福建MEMS微納米加工的生物傳感器

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。磁傳感器和MEMS磁傳感器有什么區(qū)別？福建MEMS微納米加工的生物傳感器

物聯(lián)網(wǎng)普及極大拓展MEMS應(yīng)用場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)可以分為四層：感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，MEMS器件是物聯(lián)網(wǎng)感知層重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)智能終端設(shè)備普及，推動(dòng)MEMS需求放量，據(jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)GSMA統(tǒng)計(jì)，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已從2010年的20億臺(tái)，增長(zhǎng)到2019年的120億臺(tái)，未來(lái)受益于5G商用化和WiFi 6的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)潛力巨大，GSMA預(yù)測(cè)，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到246億臺(tái)，2019到2025年將保持12.7%的復(fù)合增長(zhǎng)率。山東MEMS微納米加工功能太赫茲柔性電極以 PI 為基底構(gòu)建雙面結(jié)構(gòu)，適用于非侵入式生物檢測(cè)與材料無(wú)損探測(cè)。

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)。

熱敏柔性電極的PI三明治結(jié)構(gòu)加工技術(shù)：熱敏柔性電極采用PI（聚酰亞胺）三明治結(jié)構(gòu)，底層PI作為柔性基板，中間層為金屬電極，上層PI實(shí)現(xiàn)絕緣保護(hù)，開(kāi)窗漏出Pad引線位置，兼具柔韌性與電學(xué)性能。加工過(guò)程中，首先在25μm厚度的PI基板上通過(guò)濺射沉積5μm厚度的銅/金電極層，利用光刻膠作為掩膜進(jìn)行濕法刻蝕，形成10-50μm寬度的電極圖案，線條邊緣粗糙度＜1μm；然后涂覆10μm厚度的PI絕緣層，通過(guò)激光切割開(kāi)設(shè)引線窗口，窗口定位精度±5μm；***經(jīng)300℃高溫亞胺化處理，提升層間結(jié)合力（剝離強(qiáng)度＞10N/cm）。該電極的彎曲半徑可達(dá)5mm，耐彎折次數(shù)＞10萬(wàn)次，表面電阻＜5Ω/□，適用于可穿戴體溫監(jiān)測(cè)、心率傳感器等設(shè)備。在醫(yī)療領(lǐng)域，用于術(shù)后傷口熱敷的柔性加熱電極，可通過(guò)調(diào)節(jié)輸入電壓實(shí)現(xiàn)37-42℃精細(xì)控溫，溫度均勻性誤差＜±0.5℃，避免局部過(guò)熱損傷組織。公司支持電極圖案的個(gè)性化設(shè)計(jì)，可集成熱電偶、NTC熱敏電阻等傳感器，實(shí)現(xiàn)“感知-驅(qū)動(dòng)”一體化，推動(dòng)柔性電子技術(shù)在醫(yī)療健康與智能設(shè)備中的廣泛應(yīng)用。PVD磁控濺射、PECVD氣相沉積、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕是構(gòu)成MEMS技術(shù)的必備工藝。

PDMS金屬流道芯片的復(fù)合加工工藝：PDMS金屬流道芯片通過(guò)在柔性PDMS流道內(nèi)集成金屬鍍層，實(shí)現(xiàn)流體控制與電信號(hào)檢測(cè)的一體化設(shè)計(jì)。加工流程包括：首先利用軟光刻技術(shù)在硅模上制備50-200μm寬度的流道結(jié)構(gòu)，澆筑PDMS預(yù)聚體并固化成型；然后通過(guò)氧等離子體處理流道表面，使其親水化以促進(jìn)金屬前驅(qū)體吸附；采用磁控濺射技術(shù)沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層，經(jīng)化學(xué)鍍?cè)龊裰?-5μm，形成連續(xù)導(dǎo)電流道；***與PET基板通過(guò)等離子體鍵合密封，確保流體無(wú)泄漏。金屬流道的表面粗糙度＜50nm，電阻＜10Ω/cm，適用于電化學(xué)檢測(cè)、電滲泵驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。典型應(yīng)用如微流控電化學(xué)傳感器，在10μL/min流速下，對(duì)葡萄糖的檢測(cè)靈敏度達(dá)50μA?mM?1?cm?2，線性范圍0.1-20mM，檢測(cè)下限＜50μM。公司開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)流道尺寸的精細(xì)控制（誤差＜±2%），并支持金屬層圖案化設(shè)計(jì)，如叉指電極、螺旋流道等，滿足不同傳感器的定制需求，為生物檢測(cè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供了柔性化、集成化的解決方案。MEMS的繼電器與開(kāi)關(guān)是什么？?jī)?nèi)蒙古MEMS微納米加工材料

熱壓印技術(shù)支持 PMMA/COC 等材料微結(jié)構(gòu)快速成型，較注塑工藝縮短工期并降低成本。福建MEMS微納米加工的生物傳感器

高壓SOI工藝在MEMS芯片中的應(yīng)用創(chuàng)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(shù)，公司在0.18μm節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射與開(kāi)關(guān)電路的集成創(chuàng)新。通過(guò)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(dá)200V以上，漏電流＜1nA，適用于神經(jīng)電刺激、超聲驅(qū)動(dòng)等高壓場(chǎng)景。在神經(jīng)電子芯片中，高壓SOI工藝實(shí)現(xiàn)了128通道**驅(qū)動(dòng)，每通道輸出脈沖寬度1-1000μs可調(diào)，幅度0-100V可控，脈沖邊沿抖動(dòng)＜5ns，確保精細(xì)的神經(jīng)信號(hào)調(diào)制。與傳統(tǒng)體硅工藝相比，SOI芯片的寄生電容降低40%，功耗節(jié)省30%，芯片面積縮小50%。公司優(yōu)化了SOI晶圓的鍵合與減薄工藝，將襯底厚度控制在100μm以下，支持芯片的柔性化封裝。該技術(shù)突破了高壓器件與低壓電路的集成瓶頸，推動(dòng)MEMS芯片向高集成度、高可靠性方向發(fā)展，在植入式醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制傳感器等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。福建MEMS微納米加工的生物傳感器