.肖特首創FLEXINITY™技術,引領特種玻璃時代新變革

SCHOTT FLEXINITY (TM) – Structured Glass Solutions


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來源:物联网世界 作者:简北 

特種玻璃是透過光、電、磁、熱和生化等作用,而表現出特殊功能的玻璃,是日常生活和工業領域非常重要的基礎性材料,在建築、交通、能源、化工、醫藥、航泰、航空、艦船、電子、等領域都有廣泛的應用。

在一些特殊應用領域,我們需要在特種玻璃上製作出具有更高的尺寸精度和位置精度的結構,並產生實際的應用效果。針對上述需求,記者在前不久舉行的光博會現場,有幸採訪了肖特(上海)精密材料和設備國際貿易有限公司先進光學事業部客戶經理張熠良先生,並對公司獨創的FLEXINITYTM技術作出解答。


肖特(上海)精密材料和設備國際貿易有限公司先進光學事業部客戶經理張熠良先生

肖特是特種玻璃,和玻璃陶瓷領域的領先國際技術集團。自1884年以來,肖特已具有134年歷史,一直以創新和可持續發展為己任,不斷進行產品升級和應用領域的拓展,專業從事特種玻璃的研發與製造。

主要業務領域包括觸控螢幕蓋板玻璃、電子、光學、醫藥/醫療、家用電器、能源、交通和建築等。在改善人們生活品質方面,肖特努力發揮重要作用,並致力於推動創新和可持續發展。肖特在全球 34 個國家和地區設有生產基地和銷售辦事處。公司目前擁有員工約15000 名。

總部位於德國美因茨的母公司SCHOTT AG ,由卡爾蔡司基金會(Carl Zeiss Foundation)全資擁有。作為一家基金公司, 肖 特其員工、社會和環境負有特殊責任。經過130 多年的研發、材料和技術專業知識的累積,肖特致力於提供豐富的特種玻璃產品和解決方案,目前在全球範圍內擁有超過3000個專利,並在全球 34 個國家和地區,設有生產基地和銷售辦事處,是眾多行業應用的創新推動者。

張經理對記者表示,「公司2016/2017財年的銷售額在22.6億美金,其中亞洲市場佔比市佔率25%,預計亞洲市場在未來兩年銷售比重將進一步上升,並突破30%。尤其是中國在未來必定是全球市場的中心所在,將來會有更好的更強有力的發展。」

肖特FLEXINITYTM技術帶來玻璃化結構革命
張經理對記者介紹到,「肖特主要致力於特種玻璃的開發與生產。我們在今年初推出全新的FLEXINITYTM玻璃結構化解決方案,像是畫龍點睛之筆,將特種玻璃的優勢發揮到極致。該方案可以提供高精度(位置+/-25um和尺寸+/-25um),高自由度(孔,線,異形)的結構。肖特的超薄玻璃(0.1-3.0毫米)與晶圓(4」- 12」)以及拋光片,均可通過 FLEXINITYTM 賦予結構化的產品。FLEXINITYTM的技術創新,賦於了消費者更多創意的選擇。」

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張經理談到,技術與市場需相互配合,互相促進。玻璃有很多優勢如:它是無機物,提供高透過率,具有高隔斷效果和均勻性。在電子產品的生產中,玻璃還可以作為絕緣體,且對化學試劑具有高阻抗,玻璃的化學穩定性和低表面粗糙度,為鍍膜應用提供理想的材料。此外,濕度和UV輻射對玻璃材料的影響如同高溫一樣小。玻璃的各種優勢,可以更好地滿足市場對材料的需求。

時代在變,市場一直在尋求更高精度,更輕量化,更薄型化的器件。玻璃結構化的需求,顯得尤為強烈。目前市場上製造結構化玻璃的方式多種多樣,在玻璃上面打孔,不僅技術難度高,而且對於整個業內來說都是有挑戰性的。現在打孔的玻璃面臨三個問題:

(1)尺寸精度;

(2)位置精度;

(3)圖形自由度;


肖特今年開發了FLEXINITYTM結構化技術,可以有效解決以上三個難點,目前處於客戶送樣和經驗累積,FLEXINITYTM將在明年上半年具備量產能力。

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以FLEXINITYTM技術為主的三大應用領域
肖特為結構化玻璃找尋新的出路,從而實現縮減成本、確保獨特的靈活性,並提供嚴格公差的目標。在肖特看來,嚴格實現結構化玻璃是重中之重,肖特始終專注於特種玻璃技術及產品的迭代升級,以FLEXINITYTM技術應用的半導體、傳感器、微流體,實現可擴展的創新方案,正在加速升級結構化玻璃的工藝製造過程。

為此,張經理對記者以半導體、傳感器、微流體為首的應用領域與解決方案,作出深度解讀。

1.半導體
半導體封裝有各種墊片的應用領域,尤其是消費電子,對於樣品的精度,送樣週期都有很高的要求。採用肖特FLEXINITYTM技術可以在4寸至12寸玻璃晶圓上,實現結構製作,包括圖形的客製化結構。

FLEXINITYTM的優勢在於結構的自由度,曲率半徑在150μm以上的結構都支持客製化,可製成任意形狀產品。另外依照玻璃基片中的通孔提供訂製解決方案,透過FLEXINITYTM打樣,可大大節約打樣週期,提高時效。

2.MEMS傳感器
高品質和經久耐用的MEMS傳感器,所用材料需要具有一定的特性。玻璃和矽具有比較相近的熱膨脹系數。它們在陽極鍵合的過程中,因溫度變化而造成的體積膨脹率接近,因此鍵合面之間,由於膨脹率匹配問題,造成的應力可得到最大限度地降低。此外,由於玻璃和矽之間的粘合力,主要取決於表面品質,因此玻璃的表面粗糙度,必須要保持在很低的水準。

由於設備、模組和傳感器都趨於更薄更輕,玻璃基板也需要變得更薄,以便能夠實現更好的封裝。肖特結構化玻璃晶圓,具有火拋光表面,與矽的鍵合品質能夠達到更高,並且肖特還能提供比發絲還薄的玻璃晶圓,適用於超小型傳感器的設計與生產。

3.微流體
微流體的材料選擇有矽質、金屬等多方面,傳統的玻璃加工技術已經達到瓶頸期,例如加工後的玻璃結構邊緣處,會產生破損甚至碎裂,會導致產量低且加工效率低下,這就需要透過技術的提升,讓玻璃的材質做到生物相容。

FLEXINITYTM可方便被加工,成具有各種結構的玻片或晶圓,另外能夠進行化學強化,從而具有較高的機械強度。這些優點使其成為對光學品質和化學穩定性,要求較高產品的理想選擇,FLEXINITYTM可以應用於光學診斷、微流體組件或其它消費及工業領域。

講到最後:
特種玻璃的技術其實也在不斷更新,肖特最近幾年推出的柔性玻璃,正是為了應對新的市場需求,該玻璃早在十年前就有了,而肖特採用的是下拉法,玻璃的生產最薄可以到30μm,相當於細胞的尺寸。


另外,FLEXINITYTM技術的低自發螢光效果,為肖特創造了一個新的里程碑。還有其他領域的應用如可穿戴設備,可能需要一些新的玻璃支持,市場是隨著消費者需求去主導的,真正要實現應用端的需求,還需要各個環節的配套、加工。肖特在特種玻璃領域始終堅持創新。

張經理介紹到,現在的消費電子手機這些年,在尺寸上雖然並沒有變化,而是隨著功能的複雜程度在提高,內部器件趨於小型化,在相同面積下,怎樣實現更多功能,其實就需要更複雜的結構。肖特在特種玻璃行業,則一直把尺寸精度提升、尺寸減小作為研發的主要方向,未來也將繼續在特種玻璃道路上不斷前進。




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.三個層次八個技術回擊安全威脅爆紅物聯網燒熱安全需求

What is the Internet of Things (IoT) and how can we secure it?

瀚錸科技代理「ForceShield」,採用革命性的「動態應用安全架構」

來源:2cm 作者:蔡亦真 


  

2018年全球物聯網支出金額預估至7,725億美元,至2020年物聯網支出金額將突破1兆美元,屆時物聯網發展將更成熟,而物聯網安全問題也將更上層樓,預計未來的網路戰爭將成為「分析自動化」的攻防戰場。

物聯網概念的起源,最早由比爾蓋茲在1995年《未來之路》書中提到,對於未來智慧家庭的願景,描述家電透過網路鏈接,提供既人性又智慧的服務。

1998年,美國麻省理工學院提出物聯網(Internet of Things, IoT),物聯網一詞開始廣為人知。

過去無線網慧未普及,而且硬體與感測技術昂貴,所以物聯網的發展受到限制,近年來隨著行動網慧的成熟,與智慧聯網裝置的普及,促使物聯網應用發展快速,為提供更美好的生活、便捷的環境,無論是日常物品或工作環境中的裝置、設備都將走向數位化及聯網化,進而可以產生更好的使用體驗或效率。

不僅個別的物品或裝置本身,透過平台讓這些物品或裝置知曉彼此存在,並且相互溝通,應用的範圍從手錶、電視、冰箱、汽車,到整個工廠的作業設備、甚至是整個國家建設,點燃了萬物聯網的新時代。

根據IDC最新的全球物聯網地區調查,2018年全球物聯網支出金額預估至7,725億美元,逼近8,000億美元,年增14.6%。預期2020年將突破1兆美元,2017~2021年年複合成長率(CAGR)為14.4%。從地區分析,亞太地區年複合成長率最高,達42.5%,預計2018年亞太地區(APeJ)物聯網支出將達到2,917億美元,相較於2017年的2,601億美元,年成長率達12.1%。

亞太地區的物聯網需求遠高於其他地區,主要原因在於日本、韓國、新加坡與中國等亞太國家,將物聯網視作國家級基礎建設,積極投入龐大資金與資源實踐智慧城市有關(圖1)。

  1 亞洲地區物聯網市場呈現蓬勃發展數據源:IDC(2018)
  
製造業/運輸業出擊  2018年亞太區數位化轉型
IDC最新的全球物聯網應用調查,最大的IoT應用都是製造業與運輸業,所獲的投資分別為1,830億和850億美元。基於亞太地區製造業者看好物聯網所創造參數優化、在線上即時檢測與產能仿真等附加價值,積極朝工業4.0邁進,因而製造業為2018年物聯網支出最高之產業,佔總體支出17.7%,貨運監控佔總體支出8.0%,製造業與貨運監控為2018年物聯網支出最高的兩大產業。

  2 消費品、建築和醫療保健產業為下一階段物聯網發展產業數據源:IDC(2018)
  
全球物聯網應用為公用事業,預計獲得的投資為660億美元。消費者物聯網支出金額將達620億美元,位居第四大產業類別,主要應用包括智慧家庭、智慧安控以及智慧家電。

預估到2022年,推動物聯網支出的前五大產業,將是消費、離散製造、流程製造、運輸和公用事業,佔亞太地區總支出的60%,上述五個產業,之所以願意投資資金與資源,在巨量數據分析與商業分析,主要是認知到數據力等於競爭力。消費產業唯有掌握蒐集、分析、萃取龐雜數據數據的能力,方能在對的時間點、在對的通路推播對的產品服務,給對的顧客。

而隨著邊緣計算和人工智慧技術日趨成熟,IDC預估消費品、建築和醫療保健,將為下一階段物聯網快速發展之三大產業,未來5年可望成為物聯網支出金額,年成長最高的產業。

隨著數據的增加,以及物聯網設備的普及,物聯網中最關鍵技術之一的認知系統(Cognitive Systems),將幫助企業對數據進行進一步的譯碼解讀,並從數據中獲取更多的價值。

由於消費品、建築和醫療保健產業,是推動下一階段物聯網快速發展因素,對於個人資料的保護需求將更顯重要,物聯網所涵蓋的科技就包含網路、應用程序、行動化、雲端、大數據及人工智慧(AI),而威脅與駭客攻擊事件不再是偶發,已為日常共存的危機,所以物聯網安全需求性也因此大增。

物聯網安全層次化管理
物聯網層次結構分明,因此物聯網安全也要層次化的管理。所有的安全操作根據功能分層,分為安全環境、安全連接和安全應用。

物聯網安全的層次模型,是建立在物聯網層次模型的基礎上。物聯網分為感知層、網路層和應用層。物聯網的安全問題,對應其應用層的系統安全,與資訊安全問題、網路層的數據傳輸加密問題、終端感知本身的安全,及終端應用層的安全問題(圖3)。

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  3 物聯網安全層次簡化模型

數據源:IDC(2018) 感知層是由端點設備所組成,也因此其安全在於資訊的收集安全與端點的安全。感知層對安全的需求是終端本身的安全標準,從晶片設計、電路設計等硬體到系統,及軟體都符合安全規範。

網路層即連接感知層和應用層的網路,在物聯網中,代表終端與應用層之間訊息(數據)傳送,也因此網路層的安全需求相當重要。應用層是具體的應用,安全包含用戶認證、數據儲存安全及權限管理等。

八大物聯網安全關鍵技術
由於物聯網安全的挑戰不斷加大,下面列舉了八項提升物聯網安全性的關鍵技術。

網路安全
包括無線網路與有線網路。然而新無線通信技術如射頻(RF)和無線通信協議和標準的出現,使得物聯網設備面臨比傳統有線網路,更具挑戰性的安全問題。

身份授權
物聯網設備必須由合法用戶進行身份驗證。認證的方式包含雙因子認證、生物辨識等。設備需要驗證其他的設備,加深安全的防護工作。

加密
加密主要用於防止對數據和設備的未經授權訪問。由於設備的樣式無法統一,也因此加密的安全管理也困難。

SCA(Side Channel Attack)
即使有足夠的加密和認證,物聯網設備也還可能面臨SCA。這種攻擊的重點不在於資訊的傳輸,而在於資訊的呈現方式。

安全分析和威脅預測
除了監控與安全有關的數據,還必須預測未來的威脅。

API保護
大多數硬體和軟體透過API訪問設備,這些API須有對設備進行驗證和授權的能力。

交付機制
需要對設備持續更新,以面對不斷變化的網路攻擊。

系統開發
物聯網安全需要在網路設計中,採用端點到端點的方式。

2016年Mirai殭屍病毒是利用物聯網這項科技存在的漏洞威脅因應運而生,主要的攻擊流量來自閉路電視(CCTV)、數位影像監控系統(DVR)等監視器,該攻擊來自於全球的9,793個IP地址,主要集中在10個國家,其中有18.4%位於美國,11.3%位於以色列,並有10.8%來自台灣地區。

值得注意的是,此次事件顯示針對應用層的DDoS攻擊已漸成風潮,以往鎖定應用層的攻擊有9成以上,不會超過6小時,而這次的攻擊移動卻持續了54小時,攻擊的變化防不勝防。

企業對於IT系統依賴日深,包含企業透過網路提供24小時不間斷的服務、逐漸將工作負載移到雲端、周遭的環境有更多的病毒穿透、企業內部對於安全意識不清,以及本身安全人力不足等問題,所面臨的安全風險也日趨複雜。

IT系統依賴日深 企業須重視安全風險
企業應因應安全事件提高處理的速度,透過打造有能力在第一線即刻處理因應安全事件的安全團隊,解決安全問題,降低安全事件對於企業所帶來的風險(圖4)。

  4 當前安全問題數據源:IDC(2018)
  
所以企業端的安全防禦,必須有階段性分法,從前端就必須使用Security Gateway防火牆或是Endpoint防護,但若攻擊者以特徵碼偵測而進階得攻擊,就必須使用下階段UBA(User Behavior Analytics)或是SIEM做防禦,另外對於用戶與實體(Entity)設備之間行為分析,就必須再進階以機械學習(Machine Learning)做防禦動作(圖5)。

  5 安全問題朝向次時代解決方案數據源:IDC(2018)

另外,一個物聯網安全陷入重大危機的因素,則是近幾年來的安全攻擊。近期已經從一開始好奇心的測試攻擊,轉變成為破壞式的攻擊,Malware as a Service攻擊手段,都是破壞為出發點,並且越來越具有針對性。

2017年我們市場面對層出不窮,且針對性的網路攻擊事件,可預見未來幾年的網路戰爭更為複雜,且自動化的攻擊模式,使得企業徒增更多成本。

安全問題朝向次時代解決方案
IDC預測2018年網路威脅將進入「自動化攻擊(Fool Automated Attacks)」,許多主動且自動化的攻擊,將不斷發生預計未來的網路戰爭,將成為「分析自動化」的攻防戰場。未來安全產品方面將更積極整合大數據分析(Analytic)、用戶行為分析(User Behavior Analysis)、欺瞞技術(Deception)和隔離方法(Isolation)於內提高防禦陣線企業安全採購方面,也會與以往單一產品的購買行為有所不同,思維模式會朝向整合度高且具有機械學習和認知(Cognitive)技術的安全平台,以期協助企業降低複雜性和成本借助可視化報表提高對企業網路的監控與管理,並且將平台上的威脅數據篩濾增加其「質」量。

IDC預測我們的大型企業包含銀行業、電信業、壽險業及高科技業,對具有機械學習/認知技術的安全產品,將具高度興趣,預計2018年43%的大型企業,將率先採用以學習與預測為核心的安全服務與產品。

回顧我們在物聯網的硬體具有優勢,但在軟體的整合服務上則明顯不足,隨著物聯網設備大量應用,新的威脅將使安全成為物聯網發展的重要關鍵,科技的安全問題存在於電腦網路,同樣也存在於物聯網,從國家政府到民間企業與個人,都應該具備安全意識。



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