國(guó)內(nèi)政策大力推動(dòng)MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展:國(guó)家政策大力支持傳感器發(fā)展,國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)擁有好的發(fā)展環(huán)境。我國(guó)高度重視MEMS和傳感器技術(shù)發(fā)展,在2017年工信部出臺(tái)的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019)》中,明確指出要著力突破硅基MEMS加工技術(shù)、MEMS與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù),推動(dòng)發(fā)展器件級(jí)、晶圓級(jí)MEMS封裝和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試技術(shù)。國(guó)家政策高度支持MEMS制造企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新,政策驅(qū)動(dòng)下,國(guó)內(nèi)MEMS制造企業(yè)獲得發(fā)展良機(jī)。MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)?福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化
超薄PDMS與光學(xué)玻璃的鍵合工藝優(yōu)化:超薄PDMS(100μm以上)與光學(xué)玻璃的鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性微流控芯片與高透光基板的集成,適用于熒光顯微成像、單細(xì)胞觀測(cè)等場(chǎng)景。鍵合前,PDMS基板經(jīng)氧等離子體處理(功率50W,時(shí)間20秒)實(shí)現(xiàn)表面羥基化,光學(xué)玻璃通過(guò)UV-Ozone清洗去除有機(jī)物污染;然后在潔凈環(huán)境下對(duì)準(zhǔn)貼合,施加0.2MPa壓力并室溫固化2小時(shí),形成不可逆共價(jià)鍵,透光率>95%@400-800nm,鍵合界面缺陷率<1%。超薄PDMS的柔韌性(彈性模量1-3MPa)可減少玻璃基板的應(yīng)力集中,耐彎曲半徑>10mm,適用于動(dòng)態(tài)培養(yǎng)環(huán)境下的細(xì)胞觀測(cè)。在單分子檢測(cè)芯片中,鍵合后的玻璃表面可直接進(jìn)行熒光標(biāo)記物修飾,背景噪聲較傳統(tǒng)塑料基板降低60%,檢測(cè)靈敏度提升至單分子級(jí)別。公司開(kāi)發(fā)的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng),定位精度±2μm,支持4英寸晶圓級(jí)批量鍵合,產(chǎn)能達(dá)500片/小時(shí),良率>98%。該工藝解決了軟質(zhì)材料與硬質(zhì)光學(xué)元件的集成難題,為高精度生物檢測(cè)與醫(yī)學(xué)影像芯片提供了理想的封裝方案。河北MEMS微納米加工是什么MEMS器件制造工藝更偏定制化。
玻璃與硅片微流道精密加工:深圳市勃望初芯半導(dǎo)體科技有限公司依托深硅反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)技術(shù),實(shí)現(xiàn)玻璃與硅片基材的高精度微流道加工。針對(duì)玻璃芯片,通過(guò)光刻掩膜與氫氟酸濕法刻蝕工藝,可制備深寬比達(dá)10:1、表面粗糙度低于50nm的微通道網(wǎng)絡(luò),適用于高通量單細(xì)胞操控與生化反應(yīng)腔構(gòu)建。硅片加工則采用干法刻蝕結(jié)合等離子體表面改性技術(shù),形成親疏水交替的微流道結(jié)構(gòu),提升毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)效率。例如,在核酸檢測(cè)芯片中,硅基微流道通過(guò)自驅(qū)動(dòng)流體設(shè)計(jì),無(wú)需外接泵閥即可完成樣本裂解、擴(kuò)增與檢測(cè)全流程,檢測(cè)時(shí)間縮短至1小時(shí)以內(nèi),靈敏度達(dá)1拷貝/μL。此類芯片還可集成微加熱元件,實(shí)現(xiàn)PCR溫控精度±0.1℃,為分子診斷提供高效硬件平臺(tái)。
主要由傳感器、作動(dòng)器(執(zhí)行器)和微能源三大部分組成,但現(xiàn)在其主要都是傳感器比較多。
特點(diǎn):1.和半導(dǎo)體電路相同,使用刻蝕,光刻等微納米MEMS制造工藝,不需要組裝,調(diào)整;2.進(jìn)一步的將機(jī)械可動(dòng)部,電子線路,傳感器等集成到一片硅板上;3.它很少占用地方,可以在一般的機(jī)器人到不了的狹窄場(chǎng)所或條件惡劣的地方使用4.由于工作部件的質(zhì)量小,高速動(dòng)作可能;5.由于它的尺寸很小,熱膨脹等的影響??;6.它產(chǎn)生的力和積蓄的能量很小,本質(zhì)上比較安全。 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)。
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料-PI:
柔性PI膜是一種由聚酰亞胺(PI)構(gòu)成的薄膜材料,它是通過(guò)將均苯四甲酸二酐(PMDA)與二胺基二苯醚(ODA)在強(qiáng)極性溶劑中進(jìn)行縮聚反應(yīng),然后流延成膜,然后經(jīng)過(guò)亞胺化處理得到的高分子絕緣材料。柔性PI膜擁有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如高絕緣性、良好的粘結(jié)性、強(qiáng)的耐輻射性和耐高溫性能,使其成為一種綜合性能很好的有機(jī)高分子材料。
柔性PI膜的應(yīng)用非常廣,尤其在電子、液晶顯示、機(jī)械、航空航天、計(jì)算機(jī)、光伏電池等領(lǐng)域有著重要的用途。特別是在液晶顯示行業(yè)中,柔性PI膜因其優(yōu)越的性能而被用作新型材料,用于制造折疊屏手機(jī)的基板、蓋板和觸控材料。由于OLED顯示技術(shù)的快速發(fā)展,柔性PI膜已成為替代傳統(tǒng)ITO玻璃的新材料之一,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和其他可折疊設(shè)備的制造。 MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求。特殊MEMS微納米加工常見(jiàn)問(wèn)題
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)。福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化
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(dǎo)電性和機(jī)械靈活性而成為用于柔性電子學(xué)的有前途的材料,既作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結(jié)構(gòu)可以被設(shè)想成石墨烯卷成一個(gè)無(wú)縫的圓柱體,它們獨(dú)特的性質(zhì)使其成為理想的候選材料。因?yàn)樗鼈兙哂懈叩墓逃休d流子遷移率和電導(dǎo)率,機(jī)械靈活性以及低成本生產(chǎn)的潛力。另一方面,薄膜基碳納米管設(shè)備為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化提供了一條實(shí)用途徑。 福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化