物联网普及极大拓展MEMS应用场景。物联网的产业架构可以分为四层:感知层、传输层、平台层和应用层,MEMS器件是物联网感知层重要组成部分。物联网的发展带动智能终端设备普及,推动MEMS需求放量,据全球移动通信系统协会GSMA统计,全球物联网设备数量已从2010年的20亿台,增长到2019年的120亿台,未来受益于5G商用化和WiFi 6的发展,物联网市场潜力巨大,GSMA预测,到2025年全球物联网设备将达到246亿台,2019到2025年将保持12.7%的复合增长率。汽车上的MEMS传感器有哪些?中国香港MEMS微纳米加工批发
超声影像芯片的全集成MEMS设计与性能突破:针对超声PZT换能器及CMUT/PMUT新型传感器的收发需求,公司开发了**SoC超声收发芯片,采用0.18mm高压SOI工艺实现发射与开关复用,大幅节省芯片面积的同时提升性能。在发射端,通过MEMS高压驱动电路设计,实现±100V峰值输出电压与1A持续输出电流,较TI同类产品提升30%,满足深部组织成像的能量需求;接收端集成12位ADC,采样率可达100Msps,信噪比(SNR)达73.5dB,有效提升弱信号检测能力。芯片采用多层金属布线与硅通孔(TSV)技术,实现3D堆叠集成,封装尺寸较传统方案缩小40%。在二次谐波抑制方面,通过优化版图布局与寄生参数补偿,将5MHz信号的二次谐波降至-40dBc,优于行业基准-45dBc,***提升图像分辨率。目前TX芯片已完成流片,与掌上超声企业合作开发便携式超声设备,可实现腹部、心血管等部位的实时成像,探头尺寸*30mm×20mm,重量<50g,推动超声诊断设备向小型化、智能化迈进,助力基层医疗场景普及。上海MEMS微纳米加工之SAW器件超声芯片封装采用三维堆叠技术,缩小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,优化成像质量。
MEMS制作工艺ICP深硅刻蚀:
在半导体制程中,单晶硅与多晶硅的刻蚀通常包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种方法各有优劣,各有特点。湿法刻蚀即利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光刻胶掩膜覆盖的部分,而达到刻蚀的目的。因为湿法刻蚀是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿法刻蚀过程为等向性。
湿法刻蚀过程可分为三个步骤:
1)化学刻蚀液扩散至待刻蚀材料之表面;
2)刻蚀液与待刻蚀材料发生化学反应;3)反应后之产物从刻蚀材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出。湿法刻蚀之所以在微电子制作过程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的刻蚀选择比等优点。
但相对于干法刻蚀,除了无法定义较细的线宽外,湿法刻蚀仍有以下的缺点:
1)需花费较高成本的反应溶液及去离子水;
2)化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;
3)光刻胶掩膜附着性问题;
4)气泡形成及化学腐蚀液无法完全与晶片表面接触所造成的不完全及不均匀的刻蚀
基于MEMS技术的SAW器件的工作模式和原理:
声表面波器件一般使用压电晶体(例如石英晶体等)作为媒介,然后通过外加一正电压产生声波,并通过衬底进行传播,然后转换成电信号输出。声表面波传感器中起主导作用的主要是压电效应,其设计时需要考虑多种因素:如相对尺寸、敏感性、效率等。一般地,无线无源声表面波传感器的信号频率范围从40MHz到几个GHz。图2所示为声表面波传感器常见的结构,主要部分包括压电衬底天线、敏感薄膜、IDT等。传感器的敏感层通过改变声表面波的速度来实现频率的变化。
无线无源声表面波系统包:发射器、接收器、声表面波器件、通信频道。发射器和接收器组合成收发器或者解读器的单一模块。图3为声表面波系统及其相互关联的基础部件。解读器将功率传送给声表面波器件,该功率可以是收发器输入的连续波,脉冲或者喝啾。一般地,声表面波器件获得的功率大小具有一定限制,以降低发射功率,从而得到相同平均功率的喝啾。根据各向同性的辐射体,接收的信号一般能通过高效的辐射功率天线发射。 多图拼接测量技术通过 SEM 图像融合,实现大尺寸微纳结构的亚微米级精度全景表征。
弧形柱子点阵的微纳加工技术:弧形柱子点阵结构在细胞黏附、流体动力学调控中具有重要应用,公司通过激光直写与反应离子刻蚀(RIE)技术实现该结构的精密加工。首先利用激光直写系统在光刻胶上绘制弧形轨迹,**小曲率半径可达5μm,线条宽度10-50μm;然后通过RIE刻蚀硅片或石英基板,刻蚀速率50-200nm/min,侧壁弧度偏差<±2°。柱子高度50-500μm,间距20-100μm,阵列密度可达10⁴个/cm²。在细胞培养芯片中,弧形柱子表面通过RGD多肽修饰,促进成纤维细胞沿曲率方向铺展,细胞取向率提升70%,用于肌腱组织工程研究。在微流控芯片中,弧形柱子阵列可降低流体阻力30%,减少气泡滞留,适用于高通量液滴生成系统,液滴尺寸变异系数<5%。公司开发的弧形结构设计软件,支持参数化建模与加工路径优化,将设计到加工的周期缩短至3个工作日。该技术突破了传统直柱结构的局限性,为仿生微环境构建与流体控制提供了灵活的设计空间,在生物医学工程与微流控器件中具有广泛应用前景。微流控与金属片电极镶嵌工艺,解决流道与电极集成的接触电阻问题并提升检测稳定性。重庆定制MEMS微纳米加工
MEMS的超材料介绍与讲解。中国香港MEMS微纳米加工批发
金属流道PDMS芯片与PET基板的键合工艺:金属流道PDMS芯片通过与带有金属结构的PET基板键合,实现柔性微流控芯片与刚性电路的集成,兼具流体处理与电信号控制功能。键合前,PDMS流道采用氧等离子体活化处理(功率100W,时间30秒),使表面羟基化;PET基板通过电晕处理提升表面能,溅射1μm厚度的铜层并蚀刻形成电极图案。键合过程在真空环境下进行,施加0.5MPa压力并保持30分钟,形成化学共价键,剥离强度>5N/cm。金属流道内的电解液与外部电路通过键合区的Pad连接,接触电阻<100mΩ,确保信号稳定传输。该技术应用于微流控电化学检测芯片时,可在10μL的反应体系内实现多参数同步检测,如pH、离子浓度与氧化还原电位,检测精度均优于±1%。公司优化了键合设备的温度与压力控制算法,将键合缺陷率(如气泡、边缘溢胶)降至0.5%以下,支持大规模量产。此外,PET基板的可裁剪性与低成本特性,使得该芯片适用于一次性检测试剂盒,单芯片成本较玻璃/硅基方案降低60%,为POCT设备厂商提供了高性价比的集成方案。中国香港MEMS微纳米加工批发