银牛微电子再获超5亿元融资！三年前曾收购以色列3D视觉芯片设计公司

**《科创板日报》11月28日讯（记者 徐赐豪）* *视觉处理人工智能芯片及解决方案公司银牛微电子有限责任公司（以下简称“银牛微电子”）完成超5亿元A轮融资。本轮联合领投方为合肥产投和精确资本，津西资本、天娱数科及部分老股东跟投。本此融资资金主要用于加速新一代芯片及模组研发、新领域产品解决方案研发以及团队发展建设等。

值得一提的，除了本次融资以外，银牛微电子此前已完成三轮融资。分别是2020年9月，江阴宝方集成电路合租企业、江阴市恒润重工股份有限公司、北京融智芯动能科技有限责任公司完成对银牛微电子的股权融资；同年12月，江阴滨江澄源投资集团有限公司完成对其的股权融资；2021年12月，由盘实资本和创见资本完成对其的股权融资，不过这三轮的金额都没有对外披露。

根据新闻通稿，本轮融资结束后，银牛微电子微决定将全球总部落户合肥，总部集全球战略管理、研发中心、销售运营中心、供应链管理中心为一体。

据了解，银牛微电子计划在合肥建立一个国际一流的高端芯片及人工智能产品研发中心，并积极与合肥主要高校和科研院所展开深度合作，吸收和培养全球杰出的高科技研发人才。该公司将深耕合肥，与合肥集成电路、人工智能、机器人、智能制造等产业集群形成优势联动，通过开放合作，共同打造极具竞争力的产业链集群。

据公开资料，银牛微电子成立于2020年，位于江苏无锡，但仅成立才3个月的银牛微电子完成对以色列3D视觉芯片设计领军企业Inuitive的收购。

据公开资料，Inuitive成立于2012年，是全球第一家在芯片内实现3D支持双目功能的公司，也是第一家在芯片中同时实现3D引擎+SLAM+AI功能的芯片设计公司。

Inuitive在计算机视觉、人工智能、光学、系统架构、嵌入式系统软件、边缘计算及芯片设计等领域积累了丰富的经验。苹果、亚马逊、三星、软银等国际公司均曾应用Inuitive IP。

完成收购后，银牛微电子开启了中以合作、双向反哺的创新模式。以Inuitive全球领先的3D感知技术和近10年积累的经验，结合银牛对中国市场了解，根据机器人细分市场情况，持续推出新产品，同时在自动驾驶、元宇宙、3D交互、医疗、金融支付等领域持续推出不同的芯片、模组和产品。

2021年11月，银牛微电子推出国内首款基于Inuitive NU4000芯片的银牛3D机器视觉模组C158，它可模拟“人脑＋人眼”，提供从实时3D感知、计算到系统一体化的解决方案，主要面向机器人行业。NU4000芯片高度集成了3D深度感知、SLAM及AI功能。

在今年9月举办的第24届中国国际光电博览会上，银牛微电子公开亮相了NU4000及NU4100芯片，据介绍，这两款自研的芯片内包括了3D深度处理引擎、SLAM引擎和通用视觉加速引擎等，是全球范围内少有的量产的系统级芯片。

据官网介绍，银牛微电子的解决方案已经在泛机器人、元宇宙、物流无人机、AIoT、智慧医疗和消费电子等领域落地。

作为本次投资方之一的天娱数科表示看好银牛微电子在3D视觉和人工智能芯片赛道的创新能力。

“3D视觉技术和人工智能芯片在元宇宙和虚拟人交互的发展中起到了至关重要的作用。3D视觉+AI的模式，赋予了虚拟人和各类智能设备人眼和人脑。”天娱数科投资部有关人士向记者表示，将携手银牛微电子持续推动面向元宇宙的技术研发和产品迭代，打造消费级应用新开端，开拓出元宇宙在各个应用场景中的潜力和变现机会，成为全球数智时代元宇宙产业核心驱动者。

氮化镓器件芯片表面银迁移抑制方法研究

随着5G技术的迅速演进，对射频器件的性能要求越来越高。GaN HEMT，作为新兴的半导体器件，因其突出的功率和频率特性，已经成为全球高科技研发焦点。尤其是基于SiC衬底的氮化镓技术，预计会取代现有的硅基LDMOS技术，从而成为通信系统射频功放的首选。

但是，随着器件功率密度的增加和电极间距的减小，GaN HEMT在使用烧结银胶贴片工艺时面临一个挑战：银迁移。

在高温和高湿度环境下，银元素可能会转化为离子并沿芯片表面移动，从而引起电极间的漏电或短路。为了解决这个问题，本研究采用了高加速应力实验（HAST）来深入研究银迁移的机理，并确证了它是导致器件失效的主要原因。

我们的研究发现，通过引入适当的环形屏蔽电极，可以显著降低芯片关键区域的电场强度，从而有效地抑制银迁移。

进一步的实验表明，优化设计的屏蔽电极可以显著提高烧结银胶贴片工艺制造的氮化镓器件的可靠性，从栅漏电异常比例的48%减少到0%，满足了实际工业应用的标准。

虽然烧结银胶贴片工艺因其较高的生产效率和理论导热性受到了工业界的广泛关注，但由于银迁移的挑战，其应用仍面临制约。幸运的是，本研究为此提供了一种有效的解决方案，有望推动氮化镓器件在通信领域的广泛应用。

氮化镓器件封装的贴片工艺及其可靠性研究

氮化镓器件芯片，作为一种先进的半导体材料，经过制备后需要进一步的封装以形成完整的氮化镓器件产品。封装过程中，如何固定这些器件芯片是至关重要的一步。本研究采用了烧结银胶作为固定材料，对器件芯片进行固定操作。

可靠性是任何器件在工业应用中的基础，因此对氮化镓器件的可靠性进行鉴定至关重要。本研究根据JESD22-A110标准，对氮化镓器件进行了高加速应力实验（HAST），该实验在Vg = -10 V，Vd = 55 V的条件下，在130℃和85%的相对湿度中进行，实验总时长为96小时。

实验后，再对器件进行电学性能测试，特别是对150V电压下的栅极漏电流Ig_leak的变化进行了详细观察。

实验结果显示，经过初步的加速应力实验后，有48%的样品出现了电特性异常，如短路或栅漏电流增大。具体来说，2颗样品的栅漏电流达到了1000uA，超过了设定的限流值，因此被判定为失效；同时还有10颗样品的栅漏电流超过了100uA/mm，被判定为漏电异常。

在对这些出现异常的样品进行高倍数显微观察时，我们注意到芯片表面的栅极一侧出现了异物。为了更加详细地了解这些异物，我们采用了SEM技术进行了观测，发现这些异物实际上是颗粒状的金属粒凸起。

进一步的分析是为了确定这些异物的确切成分。我们采用了能量色散X射线光谱仪（EDX）进行成分分析，结果显示，这些颗粒状物质的主要成分是银（Ag）。值得注意的是，在氮化镓器件芯片的制备过程中，我们并没有使用任何与银相关的材料。

然而，在器件芯片封装的贴片过程中，我们确实使用了烧结银胶工艺。因此，基于这一发现，我们初步推断，在HAST实验中的高温、高湿环境和高电应力作用下，烧结银胶中的Ag+可能已离解，并在电场的作用下移动到了器件芯片的正面。

这一现象指出了在烧结银胶贴片工艺中可能存在的一个关键问题，即银的离解和迁移，这可能会对氮化镓器件的性能和可靠性产生负面影响。

银迁移过程及其在潮湿环境中的电化学机制

银迁移现象是一个在特定条件下发生的特有现象，尤其在潮湿的环境和存在电场的情况下更为明显。这种迁移行为的背后是一系列复杂的电化学反应，不仅影响银的形态和状态，还可能导致电子器件的失效。

在正电极的区域，当电场存在时，银离子（Ag+）的生成受到了加强。具体来说，银在电场和氢氧根离子（OH-）的共同作用下发生离解，形成Ag+离子。随后，这些Ag+离子与OH-结合，形成了AgOH。

值得关注的是，AgOH中的Ag-O-H化学键相对较弱，这使得其容易分解，进而生成胶状的Ag2O和水。但Ag2O并不是一个稳定的化合物，特别是在高温条件下，它会进一步分解，最终转化为金属银。

与此同时，在负电极的位置，存在另一系列电化学反应。负电极上的氢离子（H+）接收电子，形成了氢气（H2）。

更为关键的是，由于电场的驱动，刚刚在正电极离解产生的Ag+离子会向负电极迁移。当这些银离子到达负电极后，它们会接收电子，并进行电化学沉积。这个沉积过程导致了金属银的生成，并且形成了特定的枝晶状结构。

银迁移不仅仅是简单的物质移动，背后涉及的是一系列复杂的电化学反应。在潮湿的环境中，银的离解、生成和迁移都得到了加强，最终导致了金属银枝晶的形成。

银离子迁移在氮化镓器件中的抑制策略

温度与湿度对HAST实验的结果有决定性影响。这点从银迁移机制的深入探究中可以得到印证。事实上，银离子的迁移是一个电场驱动的过程。为了控制这种迁移，本研究集中在降低电场分布上，因此，对氮化镓器件芯片的电极结构进行了设计优化。

这种优化的目标明确：设立一个屏蔽结构，也被称为栅电极的屏蔽结构（Guard Ring structure），从而抵挡或吸引任何尝试迁移的银离子。这样，银离子就不能从芯片的侧壁爬到氮化镓器件芯片的正面栅电极上。

对比传统的器件电极设计，这次的新设计引入了这个屏蔽结构。为了确保银离子的迁移受到限制，本研究将栅极屏蔽结构与预设的电位电连接，形成指向无源区的电场或者零电场。

在零电场的情境下，银离子无法移动。这个新构想的设计不仅提供了对栅电极的保护，同时避免了电极间的短路。

但是，考虑到氮化镓器件的高工作频率，闭环的屏蔽结构可能产生不希望的感应信号，从而影响器件的性能。为了避免这种情况，栅极屏蔽结构被设计为非闭环结构。

进一步地，仿真研究强调了环形结构在降低电场分布中的作用。通过这些仿真，我们观察到，与原始设计（没有环形结构）相比，环形结构设计显著降低了电势分布。此外，金属的环形结构宽度与电场的屏蔽效果密切相关。

宽度越大，屏蔽范围就越大，这意味着更大范围的电位固定在0V，从而更好地保护器件免受银离子迁移的影响。

栅漏电特性对比与氮化镓器件的优化设计分析

对于新制备的氮化镓器件样品，为确保质量和性能，我们随机抽取了25颗样品进行了高加速应力实验（HAST），测试时长为96小时。在实验后，我们对样品的漏极施加了150V电压，以便对栅漏电进行了详细测试。

值得注意的是，我们进行了对比实验，旨在比较原设计（无环形结构）和新设计（有环形结构）氮化镓器件样品的栅漏电特性。结果表明，新设计的样品表现卓越，其所有样品的栅漏电均小于10μA/mm。

相对之下，原设计样品中有12颗呈现异常，异常比例高达48%。而有环形结构设计的所有样品则表现正常，未出现任何异常。

更为深入的分析发现，即使在有环形结构的设计中，部分样品上仍旧观察到少量银离子爬升至栅电极一侧的侧壁。尽管如此，这些银离子的爬升距离相对较短，并未到达金属屏蔽线的位置，从而确保了器件的稳定性和可靠性。

以上的数据分析，我们可以看到，与无环形结构相比，新设计的有环形结构在抑制银离子迁移和提高器件的稳定性方面具有显著的优势。这一现象进一步证明了氮化镓器件在结构设计上的改进对其性能和稳定性的重要性。

结合形貌观察与电性测试，我们可以明确地看到，通过优化氮化镓器件的结构设计，尤其是引入环形结构，能够显著抑制银迁移，进而提高器件的性能和可靠性。

这为未来氮化镓器件的设计和制造提供了有价值的参考，未来，我们期待这种优化设计能够被广泛应用，进一步推动氮化镓器件在集成电路领域的应用与发展。

总结

在半导体电子器件中，尤其是采用银胶贴片封装工艺的产品，银迁移是一个普遍存在的问题。经过对高加速应力后的氮化镓器件失效样品的细致分析，研究证实银迁移正是导致这些器件失效的关键因素。

为了解决这个问题，本文提出了一个创新的解决方案：引入栅电极的屏蔽结构来遏制氮化镳器件中的银迁移。通过这一技术改进，实验发现，氮化镓器件的可靠性得到了显著提高。

具体来说，在应用高加速应力后，从随机抽样的25个氮化镓器件中，没有任何一个器件出现失效或明显的栅漏电增大的情况。更为明确的数据显示，HAST后样品的栅漏电Ig_leak已经降到了小于10μA/mm，而这一数字在改进前曾高达48%。

进一步的显微观察证实，这种新的栅电极屏蔽结构有效地抑制了银迁移，尤其是在器件的栅电极一侧。这不仅增强了器件在潮湿和电应力环境下的稳定性，而且确保其可靠性满足工业应用的标准。

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