在人形機器人持續升溫的背景下，功率芯片、關節模組與先進制造工藝的融合，正成為產業競爭的重要方向。
近日，星元晶算科技（深圳）有限公司與清華大學天津高端裝備研究院正式簽署合作協議，雙方將圍繞“面向人形機器人關節模組的氮化鎵器件原子級制造工藝發展態勢、前瞻與應用前景研判”展開深度合作，推動氮化鎵芯片在人形機器人領域的工程化應用。
此次合作也意味著，氮化鎵功率器件、人形機器人一體化關節以及原子級制造技術，開始進一步走向交叉融合。
根據協議，雙方將重點聚焦三大方向：一是氮化鎵功率芯片與驅動芯片在人形機器人關節模組中的應用與產業前景；二是氮化鎵芯片原子級制造工藝及器件物理極限研究；三是圍繞高功率密度關節需求，開展芯片選型、異構集成及系統規劃。
在人形機器人中，關節系統被視為核心部件之一，其性能直接影響機器人的運動靈活性、動態響應以及續航能力。而隨著機器人向高功率密度、小型化和輕量化方向發展，傳統硅基功率器件正逐漸面臨效率和散熱瓶頸。相比之下，氮化鎵（GaN）憑借高頻、高效率、高功率密度等優勢，被認為是下一代機器人電驅系統的重要候選技術路線。
星元晶算總裁施睿表示，氮化鎵芯片是突破人形機器人關節功率密度瓶頸的關鍵器件。此次合作將嘗試打通“芯片設計—原子級工藝—關節模組集成”的全鏈條，進一步提升機器人在高動態運動與長續航方面的性能表現。
值得關注的是，此次合作中特別提到的“原子級制造”，正是當前先進制造領域的重要前沿方向。該技術強調在原子尺度上實現材料加工與界面控制，可望進一步提升半導體器件的一致性、可靠性和性能極限。
清華大學天津高端裝備研究院潤滑技術研究所以雒建斌院士團隊為核心，長期聚焦超滑與原子級制造研究。研究院方面表示，未來將探索將氮化鎵功率芯片的制備精度提升至原子層級，并進一步研究其在人形機器人一體化關節中的系統級集成方案，為寬禁帶半導體在人形機器人中的規?；瘧锰峁┲巍?/span>
近年來，隨著具身智能、人形機器人以及AI硬件快速發展，市場對于高效率功率半導體的需求持續提升。除了新能源汽車、數據中心之外，人形機器人也正逐漸成為氮化鎵與碳化硅等寬禁帶半導體的重要新興應用場景。
業內普遍認為，人形機器人未來對高功率密度、小型化驅動系統的需求，將推動功率器件、先進封裝及精密制造協同升級。而此次星元晶算與清華天津裝備院的合作，也體現出國內企業與科研機構正加速布局“寬禁帶半導體+機器人”的新技術方向。
