国内政策大力推动MEMS产业发展:国家政策大力支持传感器发展,国内MEMS企业拥有好的发展环境。我国高度重视MEMS和传感器技术发展,在2017年工信部出台的《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》中,明确指出要着力突破硅基MEMS加工技术、MEMS与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成、非硅模块化集成等工艺技术,推动发展器件级、晶圆级MEMS封装和系统级测试技术。国家政策高度支持MEMS制造企业研发创新,政策驱动下,国内MEMS制造企业获得发展良机。高压 SOI 工艺实现芯片内高压驱动与低压控制集成,耐压超 200V 并降低寄生电容 40%。中国香港MEMS微纳米加工市场
MEMS四种刻蚀工艺的不同需求:
1.体硅刻蚀:一些块体蚀刻些微机电组件制造过程中需要蚀刻挖除较大量的Si基材,如压力传感器即为一例,即通过蚀刻硅衬底背面形成深的孔洞,但未蚀穿正面,在正面形成一层薄膜。还有其他组件需蚀穿晶圆,不是完全蚀透晶背而是直到停在晶背的镀层上。基于Bosch工艺的一项特点,当要维持一个近乎于垂直且平滑的侧壁轮廓时,是很难获得高蚀刻率的。因此通常为达到很高的蚀刻率,一般避免不了伴随产生具有轻微倾斜角度的侧壁轮廓。不过当采用这类块体蚀刻时,工艺中很少需要垂直的侧壁。
2.准确刻蚀:精确蚀刻精确蚀刻工艺是专门为体积较小、垂直度和侧壁轮廓平滑性上升为关键因素的组件而设计的。就微机电组件而言,需要该方法的组件包括微光机电系统及浮雕印模等。一般说来,此类特性要求,蚀刻率的均匀度控制是远比蚀刻率重要得多。由于蚀刻剂在蚀刻反应区附近消耗率高,引发蚀刻剂密度相对降低,而在晶圆边缘蚀刻率会相应地增加,整片晶圆上的均匀度问题应运而生。上述问题可凭借对等离子或离子轰击的分布图予以校正,从而达到均钟刻的目的。 陕西MEMS微纳米加工技术指导PDMS 金属流道加工技术可在柔性流道内沉积金属镀层,实现电化学检测与流体控制一体化。
MEMS四种刻蚀工艺的不同需求:
绝缘层上的硅蚀刻即SOI器件刻蚀:先进的微机电组件包含精细的可移动性零组件,例如应用于加速计、陀螺仪、偏斜透镜(tiltingmirrors).共振器(resonators)、阀门、泵、及涡轮叶片等组件的悬臂梁。这些许多的零组件,是以深硅蚀刻方法在晶圆的正面制造,接着藉由横方向的等向性底部蚀刻的方法从基材脱离,此方法正是典型的表面细微加工技术。而此技术有一项特点是以掩埋的一层材料氧化硅作为针对非等向性蚀刻的蚀刻终止层,达成以等向性蚀刻实现组件与基材间脱离的结构(如悬臂梁)。由于二氧化硅在硅蚀刻工艺中,具有高蚀刻选择比且在各种尺寸的绝缘层上硅晶材料可轻易生成的特性,通常被采用作为掩埋的蚀刻终止层材料。
热敏柔性电极的PI三明治结构加工技术:热敏柔性电极采用PI(聚酰亚胺)三明治结构,底层PI作为柔性基板,中间层为金属电极,上层PI实现绝缘保护,开窗漏出Pad引线位置,兼具柔韧性与电学性能。加工过程中,首先在25μm厚度的PI基板上通过溅射沉积5μm厚度的铜/金电极层,利用光刻胶作为掩膜进行湿法刻蚀,形成10-50μm宽度的电极图案,线条边缘粗糙度<1μm;然后涂覆10μm厚度的PI绝缘层,通过激光切割开设引线窗口,窗口定位精度±5μm;***经300℃高温亚胺化处理,提升层间结合力(剥离强度>10N/cm)。该电极的弯曲半径可达5mm,耐弯折次数>10万次,表面电阻<5Ω/□,适用于可穿戴体温监测、心率传感器等设备。在医疗领域,用于术后伤口热敷的柔性加热电极,可通过调节输入电压实现37-42℃精细控温,温度均匀性误差<±0.5℃,避免局部过热损伤组织。公司支持电极图案的个性化设计,可集成热电偶、NTC热敏电阻等传感器,实现“感知-驱动”一体化,推动柔性电子技术在医疗健康与智能设备中的广泛应用。跨尺度加工技术结合 EBL 与紫外光刻,在单一基板构建纳米至毫米级复合微纳结构。
金属流道PDMS芯片与PET基板的键合工艺:金属流道PDMS芯片通过与带有金属结构的PET基板键合,实现柔性微流控芯片与刚性电路的集成,兼具流体处理与电信号控制功能。键合前,PDMS流道采用氧等离子体活化处理(功率100W,时间30秒),使表面羟基化;PET基板通过电晕处理提升表面能,溅射1μm厚度的铜层并蚀刻形成电极图案。键合过程在真空环境下进行,施加0.5MPa压力并保持30分钟,形成化学共价键,剥离强度>5N/cm。金属流道内的电解液与外部电路通过键合区的Pad连接,接触电阻<100mΩ,确保信号稳定传输。该技术应用于微流控电化学检测芯片时,可在10μL的反应体系内实现多参数同步检测,如pH、离子浓度与氧化还原电位,检测精度均优于±1%。公司优化了键合设备的温度与压力控制算法,将键合缺陷率(如气泡、边缘溢胶)降至0.5%以下,支持大规模量产。此外,PET基板的可裁剪性与低成本特性,使得该芯片适用于一次性检测试剂盒,单芯片成本较玻璃/硅基方案降低60%,为POCT设备厂商提供了高性价比的集成方案。MEMS的主要材料是什么?安徽MEMS微纳米加工产业
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。中国香港MEMS微纳米加工市场
MEMS特点:
1.微型化:MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。
2.以硅为主要材料,机械电器性能优良:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似铝,热传导率接近钼和钨。
3.批量生产:用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。批量生产可降低生产成本。
4.集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。
5.多学科交叉:MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科,并集约了当今科学技术发展的许多成果。 中国香港MEMS微纳米加工市场