智能手机迎5G换机潮,传感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面,5G加速渗透,拉动智能手机市场恢复增长:今年10月份国内5G手机出货量占比已达64%;智能手机整体出货量方面,在5G的带动下,根据IDC今年的预测,2021年智能手机出货量相比2020年将增长11.6%,2020-2024年CAGR达5.2%。另一方面,单机传感器和RFMEMS用量不断提升,以iPhone为例,2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12,手机智能化程度不断升,功能不断丰富,指纹识别、3Dtouch、ToF、麦克风组合、深度感知(LiDAR)等功能的加入,使得传感器数量(包含非MEMS传感器)由当初的5个增加为原来的4倍至20个以上;5G升级带来的频段增加也有望明显提升单机RF MEMS价值量。随着科技的不断进步,MEMS 微纳米加工的精度正在持续提高,趋近于原子级别的操控。安徽MEMS微纳米加工设计
神经电子芯片的MEMS微纳加工技术与临床应用:神经电子芯片作为植入式医疗设备的**组件,对微型化、生物相容性及功能集成度提出了极高要求。公司依托0.35/0.18μm高压工艺,成功开发多通道神经电刺激SoC芯片,可实现无线充电与通讯功能,将控制信号转化为精细电刺激脉冲,用于神经感知、调控及阻断。以128像素视网膜假体芯片为例,通过MEMS薄膜沉积技术在硅基基板上制备高密度电极阵列,单个电极尺寸*50μm×50μm,间距100μm,确保对视网膜神经细胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亚胺(PI)与氮化硅复合涂层,经120℃高温固化处理后,涂层厚度控制在5-8μm,有效抑制蛋白吸附与炎症反应,植入体寿命可达5年以上。目前该芯片已批量交付,由母公司中科先见推进至临床前动物实验阶段,针对视网膜退行***变患者,可重建0.1-0.3的视力,为盲人复明提供了突破性解决方案。该技术突破了传统植入设备的体积限制,芯片整体厚度<200μm,兼容微创植入手术,推动神经调控技术向精细化、长期化发展。黑龙江MEMS微纳米加工特征台阶仪与 SEM 测量技术确保微纳结构尺寸精度,支撑深硅刻蚀、薄膜沉积等工艺质量管控。
MEA柔性电极:MEMS工艺开发的MEA(微电极阵列)柔性电极,是脑机接口(BCI)与类***电生理研究的**技术载体。该电极采用超薄柔性基底材料(如聚酰亚胺或PDMS),厚度可精细控制在10-50微米范围内,表面通过光刻与金属沉积工艺集成高密度“触凸”式微电极阵列。在脑机接口领域,柔性电极通过微创手术植入大脑皮层,用于癫痫病灶的精细定位与闭环电刺激***。在类***研究中,电极阵列与脑类***共培养系统结合,可长期监测神经元网络的自发电活动与突触可塑性变化,为阿尔茨海默病药物筛选提供高分辨率电生理数据。此外,公司开发的“仿生褶皱结构”柔性电极,通过力学匹配设计进一步降低植入后的机械应力,延长器件使用寿命至少5年以上。
MEMS制作工艺-声表面波器件的特点:
1.声表面波具有极低的传播速度和极短的波长,它们各自比相应的电磁波的传播速度的波长小十万倍。在VHF和UHF波段内,电磁波器件的尺寸是与波长相比拟的。同理,作为电磁器件的声学模拟声表面波器件SAW,它的尺寸也是和信号的声波波长相比拟的。因此,在同一频段上,声表面波器件的尺寸比相应电磁波器件的尺寸减小了很多,重量也随之大为减轻。
2.由于声表面波系沿固体表面传播,加上传播速度极慢,这使得时变信号在给定瞬时可以完全呈现在晶体基片表面上。于是当信号在器件的输入和输出端之间行进时,就容易对信号进行取样和变换。这就给声表面波器件以极大的灵活性,使它能以非常简单的方式去。完成其它技术难以完成或完成起来过于繁重的各种功能。
3.采用MEMS工艺,以铌酸锂LNO和钽酸锂LTO为例子的衬底,通过光刻(含EBL光刻)、镀膜等微纳米加工技术,实现的SAW器件,在声表面器件的滤波、波束整形等方面提供了极大的工艺和性能支撑。 MEMS具有以下几个基本特点?
MEMS制作工艺ICP深硅刻蚀:
在半导体制程中,单晶硅与多晶硅的刻蚀通常包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种方法各有优劣,各有特点。湿法刻蚀即利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光刻胶掩膜覆盖的部分,而达到刻蚀的目的。因为湿法刻蚀是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿法刻蚀过程为等向性。
湿法刻蚀过程可分为三个步骤:
1)化学刻蚀液扩散至待刻蚀材料之表面;
2)刻蚀液与待刻蚀材料发生化学反应;
3)反应后之产物从刻蚀材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出。湿法刻蚀之所以在微电子制作过程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的刻蚀选择比等优点。
但相对于干法刻蚀,除了无法定义较细的线宽外,湿法刻蚀仍有以下的缺点:1)需花费较高成本的反应溶液及去离子水:2)化学药品处理时人员所遭遇的安全问题:3)光刻胶掩膜附着性问题;4)气泡形成及化学腐蚀液无法完全与晶片表面接触所造成的不完全及不均匀的刻蚀 MEMS传感器基本构成是什么?河南MEMS微纳米加工一体化
MEMS制作工艺中,以PI为特色的柔性电子出现填补了不少空白。安徽MEMS微纳米加工设计
MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测:
光电导取样光电导取样是基于光导天线(photoconductiveantenna,PCA)发射机理的逆过程发展起来的一种探测THz脉冲信号的探测技术。如要对THz脉冲信号进行探测,首先,需将一个未加偏置电压的PCA放置于太赫兹光路之中,以便于一个光学门控脉冲(探测脉冲)对其门控。其中,这个探测脉冲和泵浦脉冲有可调节的时间延迟关系,而这个关系可利用一个延迟线来加以实现,尔后,用一束探测脉冲打到光电导介质上,这时在介质中能够产生出电子-空穴对(自由载流子),而此时同步到达的太赫兹脉冲则作为加在PCA上的偏置电场,以此来驱动那些载流子运动,从而在PCA中形成光电流。用一个与PCA相连的电流表来探测这个电流即可, 安徽MEMS微纳米加工设计