MEMS制作工艺-太赫兹超导混频阵列的MEMS体硅集成天线与封装技术:
太赫兹波是天文探测领域的重要波段,太赫兹波探测对提升人类认知宇宙的能力有重要意义。太赫兹超导混频接收机是具有代表性的高灵敏天文探测设备。天线及混频芯片封装是太赫兹接收前端系统的关键组件。当前,太赫兹超导接收机多采用单独的金属喇叭天线和金属封装,很难进行高集成度阵列扩展。大规模太赫兹阵列接收机发展很大程度受到天线及芯片封装技术的制约。课题拟研究基于MEMS体硅工艺技术的适合大规模太赫兹超导接收阵列应用的0.4THz以上频段高性能集成波纹喇叭天线,及该天线与超导混频芯片一体化封装。通过电磁场理论分析、电磁场数值建模与仿真、低温超导实验验证等手段, MEMS 微纳米加工技术是现代制造业中的关键领域,它能够在微观尺度上制造出高精度的器件。河南采用微纳米加工的MEMS微纳米加工
微流控与金属片电极的镶嵌工艺技术:微流控与金属片电极的镶嵌工艺实现了流体通道与固态电极的无缝集成,适用于电化学检测、电渗流驱动等场景。加工过程中,首先在硅片或玻璃基板上制备微流道(深度50-200μm,宽度100-500μm),然后将预加工的金属片电极(如不锈钢、金箔)嵌入流道侧壁,通过导电胶(银胶或碳胶)固定,确保电极与流道内壁齐平,间隙<5μm。键合采用热压或紫外固化胶密封,耐压>100kPa,漏电流<1nA。金属片电极的表面积可根据需求设计,如5mm×5mm的金电极,电化学活性面积达20mm2,适用于痕量物质检测。在水质监测芯片中,镶嵌的铂电极可实时检测溶解氧浓度,响应时间<10秒,检测范围0-20ppm,精度±0.5ppm。该工艺解决了传统微流控芯片与外置电极连接的接触电阻问题,实现了芯片内原位检测,缩短信号传输路径,提升检测速度与稳定性。公司开发的自动化镶嵌设备,定位精度±10μm,单芯片加工时间<5分钟,支持批量生产,为环境监测、食品安全检测等领域提供了集成化的传感解决方案。湖北哪些是MEMS微纳米加工磁传感器和MEMS磁传感器有什么区别?
微纳结构的台阶仪与SEM测量技术:台阶仪与扫描电子显微镜(SEM)是微纳加工中关键的计量手段,确保结构尺寸与表面形貌符合设计要求。台阶仪采用触针式或光学式测量,可精确获取0.1nm-500μm高度范围内的轮廓信息,分辨率达0.1nm,适用于薄膜厚度、刻蚀深度、台阶高度的测量。例如,在深硅刻蚀工艺中,通过台阶仪监测刻蚀深度(精度±1%),确保流道深度均匀性<2%。SEM则用于纳米级结构观测,配备二次电子探测器,可实现5nm分辨率的表面形貌成像,用于微流道侧壁粗糙度(Ra<50nm)、微孔孔径(误差<±5nm)的检测。在PDMS模具复制过程中,SEM检测模具结构的完整性,避免因缺陷导致的芯片流道堵塞。公司建立了标准化测量流程,针对不同材料与结构选择合适的测量方法,如柔性PDMS芯片采用光学台阶仪非接触测量,硬质芯片结合SEM与台阶仪进行三维尺寸分析。通过大数据统计过程控制(SPC),将关键尺寸的CPK值提升至1.67以上,确保加工精度满足需求,为客户提供可追溯的质量保障。
微针器件的干湿法刻蚀与集成传感:基于MEMS干湿法混合刻蚀工艺,公司开发出多尺度微针器件。通过光刻胶模板与各向异性刻蚀,制备前列曲率半径<100nm、高度500微米的中空微针阵列,可无创穿透表皮提取组织间液。结合微注塑工艺,在微针内部集成直径10微米的流体通道,实现5分钟内采集3μL样本,用于连续血糖监测(误差±0.2mmol/L)。在透皮给药领域,载药微针采用可降解PLGA涂层,载药率超90%,释放动力学可控至24小时线性释放。同时,微针表面通过溅射工艺沉积金纳米层,集成阻抗传感???,可实时检测炎症因子(如CRP),检测限低至0.1pg/mL。此类器件与微流控芯片联用,可在15分钟内完成“采样-分析-反馈”闭环,为慢性病管理提供便携式解决方案。公司开发的神经电子芯片支持无线充电与通讯,可将电信号转化为脉冲用于神经调控替代。
太赫兹柔性电极的双面结构设计与加工:太赫兹柔性电极以PI为基底,采用双面结构设计,上层实现太赫兹波发射/接收,下层集成信号处理电路,解决了传统刚性太赫兹器件的便携性难题。加工工艺包括:首先在双面抛光的PI基板上,利用电子束光刻制备亚微米级金属天线阵列(如蝴蝶结、螺旋结构),特征尺寸达500nm,周期1-2μm,实现对0.1-1THz频段的高效耦合;背面通过薄膜沉积技术制备氮化硅绝缘层,溅射铜箔形成共面波导传输线,线宽控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。电极整体厚度<50μm,弯曲状态下信号衰减<3dB,适用于人体安检、非金属材料检测等场景。在生物医学领域,太赫兹柔性电极可非侵入式检测皮肤水分含量,分辨率达0.1%,检测时间<1秒,较传统电阻法精度提升5倍。公司开发的纳米压印技术实现了天线阵列的低成本复制,单晶圆(4英寸)产能达1000片以上,良率>85%,推动太赫兹技术从实验室走向便携式设备,为无损检测与生物传感提供了全新维度的解决方案。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。西藏MEMS微纳米加工产业
MEMS微流控芯片是什么?河南采用微纳米加工的MEMS微纳米加工
MEMS组合惯性传感器不是一种新的MEMS传感器类型,而是指加速度传感器、陀螺仪、磁传感器等的组合,利用各种惯性传感器的特性,立体运动的检测。组合惯性传感器的一个被广为熟悉的应用领域就是惯性导航,比如飞机/导弹飞行控制、姿态控制、偏航阻尼等控制应用、以及中程导弹制导、惯性GPS导航等制导应用。
惯性传感器分为两大类:一类是角速率陀螺;另一类是线加速度计。角速率陀螺又分为:机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺等);光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。线加速度计又分为:机械式线加速度计;挠性线加速度计;MEMS硅﹑石英线加速度计(含压阻﹑压电线加速度计);石英挠性线加速度计等。 河南采用微纳米加工的MEMS微纳米加工