MEMS微纳加工的产业化能力与技术储备:公司在MEMS微纳加工领域构建了完整的技术体系与产业化能力,涵盖从设计仿真(使用COMSOL、Lumerical等软件)到工艺开发(10+种主流加工工艺)、批量生产(万级洁净车间,月产能50,000片)的全链条服务。技术储备方面,持续投入下一代微纳加工技术,包括:①纳米压印技术实现10nm级结构复制,支持单分子测序芯片开发;②激光诱导正向转移(LIFT)技术实现金属电极的无掩膜直写,加工速度提升5倍;③可降解聚合物加工工艺,开发聚乳酸基微流控芯片,适用于体内短期植入检测。在设备端,引进了电子束曝光机(分辨率5nm)、电感耦合等离子体刻蚀机(ICP,刻蚀速率20μm/min)、全自动键合机(对准精度±1μm)等装备,构建了快速打样与规模生产的柔性制造平台。未来,公司将聚焦“微纳加工+生物传感+智能集成”的战略方向,推动MEMS技术在精细医疗、环境监测、消费电子等领域的深度应用,通过持续创新保持技术**地位,成为全球先进的微纳器件解决方案供应商。金属流道 PDMS 芯片与 PET 基板键合,实现柔性微流控芯片与刚性电路的高效集成。国产MEMS微纳米加工发展现状
射频MEMS器件分为MEMS滤波器、MEMS开关、MEMS谐振器等。射频前端模组主要由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等器件组成,其中滤波器是射频前端中重要的分立器件,滤波器的工艺就是MEMS,在射频前端模组中占比超过50%,主要由村田制作所等国外公司生产。因为没有适用的国产5GMEMS滤波器,因此华为手机只能用4G,也是这个原因,可见MEMS滤波器的重要性。滤波器(SAW、BAW、FBAR等),负责接收通道的射频信号滤波,将接收的多种射频信号中特定频率的信号输出,将其他频率信号滤除。以SAW声表面波为例,通过电磁信号-声波-电磁信号的两次转换,将不受欢迎的频率信号滤除。浙江多功能MEMS微纳米加工超薄石英玻璃双面套刻加工技术,在 100μm 以上基板实现微流道与金属电极的高精度集成。
MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测:
光电导取样光电导取样是基于光导天线(photoconductiveantenna,PCA)发射机理的逆过程发展起来的一种探测THz脉冲信号的探测技术。如要对THz脉冲信号进行探测,首先,需将一个未加偏置电压的PCA放置于太赫兹光路之中,以便于一个光学门控脉冲(探测脉冲)对其门控。其中,这个探测脉冲和泵浦脉冲有可调节的时间延迟关系,而这个关系可利用一个延迟线来加以实现,尔后,用一束探测脉冲打到光电导介质上,这时在介质中能够产生出电子-空穴对(自由载流子),而此时同步到达的太赫兹脉冲则作为加在PCA上的偏置电场,以此来驱动那些载流子运动,从而在PCA中形成光电流。用一个与PCA相连的电流表来探测这个电流即可,
高压SOI工艺在MEMS芯片中的应用创新:高压SOI(绝缘体上硅)工艺是制备高耐压、低功耗MEMS芯片的**技术,公司在μm节点实现了发射与开关电路的集成创新。通过SOI衬底的埋氧层(厚度1μm)隔离高压器件与低压控制电路,耐压能力达200V以上,漏电流<1nA,适用于神经电刺激、超声驱动等高压场景。在神经电子芯片中,高压SOI工艺实现了128通道**驱动,每通道输出脉冲宽度1-1000μs可调,幅度0-100V可控,脉冲边沿抖动<5ns,确保精细的神经信号调制。与传统体硅工艺相比,SOI芯片的寄生电容降低40%,功耗节省30%,芯片面积缩小50%。公司优化了SOI晶圆的键合与减薄工艺,将衬底厚度控制在100μm以下,支持芯片的柔性化封装。该技术突破了高压器件与低压电路的集成瓶颈,推动MEMS芯片向高集成度、高可靠性方向发展,在植入式医疗设备、工业控制传感器等领域具有广阔应用前景。 128 像素视网膜假体芯片已批量交付,临床前实验针对视网膜病变患者重建基本视力。
加速度传感器是很早广泛应用的MEMS之一。MEMS,作为一个机械结构为主的技术,可以通过设计使一个部件(图中橙色部件)相对底座substrate产生位移(这也是绝大部分MEMS的工作原理),这个部件称为质量块(proofmass)。质量块通过锚anchor,铰链hinge,或弹簧spring与底座连接。铰链或悬臂梁部分固定在底座。当感应到加速度时,质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能,如果采用电容式传感结构(电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响),电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积,提高测量精度,降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。台阶仪与 SEM 测量技术确保微纳结构尺寸精度,支撑深硅刻蚀、薄膜沉积等工艺质量管控。山西MEMS微纳米加工之声表面波器件加工
柔性电极表面改性技术通过 PEG 复合涂层,降低蛋白吸附 90% 并提升体内植入生物相容性。国产MEMS微纳米加工发展现状
MEMS超表面对特性的调控:
1.超表面meta-surface对偏振的调控:在偏振方面,超表面可实现偏振转换、旋光、矢量光束产生等功能。
2.超表面meta-surface对振幅的调控。超表面可以实现光的非对称透过、消反射、增透射、磁镜、类EIT效应等。
3.超表面meta-surface对频率的调控。超表面的微结构在共振情况下可实现较强的局域场增强,利用这些局域场增大效应,可以实现非线性信号或荧光信号的增强。在可见光波段,不同频率的光对应不同的颜色,超表面的频率选择特性可以用于实现结构色。
我们在自然界中看到的颜色从产生原理上可以分为两大类,一类是由材料的反射、吸收、散射等特性决定的颜色,比如常见的颜料、塑料袋的颜色等;另一类是由物质的结构,而不是其所用材料来决定的颜色,即所谓的结构色,比如蝴蝶的颜色、某些鱼类的颜色等。人们利用超表面,可以通过改变其结构单元的尺寸、形状等几何参数来实现对超表面的颜色的自由调控,可用于高像素成像、可视化生物传感Bio-sensor等领域。 国产MEMS微纳米加工发展现状