MEMS制作工藝柔性電子的定義:
柔性電子可概括為是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù),以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,如柔性電子顯示器、有機發(fā)光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼(SkinPatches)等。與傳統(tǒng)IC技術(shù)一樣,制造工藝和裝備也是柔性電子技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動力。柔性電子制造技術(shù)水平指標(biāo)包括芯片特征尺寸和基板面積大小,其關(guān)鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性電子器件。 自動化檢測系統(tǒng)基于機器視覺,實現(xiàn)微流控芯片尺寸測量、缺陷識別與統(tǒng)計分析一體化。山西MEMS微納米加工工程測量
神經(jīng)電子芯片的MEMS微納加工技術(shù)與臨床應(yīng)用:神經(jīng)電子芯片作為植入式醫(yī)療設(shè)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(fā)多通道神經(jīng)電刺激SoC芯片,可實現(xiàn)無線充電與通訊功能,將控制信號轉(zhuǎn)化為精細電刺激脈沖,用于神經(jīng)感知、調(diào)控及阻斷。以128像素視網(wǎng)膜假體芯片為例,通過MEMS薄膜沉積技術(shù)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(wǎng)膜神經(jīng)細胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亞胺(PI)與氮化硅復(fù)合涂層,經(jīng)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(yīng),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(wǎng)膜退行***變患者,可重建0.1-0.3的視力,為盲人復(fù)明提供了突破性解決方案。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)植入設(shè)備的體積限制,芯片整體厚度<200μm,兼容微創(chuàng)植入手術(shù),推動神經(jīng)調(diào)控技術(shù)向精細化、長期化發(fā)展。吉林MEMS微納米加工設(shè)備工程自研超聲收發(fā)芯片輸出電壓達 ±100V、電流 1A,部分性能指標(biāo)超越國際品牌 TI。
熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用:熱壓印技術(shù)是實現(xiàn)PMMA、PS、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝,較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)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(jié)構(gòu)高度5-100μm,側(cè)壁垂直度>89°;然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上(如PMMA為110℃),在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板,冷卻后脫模。該技術(shù)可實現(xiàn)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(jié)構(gòu)加工。以數(shù)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(yīng)單元,配合熒光檢測實現(xiàn)核酸分子的***定量,檢測靈敏度達0.1%突變頻率。公司開發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換,支持小批量生產(chǎn)(100-10,000片),從設(shè)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(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。
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(dǎo)體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復(fù)性,易于大量生產(chǎn),而且當(dāng)使用某些單晶材料或復(fù)合材料時,聲表面波器件具有極高的溫度穩(wěn)定性。
2.聲表面波器件的抗輻射能力強,動態(tài)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(nèi)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 熱壓印技術(shù)支持 PMMA/COC 等材料微結(jié)構(gòu)快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。
弧形柱子點陣的微納加工技術(shù):弧形柱子點陣結(jié)構(gòu)在細胞黏附、流體動力學(xué)調(diào)控中具有重要應(yīng)用,公司通過激光直寫與反應(yīng)離子刻蝕(RIE)技術(shù)實現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的精密加工。首先利用激光直寫系統(tǒng)在光刻膠上繪制弧形軌跡,**小曲率半徑可達5μm,線條寬度10-50μm;然后通過RIE刻蝕硅片或石英基板,刻蝕速率50-200nm/min,側(cè)壁弧度偏差<±2°。柱子高度50-500μm,間距20-100μm,陣列密度可達10?個/cm2。在細胞培養(yǎng)芯片中,弧形柱子表面通過RGD多肽修飾,促進成纖維細胞沿曲率方向鋪展,細胞取向率提升70%,用于肌腱組織工程研究。在微流控芯片中,弧形柱子陣列可降低流體阻力30%,減少氣泡滯留,適用于高通量液滴生成系統(tǒng),液滴尺寸變異系數(shù)<5%。公司開發(fā)的弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,支持參數(shù)化建模與加工路徑優(yōu)化,將設(shè)計到加工的周期縮短至3個工作日。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)直柱結(jié)構(gòu)的局限性,為仿生微環(huán)境構(gòu)建與流體控制提供了靈活的設(shè)計空間,在生物醫(yī)學(xué)工程與微流控器件中具有廣泛應(yīng)用前景。MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術(shù)的成熟逐漸提高,為其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。什么是MEMS微納米加工生物芯片
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?山西MEMS微納米加工工程測量
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
消費電子產(chǎn)品在MEMSDrive出現(xiàn)之前,手機攝像頭主要由音圈馬達移動鏡頭組的方式實現(xiàn)防抖(簡稱鏡頭防抖技術(shù)),受到很大的局限。而另一個在市場上較好的防抖技術(shù):多軸防抖,則是利用移動圖像傳感器(ImageSensor)補償抖動,但由于這個技術(shù)體積龐大、耗電量超出手機載荷,一直無法在手機上應(yīng)用。憑著微機電在體積和功耗上的突破,新的技術(shù)MEMSDrive類似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達,帶動圖像傳感器在三個旋轉(zhuǎn)軸移動。MEMSDrive的防抖技術(shù)是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動,依靠精密算法,計算出馬達應(yīng)做的移動幅度并做出快速補償。這一系列動作都要在百分之一秒內(nèi)做完,你得到的圖像才不會因為抖動模糊掉。 山西MEMS微納米加工工程測量