加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結構為主的技術,可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質量塊(proofmass)。質量塊通過錨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。當感應到加速度時,質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能,如果采用電容式傳感結構(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生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結構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。高壓 SOI 工藝實現芯片內高壓驅動與低壓控制集成,耐壓超 200V 并降低寄生電容 40%。云南MEMS微納米加工之柔性電極定制
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點:
1.由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復性,易于大量生產,而且當使用某些單晶材料或復合材料時,聲表面波器件具有極高的溫度穩定性。
2.聲表面波器件的抗輻射能力強,動態范圍很大,可達100dB。這是因為它利用的是晶體表面的彈性波而不涉及電子的遷移過程此外,在很多情況下,聲表面波器件的性能還遠遠超過了很好的電磁波器件所能達到的水平。比如用聲表面波可以作成時間-帶寬乘積大于五千的脈沖壓縮濾波器,在UHF頻段內可以作成Q值超過五萬的諧振腔,以及可以作成帶外抑制達70dB、頻率達1低Hz的帶通濾波器 寧夏MEMS微納米加工規格電子束光刻是 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構。
硅基金屬電極加工工藝與生物相容性優化:在硅片、LN(鈮酸鋰)、LT(鉭酸鋰)、藍寶石、石英等基板上加工金屬電極,需兼顧電學性能與生物相容性。公司采用濺射沉積與剝離工藝,首先在基板表面沉積50-200nm的鈦/金種子層,增強金屬與基板的附著力;然后旋涂光刻膠并曝光顯影,形成電極圖案;再濺射1-5μm厚度的金/鉑金屬層,***通過**剝離得到完整電極結構。電極線條寬度可控制在10-500μm,邊緣粗糙度<5μm,接觸電阻<1Ω?cm2。針對植入式醫療器件,表面采用聚乙二醇(PEG)涂層處理,通過硅烷偶聯劑共價鍵合,涂層厚度5-10nm,可將蛋白吸附量降低90%以上,炎癥反應發生率下降60%。該技術應用于神經電極時,16通道電極陣列的信號噪聲比>20dB,可穩定記錄單個神經元放電信號達3個月以上。在傳感器領域,硅基金電極對葡萄糖的檢測靈敏度達100μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.01-10mM,適用于血糖監測芯片。公司支持多種金屬材料(如鈦、鉑、銥)與基板的組合加工,滿足不同應用場景對電極導電性、耐腐蝕性的需求。
MEA柔性電極:MEMS工藝開發的MEA(微電極陣列)柔性電極,是腦機接口(BCI)與類***電生理研究的**技術載體。該電極采用超薄柔性基底材料(如聚酰亞胺或PDMS),厚度可精細控制在10-50微米范圍內,表面通過光刻與金屬沉積工藝集成高密度“觸凸”式微電極陣列。在腦機接口領域,柔性電極通過微創手術植入大腦皮層,用于癲癇病灶的精細定位與閉環電刺激***。在類***研究中,電極陣列與腦類***共培養系統結合,可長期監測神經元網絡的自發電活動與突觸可塑性變化,為阿爾茨海默病藥物篩選提供高分辨率電生理數據。此外,公司開發的“仿生褶皺結構”柔性電極,通過力學匹配設計進一步降低植入后的機械應力,延長器件使用壽命至少5年以上。以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應用很廣。
MEMS制作工藝-聲表面波器件SAW:
聲表面波是一種沿物體表面傳播的彈性波,它能夠在兼作傳聲介質和電聲換能材料的壓電基底材料表面進行傳播。它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬倍,而且在它的傳播路徑上容易取樣和進行處理。因此,用聲表面波去模擬電子學的各種功能,能使電子器件實現超小型化和多功能化。隨著微機電系統(MEMS)技術的發展進步,聲表面波研究向諸多領域進行延伸研究。上世紀90年代,已經實現了利用聲表面波驅動固體。進入二十一世紀,聲表面波SAW在微流體應用研究取得了巨大的發展。應用聲表面波器件可以實現固體驅動、液滴驅動、微加熱、微粒集聚\混合、霧化。 MEMS是一種現代化的制造技術。河北MEMS微納米加工設備工程
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術,在 100μm 以上基板實現微流道與金屬電極的高精度集成。云南MEMS微納米加工之柔性電極定制
微針器件的干濕法刻蝕與集成傳感:基于MEMS干濕法混合刻蝕工藝,公司開發出多尺度微針器件。通過光刻膠模板與各向異性刻蝕,制備前列曲率半徑<100nm、高度500微米的中空微針陣列,可無創穿透表皮提取組織間液。結合微注塑工藝,在微針內部集成直徑10微米的流體通道,實現5分鐘內采集3μL樣本,用于連續血糖監測(誤差±0.2mmol/L)。在透皮給藥領域,載藥微針采用可降解PLGA涂層,載藥率超90%,釋放動力學可控至24小時線性釋放。同時,微針表面通過濺射工藝沉積金納米層,集成阻抗傳感模塊,可實時檢測炎癥因子(如CRP),檢測限低至0.1pg/mL。此類器件與微流控芯片聯用,可在15分鐘內完成“采樣-分析-反饋”閉環,為慢性病管理提供便攜式解決方案。云南MEMS微納米加工之柔性電極定制