,我想它从侧面说明了目前玻璃载板目前在制造工艺中一定还会存在很多的困难,导致英特尔这样的提出方在开发布会的时候也没有拿出行业里所希望的玻璃基板一个真正地符合大家期望的演示样品。

  从材料角度来看,玻璃大概分三类,有碱的玻璃和无碱的玻璃,还有石英玻璃,石英玻璃可能要详细分的话,还有热熔石英玻璃和人工合成石英玻璃,从它的机械特性从模量和CDE的角度来看,我们觉得石英玻璃或者无碱玻璃将来应该是我们核心的一个选择。从它的机械特性来看的话,可能石英玻璃比无碱玻璃还要再好一些,但是现在行业内可能大家用无碱玻璃的情况比较多一点,也许将来会把玻璃的选择将来会迁移到石英玻璃上。同期肖特,包括NTC包括康宁大家所发布的相应的信息都是高度一致的,大家都认为石英玻璃最好,无碱玻璃相对弱一点,但也可以用。

  换成玻璃以后,我们会观察它几个特性,第一个行业里面可能有的人在说它的电学特性会带来很大的好处,我们简单做了两个仿真,一个仿真是把我们的传输线放在玻璃表面,可以看到从它的传输特性上在2毫米的尺寸上它确实已经呈现出相对比较好的特征。但问题是将来要去做的是30层到40层的基板,你在玻璃上能走的线的数量很有限。如果我们是一个玻璃core,玻璃core上是ABF材料,我们走在ABF上的线路它的成熟特性很好吗?实际上通过我们的计算和仿真结果来看,会有一点点提升,但是这个提升可以忽略不计。也就是说玻璃载板在电学特性上能所获得的收益是比较有限的。

  这个是索尼在2024年所公布的研究成果,索尼在一个大尺寸的FCBGA的基板上,利用了玻璃材料,上面贴装了它的大尺寸的CIS(图像传感器),它做这个事情主要的原因,这个图像传感器如果不贴装在一个非常平整没有翘曲的表面上的话,从传感器的角度来讲,在边缘这个地方一定会有失焦和模糊的问题。索尼做了一个,现在我看到可能是最漂亮的一个工作,从他们的分析结果来看,利用玻璃材料所做的这条线和利用传统的有机材料所做的,它们之间的翘曲的差异还是比较大的。它一个很大的原因还是在于例如这种玻璃作为靠板的基板,可以把热膨胀系数尽可能地和上面贴装的芯片进行匹配,达到将来很小的形变的效果。

  我们这儿也做了一些仿真,时间有限。我们设置了一些关键的结构,选择了一些关键材料。实际上在Glass core这儿我们完全可以把它将来的热膨胀系数控制在硅的热膨胀系数附近。同时我们也比较了它的结构刚度,这个结构刚度实际上有一点出乎我们的意料,我们一开始认为0.4mm—0.6mm的玻璃材料可以取代现在1.2mm—1.4mm的BT材料,但是现在看不行。不行的原因,现在通过仿真,我们现在感觉实际说1.2mm的有机材料和现在的0.8—0.9mm的玻璃材料是相当的,并不能更多地节约整体的厚度。带来的问题是需要我们将来在玻璃上进行更深的过孔的制造,同时也许需要像刚才刘锋总说的1:20甚至更高的深看比的过孔,来达到将来垂直互联的目的。

  从热学表现来讲,玻璃材料比BT材料的热导性要更好一些,所以我们利用玻璃基板向下的热传导效果要比之前相似条件下的BT材料更好一些。

  最后再说一个,玻璃材料现在存在的比较大的问题。它不像比如这种钢材,它在体材料或者薄膜材料的时候它的强度是一样的,不进行变化。但是对于玻璃材料来讲,在一个体材料或者在一个丝状材料或者薄膜材料的时候结构变化非常大。现在玻璃core材实际上是不到1mm的材料,所以它将来的材料强度是什么样子的,我们肯定不能通过一般的体材料的数据进行判断。

  第二方面,现在不管是在做玻璃钻孔,在做板切割,包括上面的真空轧膜、固化这些工艺过程中,一方面可能会造成一些裂纹,另外一方面这个玻璃上也会原有一些裂纹,这个裂纹在外力作用的应力过程中裂纹会快速生长和变化。我们这儿做了几个工作,一是设置了一些小的、中的、大的尺寸的裂纹,可以看到在大尺寸裂纹下,垂直方向是裂纹快速扩展,造成失效的概率。可以看到在30兆帕左右的应力条件下,很快地它上面这些玻璃材料就会被破坏掉。对于小尺寸来讲也只是在60兆帕左右,在一个完全没有裂纹的理想状态下的玻璃材料,也就是100多兆帕。

  我们现在在基板制造的时候一般会传导进去的应力有多大,可能是150兆帕左右,甚至有的时候可以到达200兆帕。大家会发现一个什么问题,如果在不改进工艺的情况下,我们利用目前的制造条件,几乎上面只要有裂纹,我们这个玻璃就一定会出现严重的可靠性的问题。所以它一定是将来我们要把玻璃材料本身,把它的裂纹的产生、生长、延伸的状态,以及将来可能的材料改进多项工作结合在一起,来改变目前玻璃材料在带有一些缺陷的情况下将来可靠性问题。

  这是我们在玻璃上的一些工作。

  这儿我们做了一个比较,我们认为玻璃材料大多数在现在所关心的基板的性能领域里都存在很大的优势,但存在的问题,一是将来玻璃的成本是不是能再进一步降下去,尤其在上面所制造的这些工艺、金属化等等这些,可能还要用到一些半导体设备,它和传统BT制造设备不相同不相似,会带来一些cost的提升。另外它的可靠性现在还需要进一步进行解决。其他玻璃材料都表现出了比较好的特性。

  以上是我的报告,感谢。

  主持人:感谢王主任的精彩演讲。

  王主任的演讲让我们看到玻璃这个古老而又充满现代感的材料,在科技舞台上即将焕发出新的光芒,预示着封装技术即将翻开新的一页。我们想象当玻璃先进封装工艺和人工智能深度融合,两者将交织出怎样的图景,怎么改写计算的历史?

  下面,有请京东方玻璃基先进封装项目组执行总指挥陈曦给我们讲讲他的思考。

  陈曦:感谢各位嘉宾,各位合作伙伴。刚才王主任的演讲让我非常振奋,虽然王主任基于玻璃这样一个特性,阐述了有优点,也有玻璃的一些缺陷。我特别关注王主任在最后第2页在右边部分有一个红色的框,叫产业化,所以产业化之路可以说非常艰辛,这是一定的。当然也感谢在座的各位,今天来这儿也有海外的,还有国内天南地北的伙伴客户,一起为了能把玻璃的这些优势在我们这样产业人的带领下,以及上下游生态合作伙伴的建设下真正落地。

  我这个演讲也是基于AI时代玻璃基的先进封装,去完成算力革命的初衷。将从以下两个部分进行。

  相信大家能亲身体会到人工智能已经渗透到我们的生活工作中,身边很多同事都用ChatGPT来获取信息。而Sora更是通过简单的指令,就能够创造出精彩的视频内容。最近大热的游戏《黑神话 悟空》在AI的加持下带来的不仅是视觉震撼,更是科技与传统艺术相结合的无尽惊喜。

  而这一切的背后,都离不开算力的发展。英伟达在今年发布了GB200芯片,被誉为AI核弹,老黄在发布会上预言未来10年的算力将再次提高100倍。Intel也对外宣布,到2030年,单颗芯片将集成一万亿颗晶体管。众所周知,AI将引领第四次工业革命,未来半导体产值将达到1万亿美元,值得关注的是,高性能计算将超越移动消费成为最大市场。

  之前由晶圆厂主导的摩尔定律,由于前道制程接近物理极限而停滞,高节点制程开发周期变长,越来越不具有经济效益,为了解决卡脖子问题,先进封装无疑成为拓展摩尔定律的不二选择。封装厂商主导异构集成的理念,可提升芯片系统单位面积的性能,缩短开发周期并降低开发成本。

  先进封装可实现平面到立体的架构,具有高精度、高密度互联的特点,而2D倒装/2.5D/3D因高集成度、三维整合等优势成为先进封装领域的佼佼者,此类产品均要用到封装载板。封装载板以20年为周期迭代,行业已经明确玻璃基将作为新的赛道,在一段时间内与有机载板并行发展,玻璃基势必在大尺寸、高算力芯片领域大放异彩!自Intel率先发布玻璃基样品后,目前全球半导体及显示头部企业纷纷开始布局。

  高端封装载板的应用主要聚焦在人工智能、数据中心、高性能计算等新兴领域,未来 将持续保持高速增长。高端先进封装市场年复合增长率达到12%,30年将达到2000亿以上的规模。随着算力对芯片的需求,载板的市场持续增长,未来将突破千亿规模。玻璃基载板聚焦在高端载板市场,26年预计为玻璃基元年,并将在后续迎来爆发式增长。

  传统载板采用有机材料,生产加工过程最大的问题就是翘曲。解决翘曲可以从以下几个方面进行优化:第一,通过优化走线结构设计,减少应力差异带来的影响;第二,增加载板厚度,或者采用高刚度、低CTE的芯板材料。而玻璃材料的应用无疑提供了最优的解决方案。玻璃由于卓越的物理化学特性,可显著改善翘曲从而实现更大尺寸。加之较低的介电损耗,使其广泛应用于半导体创新产品,是提升集成度、降低损耗的最佳选择。

  也因玻璃材料的诸多优势,可赋能更多应用场景,一:玻璃基板能够为AI加速器和处理器进行更好的集成互联,满足当前AI更大算力的需求。二:行业专家认为,玻璃基板的第一个商业化场景是数据中心解决方案,重点是高速传输、降低功耗及高效冷却。三:高性能计算机上,将支持多个芯片的集成,并提供所要求的热稳定性用于HPC应用程序。四:玻璃优异的电气绝缘性能将提高汽车应用的可靠性。五:而低损耗、高透光性在高频通信中具有核心优势。

  BOE为玻璃基制定了详尽的发展战略:第一阶段通过三大关键技术攻坚,夯实玻璃载板基础能力。第二阶段,通过玻璃基工艺升级实现高端产品快速落地。第三阶段布局PI/RDL能力,树立BOE玻璃基半导体品牌,并且与合作伙伴共同完善产业链上下游。第四阶段在玻璃基技术路线成熟后,通过多层PI/RDL替代硅中介层实现2.5D到2D的降维。通过竞争力实现核心客户的覆盖,共同构建玻璃基半导体生态链,加速玻璃基高端载板量产进程。

  21年起BOE就开始布局了玻璃基最核心的TGV技术,基于新型传感试验线,在封装设计、TGV工艺、客户开发、以及专利壁垒构建核心能力,为玻璃基业务奠定了坚实的基础。

  关于TGV工艺,我们已完成了高深宽比通孔、盲孔技术开发,并完成孔槽一体化方案。在深孔填铜方面,可实现实心、保型两种填充。过程中我们也搭建了系统化平台,从设计仿真、设备工艺、材料及测试四个方面,建立基础数据库。

  今年玻璃基项目组建立,加速技术验证的步伐,与业内伙伴高效联动,截止目前,已经完成了基础工艺路线的开发工作,明确了核心问题以及对策。其中,玻璃打孔联动合作厂商进行光路系统升级验证,现已具备高厚玻璃通孔能力。

  针对种子层粘附力,一方面通过种子层沉积设备开发,另一方面制定了详细的验证计划; 针对玻璃破片问题,结合玻璃传送及双面线路需求,联合合作厂商进行治具、搬运、承载的定制化开发。上述问题均制定了详细的方案,明确截止时间,确保玻璃基无先天性顽疾。

  为了匹配业务发展趋势,结合市场需求规划了产品和技术方向。产品方面,玻璃基从Glass Core开始,向大尺寸和细线化发展,进而向多维集成化升级,目标高端大算力领域。技术方面结合产品需求,重点布局三大核心技术。自研TGV技术从晶圆级向板级转化,朝着高深宽比发展。PI/RDL技术通过中试线自研具备,向细线化发展,在封装尺寸方面随着高端应用端芯片数量的提升,我们将着重解决翘曲、peeling等行业顽疾,聚焦大尺寸高性能领域。

  基于技术路线获取基础数据,结合仿真结果,玻璃载板在翘曲、信号质量等方面改善明显。翘曲量较传统有机载板改善34%,信号质量提升41%。同时玻璃载板工艺也有明显的成本优势,减层后BOM成本可降低22%,混合载板替代传统Si中介层:成本降低27%。

  后摩尔时代需要先进封装为其保驾护航,玻璃被认为是下一代先进封装基板的颠覆性材料,逐渐成为半导体行业新的引擎,人工智能行业的发展带来了玻璃封装的新机会,我们要把握时代潮流,顺势而上。对于京东方而言,我们深耕玻璃半导体行业三十年,拥有丰富的玻璃微纳制程经验,及大规模集成制造能力。当然我们也面临诸多挑战,作为新兴技术,行业的不确定性及技术的诸多问题都需要我们各个击破,地缘政治也为供应链的稳定性带来了风险。但相信在各位伙伴的支持下,我们一定能攻坚克难!

  玻璃为基 心有所属在这么重要的时刻,我想向各位领导和同仁,汇报一下BOE自己的成果。经过团队夜以继日的努力之下,在诸位伙伴密切配合下,我们自己的玻璃基Demo于七月打样成功!这款产品过程中改善了铜与玻璃粘附力问题以及过程碎片问题,并通过创新的切割方案完成异质切割工艺。

  当然过程中识别很多风险和问题,后续针对问题和大家一起,在设备、材料、工艺等方面共同寻求解决方案。未来我们相信玻璃载板将成为AI芯片最好的伴侣,成为高算力领域持续提升的催化剂,助力科技不断进步。以上是我的演讲,谢谢

  主持人:玻璃为基,芯有所属,感谢陈曦做的演讲。今天主论坛上董事长也对这块有一个阐述,陈曦作为项目的执行总指挥已经把这个项目做了详细的规划和落实。接下来要动起来,我们希望上游的伙伴们、设备厂商、材料厂商和下游的客户和我们一起动起来,把这个事推到一个新的高度。

  我们知道尤其是上游的设备商对这个业务发展还是非常关键的,我们希望大家能给我们提供一个非常强有力的动力,以你们的卓越技术和服务,为我们这块业务的发展注入一个强劲的动力。

  接下来请到设备厂商的代表KLA首席业务拓展专家林建宏先生给我们做一个分享,有请。

  林建宏:尊敬的贵宾,尊敬的伙伴,大家下午好!今天在此我仅代表KLA科磊半导体在IPC的盛会上发表我们对先进封装在新的AI领域上的应用。

  以上部分是KLA在整个业界累积十数年的经验,所给予的分享,也希望能与你们共同多多指教。

  首先简单介绍一下KLA。科磊半导体成立于1976年,总部设立在美国加州,在全球18个地区都有代表跟相关的办事处,总共有1.5万人员在集团工作。我们年营业额折合成人民币685亿,其中65%以上的人员都是专职的博士跟硕士。 KLA我们在全球排名是前500强设备公司,同时获得整个业界2024年绿色环保企业的首奖,也是最佳企业代表。我们能成就这么大的累积的实力基础,在这半个世纪以来,这50年左右的时间,主要的原因是我们在各个领域都有深耕的发展和扎实的实力。

  在今天我们拥有芯片整体制成的能力,还有memory芯片,以及特用芯片跟logic芯片,同时在WAFER部分,以及光照研磨板的判定,不管在前段、后段,最新形态的光照研磨板都是必须经由QUV的判定才能够执行相关的量产跟确认。在SEMI OEMs部分我们也有相关的组织系统,同时在特用化学品和材料管理监控上我们做合并性发展。承先启后的部分,包含了前段的工艺制成之外,以及后段的WAFER-LEVEL PACKAGING部分,目前业界最先进的工艺流程都是由KLA这边合并开发。在这里同时有IC载板最新的前沿的科技领域,在COMPONENTS验证以及最高密度PCB相关的结合部分,也是我们里面最大的基础。

  综合种种来看,其实最大的主要的推动力量来源业界的共识,这50年可以看到这三张图代表一个非常简约的趋势代表。最左边的这张图可以看到节点开发,50多年来万级以上的纳米级别一路延伸到目前的10纳米、3纳米甚至进入到埃米时代,这个部分的图谱是持续不断发展。但同时遇到一个非常大的困难点,因为它已经接近于物理上面的局限。这样一个延伸流程里,可以看到它所贡献出来的成长力道,可以在每两年的时间让电晶体翻倍,蓝色这条曲线持续在走,虽然中间会有很多的障碍在,但同时一个很大的重点是红色这条线,我们会在每3—4年的时间让IO的oput翻倍,这个其实是一个重大的挑战,这个挑战一般容易被忽略,但是这个是旁边蓝色的区块,我们称之为指数型的算力增长。即便在最近四年来,我们仍然让算力增长呈指数级增长。这个部分是整个业界对算力领域的需求所架构出来的规则。以这个规则来看,最重要的部分是BOE提到的创新,必须在各个领域都有创新的能力在上面,不管是在设备领域,在电晶体的架构领域,甚至在供电领域,以及封装领域,种种都必须串接在一起,才能达到上面的曲线不断往上增长。

  创新的另外一个同义词,如同早上董事长所提到的其实是探路者的游戏,探路者地图里可以看到传统的探路逻辑是以芯片为核心处理。以芯片为核心的来看的情况下,不管是最先进的光刻制程,SiC半导体还是GaN半导体等等部分都希望集大成于一身,并且进行最大的微小化,更进一步的微小化。这是一个传统的路线图。另外部分是这一两年提及最多的,我们称之为非传统路线也就是先进封装,先进封装在这一两年有很大的号召力,但是我们必须强调一,封装在2010年之前就是封装,封装主要的动作是被动性的封装,只要做到保护好芯片,制造对外的连接窗口就可以了。但是封装在2010年之后形成最大的改变,希望在封装里面就可以创造出,在附加的能力上面得到效益的不断提升以及相关节能的条件能被improvement上去,同时它能够布置巨量的IO窗口在里面去做算力的输出。如果我能够创造算力,但是无法输出算力的话,这个算力在白色曲线所形成出来的东西,不具备长效价值。这种情况下可以看到我们把所有的相异或者相同不同功能的芯片集结在一起,同时对同一个方向发力,造成整个算力提升能有一个无限量的发展,这个就是我们称之为先进封装的主要代表。

  这条路径并不是在新闻发表中所看到的这三五年的事情,这条路径已经发展15年,这15年里经历所有细节相关的困难和挑战,当然有许多的挫折,有许多enjoy的部分,我们希望在合作方的共同开展之下,能减少不应该走的路径,直接串接到最快的路径。

  针对这块,我分享另外一件事情。白色的路径我们称之为集大成于一身,System - on - Chip,在none traditional非传统型的封装部分就是集中所有的力量去把一件事情办成。成长曲线目前看到这块在经济效益上面会比这块高很多。当然这块相对新的城镇,一旦突破了是指数级的,两边必须互相搭配进行。

  下一个部分我们对非传统封装部分做一个典型案例分享。简单来讲它的商务推荐逻辑是三明治结构,你们看到这个三明治结构。我们称之为承先启后的系统,它能承载住芯片里面适当的节点,不需要是最高的节点,借由中介板RDL的部分的搭配,以及我们称之为OS(on Substrates)的连接,就能完成算力的输出。这个看似简单的结构,为什么会花费十数年的时间进行推演。主要理由在于它看似简单实则不简单。

  我简单讲一下,这个部分由十数层的堆叠形成的结构,另外这边是由数十层的堆叠形成的结构,这些结构里面必须有成千上万颗的直球进行相关链接,才能达到这样的效果。以这样的效果来看,在这段期间里面主要的贡献者,RDL部分由WAFER进行贡献,在OS(on Substrates)载板部分由玻纤载板部分进行相对应的安排。这是目前既有的成功模式,也就是他们跌跌撞撞十几年来看到的结果。

  以这个结果来看,进一步推演可以看到,它可以产生出相对应的载板,这个载板可以突破one radical的障碍,从意义上一个radical的载板能承接的情况之下,经由这样的逻辑推演,能达到2倍、3.5倍radical的一个on top,同时能让接口数呈2倍、3倍的扩张。以这样来看的确非常成功,但是同时遇到另外一个问题,就是2位数的size必须推进到3位数,同时既有的接口数必须再进行下一个步骤的成倍增长。这个部分就成为一个新的机会,也就是在既有架构里面一个新的机会。这个机会来自两大势力,第一个势力就是对于算力下一步的需求,是一个巨幅的扩张。因为算力巨幅需求的扩张,会推展size的扩大,这两个主要的推进力,反而却成为这两大大山,因为它已经扛不住了,它也会扛不住,当它们两个扛不住的情况下,还会继续做下去,因为还不是到极限,而是做下去之后,你的效益会不会在商务实践里面成为一个好的资产。如果不行的话,就必须开探路者另外的通道,我们称之为绿色的Glass panel的通道,这个Glass panel通道在上面进行的panel carrier的载板作业,在下层部分进行堆叠,这个领域就不再是他们熟悉的领域,而成为面板企业FPD比较熟悉的领域。FPD基本上对于做大做精密跟做薄都有绝对的优势,这个优势里面也必须正视一个挑战,这个挑战在这里,我们称之为相对性的厚膜化。这个厚膜化针对于APD薄膜部分有巨大的差异,这是第一件事情。

  第二件事情针对实物的经验来看,厚膜必须进行有机-无机、有机-无机的堆叠,这个堆叠会加深这件事情的结果。另外一个级别就如同王博士所提到的,会有热效应跟各个材料系数上面相关应力问题,这个部分非常复杂,但是我们用业界十几年的基础来做一个简单的报告,它的结果就如同你在弯曲的赛道里面必须追寻移动的镖靶,在弯曲的赛道里面必须架构非常精密的线路,而且这个线路必须是十数层或者数十层,如果能克服我们称之为基础领域上面的挑战,这是一个宏观宏大的市场。

  在刚刚所提到的那个部分之外,还必须把相对应的核心层从玻纤部分改成玻璃部分,确认填孔跟相关的导通跟空层,都加剧了下一步的挑战。

  以上部分看起来有极大的机遇跟挑战。我们提出来的累积性的看法,可以看到以下,当面临这些挑战之后,会看到这个部分,解决方案已经思考超过十年时间。我们看到的部分,在光刻机部分,已经不再适用切割型抛光,因为它无法承载曲线型的道路跟漂移系统带来的困扰,必须进入到3D的抛光系统,。在检出部分,因为各个厚膜的制程以及相关时刻工艺的影响,很容易让所有的信号看不清楚,所以最先进的光学系统必须被improvement进去。除此之外在单位时间必须产出更多的数字资料,进行AI相关的滤波,我们能达到最先进的检出能力。当检出完成之后,可以看到相对应的几个panel的部分,每一个unit部分,一旦有差错有问题,可以经过微细加工的安排,可以被恢复回来,就可以让良率在制成过程里面直接提升,不需要报废。同时2D相关的良测系统会改制成3D的模式,在最复杂最昂贵零部件部分,由2D的检查更改为6D的安排确认,种种部分一旦在弯曲的赛道里面面对移动的镖靶,一旦有好的tour跟合适的工具,就能达成封装部分的解决方案。以这个部分来看,可以看到core部分连接半导体到封装,整体的架构是全面性的安排,这个安排我们希望能够跟京东方合作方进行下一步推动,一起把这两扇大门打开。

  以上就是KLA的keep looking ahead。谢谢大家。

  主持人:感谢林先生的分享,感谢上游设备商对先进封装业务的支持。

  接下来把视线转向终端合作伙伴,共同探讨一下半导体技术另外一个璀璨明珠Chiplet,因为Chiplet在模块化设计方面非常独到,今天荣幸请到芯和半导体科技创始人代文亮博士,他不仅是半导体封装设计的领航者,也是Chiplet技术及先进封装技术独到见解的智者,有请代博。

  代文亮:今天非常开心站在IPC京东方的创新大会论坛上,我来自芯和半导体,主要是做EDA工具的,同时对Glass也做了一些研究,包括刚才提到的TGV。

  现在从整个社会发展来看,AI正如今天董事长在大会上讲的一切都离不开AI,AI跟现在的互联网还有电力一样,我记得前两天太热,把电给拉掉了,我相信如果接下来把互联网断掉受不了,接下来如果把AI断掉,更受不了,什么都不会做。这个角度上,算力AI是核心中的核心。

  AI需要什么来做,就是我们说的Chiplet,就是把多个芯片合到一起来做成系统。

  刚才说的SOC(system-on-a-chip)还有一个是system on Chiplet,把IO芯片、传出芯片、传感器芯片都可以放在一起来做,做成一个大型感存算全部拉到一起。这些拉到一起以后我们发现是蛮复杂的系统。传统的像王教授刚刚提到的在有机载板上来做,但是面积做不大,另外密度也做不高。接下来像刚才提到的CoWoS,像台积电采用硅基板来做,这也是一个非常好的方式,一个是产能,另外有局限性。现在发现另外一个方式,用玻璃载板来做。前面很多的大咖已经做了很多详尽的分享,的确更有优势,但是我觉得更大的是挑战。我们怎么把玻璃基用好,这是我们非常非常关注的事。其实玻璃基里面一个是孔怎么打,打得好,不会裂,怎么切,把它弄好。另外上面的生长和下面的生长,怎么使得它的应力不产生大的形变。这里面跟我们的工艺需要做配合,甚至材料,要形成一个完整的生态。我今天谈的是EDA的解决方案。

  万物互联产生了大量的数据,我们说AI是面向场景的,场景一定跟大量的数据获取有关,以前传感器比较弱,刚才我跟刘锋总还在讨论好像工业这块的传感器市场额度少,,1000万以上的才7家,太少了。这种情况下,今天这个论坛是传感论坛,我觉得大有前途,所有的传感拿来的都是数据,数据一点用没有,最重要转化成决策。这里就有AI,AI就是要把大芯片全部搁到一起。搁的时候又麻烦,什么时候传回来,传回来马上计算来不及,还要做存储。大家想想你们用手机很熟悉,521G的卡不够用了,1P、2P,永远不够用。所以这种情况下感、存、算、输怎么结合到一起,这就需要大算力。算力并不仅限于逻辑运算,还有存储传输都是算力刚需,要算多少数据量。这里面不光是AGI、文生图,包括AIGC一系列东西都需要在算力基础上做。

  大家看很有意思,APU、GPU发展非常快,但是存储发展非常慢,大家看右边那条斜线很慢。所以存储和算力不匹配,这种情况需要通过互联的方式来解决,从存储到计算怎么近一点,最好的办法就是大家搁在一起。但是我们说搁在一起不好做,大家知道存储和逻辑完完全全是两套工艺来做。这种情况下,我们的进程计算和内存计算大家都在思考,怎么把这两个拉在一起,就是我们讲的互联,怎么把这两个连通起来,我的贷款、功耗、带宽怎么降低。我们用什么来连,用有机载板来连接,还是用轨载板来连接,还是无机玻璃载板来连接。这就提到性能、雾度这些东西都出来了。这里面算力增长需求滋生出很多的技术发展趋势。

  大家对算力可能没概念,可能大家对用电有概念。实际上现在一个AI芯片基本上800-1000W,像特斯拉的系统就是一个Chiplet上有25个芯片,这25个芯片总电量是15Kw,我们小时候烤的电炉子才多少,1Kw、2Kw缓和得不得了,所以它的电力非常非常厉害。后期怎么传输,怎么连接。

  另外传输这块也是个大问题,我获得了数据,到底通过有线传输还是无线传输,大家知道无线传输就是射频、微波、毫米波,甚至激光。有线传输,这么多年铜互联发展得特别快。光互联非常非常有价值,因为光相互之间的干扰比较少。另外光计算这块,是不是后期在玻璃基在这个领域也有一个探索。这是一个探索的方向。

  这是从计算结构来讲,早期冯诺依曼最大的问题就是把存储和计算分开了,但是现在有一个问题,分开了倒不好,我们现在就想把它搞近一点。中间这张图,把存储、计算通过载板,铜载板或者玻璃基载板搁在一起,再通过封装系统搁在一块。最近在做的存储芯片和计算芯片直接三维堆叠,然后再往下传输。所以整个发展方向也跟传统有很大的变化。

  TGV这块,大家对材料这块,玻璃刚才大家已经介绍了很多,还有硅上的情况。热学性能包括物理特性它的的确确表现得非常好,很优异,但是这里面难度也非常大,像英特尔还有MD都在用,包括英韦达最近也在annonce他要做这个。其实我们发展玻璃基它用场景更多是在三维芯片堆叠的方式来做,也就是大算力。其实大算力是最耗钱,最能赚钱的。我刚才提到如果是传统封装的那种,MCU小芯片,没必要搞这个,而是高附加值、高性能的、高功率的可以往这个方向往前找。

  大家看这个光传输,光传输、电传输,包括感知、存储这一系列的事情要把它拉通,这个结构还是蛮复杂的。就像 我们刚才说的3DIC Chiplet 看起来非常简单,我刚才提到1Kw电压是0.75v,你的电流多少,大家可以算一算,一算电流的容波非常大,靠什么电容。你说我搁到外面,没用,要搁到芯片下面,要弄到载板里面,所以这里面很复杂。另外,我们是不是把我们的供电系统的滤波这块也拿进来,把磁性材料也搁在玻璃基上来做,这些在传统硅上去做其实挺麻烦的,在玻璃基上倒是一个非常好的创新。我觉得这个是非常值得去探讨的事情。当然我们把MEMS各种各样的传感器拉起来,实际上大家看整套系统Chiplet跟传统的是不是不太一样,它是不同工艺,不同领域,全部搁在一起。所以我们更多是从系统角度做设计,所以这里面设计了很多的关键技术,是系统级的互联,包括供电、散热。刚才提到光电,光电CPU包括应力这些都需要去考虑,怎么进行分析。

  芯片Chiplet拿过来以后,跟我们做传统的封装有很大的区别,传统封装芯片是主导,现在Chiplet就是在系统角度来考虑,以后Chiplet全部按标准接口的各个裸片,也叫带。这些带我们以后叫“拼多多”系统,我们可以N+A+B+,把“N+”的东西拿来拼搭成自己的系统。中国叫硬件之都,做自己的整机系统特别厉害,这种情况下可以把所有的IO带、存储带、计算带搁在一起,甚至自己一颗带都没有的情况下,也就是说我压根儿不会芯片设计,照样可以设计自己的Chiplet,设计我的系统。这种情况下对京东方来是说一个非常好的机会,原来传统上我不是做芯片的,我跟你没关,现在我做整机,我做系统的,只要你要封装有这个能力,你能把这个集成机拿来,而且各个可靠性都能满足需求,我就可以做这个事情。告诉大家,英特尔现在实际上已经对外卖它的CPU裸带。

  大家知道HBN宽带存储颗粒从来没听说做在SOC里面,它早就实现了买自己的单元带来做。我们想IO带、存储带、计算单元带、传感带是不是都可以搭在一起来做。如果我是做芯片设计的会怎么样,你把你最优的拿出来,你来把它做成标准带,那种带卖给任何的第三方,当然您也可以把第三方的集成到自己周围来做。所以整个生态已经发生非常非常大的变化。我觉得我们只要抓住这个机会,倒是非常非常好的一个契机。

  架构探索,因为是系统角度,架构探索得比较好,结构设计得必须漂亮,性能可以提升60%左右。所以这里面协议、接口、带和带的互联,我们在做系统整机,甚至于我在做Chiplet的时候要先考虑,当然跟工艺、材料这些全部要搭配起来,不是我在拍脑袋做事。

  大家刚才说Chiplet里面涉及到一大堆的系统,封装的、SOC的、DFT的包括信号电源等等,这里面涉及系统集。既然是系统集的问题,就是很大规模大容量的仿真分析。仿真的时候精度还要满足要求,一下子不管是电、热、包括一些要求都要拉通来做,蛮复杂的过程。当然需要我们做Chiplet,特别是我们在做玻璃载板和硅载板这块都要考虑到,当然今天主要讨论的是玻璃载板。

  架构探索,物理实现,到协同仿真分析,到3DIC我们全部拉通,从物理结构上怎么设计我们的玻璃载板,然后到电源、信号、应力、仿生最后拉通。Chiplet最终是做电路系统,所以我们的点涂各个方面的指标要求能达到,当然工艺要能加工出来。

  刚才提到仿真,仿真其实我们要解决MECA方程,涉及到跨尺度的一些仿真。就是芯片的微纳尺度到Chiplet的尺度到玻璃载板毫米尺度,甚至要拉到系统级,所以是跨万倍十万倍的仿真分析。这个难度非常大。大家知道这里面考虑到信号完整度。刚才提到的IO,刚才KLA的嘉宾也提到我IO数量大幅度增加,像HPN、HPN2、2E、3E,最近4,它的IO数量增加得太快太快,而且速度也增加,所以信号完整性怎么能保证。另外电源,刚才说的供电那么大,热耗怎么散出去,另外AC阻抗那些都要去分析。接下来就是电热,单仿一个东西没用,一定要创新,但是怎么一体化,这个难度也很大。

  最左下角,一定管电信能达标,如果电过不了,整个系统没价值,做不出来。所以我们叫做多物理场的仿真平台拉通,而且是Chiplet的。

  大家看看这里面有一个AI芯片,SK芯片加上HBM,玻璃载板拉到一起,要做整个的链路分析、通孔分析、玻璃基板的分析,这里面玻璃基板和ABF有一些(英文)。刚刚有个同事在问我,刚才王老师在讲的时候,厚玻璃的信号质量很好,如果core在ABF那边信号不好,其实信号也分高速和低速信号,如果低速信号你走多远无所谓,但是那种高速的非常关键,你要靠近玻璃来走。规模比较大的情况下要做仿真其实难度非常大。刚好跟全球的大厂都有深度合作,可以针对整个玻璃基和硅基全部拉通,速度非常大。我们的速度是它的10倍,内存只占1/20。10倍是什么意思,我们能算得非常快,你算30个小时,我3个小时,我可以迭代10次,这个对设计工程师来说非常非常好是非常非常好的事情。另外内存比较小,刚才说了如果内存非常小的话,你算10个平方毫米,我能算200平方毫米的玻璃载板,这个意义和价值就非常大,最好整个板子就能算,这块后期跟京东方玻璃载板能做非常好的赋能。当然这里面不管我的走线,TGV过孔那些全部都要考虑,而不是就拿两根线路就结束了,而你得考虑它的耦合固定

  刚才我有提到,如果你是右侧红线这个,就是做芯片设计的,还要把第三方,因为原来最早做Chiplet有自己自产自用,什么概念,自己一个SOC把它拆,拆了以后再连起来,再封起来,所以所有的GDS都是自己的,但是现在形态已经发生很大的变化,我自己并不会自己做自己的芯片,都是对外采购,最多做了自己的芯片,自己的小算法搁在里面,其他的存储供应链所有都是第三方的。这种情况下如果没有自己的设计文件,照样可以去做非常好的Chiplet design。就像现在最简单的道理就是我的PCP,PCP就是现在大家用的手机,不管是oppo、vivo还是荣耀那些都不做自己的芯片,但是他们都可以做自己的系统,将来我们的Chiplet是不是一样的,其实就是你用任何的第三方按照标准接口搭建自己的系统,做成system Chiplet on Glass,这样就可以把整个链条拉通。

  我们希望在有机GDS和无机GDS情况下都可以,GDS就是芯片的设计者,把它拉通。其实在拉通的过程中这里面就涉及到左侧一些PGK,封装厂经常听到过孔、走线、DRC、LOS这些,其实在玻璃载板封装里面也是这样的,这里面帮我们的伙伴做了很多的模板,你走这个形式能传多远,下面的电源对它的影响有多大,我直接能告诉你满不满足这个标准,因为以后大家拿到的各种芯片各种带实际上都是按UCA标准国内的标准,拿到以后直接可以说这个能做成Chiplet,能做成系统。包括还有COD屏蔽那些全都要拉通,非常有意思和价值。

  刚才提到这里面很多设计要满足要求,到底接口要求是什么样的,实际上在设计阶段就要考虑,并不是一来就画图,不是,先是做规划,毕竟做大系统。希望下一次京东方的工艺也放在里面。现在我们支持的是台积电的CoWoS包括英特尔的桥接芯片,包括ASE日月光,我们工具都支持,希望下一次参加把京东方的加进去。

  刚才我一直在强调标准接口这块,其实里面就是存储的HBN、GDDR,另外还有PCIE5.0、6.0、7.0。另外还有芯片互联,我刚才说我们一直在做一个互联。全盘里面没有涉及到晶体管,其实我今天跟刘锋总也在讨论,京东方里面本来你们都在做有源的东西,是不是我做active interporter也可以。我们又是独树一帜的,因为有些东西可以切掉,不让它耗电,这些价值能统统涌现出来。

  我今天讲的就是这些,谢谢大家。

  主持人:感谢代博的精彩演讲,为我们揭开了Chiplet设计的神秘面纱,也找到很多合作的点。京东方玻璃基业务也是刚刚提出来的,集团也很认可,我们在发展过程中确实需要产学研的配合,需要上下游的合作才能把它推成功,推到战略定位的升维再升维,能把这个事业做成功。谢谢大家支持京东方的事业。

  今天这个会议我们拿了两块,一个是传感,一个是调光这块,还有很多的业务因为时间所限并没有都展示出来,可能也有些伙伴是那些模块的,包括现有的伙伴对那些模块也感兴趣,后续希望大家继续交流,也欢迎大家再去上面的展区看一看,可能跨界的时候也能找到一些合作的点。总之,希望我们深度合作。

  现在我还想给大家介绍一个新朋友,说是新朋友,也是老朋友,Co-CEO徐晓光先生,徐总之前是集团CTO兼任传感的CTO,去年的IPC大家之所以没见到,是因为徐总操盘着集团整体大会,包括第二天的策源地论坛,所以当时徐总没在我们传感器分论坛。我们究竟怎么样在升维的基础上进一步发展,为传感下一步的发展布局。大会请徐总做个总结,有请徐总。

  徐晓光:非常感谢原总的介绍,看到现场还有这么多人听我们的报告,很澎湃,感觉我们在搞一件大事。上午董事长在最后大家给大家介绍,要搞一个万亿的大活,我在下面算了算,我们这个屋子未来会有一个大千亿的事情。

  非常感谢前面所有报告者的报告,非常振奋,也给我们带来一些启示,给我们要做的事业指引了路径。我也希望明年的会上也讲一个大事,今年以学习为主。

  就像刚才原烽总提到的我们选了两个事业,我多提一句,为什么选两块去讲。第一块视窗这块当时非常的技术层面,它其实就是一个技术,我们通过三四年的不懈努力把它产业化、产品化,才能上到汽车上。我们的合作伙伴刚刚也给我们上了一课,包括车门是怎么样设计的。这就是我们一个特别好的,和上下游伙伴一起努力,一起把一个事做成现实,做成事业, 。第二件事情就是封装玻璃载板,今天开放出这个话题,大家也看到包括上游包括学界,包括下游用户,我们一起通力合作,能把这个市场做大做强,这是我们很朴素的愿望。也希望在大家的共同努力下,能让我们传感的业务越来越好,越来越强大。

  最后,感谢大家的莅临,今天的会议到此结束,希望明年再见,谢谢大家。

  (结束)

责任编辑:张迪

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