智能手機迎5G換機潮,傳感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面,5G加速滲透,拉動智能手機市場恢復增長:今年10月份國內5G手機出貨量占比已達64%;智能手機整體出貨量方面,在5G的帶動下,根據IDC今年的預測,2021年智能手機出貨量相比2020年將增長11.6%,2020-2024年CAGR達5.2%。另一方面,單機傳感器和RFMEMS用量不斷提升,以iPhone為例,2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12,手機智能化程度不斷升,功能不斷豐富,指紋識別、3Dtouch、ToF、麥克風組合、深度感知(LiDAR)等功能的加入,使得傳感器數量(包含非MEMS傳感器)由當初的5個增加為原來的4倍至20個以上;5G升級帶來的頻段增加也有望明顯提升單機RF MEMS價值量。MEMS是一種現代化的制造技術。陜西MEMS微納米加工技術指導
MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發的腦機接口用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、金屬蒸鍍與電化學沉積工藝,構建高密度“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導電聚合物,電荷注入容量(CIC)達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,實現電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設計,例如針對癲癇監測的16通道電極,植入后機械應力降低70%,使用壽命延長至3年。此外,電極陣列可集成于類***培養芯片,實時監測神經元放電頻率與網絡同步性,為神經退行性疾病研究提供動態數據支持。廣東MEMS微納米加工規格以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應用很廣。
MEMS發展的目標在于,通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統,開辟一個新技術領域和產業。MEMS可以完成大尺寸機電系統所不能完成的任務,也可嵌入大尺寸系統中,把自動化、智能化和可靠性水平提高到一個新的水平。21世紀MEMS將逐步從實驗室走向實用化,對工農業、信息、環境、生物工程、醫療、空間技術和科學發展產生重大影響。MEMS(微機電系統)大量用于汽車安全氣囊,而后以MEMS傳感器的形式被大量應用在汽車的各個領域,隨著MEMS技術的進一步發展,以及應用終端“輕、薄、短、小”的特點,對小體積高性能的MEMS產品需求增勢迅猛,消費電子、醫療等領域也大量出現了MEMS產品的身影。
超聲影像芯片的全集成MEMS設計與性能突破:針對超聲PZT換能器及CMUT/PMUT新型傳感器的收發需求,公司開發了**SoC超聲收發芯片,采用0.18mm高壓SOI工藝實現發射與開關復用,大幅節省芯片面積的同時提升性能。在發射端,通過MEMS高壓驅動電路設計,實現±100V峰值輸出電壓與1A持續輸出電流,較TI同類產品提升30%,滿足深部組織成像的能量需求;接收端集成12位ADC,采樣率可達100Msps,信噪比(SNR)達73.5dB,有效提升弱信號檢測能力。芯片采用多層金屬布線與硅通孔(TSV)技術,實現3D堆疊集成,封裝尺寸較傳統方案縮小40%。在二次諧波抑制方面,通過優化版圖布局與寄生參數補償,將5MHz信號的二次諧波降至-40dBc,優于行業基準-45dBc,***提升圖像分辨率。目前TX芯片已完成流片,與掌上超聲企業合作開發便攜式超聲設備,可實現腹部、心血管等部位的實時成像,探頭尺寸*30mm×20mm,重量<50g,推動超聲診斷設備向小型化、智能化邁進,助力基層醫療場景普及。隨著科技的不斷進步,MEMS 微納米加工的精度正在持續提高,趨近于原子級別的操控。
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,它的作用是實現聲一電換能。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)通過逆壓電效應將愉入的電信號轉變成聲信號,此聲信號沿基片表面傳播,然后由基片右邊的換能器(輸出換能器)將聲信號轉變成電信號輸出。整個聲表面波器件的功能是通過對在壓電基片上傳播的聲信號進行各種處理,并利用聲一電換能器的特性來完成的。熱敏柔性電極采用 PI 三明治結構,底層基板、中間電極、上層絕緣層設計確保柔韌性與導電性。四川MEMS微納米加工技術指導
MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測。陜西MEMS微納米加工技術指導
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料:
碳納米管(CNT)由于其高的本征載流子遷移率,導電性和機械靈活性而成為用于柔性電子學的有前途的材料,既作為場效應晶體管(FET)中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結構可以被設想成石墨烯卷成一個無縫的圓柱體,它們獨特的性質使其成為理想的候選材料。因為它們具有高的固有載流子遷移率和電導率,機械靈活性以及低成本生產的潛力。另一方面,薄膜基碳納米管設備為實現商業化提供了一條實用途徑。 陜西MEMS微納米加工技術指導