MEMS制作工藝柔性電子出現(xiàn)的意義:柔性電子技術(shù)有可能帶來一場電子技術(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《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,與人類基因組草圖、生物克隆技術(shù)等重大發(fā)現(xiàn)并列。美國科學(xué)家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學(xué)家白川英樹由于他們在導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎。
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,同時橫跨半導(dǎo)體、封測、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、制造等各個領(lǐng)域的應(yīng)用重要性日益凸顯,已成為世界多國和跨國企業(yè)競相發(fā)展的前沿技術(shù)。美國、歐盟、英國、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,旨在未來的柔性電子研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)。 可降解聚合物加工工藝儲備,為體內(nèi)短期植入檢測芯片提供生物相容性材料解決方案。天津MEMS微納米加工私人定做
在MEMS微納加工領(lǐng)域,公司通過“材料創(chuàng)新+工藝突破”雙輪驅(qū)動,為醫(yī)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(chǎn)線,可加工玻璃、硅片、PDMS、硬質(zhì)塑料等多種基材的微納結(jié)構(gòu),覆蓋從納米級(0.5-5μm)到百微米級(10-100μm)的尺度需求。其**技術(shù)包括深硅刻蝕、親疏水改性、多重轉(zhuǎn)印工藝等,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)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(jī)接口、類***電生理研究、微針給藥等前沿醫(yī)療應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。本地MEMS微納米加工的微流控芯片臺階儀與 SEM 測量技術(shù)確保微納結(jié)構(gòu)尺寸精度,支撐深硅刻蝕、薄膜沉積等工藝質(zhì)量管控。
PDMS金屬流道芯片的復(fù)合加工工藝:
PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內(nèi)集成金屬鍍層,實現(xiàn)流體控制與電信號檢測的一體化設(shè)計。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)鍍增厚至1-5μm,形成連續(xù)導(dǎo)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(xué)檢測、電滲泵驅(qū)動等場景。典型應(yīng)用如微流控電化學(xué)傳感器,在10μL/min流速下,對葡萄糖的檢測靈敏度達(dá)50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測下限<50μM。公司開發(fā)的自動化生產(chǎn)線可實現(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,如叉指電極、螺旋流道等,滿足不同傳感器的定制需求,為生物檢測與環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域提供了柔性化、集成化的解決方案。
通過MEMS技術(shù)制作的生物傳感器,圍繞細(xì)胞分選檢測、生物分子檢測、人工聽覺微系統(tǒng)等方向,突破了高通量細(xì)胞圖形化、片上細(xì)胞聚焦分選、耳蝸內(nèi)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(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),取得了一批原創(chuàng)性成果,研制了具有世界很高水平的高通量原位細(xì)胞多模式檢測系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀、系列流式細(xì)胞檢測芯片等檢測儀器,打破了相關(guān)領(lǐng)域國際廠商的技術(shù)封鎖和壟斷??傊嫦蜥t(yī)療健康領(lǐng)域的重大需求,經(jīng)過多年持續(xù)的努力,我們?nèi)〉靡幌盗芯哂袊H先進(jìn)水平的科研成果,部分技術(shù)處于國際前列地位,其中多項技術(shù)尚屬國際開創(chuàng)。MEMS常見的產(chǎn)品-聲學(xué)傳感器。
MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測:
光電導(dǎo)取樣光電導(dǎo)取樣是基于光導(dǎo)天線(photoconductiveantenna,PCA)發(fā)射機(jī)理的逆過程發(fā)展起來的一種探測THz脈沖信號的探測技術(shù)。如要對THz脈沖信號進(jìn)行探測,首先,需將一個未加偏置電壓的PCA放置于太赫茲光路之中,以便于一個光學(xué)門控脈沖(探測脈沖)對其門控。其中,這個探測脈沖和泵浦脈沖有可調(diào)節(jié)的時間延遲關(guān)系,而這個關(guān)系可利用一個延遲線來加以實現(xiàn),爾后,用一束探測脈沖打到光電導(dǎo)介質(zhì)上,這時在介質(zhì)中能夠產(chǎn)生出電子-空穴對(自由載流子),而此時同步到達(dá)的太赫茲脈沖則作為加在PCA上的偏置電場,以此來驅(qū)動那些載流子運動,從而在PCA中形成光電流。用一個與PCA相連的電流表來探測這個電流即可, MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求。廣西MEMS微納米加工批發(fā)
電子束光刻是 MEMS 微納米加工中一種高分辨率的加工方法,能制造出極其微小的結(jié)構(gòu)。天津MEMS微納米加工私人定做
MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發(fā)的腦機(jī)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(xué)沉積工藝,構(gòu)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(dǎo)電聚合物,電荷注入容量(CIC)達(dá)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(shù),實現(xiàn)電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設(shè)計,例如針對癲癇監(jiān)測的16通道電極,植入后機(jī)械應(yīng)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(yǎng)芯片,實時監(jiān)測神經(jīng)元放電頻率與網(wǎng)絡(luò)同步性,為神經(jīng)退行性疾病研究提供動態(tài)數(shù)據(jù)支持。天津MEMS微納米加工私人定做