MEMS制作工藝-太赫茲超導(dǎo)混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術(shù):
太赫茲波是天文探測領(lǐng)域的重要波段,太赫茲波探測對提升人類認知宇宙的能力有重要意義。太赫茲超導(dǎo)混頻接收機是具有代表性的高靈敏天文探測設(shè)備。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。當(dāng)前,太赫茲超導(dǎo)接收機多采用單獨的金屬喇叭天線和金屬封裝,很難進行高集成度陣列擴展。大規(guī)模太赫茲陣列接收機發(fā)展很大程度受到天線及芯片封裝技術(shù)的制約。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術(shù)的適合大規(guī)模太赫茲超導(dǎo)接收陣列應(yīng)用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,及該天線與超導(dǎo)混頻芯片一體化封裝。通過電磁場理論分析、電磁場數(shù)值建模與仿真、低溫超導(dǎo)實驗驗證等手段, MEMS的柔性電極是什么?河北MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)
加速度傳感器是很早廣泛應(yīng)用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結(jié)構(gòu)為主的技術(shù),可以通過設(shè)計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產(chǎn)生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質(zhì)量塊(proofmass)。質(zhì)量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當(dāng)感應(yīng)到加速度時,質(zhì)量塊相對底座產(chǎn)生位移。通過一些換能技術(shù)可以將位移轉(zhuǎn)換為電能,如果采用電容式傳感結(jié)構(gòu)(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產(chǎn)生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結(jié)構(gòu)可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加速度計還可以通過壓阻式、力平衡式和諧振式等方式實現(xiàn)。中國臺灣MEMS微納米加工設(shè)備工程電子束光刻是 MEMS 微納米加工中一種高分辨率的加工方法,能制造出極其微小的結(jié)構(gòu)。
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
運動追蹤在運動員的日常訓(xùn)練中,MEMS傳感器可以用來進行3D人體運動測量,通過基于聲學(xué)TOF,或者基于光學(xué)的TOF技術(shù),對每一個動作進行記錄,教練們對結(jié)果分析,反復(fù)比較,以便提高運動員的成績。隨著MEMS技術(shù)的進一步發(fā)展,MEMS傳感器的價格也會隨著降低,這在大眾健身房中也可以廣泛應(yīng)用。在滑雪方面,3D運動追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力,除了可提供滑雪板的移動數(shù)據(jù)外,還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此,安裝在沖浪板上的3D運動追蹤,可以記錄海浪高度、速度、沖浪時間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。
在腦科學(xué)與精細醫(yī)療領(lǐng)域,公司開發(fā)的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝,兼具物相容性與高導(dǎo)電性,可定制化設(shè)計“觸凸”電極陣列,***降低植入式腦機接口的手術(shù)創(chuàng)傷,同時提升神經(jīng)信號采集的信噪比。針對藥物遞送與檢測需求,通過干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備的微針器件,既可實現(xiàn)組織間液的無痛提取,又能集成電化學(xué)傳感功能,為糖尿病動態(tài)監(jiān)測、透皮給藥系統(tǒng)提供硬件支持。此外,公司**的MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝,可將光刻硅片模板快速轉(zhuǎn)化為PMMA、COC等硬質(zhì)塑料芯片,支持10個工作日內(nèi)完成從設(shè)計圖紙到塑料芯片成型的全流程,極大加速微流控產(chǎn)品的研發(fā)驗證周期。MEMS被認為是21世紀(jì)很有前途的技術(shù)之一。
MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝與硬質(zhì)塑料芯片快速成型:針對硬質(zhì)塑料芯片的快速開發(fā)需求,公司**MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結(jié)構(gòu)(精度±1μm)轉(zhuǎn)印至PMMA、COC等工程塑料,10個工作日內(nèi)即可完成從設(shè)計到成品的全流程交付。以器官芯片為例,該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網(wǎng)絡(luò)與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測試時,數(shù)據(jù)重復(fù)性較傳統(tǒng)方法提升80%。此外,COP材質(zhì)芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質(zhì)結(jié)晶的**載體。該技術(shù)還支持復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細調(diào)控細胞剪切力,提升原代肝細胞活性至95%以上。汽車上的MEMS傳感器有哪些?現(xiàn)代化MEMS微納米加工材料
MEMS微納米加工的未來發(fā)展是什么?河北MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進行雙面套刻加工,是實現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學(xué)器件的關(guān)鍵技術(shù)。公司采用激光微加工與紫外光刻結(jié)合工藝,首先通過CO?激光切割實現(xiàn)玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對準(zhǔn)系統(tǒng)(精度±1μm)進行微結(jié)構(gòu)加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經(jīng)光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質(zhì)的脆性特點,開發(fā)了低溫鍵合技術(shù)(150-200℃),使用硅基粘合劑實現(xiàn)雙面結(jié)構(gòu)的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術(shù)應(yīng)用于光聲成像芯片時,正面微流道實現(xiàn)樣本輸送,背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學(xué)穩(wěn)定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板,公司已實現(xiàn)4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學(xué)微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺。河北MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)