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(lèi)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(shù)由于他們?cè)趯?dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開(kāi)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)。 自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)基于機(jī)器視覺(jué),實(shí)現(xiàn)微流控芯片尺寸測(cè)量、缺陷識(shí)別與統(tǒng)計(jì)分析一體化。吉林MEMS微納米加工的生物傳感器
MEMS技術(shù)的主要分類(lèi):光學(xué)方面相關(guān)的資料與技術(shù)。光學(xué)隨著信息技術(shù)、光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,MEMS發(fā)展的又一領(lǐng)域是與光學(xué)相結(jié)合,即綜合微電子、微機(jī)械、光電子技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù),開(kāi)發(fā)新型光器件,稱(chēng)為微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)。微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)能把各種MEMS結(jié)構(gòu)件與微光學(xué)器件、光波導(dǎo)器件、半導(dǎo)體激光器件、光電檢測(cè)器件等完整地集成在一起。形成一種全新的功能系統(tǒng)。MOEMS具有體積小、成本低、可批量生產(chǎn)、可精確驅(qū)動(dòng)和控制等特點(diǎn)。中國(guó)澳門(mén)MEMS微納米加工品牌超聲影像 SoC 芯片采用 0.18mm 高壓 SOI 工藝,發(fā)射與開(kāi)關(guān)復(fù)用設(shè)計(jì)節(jié)省面積并提升性能。
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。
金屬流道PDMS芯片與PET基板的鍵合工藝:金屬流道PDMS芯片通過(guò)與帶有金屬結(jié)構(gòu)的PET基板鍵合,實(shí)現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的集成,兼具流體處理與電信號(hào)控制功能。鍵合前,PDMS流道采用氧等離子體活化處理(功率100W,時(shí)間30秒),使表面羥基化;PET基板通過(guò)電暈處理提升表面能,濺射1μm厚度的銅層并蝕刻形成電極圖案。鍵合過(guò)程在真空環(huán)境下進(jìn)行,施加0.5MPa壓力并保持30分鐘,形成化學(xué)共價(jià)鍵,剝離強(qiáng)度>5N/cm。金屬流道內(nèi)的電解液與外部電路通過(guò)鍵合區(qū)的Pad連接,接觸電阻<100mΩ,確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸。該技術(shù)應(yīng)用于微流控電化學(xué)檢測(cè)芯片時(shí),可在10μL的反應(yīng)體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步檢測(cè),如pH、離子濃度與氧化還原電位,檢測(cè)精度均優(yōu)于±1%。公司優(yōu)化了鍵合設(shè)備的溫度與壓力控制算法,將鍵合缺陷率(如氣泡、邊緣溢膠)降至0.5%以下,支持大規(guī)模量產(chǎn)。此外,PET基板的可裁剪性與低成本特性,使得該芯片適用于一次性檢測(cè)試劑盒,單芯片成本較玻璃/硅基方案降低60%,為POCT設(shè)備廠商提供了高性?xún)r(jià)比的集成方案。PDMS 金屬流道加工技術(shù)可在柔性流道內(nèi)沉積金屬鍍層,實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測(cè)與流體控制一體化。
在腦科學(xué)與精細(xì)醫(yī)療領(lǐng)域,公司開(kāi)發(fā)的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝,兼具物相容性與高導(dǎo)電性,可定制化設(shè)計(jì)“觸凸”電極陣列,***降低植入式腦機(jī)接口的手術(shù)創(chuàng)傷,同時(shí)提升神經(jīng)信號(hào)采集的信噪比。針對(duì)藥物遞送與檢測(cè)需求,通過(guò)干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備的微針器件,既可實(shí)現(xiàn)組織間液的無(wú)痛提取,又能集成電化學(xué)傳感功能,為糖尿病動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、透皮給藥系統(tǒng)提供硬件支持。此外,公司**的MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝,可將光刻硅片模板快速轉(zhuǎn)化為PMMA、COC等硬質(zhì)塑料芯片,支持10個(gè)工作日內(nèi)完成從設(shè)計(jì)圖紙到塑料芯片成型的全流程,極大加速微流控產(chǎn)品的研發(fā)驗(yàn)證周期。MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)。新疆MEMS微納米加工檢測(cè)
128 像素視網(wǎng)膜假體芯片已批量交付,臨床前實(shí)驗(yàn)針對(duì)視網(wǎng)膜病變患者重建基本視力。吉林MEMS微納米加工的生物傳感器
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?xún)?nèi),靈敏度達(dá)1拷貝/μL。此類(lèi)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)。吉林MEMS微納米加工的生物傳感器