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。熱敏柔性電極采用 PI 三明治結構,底層基板、中間電極、上層絕緣層設計確保柔韌性與導電性。浙江MEMS微納米加工組成MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測:光電導取樣光電導取樣是...
微流控芯片的自動化檢測與統計分析:公司建立了基于機器視覺的微流控芯片自動化檢測系統,實現尺寸測量、缺陷識別與性能統計的全流程智能化。檢測設備配備6MPUSB3.0攝像頭與遠心光學鏡頭,配合步進電機平移臺(精度±1μm),可對芯片流道、微孔、電極等結構進行掃描。通過自研算法自動識別特征區域,測量參數包括高度(分辨率0.1μm)、周長、面積、寬度、半徑等,數據重復性誤差<±0.5%。缺陷檢測模塊采用深度學習模型,可識別<5μm的毛刺、缺口、氣泡等缺陷,準確率>99%。檢測系統實時生成統計報告,包含CPK、均值、標準差等質量參數,支持SPC過程控制。在PDMS芯片檢測中,單芯片檢測時間<2分鐘,效率...
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...
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...
太赫茲柔性電極的雙面結構設計與加工:太赫茲柔性電極以PI為基底,采用雙面結構設計,上層實現太赫茲波發射/接收,下層集成信號處理電路,解決了傳統剛性太赫茲器件的便攜性難題。加工工藝包括:首先在雙面拋光的PI基板上,利用電子束光刻制備亞微米級金屬天線陣列(如蝴蝶結、螺旋結構),特征尺寸達500nm,周期1-2μm,實現對0.1-1THz頻段的高效耦合;背面通過薄膜沉積技術制備氮化硅絕緣層,濺射銅箔形成共面波導傳輸線,線寬控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。電極整體厚度<50μm,彎曲狀態下信號衰減<3dB,適用于人體安檢、非金屬材料檢測等場景。在生物醫學領域,太赫茲柔性電極可非侵入式檢測皮膚水...
生物醫療傳感芯片對結構精度、生物兼容性的高要求,讓 MEMS 微納米加工成為其制造技術,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司的加工服務在此領域成效。以公司產品 “芯棄疾 JX-8B 單分子 ELISA 芯片” 為例,加工過程需通過 MEMS 技術實現多重精密結構:首先在硅襯底上刻蝕微米級微反應池(容積 50-100nL),減少樣品用量;然后通過濺射鍍膜與 EBL 光刻,制作納米級捕獲抗體陣列(點徑 100nm),提升抗體與抗原的結合效率;封裝微流道與檢測電極,實現 “樣品進 - 結果出” 的一體化檢測。該芯片的加工精度直接決定檢測性能 —— 微反應池的容積誤差控制在 ±5%,確保反應條件一致性;納...
MEMS制作工藝柔性電子的研究發展:在近的10年間,康奈爾大學、普林斯頓大學、哈佛大學、西北大學、劍橋大學等國際有名的大學都先后建立了柔性電子技術專門研究機構,對柔性電子的材料、器件與工藝技術進行了大量研究。柔性電子技術同樣引起了我國研究人員的高度關注與重視,在柔性電子有機材料制備、有機電子器件設計與應用等方面開展了大量的基礎研究工作,并取得了一定進展。中國科學院長春應用化學研究所、中國科學院化學研究所、中國科學技術大學、華南理工大學、清華大學、西北工業大學、西安電子科技大學、天津大學、浙江大學、武漢大學、復旦大學、南京郵電大學、上海大學等單位在有機光電(高)分子材料和器件、發光與顯示、太陽能...
三維微納結構的跨尺度加工技術:跨尺度加工技術實現了從納米級到毫米級結構的一體化制造,滿足復雜微流控系統對多尺度功能單元的需求。公司結合電子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)與機械加工(精度10μm),在單一基板上構建跨3個數量級的微結構。例如,在類培養芯片中,納米級表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進細胞黏附,微米級流道(寬度50μm)控制營養物質輸送,毫米級進樣口(直徑1mm)兼容外部管路。加工過程中,通過工藝分層設計,先進行納米結構制備(如EBL定義細胞外基質蛋白圖案),再通過紫外光刻形成中層流道,機械加工完成宏觀接口,各層結構對準誤差<±2μm。該技術突破了單一工...
生物醫療傳感芯片對結構精度、生物兼容性的高要求,讓 MEMS 微納米加工成為其制造技術,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司的加工服務在此領域成效。以公司產品 “芯棄疾 JX-8B 單分子 ELISA 芯片” 為例,加工過程需通過 MEMS 技術實現多重精密結構:首先在硅襯底上刻蝕微米級微反應池(容積 50-100nL),減少樣品用量;然后通過濺射鍍膜與 EBL 光刻,制作納米級捕獲抗體陣列(點徑 100nm),提升抗體與抗原的結合效率;封裝微流道與檢測電極,實現 “樣品進 - 結果出” 的一體化檢測。該芯片的加工精度直接決定檢測性能 —— 微反應池的容積誤差控制在 ±5%,確保反應條件一致性;納...
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點:1.聲表面波具有極低的傳播速度和極短的波長,它們各自比相應的電磁波的傳播速度的波長小十萬倍。在VHF和UHF波段內,電磁波器件的尺寸是與波長相比擬的。同理,作為電磁器件的聲學模擬聲表面波器件SAW,它的尺寸也是和信號的聲波波長相比擬的。因此,在同一頻段上,聲表面波器件的尺寸比相應電磁波器件的尺寸減小了很多,重量也隨之大為減輕。2.由于聲表面波系沿固體表面傳播,加上傳播速度極慢,這使得時變信號在給定瞬時可以完全呈現在晶體基片表面上。于是當信號在器件的輸入和輸出端之間行進時,就容易對信號進行取樣和變換。這就給聲表面波器件以極大的靈活性,使它能以非常簡單的方式去...
高精度姿態/軌道測量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU慣性微系統、MEMS太陽敏感器、納\皮型星敏感器等空間微系統,相關成果填補了多項國內空白,已在探月工程、高分專項等國家重大工程以及國內外百余顆型號衛星中得到應用推廣,并實現了出口歐、美、日等國。在我國率先開展了微納航天器的技術創新與工程實踐,將三軸穩定方式用于25kg以下的微小衛星,成功研制并運行了國內納型衛星NS-1衛星,也是當時世界上在軌飛行的“輪控三軸穩定衛星”(2004年)。2015年研制并發射了NS-2(10公斤量級)MEMS技術試驗衛星,成功開展了基于MEMS的空間微型化器組件試驗研究。NS-2衛星的有效載荷包括納型星敏感...
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:超材料(Metamaterial)是一種由周期性亞波長金屬諧振的單元陣列組成的人工復合型電磁材料,通過合理的設計單元結構可實現特殊的電磁特性,主要包括隱身、完美吸和負折射等特性。目前,隨著太赫茲技術的快速發展,太赫茲超材料器件已成為當前科研的研究熱點,在濾波器、吸收器、偏振器、太赫茲成像、光譜和生物傳感器等領域有著廣闊的應用前景。這項研究提出了一種全光學、端到端的衍射傳感器,用于快速探測隱藏結構。這種衍射太赫茲傳感器具有獨特的架構,由一對編碼器和解碼器構成的衍射網絡組成,每個網絡都承擔著結構化照明和空間光譜編碼的獨特職責,這種設計較為新穎。基于這種獨特的架構,研...
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。基于MEMS技術的RF射頻器件是什么?哪些是MEMS微納米加工的技術服務 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...
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發展的目標在于,通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統,開辟一個新技術領域和產業。MEMS可以完成大尺寸機電系統所不能完成的任務,也可嵌入大尺寸系統中,把自動化、智能化和可靠性水平提高到一個新的水平。21世紀MEMS將逐步從實驗室走向實用化,對工農業、信息、環境、生物工程、醫療、空間技術和科學發展產生重大影響。MEMS(微機電系統)大量用于汽車安全氣囊,而后以MEMS傳感器的形式被大量應用在汽車的各個領域,隨著MEMS技術的進一步發展,以及應用終端“輕、薄、短、小”的特點,對小體積高性能的MEMS產品需求增勢迅猛,消費電子、醫療等領域也大量出現了MEMS產品的身影。有哪些較...
EBL 電子束光刻技術是實現納米級高精度結構加工的手段,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司掌握該技術并將其廣泛應用于 MEMS 器件加工,打破傳統光刻的分辨率局限。相比傳統紫外光刻(小線寬約 1μm),EBL 電子束光刻可實現 50nm 以下的超精細結構加工,且支持多種襯底(PI、硅、金屬、氟化鈣等)。在光學超表面加工中,公司通過 EBL 技術在石英襯底上制作納米柱陣列(柱徑 50nm、高度 100nm),通過調控柱徑與間距,實現對可見光或太赫茲波的精細調控,例如制作的太赫茲超透鏡,可將太赫茲波聚焦光斑直徑縮小至波長的 1/2,大幅提升成像分辨率;在生物傳感芯片加工中,利用 EBL 技術在硅襯底...
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料-PI:柔性PI膜是一種由聚酰亞胺(PI)構成的薄膜材料,它是通過將均苯四甲酸二酐(PMDA)與二胺基二苯醚(ODA)在強極性溶劑中進行縮聚反應,然后流延成膜,然后經過亞胺化處理得到的高分子絕緣材料。柔性PI膜擁有許多獨特的優點,如高絕緣性、良好的粘結性、強的耐輻射性和耐高溫性能,使其成為一種綜合性能很好的有機高分子材料。 柔性PI膜的應用非常廣,尤其在電子、液晶顯示、機械、航空航天、計算機、光伏電池等領域有著重要的用途。特別是在液晶顯示行業中,柔性PI膜因其優越的性能而被用作新型材料,用于制造折疊屏手機的基板、蓋板和觸控材料。由于OLED顯示技術的...
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...
MEMS特點:1.微型化:MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。2.以硅為主要材料,機械電器性能優良:硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當,密度類似鋁,熱傳導率接近鉬和鎢。3.批量生產:用硅微加工工藝在一片硅片上可同時制造成百上千個微型機電裝置或完整的MEMS。批量生產可降低生產成本。4.集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個傳感器或執行器集成于一體,或形成微傳感器陣列、微執行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復雜的微系統。微傳感器、微執行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩定性很高的MEMS。5.多學科交叉:MEMS涉及電子、機械、材料、制...
MEMS發展的目標在于,通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統,開辟一個新技術領域和產業。MEMS可以完成大尺寸機電系統所不能完成的任務,也可嵌入大尺寸系統中,把自動化、智能化和可靠性水平提高到一個新的水平。21世紀MEMS將逐步從實驗室走向實用化,對工農業、信息、環境、生物工程、醫療、空間技術和科學發展產生重大影響。MEMS(微機電系統)大量用于汽車安全氣囊,而后以MEMS傳感器的形式被大量應用在汽車的各個領域,隨著MEMS技術的進一步發展,以及應用終端“輕、薄、短、小”的特點,對小體積高性能的MEMS產品需求增勢迅猛,消費電子、醫療等領域也大量出現了MEMS產品的身影。MEMS...
MEMS 微納米加工的高精度特性,對質量管控提出嚴苛要求,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司建立全流程質量管控體系,確保每一件器件的性能穩定。原材料檢測環節,對采購的硅片、PI 薄膜、金屬靶材等進行嚴格篩選,如硅片的平整度誤差需小于 1μm,PI 薄膜的厚度均勻性誤差控制在 ±5%;加工過程管控,通過實時監控光刻曝光劑量、刻蝕時間等關鍵參數,每批次抽取 10% 樣品進行尺寸檢測(使用掃描電子顯微鏡,精度 0.1nm),確保結構尺寸符合設計要求;成品測試環節,針對不同器件類型制定專項測試標準 —— 生物醫療器件需通過生物兼容性測試(如細胞毒性、溶血率),光學器件需檢測透光率與波長調控精度,工業傳感...
MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:高深寬比:硅蝕刻工藝通常需要處理高深寬比的問題,如應用在回轉儀(gyroscopes)及硬盤機的讀取頭等微機電組件即為此例。另外,此高深寬比的特性也是發展下一代晶圓級的高密度構造連接上的解決方案。考慮到有關高深寬比的主要問題,是等離子進出蝕刻反應區的狀況:包括蝕刻劑進入蝕刻接口的困難程度(可借助離子擊穿高分子蔽覆層實現),以及反應副產品受制于孔洞中無法脫離。在一般的等離子壓力條件下,離子的準直性(loncollimation)運動本身就會將高深寬比限制在約50:1。另外,隨著具線寬深度特征離子的大量轉移,這些細微變化可能會改變蝕刻過程中的輪廓。一般說來,隨著蝕刻...
三維微納結構的跨尺度加工技術:跨尺度加工技術實現了從納米級到毫米級結構的一體化制造,滿足復雜微流控系統對多尺度功能單元的需求。公司結合電子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)與機械加工(精度10μm),在單一基板上構建跨3個數量級的微結構。例如,在類培養芯片中,納米級表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進細胞黏附,微米級流道(寬度50μm)控制營養物質輸送,毫米級進樣口(直徑1mm)兼容外部管路。加工過程中,通過工藝分層設計,先進行納米結構制備(如EBL定義細胞外基質蛋白圖案),再通過紫外光刻形成中層流道,機械加工完成宏觀接口,各層結構對準誤差<±2μm。該技術突破了單一工...
通過MEMS技術制作的生物傳感器,圍繞細胞分選檢測、生物分子檢測、人工聽覺微系統等方向,突破了高通量細胞圖形化、片上細胞聚焦分選、耳蝸內聲電混合刺激、高時空分辨率相位差分檢測等一批具有自主知識產權的關鍵技術,取得了一批原創性成果,研制了具有世界很高水平的高通量原位細胞多模式檢測系統、流式細胞儀、系列流式細胞檢測芯片等檢測儀器,打破了相關領域國際廠商的技術封鎖和壟斷。總之,面向醫療健康領域的重大需求,經過多年持續的努力,我們取得一系列具有國際先進水平的科研成果,部分技術處于國際前列地位,其中多項技術尚屬國際開創。MEMS的深硅刻蝕是什么?山東MEMS微納米加工風格 高壓SOI工藝在ME...
MEMS超表面對特性的調控: 1.超表面meta-surface對偏振的調控:在偏振方面,超表面可實現偏振轉換、旋光、矢量光束產生等功能。 2.超表面meta-surface對振幅的調控。超表面可以實現光的非對稱透過、消反射、增透射、磁鏡、類EIT效應等。 3.超表面meta-surface對頻率的調控。超表面的微結構在共振情況下可實現較強的局域場增強,利用這些局域場增大效應,可以實現非線性信號或熒光信號的增強。在可見光波段,不同頻率的光對應不同的顏色,超表面的頻率選擇特性可以用于實現結構色。 我們在自然界中看到的顏色從產生原理上可以分為兩大類,一類是由材料的反射、...
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 高...
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些? 消費電子產品在MEMSDrive出現之前,手機攝像頭主要由音圈馬達移動鏡頭組的方式實現防抖(簡稱鏡頭防抖技術),受到很大的局限。而另一個在市場上較好的防抖技術:多軸防抖,則是利用移動圖像傳感器(ImageSensor)補償抖動,但由于這個技術體積龐大、耗電量超出手機載荷,一直無法在手機上應用。憑著微機電在體積和功耗上的突破,新的技術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軸移動。MEMSDrive的防抖技術是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動,依靠精密算法,計算出馬達應做的移動幅度并做出快速補償。這一系列動...
新材料或將成為國產MEMS發展的新機會。截止到目前,硅基MEMS發展已經有40多年的發展歷程,如何提高產品性能、降低成本是全球企業都在思考的問題,而基于新材料的MEMS器件則成為擺在眼前的大奶酪,PZT、氮化鋁、氧化釩、鍺等新材料MEMS器件的研究正在進行中,搶先一步投入應用,將是國產MEMS彎道超車的好時機。另外,將多種單一功能傳感器組合成多功能合一的傳感器模組,再進行集成一體化,也是MEMS產業新機會。提高自主創新意識,加強創新能力,也不是那么的遙遠。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。福建MEMS微納米加工規格柔性電極的生物相容性表面改性...
通過MEMS技術制作的生物傳感器,圍繞細胞分選檢測、生物分子檢測、人工聽覺微系統等方向,突破了高通量細胞圖形化、片上細胞聚焦分選、耳蝸內聲電混合刺激、高時空分辨率相位差分檢測等一批具有自主知識產權的關鍵技術,取得了一批原創性成果,研制了具有世界很高水平的高通量原位細胞多模式檢測系統、流式細胞儀、系列流式細胞檢測芯片等檢測儀器,打破了相關領域國際廠商的技術封鎖和壟斷。總之,面向醫療健康領域的重大需求,經過多年持續的努力,我們取得一系列具有國際先進水平的科研成果,部分技術處于國際前列地位,其中多項技術尚屬國際開創。MEMS的超透鏡是什么?黑龍江MEMS微納米加工按需定制 MEMS四種刻蝕工藝的不...
MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發的腦機接口用MEA(微電極陣列)柔性電極,采用聚酰亞胺或PDMS作為柔性基底,通過光刻、金屬蒸鍍與電化學沉積工藝,構建高密度“觸凸”式電極陣列。電極點直徑可縮至20微米,間距50微米,表面修飾PEDOT:PSS導電聚合物,電荷注入容量(CIC)達2mC/cm2,信噪比(SNR)提升至25dB以上。制造過程中,通過激光切割與等離子體鍵合技術,實現電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設計,例如針對癲癇監測的16通道電極,植入后機械應力降低70%,使用壽命延長至3年。此外,電極陣列可集成于類***培養芯片,實時監測神經元放電頻率與網絡同步性,為神經退行...