MEMS多重轉印工藝與硬質塑料芯片快速成型:針對硬質塑料芯片的快速開發需求,公司**MEMS多重轉印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結構(精度±1μm)轉印至PMMA、COC等工程塑料,10個工作日內即可完成從設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芯片集成血管網絡與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測試時,數據重復性較傳統方法提升80%。此外,COP材質芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質結晶的**載體。該技術還支持復雜三維結構加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細調控細胞剪切力,提升原代肝細胞活性至95%以上。金屬流道 PDMS 芯片與 PET 基板鍵合,實現柔性微流控芯片與剛性電路的高效集成。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工
熱壓印技術在硬質塑料微流控芯片中的應用:熱壓印技術是實現PMMA、PS、COC、COP等硬質塑料微結構快速成型的**工藝,較傳統注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優勢。工藝流程包括:首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具,微結構高度5-100μm,側壁垂直度>89°;然后將塑料基板加熱至玻璃化轉變溫度以上(如PMMA為110℃),在5-10MPa壓力下將模具結構轉印至基板,冷卻后脫模。該技術可實現0.5μm的特征尺寸分辨率,流道尺寸誤差<±1%,適用于微流道、微孔陣列、透鏡陣列等結構加工。以數字PCR芯片為例,熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列,單芯片可容納20,000個反應單元,配合熒光檢測實現核酸分子的***定量,檢測靈敏度達0.1%突變頻率。公司開發的快速換模系統可在30分鐘內完成模具更換,支持小批量生產(100-10,000片),從設計圖紙到樣品交付**短*需10個工作日,較注塑縮短70%周期。此外,通過表面涂層處理(如疏水化、親水化),可定制芯片表面潤濕性,滿足不同檢測場景的流體控制需求,成為研發階段快速迭代與中小批量生產的優先工藝。江西MEMS微納米加工工程測量MEMS技術常用工藝技術組合有:紫外光刻、電子束光刻EBL、PVD磁控濺射、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕。
MEMS制作工藝-聲表面波器件的原理:聲表面波器件是在壓電基片上制作兩個聲一電換能器一叉指換能器。所謂叉指換能器就是在壓電基片表面上形成形狀像兩只手的手指交叉狀的金屬圖案,它的作用是實現聲一電換能。聲表面波SAW器件的工作原理是,基片左端的換能器(輸入換能器)通過逆壓電效應將愉入的電信號轉變成聲信號,此聲信號沿基片表面傳播,然后由基片右邊的換能器(輸出換能器)將聲信號轉變成電信號輸出。整個聲表面波器件的功能是通過對在壓電基片上傳播的聲信號進行各種處理,并利用聲一電換能器的特性來完成的。
神經電子芯片的MEMS微納加工技術與臨床應用:神經電子芯片作為植入式醫療設備的**組件,對微型化、生物相容性及功能集成度提出了極高要求。公司依托0.35/0.18μm高壓工藝,成功開發多通道神經電刺激SoC芯片,可實現無線充電與通訊功能,將控制信號轉化為精細電刺激脈沖,用于神經感知、調控及阻斷。以128像素視網膜假體芯片為例,通過MEMS薄膜沉積技術在硅基基板上制備高密度電極陣列,單個電極尺寸*50μm×50μm,間距100μm,確保對視網膜神經細胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亞胺(PI)與氮化硅復合涂層,經120℃高溫固化處理后,涂層厚度控制在5-8μm,有效抑制蛋白吸附與炎癥反應,植入體壽命可達5年以上。目前該芯片已批量交付,由母公司中科先見推進至臨床前動物實驗階段,針對視網膜退行***變患者,可重建0.1-0.3的視力,為盲人復明提供了突破性解決方案。該技術突破了傳統植入設備的體積限制,芯片整體厚度<200μm,兼容微創植入手術,推動神經調控技術向精細化、長期化發展。隨著科技的不斷進步,MEMS 微納米加工的精度正在持續提高,趨近于原子級別的操控。
智能手機迎5G換機潮,傳感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面,5G加速滲透,拉動智能手機市場恢復增長:今年10月份國內5G手機出貨量占比已達64%;智能手機整體出貨量方面,在5G的帶動下,根據IDC今年的預測,2021年智能手機出貨量相比2020年將增長11.6%,2020-2024年CAGR達5.2%。另一方面,單機傳感器和RFMEMS用量不斷提升,以iPhone為例,2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12,手機智能化程度不斷升,功能不斷豐富,指紋識別、3Dtouch、ToF、麥克風組合、深度感知(LiDAR)等功能的加入,使得傳感器數量(包含非MEMS傳感器)由當初的5個增加為原來的4倍至20個以上;5G升級帶來的頻段增加也有望明顯提升單機RF MEMS價值量。公司開發的神經電子芯片支持無線充電與通訊,可將電信號轉化為脈沖用于神經調控替代。多功能MEMS微納米加工之超透鏡定制
PVD磁控濺射、PECVD氣相沉積、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕是構成MEMS技術的必備工藝。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工
微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝技術:微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝實現了流體通道與固態電極的無縫集成,適用于電化學檢測、電滲流驅動等場景。加工過程中,首先在硅片或玻璃基板上制備微流道(深度50-200μm,寬度100-500μm),然后將預加工的金屬片電極(如不銹鋼、金箔)嵌入流道側壁,通過導電膠(銀膠或碳膠)固定,確保電極與流道內壁齊平,間隙<5μm。鍵合采用熱壓或紫外固化膠密封,耐壓>100kPa,漏電流<1nA。金屬片電極的表面積可根據需求設計,如5mm×5mm的金電極,電化學活性面積達20mm2,適用于痕量物質檢測。在水質監測芯片中,鑲嵌的鉑電極可實時檢測溶解氧濃度,響應時間<10秒,檢測范圍0-20ppm,精度±0.5ppm。該工藝解決了傳統微流控芯片與外置電極連接的接觸電阻問題,實現了芯片內原位檢測,縮短信號傳輸路徑,提升檢測速度與穩定性。公司開發的自動化鑲嵌設備,定位精度±10μm,單芯片加工時間<5分鐘,支持批量生產,為環境監測、食品安全檢測等領域提供了集成化的傳感解決方案。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工