SU8微流控模具加工技術與精度控制:SU8作為負性光刻膠,廣泛應用于6英寸以下硅片、石英片的單套或套刻微流控模具加工,可實現5-500μm高度的三維結構制造。加工流程包括:基板清洗→底涂處理→SU8涂膠(轉速500-5000rpm,控制厚度1-500μm)→前烘→曝光(紫外光強度50-200mJ/cm2)→后烘→顯影(PGMEA溶液,時間1-10分鐘)。通過優化曝光劑量與顯影時間,可實現側壁垂直度>88°,**小線寬10μm,高度誤差<±2%。在多層套刻加工中,采用對準標記視覺識別系統(精度±1μm),確保上下層結構偏差<5μm,適用于復雜三維流道模具制備。該模具可用于PDMS模塑成型,復制精...
MEMS繼電器與開關。其優勢是體積小(密度高,采用微工藝批量制造從而降低成本),速度快,有望取代帶部分傳統電磁式繼電器,并且可以直接與集成電路IC集成,極大地提高產品可靠性。其尺寸微小,接近于固態開關,而電路通斷采用與機械接觸(也有部分產品采用其他通斷方式),其優勢劣勢基本上介于固態開關與傳統機械開關之間。MEMS繼電器與開關一般含有一個可移動懸臂梁,主要采用靜電致動原理,當提高觸點兩端電壓時,吸引力增加,引起懸臂梁向另一個觸電移動,當移動至總行程的1/3時,開關將自動吸合(稱之為pullin現象)。pullin現象在宏觀世界同樣存在,但是通過計算可以得知所需的閾值電壓高得離譜,所以我們日常中...
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:太赫茲(THz)波憑借其可以穿透大多數不透光材料的特點,在對材料中隱藏物體和缺陷的無損探測方面具有明顯的優勢。然而,由于受到成像速度和分辨率的束縛,現有的太赫茲探測系統面臨著成像通量和精度的限制。此外,使用大陣列像素計數成像的基于機器視覺的系統由于其數據存儲、傳輸和處理要求而遭遇瓶頸。這項研究提出了一種衍射傳感器,該傳感器可利用單像素太赫茲探測器快速探測3D樣品中的隱藏物體和缺陷,從而避免了樣品掃描或圖像形成及處理步驟。利用深度學習優化的衍射層,該衍射傳感器可以通過輸出光譜全光探測樣品的3D結構信息,直接指示是否存在隱藏結構或缺陷。研究人員使用單像素太赫茲時域光...
大部分用戶對汽車、打印機內的MEMS無感,這些器件與用戶中間經過了數層中介。但是可穿戴/直接與用戶接觸,提升消費者科技感,更受年輕用戶喜愛,例子可見Fitbit等健身手環。該領域重要的主要有三大塊:消費、健康及工業,我們在此主要討論更受關注的前兩者。消費領域的產品包含之前提到的健身手環,還有智能手表等。健康領域,即醫療領域,主要包括診斷,監測和護理。比如助聽、指標檢測(如血壓、血糖水平),體態監測。MEMS幾乎可以實現人體所有感官功能,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺(如Honeywell電子鼻)、觸覺等,各類健康指標可通過結合MEMS與生物化學進行監測。基于 0.35/0.18μm 高壓工藝的神經...
MEMS制作工藝壓電器件的常用材料: 氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應用,如透明導體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應用于薄膜晶體管方面正受到相當的關注。同時氧化鋅還具有相當良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來的主要優勢,這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外,還有眾多的二維材料被應用于柔性電子領域,包括石墨烯、半導體氧化物,納米金等。2014年發表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經典...
MEMS制作工藝壓電器件的常用材料: 氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應用,如透明導體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應用于薄膜晶體管方面正受到相當的關注。同時氧化鋅還具有相當良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來的主要優勢,這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外,還有眾多的二維材料被應用于柔性電子領域,包括石墨烯、半導體氧化物,納米金等。2014年發表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經典...
MEMS的采樣精度,速度,適用性都可以達到較高水平,同時由于其體積優勢可直接植入人體,是醫療輔助設備中關鍵的組成部分。傳統大型醫療器械優勢明顯,精度高,但價格昂貴,普及難度較大,且一般一臺設備只完成單一功能。相比之下,某些醫療目標可以通過MEMS技術,利用其體積小的優勢,深入接觸測量目標,在達到一定的精度下,降低成本,完成多重功能的整合。以近期所了解的一些MEMS項目為例,通過MEMS生物傳感器對體內某些指標進行測量,同時MEMS執行器(actuator)可直接作用于病變組織進行更直接的醫療,同時系統可以通過MEMS能量收集器進行無線供電,多組單元可以通過MEMS通信器進行信息傳輸。個人認為,...
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?1、醫療MEMS傳感器應用于無創胎心檢測,檢測胎兒心率是一項技術性很強的工作,由于胎兒心率很快,在每分鐘l20~160次之間,用傳統的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀,用人工計數很難測量準確。具有數字顯示功能的超聲多普勒胎心監護儀,價格昂貴,少數大醫院使用,在中、小型醫院及廣大的農村地區無法普及。此外,超聲振動波作用于胎兒,會對胎兒產生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低,也屬于有損探測范疇,不適于經常性、重復性的檢查及家庭使用。而采用PMUT、或者CMUT的超聲技術,可以探測或成像方式來呈現監測對象的準確的測量。多圖拼接測量技術通過 SEM 圖像融合,實現...
MEMS制作工藝-微流控芯片: 微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。微流控芯片(microfluidicchip)是當前微全分析系統(MiniaturizedTotalAnalysisSystems)發展的熱點領域。 微流控芯片分析以芯片為操作平臺,同時以分析化學為基礎,以微機電加工技術為依托,以微管道網絡為結構特征,以生命科學為目前主要應用對象,是當前微全分析系統領域發展的重點。它的目標是把整個化驗室的功能,包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等集...
微納結構的臺階儀與SEM測量技術:臺階儀與掃描電子顯微鏡(SEM)是微納加工中關鍵的計量手段,確保結構尺寸與表面形貌符合設計要求。臺階儀采用觸針式或光學式測量,可精確獲取0.1nm-500μm高度范圍內的輪廓信息,分辨率達0.1nm,適用于薄膜厚度、刻蝕深度、臺階高度的測量。例如,在深硅刻蝕工藝中,通過臺階儀監測刻蝕深度(精度±1%),確保流道深度均勻性<2%。SEM則用于納米級結構觀測,配備二次電子探測器,可實現5nm分辨率的表面形貌成像,用于微流道側壁粗糙度(Ra<50nm)、微孔孔徑(誤差<±5nm)的檢測。在PDMS模具復制過程中,SEM檢測模具結構的完整性,避免因缺陷導致的芯片流道堵...
微納結構的多圖拼接測量技術:針對大尺寸微納結構的完整表征,公司開發了多圖拼接測量技術,結合SEM與圖像算法實現亞微米級精度的全景成像。首先通過自動平移臺對樣品進行網格掃描,獲取多幅局部SEM圖像(分辨率5nm,視野范圍10-100μm);然后利用特征點匹配算法(如SIFT/SURF)進行圖像配準,誤差<±2nm/100μm;通過融合算法生成完整的拼接圖像,可覆蓋10mm×10mm區域。該技術應用于微流控芯片的流道檢測時,可快速識別全長10cm流道內的微小缺陷(如5μm以下的毛刺或堵塞),檢測效率較單圖測量提升10倍。在納米壓印模具檢測中,多圖拼接可精確分析100μm×100μm范圍內的結構一致...
MEMS制作工藝柔性電子出現的意義:柔性電子技術有可能帶來一場電子技術進步,引起全世界的很多的關注并得到了迅速發展。美國《科學》雜志將有機電子技術進展列為2000年世界幾大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術等重大發現并列。美國科學家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹由于他們在導電聚合物領域的開創性工作獲得2000年諾貝爾化學獎。 柔性電子技術是行業新興領域,它的出現不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產業,可協助傳統產業,如塑料、印刷、化工、金屬材料等產業的轉型。其在信息、能...
MEMS主要材料:硅是用來制造集成電路的主要原材料。由于在電子工業中已經有許多實用硅制造極小的結構的經驗,硅也是微機電系統非常常用的原材料。硅的物質特性也有一定的優點。單晶體的硅遵守胡克定律,幾乎沒有彈性滯后的現象,因此幾乎不耗能,其運動特性非常可靠。此外硅不易折斷,因此非常可靠,其使用周期可以達到上兆次。一般MEMS微機電系統的生產方式是在基質上堆積物質層,然后使用平板印刷、光刻、和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結構。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。四川MEMS微納米加工市場MEMS制作工藝-聲表面波器件SAW:聲表面波是一種...
在MEMS微納加工領域,公司通過“材料創新+工藝突破”雙輪驅動,為醫療健康、生物傳感等場景提供高精度、定制化的微納器件解決方案。公司依托逾700平米的6英寸MEMS產線,可加工玻璃、硅片、PDMS、硬質塑料等多種基材的微納結構,覆蓋從納米級(0.5-5μm)到百微米級(10-100μm)的尺度需求。其**技術包括深硅刻蝕、親疏水改性、多重轉印工藝等,能夠實現復雜三維微流道、高深寬比微孔陣列及柔性電極的精密成型,滿足腦機接口、類***電生理研究、微針給藥等前沿醫療應用的嚴苛要求。MEMS常見的產品-壓力傳感器。江蘇MEMS微納米加工性價比超聲影像芯片的全集成MEMS設計與性能突破:針對超聲PZT...
MEMS制作工藝-太赫茲超材料器件應用前景:在通信系統、雷達屏蔽、空間勘測等領域都有著重要的應用前景,近年來受到學術界的關注。基于微米納米技術設計的周期微納超材料能夠在太赫茲波段表現出優異的敏感特性,特別是可與石墨烯二維材料集成設計,獲得更優的頻譜調制特性。因此、將太赫茲超材料和石墨烯二維材料集成,通過理論研究、軟件仿真、流片測試實現了石墨烯太赫茲調制器的制備。能夠在低頻帶濾波和高頻帶超寬帶濾波的太赫茲濾波器,通過測試驗證了理論和仿真的正確性,將超材料與石墨烯集成制備的太赫茲調制器可對太赫茲波進行調制。128 像素視網膜假體芯片已批量交付,臨床前實驗針對視網膜病變患者重建基本視力。海南MEMS...
MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕: 在半導體制程中,單晶硅與多晶硅的刻蝕通常包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩種方法各有優劣,各有特點。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進行的化學反應來去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分,而達到刻蝕的目的。因為濕法刻蝕是利用化學反應來進行薄膜的去除,而化學反應本身不具方向性,因此濕法刻蝕過程為等向性。 濕法刻蝕過程可分為三個步驟: 1)化學刻蝕液擴散至待刻蝕材料之表面; 2)刻蝕液與待刻蝕材料發生化學反應;3)反應后之產物從刻蝕材料之表面擴散至溶液中,并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產能及優越的...
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,兼具納米級前列銳度(曲率半徑<100 nm)與微米級結構強度(抗彎剛度≥1 GPa),可穿透角質層無創提取組織間液或實現透皮給藥。在藥物遞送領域,載藥微針通過可降解高分子涂層(如PLGA)實現藥物的緩釋控制。例如,胰島素微針貼片可在30分鐘內完成藥物釋放,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導電聚合物,集成阻抗/伏安傳感模塊,實時檢測炎癥因子(如IL-6)或病原體抗原,檢測限低至1 pg/mL。在電化學檢測場景中,微針陣列與微流控芯片聯用,可同步完成樣本提取、預處理與信號分析,將皮膚間質液檢測的全程時...
大部分用戶對汽車、打印機內的MEMS無感,這些器件與用戶中間經過了數層中介。但是可穿戴/直接與用戶接觸,提升消費者科技感,更受年輕用戶喜愛,例子可見Fitbit等健身手環。該領域重要的主要有三大塊:消費、健康及工業,我們在此主要討論更受關注的前兩者。消費領域的產品包含之前提到的健身手環,還有智能手表等。健康領域,即醫療領域,主要包括診斷,監測和護理。比如助聽、指標檢測(如血壓、血糖水平),體態監測。MEMS幾乎可以實現人體所有感官功能,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺(如Honeywell電子鼻)、觸覺等,各類健康指標可通過結合MEMS與生物化學進行監測。全球及中國mems芯片市場有哪些?西藏MEM...
微納結構的多圖拼接測量技術:針對大尺寸微納結構的完整表征,公司開發了多圖拼接測量技術,結合SEM與圖像算法實現亞微米級精度的全景成像。首先通過自動平移臺對樣品進行網格掃描,獲取多幅局部SEM圖像(分辨率5nm,視野范圍10-100μm);然后利用特征點匹配算法(如SIFT/SURF)進行圖像配準,誤差<±2nm/100μm;通過融合算法生成完整的拼接圖像,可覆蓋10mm×10mm區域。該技術應用于微流控芯片的流道檢測時,可快速識別全長10cm流道內的微小缺陷(如5μm以下的毛刺或堵塞),檢測效率較單圖測量提升10倍。在納米壓印模具檢測中,多圖拼接可精確分析100μm×100μm范圍內的結構一致...
隨著生物醫療、工業檢測、消費電子領域的需求升級,MEMS 微納米加工正朝著 “更高精度、更集成化、更低成本” 方向發展,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司憑借技術積累,在趨勢中搶占先機。更高精度方面,公司正優化 EBL 電子束光刻工藝,目標實現 20nm 以下超精細結構加工,適配量子傳感、光學器件的需求;更集成化方面,研發 “多功能 MEMS 集成芯片”,通過一次加工流程在單一襯底上制作微流道、傳感器、電極等多模塊,如生物檢測芯片集成樣品預處理、檢測、信號輸出模塊,體積比傳統多器件組合縮小 90%;更低成本方面,推動 MEMS 加工的規模化工藝,如采用注塑工藝批量制作 PDMS 微結構,配合硅基...
PDMS金屬流道芯片的復合加工工藝: PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內集成金屬鍍層,實現流體控制與電信號檢測的一體化設計。加工流程包括:首先利用軟光刻技術在硅模上制備50-200μm寬度的流道結構,澆筑PDMS預聚體并固化成型;然后通過氧等離子體處理流道表面,使其親水化以促進金屬前驅體吸附;采用磁控濺射技術沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層,經化學鍍增厚至1-5μm,形成連續導電流道;與PET基板通過等離子體鍵合密封,確保流體無泄漏。金屬流道的表面粗糙度<50nm,電阻<10Ω/cm,適用于電化學檢測、電滲泵驅動等場景。典型應用如微流控電化學傳感器,在10μL/min...
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?1、醫療MEMS傳感器應用于無創胎心檢測,檢測胎兒心率是一項技術性很強的工作,由于胎兒心率很快,在每分鐘l20~160次之間,用傳統的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀,用人工計數很難測量準確。具有數字顯示功能的超聲多普勒胎心監護儀,價格昂貴,少數大醫院使用,在中、小型醫院及廣大的農村地區無法普及。此外,超聲振動波作用于胎兒,會對胎兒產生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低,也屬于有損探測范疇,不適于經常性、重復性的檢查及家庭使用。而采用PMUT、或者CMUT的超聲技術,可以探測或成像方式來呈現監測對象的準確的測量。PDMS 金屬流道加工技術可在柔性流道內沉積...
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...
MEMS制作工藝柔性電子的領域:隨著電子設備的發展,柔性電子設備越來越受到大家的重視,這種設備是指在存在一定范圍的形變(彎曲、折疊、扭轉、壓縮或拉伸)條件下仍可工作的電子設備。柔性電子涵蓋有機電子、塑料電子、生物電子、納米電子、印刷電子等,包括RFID、柔性顯示、有機電致發光(OLED)顯示與照明、化學與生物傳感器、柔性光伏、柔性邏輯與存儲、柔性電池、可穿戴設備等多種應用。隨著其快速的發展,涉及到的領域也進一步擴展,目前已經成為交叉學科中的研究熱點之一。MEMS制作工藝柔性電子的常用材料是什么?青海MEMS微納米加工之SAW器件MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?1、醫療MEMS傳感器應用于無...
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...
MEMS制作工藝柔性電子:柔性電子(FlexibleElectronics)是一種技術的通稱,是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性基板上的新興電子技術。相對于傳統電子,柔性電子具有更大的靈活性,能夠在一定程度上適應不同的工作環境,滿足設備的形變要求。但是相應的技術要求同樣制約了柔性電子的發展。首先,柔性電子在不損壞本身電子性能的基礎上的伸展性和彎曲性,對電路的制作材料提出了新的挑戰和要求;其次,柔性電子的制備條件以及組成電路的各種電子器件的性能相對于傳統的電子器件來說仍然不足,也是其發展的一大難題。EBL設備制備納米級超透鏡器件的原理是什么?有什么MEMS微納米加工產業化通過MEMS技...
柔性 MEMS 器件因可彎曲、生物兼容的特性,在植入式醫療、可穿戴設備中極具潛力,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司通過定制化 MEMS 微納米加工工藝,攻克柔性材料加工難題。公司以 PI 為柔性基底,開發 “光刻 - 干法刻蝕 - 金屬化 - 封裝” 的全流程加工方案:首先通過光刻定義電極與結構圖案,采用氧等離子體干法刻蝕實現 PI 薄膜的高精度圖形化(線寬誤差 ±2μm);然后通過磁控濺射沉積金或鉑金屬層(厚度 50-100nm),制作柔性電極,確保電極在彎曲時的導電性穩定;采用生物兼容封裝材料(如 PDMS)保護結構,避免體液腐蝕。這種工藝制作的柔性 MEMS 電極,可用于植入式生物電刺激...
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...
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...
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?2、汽車MEMS壓力傳感器主要應用在測量氣囊壓力、燃油壓力、發動機機油壓力、進氣管道壓力及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料,以采用MEMS技術在材料中間制作成力敏膜片,然后在膜片上擴散雜質形成四只應變電阻,再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路,來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。而MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經典力學定律,通常由懸掛系統和檢測質量組成,通過微硅質量塊的偏移實現對加速度的檢測,主要用于汽車安全氣囊系統、防滑系統、汽車導航系統和防盜系統等,除了有電容式、壓阻式以外,MEMS加...