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湖南多功能MEMS微納米加工

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-17

MEMS組合慣性傳感器不是一種新的MEMS傳感器類型,而是指加速度傳感器、陀螺儀、磁傳感器等的組合,利用各種慣性傳感器的特性,立體運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)。組合慣性傳感器的一個(gè)被廣為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域就是慣性導(dǎo)航,比如飛機(jī)/導(dǎo)彈飛行控制、姿態(tài)控制、偏航阻尼等控制應(yīng)用、以及中程導(dǎo)彈制導(dǎo)、慣性GPS導(dǎo)航等制導(dǎo)應(yīng)用。

慣性傳感器分為兩大類:一類是角速率陀螺;另一類是線加速度計(jì)。角速率陀螺又分為:機(jī)械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑氣浮角速率陀螺;撓性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球諧振角速率陀螺等);光纖角速率陀螺;激光角速率陀螺等。線加速度計(jì)又分為:機(jī)械式線加速度計(jì);撓性線加速度計(jì);MEMS硅﹑石英線加速度計(jì)(含壓阻﹑壓電線加速度計(jì));石英撓性線加速度計(jì)等。 MEMS聲表面波(即SAW)器件是什么?湖南多功能MEMS微納米加工

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新材料或?qū)⒊蔀閲?guó)產(chǎn)MEMS發(fā)展的新機(jī)會(huì)。截止到目前,硅基MEMS發(fā)展已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷程,如何提高產(chǎn)品性能、降低成本是全球企業(yè)都在思考的問(wèn)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(jìn)行中,搶先一步投入應(yīng)用,將是國(guó)產(chǎn)MEMS彎道超車的好時(shí)機(jī)。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(jìn)行集成一體化,也是MEMS產(chǎn)業(yè)新機(jī)會(huì)。提高自主創(chuàng)新意識(shí),加強(qiáng)創(chuàng)新能力,也不是那么的遙遠(yuǎn)。廣東MEMS微納米加工技術(shù)指導(dǎo)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)。

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MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點(diǎn):

1.由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導(dǎo)體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復(fù)性,易于大量生產(chǎn),而且當(dāng)使用某些單晶材料或復(fù)合材料時(shí),聲表面波器件具有極高的溫度穩(wěn)定性。

2.聲表面波器件的抗輻射能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)范圍很大,可達(dá)100dB。這是因?yàn)樗玫氖蔷w表面的彈性波而不涉及電子的遷移過(guò)程此外,在很多情況下,聲表面波器件的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很好的電磁波器件所能達(dá)到的水平。比如用聲表面波可以作成時(shí)間-帶寬乘積大于五千的脈沖壓縮濾波器,在UHF頻段內(nèi)可以作成Q值超過(guò)五萬(wàn)的諧振腔,以及可以作成帶外抑制達(dá)70dB、頻率達(dá)1低Hz的帶通濾波器

熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用:熱壓印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)PMMA、PS、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝,較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)勢(shì)。工藝流程包括:首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具,微結(jié)構(gòu)高度5-100μm,側(cè)壁垂直度>89°;然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上(如PMMA為110℃),在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板,冷卻后脫模。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的特征尺寸分辨率,流道尺寸誤差<±1%,適用于微流道、微孔陣列、透鏡陣列等結(jié)構(gòu)加工。以數(shù)字PCR芯片為例,熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列,單芯片可容納20,000個(gè)反應(yīng)單元,配合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的***定量,檢測(cè)靈敏度達(dá)0.1%突變頻率。公司開(kāi)發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換,支持小批量生產(chǎn)(100-10,000片),從設(shè)計(jì)圖紙到樣品交付**短*需10個(gè)工作日,較注塑縮短70%周期。此外,通過(guò)表面涂層處理(如疏水化、親水化),可定制芯片表面潤(rùn)濕性,滿足不同檢測(cè)場(chǎng)景的流體控制需求,成為研發(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。PDMS 金屬流道加工技術(shù)可在柔性流道內(nèi)沉積金屬鍍層,實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測(cè)與流體控制一體化。

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金屬流道PDMS芯片與PET基板的鍵合工藝:金屬流道PDMS芯片通過(guò)與帶有金屬結(jié)構(gòu)的PET基板鍵合,實(shí)現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的集成,兼具流體處理與電信號(hào)控制功能。鍵合前,PDMS流道采用氧等離子體活化處理(功率100W,時(shí)間30秒),使表面羥基化;PET基板通過(guò)電暈處理提升表面能,濺射1μm厚度的銅層并蝕刻形成電極圖案。鍵合過(guò)程在真空環(huán)境下進(jìn)行,施加0.5MPa壓力并保持30分鐘,形成化學(xué)共價(jià)鍵,剝離強(qiáng)度>5N/cm。金屬流道內(nèi)的電解液與外部電路通過(guò)鍵合區(qū)的Pad連接,接觸電阻<100mΩ,確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸。該技術(shù)應(yīng)用于微流控電化學(xué)檢測(cè)芯片時(shí),可在10μL的反應(yīng)體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步檢測(cè),如pH、離子濃度與氧化還原電位,檢測(cè)精度均優(yōu)于±1%。公司優(yōu)化了鍵合設(shè)備的溫度與壓力控制算法,將鍵合缺陷率(如氣泡、邊緣溢膠)降至0.5%以下,支持大規(guī)模量產(chǎn)。此外,PET基板的可裁剪性與低成本特性,使得該芯片適用于一次性檢測(cè)試劑盒,單芯片成本較玻璃/硅基方案降低60%,為POCT設(shè)備廠商提供了高性價(jià)比的集成方案。128 像素視網(wǎng)膜假體芯片已批量交付,臨床前實(shí)驗(yàn)針對(duì)視網(wǎng)膜病變患者重建基本視力。MEMSMEMS微納米加工哪里買

以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。湖南多功能MEMS微納米加工

基于MEMS技術(shù)的SAW器件:

聲表面波(SAW)傳感器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型微聲傳感器,是種用聲表面波器件作為傳感元件,將被測(cè)量的信息通過(guò)聲表面波器件中聲表面波的速度或頻率的變化反映出來(lái),并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的傳感器。聲表面波傳感器能夠精確測(cè)量物理、化學(xué)等信息(如溫度、應(yīng)力、氣體密度)。由于體積小,聲表面波器件被譽(yù)為開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線、小型傳感器的新紀(jì)元,同時(shí),其與集成電路兼容性強(qiáng),在模擬數(shù)字通信及傳感領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。聲表面波傳感器能將信號(hào)集中于基片表面、工作頻率高,具有極高的信息敏感精度,能迅速地將檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,具有實(shí)時(shí)信息檢測(cè)的特性,另外,聲表面波傳感器還具有微型化、集成化、無(wú)源、低成本、低功耗、直接頻率信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。 湖南多功能MEMS微納米加工