MEMS技術的主要分類:生物MEMS技術是用MEMS技術制造的化學/生物微型分析和檢測芯片或儀器,統稱為Bio-sensor技術,是一類在襯底上制造出的微型驅動泵、微控制閥、通道網絡、樣品處理器、混合池、計量、增擴器、反應器、分離器以及檢測器等元器件并集成為多功能芯片。可以實現樣品的進樣、稀釋、加試劑、混合、增擴、反應、分離、檢測和后處理等分析全過程。它把傳統的分析實驗室功能微縮在一個芯片上。生物MEMS系統具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統與外部連接少、實時通信、連續檢測的特點。國際上生物MEMS的研究已成為熱點,不久將為生物、化學分析系統帶來一...
加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結構為主的技術,可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質量塊(proofmass)。質量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當感應到加速度時,質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能,如果采用電容式傳感結構(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結構可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加...
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流速下...
基于MEMS技術的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,然后通過外加一正電壓產生聲波,并通過襯底進行傳播,然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應,其設計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地,無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結構,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改變聲表面波的速度來實現頻率的變化。 無線無源聲表面波系統包:發射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發射器和接收器組合成收發器或者解讀器的...
MEA柔性電極:MEMS工藝開發的MEA(微電極陣列)柔性電極,是腦機接口(BCI)與類***電生理研究的**技術載體。該電極采用超薄柔性基底材料(如聚酰亞胺或PDMS),厚度可精細控制在10-50微米范圍內,表面通過光刻與金屬沉積工藝集成高密度“觸凸”式微電極陣列。在腦機接口領域,柔性電極通過微創手術植入大腦皮層,用于癲癇病灶的精細定位與閉環電刺激***。在類***研究中,電極陣列與腦類***共培養系統結合,可長期監測神經元網絡的自發電活動與突觸可塑性變化,為阿爾茨海默病藥物篩選提供高分辨率電生理數據。此外,公司開發的“仿生褶皺結構”柔性電極,通過力學匹配設計進一步降低植入后的機械應力,延長...
微機電系統是指集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統,是一個智能系統。主要由傳感器、作動器和微能源三大部分組成。微機電系統具有以下幾個基本特點,微型化、智能化、多功能、高集成度。微機電系統。它是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統微機電系統。微機電系統涉及航空航天、信息通信、生物化學、醫療、自動控制、消費電子以及兵器等應用領域。微機電系統的制造工藝主要有集成電路工藝、微米/納米制造工藝、小機械工藝和其他特種加工工種。微機電系統技術基礎主要包括設計與仿真技術、材料與加工技術、封裝與裝配技術、測量與測試技術、集成與系統技術等。磁...
MEA柔性電極:MEMS工藝開發的MEA(微電極陣列)柔性電極,是腦機接口(BCI)與類***電生理研究的**技術載體。該電極采用超薄柔性基底材料(如聚酰亞胺或PDMS),厚度可精細控制在10-50微米范圍內,表面通過光刻與金屬沉積工藝集成高密度“觸凸”式微電極陣列。在腦機接口領域,柔性電極通過微創手術植入大腦皮層,用于癲癇病灶的精細定位與閉環電刺激***。在類***研究中,電極陣列與腦類***共培養系統結合,可長期監測神經元網絡的自發電活動與突觸可塑性變化,為阿爾茨海默病藥物篩選提供高分辨率電生理數據。此外,公司開發的“仿生褶皺結構”柔性電極,通過力學匹配設計進一步降低植入后的機械應力,延長...
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...
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。超聲影像 SoC 芯片采用 0.18mm 高壓 SOI 工藝,發射與開關復用設計節省面積并提升性能。北京MEMS微納米加工參考價MEA柔性電...
MEMS制作工藝-聲表面波器件SAW: 聲表面波是一種沿物體表面傳播的彈性波,它能夠在兼作傳聲介質和電聲換能材料的壓電基底材料表面進行傳播。它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬倍,而且在它的傳播路徑上容易取樣和進行處理。因此,用聲表面波去模擬電子學的各種功能,能使電子器件實現超小型化和多功能化。隨著微機電系統(MEMS)技術的發展進步,聲表面波研究向諸多領域進行延伸研究。上世紀90年代,已經實現了利用聲表面波驅動固體。進入二十一世紀,聲表面波SAW在微流體應用研究取得了巨大的發展。應用聲表面波器件可以實現固體驅動、液滴驅動、微加熱、微粒集聚\混合...
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。磁傳感器和MEMS磁傳感器有什么區別?吉林MEMS微納米加工銷售高壓SOI工藝在ME...
玻璃與硅片微流道精密加工:深圳市勃望初芯半導體科技有限公司依托深硅反應離子刻蝕(DRIE)技術,實現玻璃與硅片基材的高精度微流道加工。針對玻璃芯片,通過光刻掩膜與氫氟酸濕法刻蝕工藝,可制備深寬比達10:1、表面粗糙度低于50nm的微通道網絡,適用于高通量單細胞操控與生化反應腔構建。硅片加工則采用干法刻蝕結合等離子體表面改性技術,形成親疏水交替的微流道結構,提升毛細力驅動效率。例如,在核酸檢測芯片中,硅基微流道通過自驅動流體設計,無需外接泵閥即可完成樣本裂解、擴增與檢測全流程,檢測時間縮短至1小時以內,靈敏度達1拷貝/μL。此類芯片還可集成微加熱元件,實現PCR溫控精度±0.1℃,為分子診斷提供...
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流速下...
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...
加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結構為主的技術,可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質量塊(proofmass)。質量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當感應到加速度時,質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能,如果采用電容式傳感結構(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結構可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加...
MEMS具有以下幾個基本特點,微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產。MEMS技術的目標是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統。 MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域,幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域,如電子技術、機械技術、物理學、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等。MEMS是一個單獨的智能系統,可大批量生產,其系統尺寸在幾毫米乃至更小,其內部結構一般在微米甚至納米量級。例如,常見的MEMS產品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。微機電系統在國民經濟和更高級別的系統方面將有著廣泛的應用前景。主要民用領域是電子、醫學、工業、汽車和...
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...
MEMS制作工藝-太赫茲超導混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術: 太赫茲波是天文探測領域的重要波段,太赫茲波探測對提升人類認知宇宙的能力有重要意義。太赫茲超導混頻接收機是具有代表性的高靈敏天文探測設備。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統的關鍵組件。當前,太赫茲超導接收機多采用單獨的金屬喇叭天線和金屬封裝,很難進行高集成度陣列擴展。大規模太赫茲陣列接收機發展很大程度受到天線及芯片封裝技術的制約。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術的適合大規模太赫茲超導接收陣列應用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,及該天線與超導混頻芯片一體化封裝。通過電磁場理論分析、電磁場數值建模與...
加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結構為主的技術,可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質量塊(proofmass)。質量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當感應到加速度時,質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能,如果采用電容式傳感結構(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結構可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加...
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四種刻蝕工藝的不同需求: 絕緣層上的硅蝕刻即SOI器件刻蝕:先進的微機電組件包含精細的可移動性零組件,例如應用于加速計、陀螺儀、偏斜透鏡(tiltingmirrors).共振器(resonators)、閥門、泵、及渦輪葉片等組件的懸臂梁。這些許多的零組件,是以深硅蝕刻方法在晶圓的正面制造,接著藉由橫方向的等向性底部蝕刻的方法從基材脫離,此方法正是典型的表面細微加工技術。而此技術有一項特點是以掩埋的一層材料氧化硅作為針對非等向性蝕刻的蝕刻終止層,達成以等向性蝕刻實現組件與基材間脫離的結構(如懸臂梁)。由于二氧化硅在硅蝕刻工藝中,具有高蝕刻選擇比且在各種尺寸的絕緣層上硅晶材料可輕...
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...
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 M...
高壓SOI工藝在MEMS芯片中的應用創新:高壓SOI(絕緣體上硅)工藝是制備高耐壓、低功耗MEMS芯片的**技術,公司在0.18μm節點實現了發射與開關電路的集成創新。通過SOI襯底的埋氧層(厚度1μm)隔離高壓器件與低壓控制電路,耐壓能力達200V以上,漏電流<1nA,適用于神經電刺激、超聲驅動等高壓場景。在神經電子芯片中,高壓SOI工藝實現了128通道**驅動,每通道輸出脈沖寬度1-1000μs可調,幅度0-100V可控,脈沖邊沿抖動<5ns,確保精細的神經信號調制。與傳統體硅工藝相比,SOI芯片的寄生電容降低40%,功耗節省30%,芯片面積縮小50%。公司優化了SOI晶圓的鍵合與減薄工藝...
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。微流控與金屬片電極鑲嵌工藝,解決流道與電極集成的接觸電阻問題并提升檢測穩定性。MEMS微納米加工哪里有MEA柔性電極的...
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...
弧形柱子點陣的微納加工技術:弧形柱子點陣結構在細胞黏附、流體動力學調控中具有重要應用,公司通過激光直寫與反應離子刻蝕(RIE)技術實現該結構的精密加工。首先利用激光直寫系統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...
超薄PDMS與光學玻璃的鍵合工藝優化:超薄PDMS(100μm以上)與光學玻璃的鍵合技術實現了柔性微流控芯片與高透光基板的集成,適用于熒光顯微成像、單細胞觀測等場景。鍵合前,PDMS基板經氧等離子體處理(功率50W,時間20秒)實現表面羥基化,光學玻璃通過UV-Ozone清洗去除有機物污染;然后在潔凈環境下對準貼合,施加0.2MPa壓力并室溫固化2小時,形成不可逆共價鍵,透光率>95%@400-800nm,鍵合界面缺陷率<1%。超薄PDMS的柔韌性(彈性模量1-3MPa)可減少玻璃基板的應力集中,耐彎曲半徑>10mm,適用于動態培養環境下的細胞觀測。在單分子檢測芯片中,鍵合后的玻璃表面可直接進...
在腦科學與精細醫療領域,公司開發的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝,兼具物相容性與高導電性,可定制化設計“觸凸”電極陣列,***降低植入式腦機接口的手術創傷,同時提升神經信號采集的信噪比。針對藥物遞送與檢測需求,通過干濕結合刻蝕技術制備的微針器件,既可實現組織間液的無痛提取,又能集成電化學傳感功能,為糖尿病動態監測、透皮給藥系統提供硬件支持。此外,公司**的MEMS多重轉印工藝,可將光刻硅片模板快速轉化為PMMA、COC等硬質塑料芯片,支持10個工作日內完成從設計圖紙到塑料芯片成型的全流程,極大加速微流控產品的研發驗證周期。多圖拼接測量技術通過 SEM 圖像融合,實現大尺寸微納結構的亞微米級...
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的磁敏感器是什么?個性化MEMS微納米加工之聲表面波器件加工 MEMS制作...