超聲影像芯片的全集成MEMS設計與性能突破:針對超聲PZT換能器及CMUT/PMUT新型傳感器的收發需求,公司開發了**SoC超聲收發芯片,采用0.18mm高壓SOI工藝實現發射與開關復用,大幅節省芯片面積的同時提升性能。在發射端,通過MEMS高壓驅動電路設計,實現±100V峰值輸出電壓與1A持續輸出電流,較TI同類產品提升30%,滿足深部組織成像的能量需求;接收端集成12位ADC,采樣率可達100Msps,信噪比(SNR)達73.5dB,有效提升弱信號檢測能力。芯片采用多層金屬布線與硅通孔(TSV)技術,實現3D堆疊集成,封裝尺寸較傳統方案縮小40%。在二次諧波抑制方面,通過優化版圖布局與寄...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
MEMS制作工藝-太赫茲特性: 1.相干性由于它是由相千電流驅動的電偶極子振蕩產生,或又相千的激光脈沖通過非線性光學頻率差頻產生,因此有很好的相干性。THz的相干測量技術能夠直接測量電場振幅和相位,從而方便提取檢測樣品的折射率,吸收系數等。 2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級,遠小于X射線的10^3量級,不易破壞被檢測的物質,適合于生物大分子與活性物質結構的研究。 3.穿透性:THz輻射對于很多非極性物質,如塑料,紙箱,布料等包裝材料有很強的穿透能力,在環境控制與安全方面能有效發揮作用 4.吸收性:大多數極性分子對THz有強烈的吸收作用,可以用來進行醫療...
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...
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...
微針器件的干濕法刻蝕與集成傳感:基于MEMS干濕法混合刻蝕工藝,公司開發出多尺度微針器件。通過光刻膠模板與各向異性刻蝕,制備前列曲率半徑<100nm、高度500微米的中空微針陣列,可無創穿透表皮提取組織間液。結合微注塑工藝,在微針內部集成直徑10微米的流體通道,實現5分鐘內采集3μL樣本,用于連續血糖監測(誤差±0.2mmol/L)。在透皮給藥領域,載藥微針采用可降解PLGA涂層,載藥率超90%,釋放動力學可控至24小時線性釋放。同時,微針表面通過濺射工藝沉積金納米層,集成阻抗傳感模塊,可實時檢測炎癥因子(如CRP),檢測限低至0.1pg/mL。此類器件與微流控芯片聯用,可在15分鐘內完成“采...
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-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,它的作用是實現聲一電換能。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)通過逆壓電效應將愉入的電信號轉變成聲信號,此聲信號沿基片表面傳播,然后由基片右邊的換能器(輸出換能器)將聲信號轉變成電信號輸出。整個聲表面波器件的功能是通過對在壓電基片上傳播的聲信號進行各種處理,并利用聲一電換能器的特性來完成的。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。山東MEMS微納米加...
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。 超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實并不復雜。四川MEMS微納米加工市場 MEM...
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。PVD磁...
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的深硅刻蝕是什么?海南MEMS微納米加工批發 MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點: 1.聲表面波具有...
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...
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...
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,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、醫療等領域具有廣泛應用前景,如柔性電子顯示器、有機發光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼(SkinPatches)等。與傳統IC技術一樣,制造工藝和裝備也是柔性電子技術發展的主要驅動力。柔性電子制造技術水平指標包括芯片特征尺寸和基板面積大小,其關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。 超聲影像 SoC 芯片采用 0.18mm 高壓 SO...
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...
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。汽車上的...
MEMS多重轉印工藝與硬質塑料芯片快速成型:針對硬質塑料芯片的快速開發需求,公司**MEMS多重轉印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結構(精度±1μm)轉印至PMMA、COC等工程塑料,10個工作日內即可完成從設計到成品的全流程交付。以器官芯片為例,該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網絡與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測試時,數據重復性較傳統方法提升80%。此外,COP材質芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質結晶的**載體。該技術還支持復雜三維結構加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細調控細胞剪切力,提升原代肝細胞活性至95%以上。...
硅基金屬電極加工工藝與生物相容性優化:在硅片、LN(鈮酸鋰)、LT(鉭酸鋰)、藍寶石、石英等基板上加工金屬電極,需兼顧電學性能與生物相容性。公司采用濺射沉積與剝離工藝,首先在基板表面沉積50-200nm的鈦/金種子層,增強金屬與基板的附著力;然后旋涂光刻膠并曝光顯影,形成電極圖案;再濺射1-5μm厚度的金/鉑金屬層,***通過**剝離得到完整電極結構。電極線條寬度可控制在10-500μm,邊緣粗糙度<5μm,接觸電阻<1Ω?cm2。針對植入式醫療器件,表面采用聚乙二醇(PEG)涂層處理,通過硅烷偶聯劑共價鍵合,涂層厚度5-10nm,可將蛋白吸附量降低90%以上,炎癥反應發生率下降60%。該技術...
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。隨著科技的不斷進步,MEMS 微納米加工的精度正在持續提高,趨近于原子級別的操控。中國香港MEMS微納米加工模型設計MEMS技術的主要分類:...
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...
硅基金屬電極加工工藝與生物相容性優化:在硅片、LN(鈮酸鋰)、LT(鉭酸鋰)、藍寶石、石英等基板上加工金屬電極,需兼顧電學性能與生物相容性。公司采用濺射沉積與剝離工藝,首先在基板表面沉積50-200nm的鈦/金種子層,增強金屬與基板的附著力;然后旋涂光刻膠并曝光顯影,形成電極圖案;再濺射1-5μm厚度的金/鉑金屬層,***通過**剝離得到完整電極結構。電極線條寬度可控制在10-500μm,邊緣粗糙度<5μm,接觸電阻<1Ω?cm2。針對植入式醫療器件,表面采用聚乙二醇(PEG)涂層處理,通過硅烷偶聯劑共價鍵合,涂層厚度5-10nm,可將蛋白吸附量降低90%以上,炎癥反應發生率下降60%。該技術...
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...