MEMS制作工藝柔性電子出現(xiàn)的意義：

柔性電子技術(shù)有可能帶來(lái)一場(chǎng)電子技術(shù)進(jìn)步，引起全世界的很多的關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。美國(guó)《科學(xué)》雜志將有機(jī)電子技術(shù)進(jìn)展列為2000年世界幾大科技成果之一，與人類(lèi)基因組草圖、生物克隆技術(shù)等重大發(fā)現(xiàn)并列。美國(guó)科學(xué)家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學(xué)家白川英樹(shù)由于他們?cè)趯?dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性工作獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

柔性電子技術(shù)是行業(yè)新興領(lǐng)域，它的出現(xiàn)不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術(shù)等領(lǐng)域技術(shù)外，同時(shí)橫跨半導(dǎo)體、封測(cè)、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產(chǎn)業(yè)，可協(xié)助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如塑料、印刷、化工、金屬材料等產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。其在信息、能源、醫(yī)療、制造等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用重要性日益凸顯，已成為世界多國(guó)和跨國(guó)企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的前沿技術(shù)。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等相繼制定了柔性電子發(fā)展戰(zhàn)略并投入大量科研經(jīng)費(fèi)，旨在未來(lái)的柔性電子研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)。 自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)基于機(jī)器視覺(jué)，實(shí)現(xiàn)微流控芯片尺寸測(cè)量、缺陷識(shí)別與統(tǒng)計(jì)分析一體化。高科技MEMS微納米加工之SAW器件

基于MEMS技術(shù)的SAW器件：

聲表面波(SAW)傳感器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型微聲傳感器，是種用聲表面波器件作為傳感元件，將被測(cè)量的信息通過(guò)聲表面波器件中聲表面波的速度或頻率的變化反映出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的傳感器。聲表面波傳感器能夠精確測(cè)量物理、化學(xué)等信息(如溫度、應(yīng)力、氣體密度)。由于體積小，聲表面波器件被譽(yù)為開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線、小型傳感器的新紀(jì)元，同時(shí)，其與集成電路兼容性強(qiáng)，在模擬數(shù)字通信及傳感領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。聲表面波傳感器能將信號(hào)集中于基片表面、工作頻率高，具有極高的信息敏感精度，能迅速地將檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，具有實(shí)時(shí)信息檢測(cè)的特性，另外，聲表面波傳感器還具有微型化、集成化、無(wú)源、低成本、低功耗、直接頻率信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。 中國(guó)香港MEMS微納米加工之SAW器件以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。

基于MEMS技術(shù)的SAW器件的工作模式和原理：

聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介，然后通過(guò)外加一正電壓產(chǎn)生聲波，并通過(guò)襯底進(jìn)行傳播，然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng)，其設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮多種因素:如相對(duì)尺寸、敏感性、效率等。一般地，無(wú)線無(wú)源聲表面波傳感器的信號(hào)頻率范圍從40MHz到幾個(gè)GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過(guò)改變聲表面波的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的變化。

無(wú)線無(wú)源聲表面波系統(tǒng)包:發(fā)射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發(fā)射器和接收器組合成收發(fā)器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統(tǒng)及其相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件，該功率可以是收發(fā)器輸入的連續(xù)波，脈沖或者喝啾。一般地，聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制，以降低發(fā)射功率，從而得到相同平均功率的喝啾。根據(jù)各向同性的輻射體，接收的信號(hào)一般能通過(guò)高效的輻射功率天線發(fā)射。

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(gè)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(shí)現(xiàn)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(guò)逆壓電效應(yīng)將愉入的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成聲信號(hào)，此聲信號(hào)沿基片表面?zhèn)鞑ィ缓笥苫疫叺膿Q能器(輸出換能器)將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出。整個(gè)聲表面波器件的功能是通過(guò)對(duì)在壓電基片上傳播的聲信號(hào)進(jìn)行各種處理，并利用聲一電換能器的特性來(lái)完成的。MEMS技術(shù)常用工藝技術(shù)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。

微流控芯片的自動(dòng)化檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析：公司建立了基于機(jī)器視覺(jué)的微流控芯片自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)尺寸測(cè)量、缺陷識(shí)別與性能統(tǒng)計(jì)的全流程智能化。檢測(cè)設(shè)備配備6MPUSB3.0攝像頭與遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，配合步進(jìn)電機(jī)平移臺(tái)（精度±1μm），可對(duì)芯片流道、微孔、電極等結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描。通過(guò)自研算法自動(dòng)識(shí)別特征區(qū)域，測(cè)量參數(shù)包括高度（分辨率0.1μm）、周長(zhǎng)、面積、寬度、半徑等，數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差＜±0.5%。缺陷檢測(cè)模塊采用深度學(xué)習(xí)模型，可識(shí)別＜5μm的毛刺、缺口、氣泡等缺陷，準(zhǔn)確率＞99%。檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告，包含CPK、均值、標(biāo)準(zhǔn)差等質(zhì)量參數(shù)，支持SPC過(guò)程控制。在PDMS芯片檢測(cè)中，單芯片檢測(cè)時(shí)間＜2分鐘，效率較人工檢測(cè)提升20倍，良品率統(tǒng)計(jì)精度達(dá)0.1%。該系統(tǒng)已集成至量產(chǎn)產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)從原材料入庫(kù)到成品出廠的全鏈路質(zhì)量追溯，為微流控芯片的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了可靠保障，尤其適用于高精度醫(yī)療檢測(cè)芯片與工業(yè)控制芯片的質(zhì)量管控。MEMS的主要材料是什么？?jī)?nèi)蒙古現(xiàn)代MEMS微納米加工

MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)。高科技MEMS微納米加工之SAW器件

微針器件與生物傳感集成：公司采用干濕法混合刻蝕工藝制備的微針陣列，兼具納米級(jí)前列銳度（曲率半徑<100 nm）與微米級(jí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（抗彎剛度≥1 GPa），可穿透角質(zhì)層無(wú)創(chuàng)提取組織間液或?qū)崿F(xiàn)透皮給藥。在藥物遞送領(lǐng)域，載藥微針通過(guò)可降解高分子涂層（如PLGA）實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋控制。例如，胰島素微針貼片可在30分鐘內(nèi)完成藥物釋放，生物利用度較皮下注射提升40%。此外，微針表面可修飾金納米顆粒或?qū)щ娋酆衔铮勺杩?伏安傳感模塊，實(shí)時(shí)檢測(cè)炎癥因子（如IL-6）或病原體抗原，檢測(cè)限低至1 pg/mL。在電化學(xué)檢測(cè)場(chǎng)景中，微針陣列與微流控芯片聯(lián)用，可同步完成樣本提取、預(yù)處理與信號(hào)分析，將皮膚間質(zhì)液檢測(cè)的全程時(shí)間縮短至15分鐘，為POCT設(shè)備的小型化奠定基礎(chǔ)。高科技MEMS微納米加工之SAW器件