超聲影像芯片的全集成MEMS設(shè)計(jì)與性能突破:針對(duì)超聲PZT換能器及CMUT/PMUT新型傳感器的收發(fā)需求,公司開發(fā)了**SoC超聲收發(fā)芯片,采用0.18mm高壓SOI工藝實(shí)現(xiàn)發(fā)射與開關(guān)復(fù)用,大幅節(jié)省芯片面積的同時(shí)提升性能。在發(fā)射端,通過MEMS高壓驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)±100V峰值輸出電壓與1A持續(xù)輸出電流,較TI同類產(chǎn)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(dá)100Msps,信噪比(SNR)達(dá)73.5dB,有效提升弱信號(hào)檢測(cè)能力。芯片采用多層金屬布線與硅通孔(TSV)技術(shù),實(shí)現(xiàn)3D堆疊集成,封裝尺寸較傳統(tǒng)方案縮小40%。在二次諧波抑制方面,通過優(yōu)化版圖布局與寄生參數(shù)補(bǔ)償,將5MHz信號(hào)的二次諧波降至-40dBc,優(yōu)于行業(yè)基準(zhǔn)-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(yè)合作開發(fā)便攜式超聲設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)腹部、心血管等部位的實(shí)時(shí)成像,探頭尺寸*30mm×20mm,重量<50g,推動(dòng)超聲診斷設(shè)備向小型化、智能化邁進(jìn),助力基層醫(yī)療場(chǎng)景普及。MEMS傳感器基本構(gòu)成是什么?福建MEMS微納米加工結(jié)構(gòu)
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(shí)現(xiàn)流體控制與電信號(hào)檢測(cè)的一體化設(shè)計(jì)。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?cè)龊裰?-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(wú)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(cè)、電滲泵驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。典型應(yīng)用如微流控電化學(xué)傳感器,在10μL/min流速下,對(duì)葡萄糖的檢測(cè)靈敏度達(dá)50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測(cè)下限<50μM。公司開發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線可實(shí)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(jì),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(cè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供了柔性化、集成化的解決方案。西藏MEMS微納米加工共同合作超聲芯片封裝采用三維堆疊技術(shù),縮小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,優(yōu)化成像質(zhì)量。
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(diǎn)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(shí)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(jì),例如針對(duì)癲癇監(jiān)測(cè)的16通道電極,植入后機(jī)械應(yīng)力降低70%,使用壽命延長(zhǎng)至3年。此外,電極陣列可集成于類***培養(yǎng)芯片,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持。
微納結(jié)構(gòu)的多圖拼接測(cè)量技術(shù):針對(duì)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的完整表征,公司開發(fā)了多圖拼接測(cè)量技術(shù),結(jié)合SEM與圖像算法實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)精度的全景成像。首先通過自動(dòng)平移臺(tái)對(duì)樣品進(jìn)行網(wǎng)格掃描,獲取多幅局部SEM圖像(分辨率5nm,視野范圍10-100μm);然后利用特征點(diǎn)匹配算法(如SIFT/SURF)進(jìn)行圖像配準(zhǔn),誤差<±2nm/100μm;通過融合算法生成完整的拼接圖像,可覆蓋10mm×10mm區(qū)域。該技術(shù)應(yīng)用于微流控芯片的流道檢測(cè)時(shí),可快速識(shí)別全長(zhǎng)10cm流道內(nèi)的微小缺陷(如5μm以下的毛刺或堵塞),檢測(cè)效率較單圖測(cè)量提升10倍。在納米壓印模具檢測(cè)中,多圖拼接可精確分析100μm×100μm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)一致性,特征尺寸偏差<±1%。公司自主開發(fā)的拼接軟件支持實(shí)時(shí)預(yù)覽與缺陷標(biāo)記,輸出包含尺寸標(biāo)注、粗糙度分析的檢測(cè)報(bào)告,為微納加工的質(zhì)量控制提供了高效工具,尤其適用于復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)與大面積陣列的計(jì)量需求。MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)。
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(lái)一場(chǎng)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(guó)《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(guó)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?cè)趯?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(jiǎng)。
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(shí)橫跨半導(dǎo)體、封測(cè)、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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用重要性日益凸顯,已成為世界多國(guó)和跨國(guó)企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的前沿技術(shù)。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、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(fèi),旨在未來(lái)的柔性電子研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)。 MEMS是一種現(xiàn)代化的制造技術(shù)。西藏MEMS微納米加工共同合作
MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術(shù)的成熟逐漸提高,為其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。福建MEMS微納米加工結(jié)構(gòu)
熱敏柔性電極的PI三明治結(jié)構(gòu)加工技術(shù):熱敏柔性電極采用PI(聚酰亞胺)三明治結(jié)構(gòu),底層PI作為柔性基板,中間層為金屬電極,上層PI實(shí)現(xiàn)絕緣保護(hù),開窗漏出Pad引線位置,兼具柔韌性與電學(xué)性能。加工過程中,首先在25μm厚度的PI基板上通過濺射沉積5μm厚度的銅/金電極層,利用光刻膠作為掩膜進(jìn)行濕法刻蝕,形成10-50μm寬度的電極圖案,線條邊緣粗糙度<1μm;然后涂覆10μm厚度的PI絕緣層,通過激光切割開設(shè)引線窗口,窗口定位精度±5μm;***經(jīng)300℃高溫亞胺化處理,提升層間結(jié)合力(剝離強(qiáng)度>10N/cm)。該電極的彎曲半徑可達(dá)5mm,耐彎折次數(shù)>10萬(wàn)次,表面電阻<5Ω/□,適用于可穿戴體溫監(jiān)測(cè)、心率傳感器等設(shè)備。在醫(yī)療領(lǐng)域,用于術(shù)后傷口熱敷的柔性加熱電極,可通過調(diào)節(jié)輸入電壓實(shí)現(xiàn)37-42℃精細(xì)控溫,溫度均勻性誤差<±0.5℃,避免局部過熱損傷組織。公司支持電極圖案的個(gè)性化設(shè)計(jì),可集成熱電偶、NTC熱敏電阻等傳感器,實(shí)現(xiàn)“感知-驅(qū)動(dòng)”一體化,推動(dòng)柔性電子技術(shù)在醫(yī)療健康與智能設(shè)備中的廣泛應(yīng)用。福建MEMS微納米加工結(jié)構(gòu)