广东个性化MEMS微纳米加工

MEMS传感器的主要应用领域有哪些？

运动追踪在运动员的日常训练中，MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量，通过基于声学TOF，或者基于光学的TOF技术，对每一个动作进行记录，教练们对结果分析，反复比较，以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展，MEMS传感器的价格也会随着降低，这在大众健身房中也可以广泛应用。在滑雪方面，3D运动追踪中的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS可以让使用者获得极精确的观察能力，除了可提供滑雪板的移动数据外，还可以记录使用者的位置和距离。在冲浪方面也是如此，安装在冲浪板上的3D运动追踪，可以记录海浪高度、速度、冲浪时间、浆板距离、水温以及消耗的热量等信息。 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。广东个性化MEMS微纳米加工

微纳结构的多图拼接测量技术：针对大尺寸微纳结构的完整表征，公司开发了多图拼接测量技术，结合SEM与图像算法实现亚微米级精度的全景成像。首先通过自动平移台对样品进行网格扫描，获取多幅局部SEM图像（分辨率5nm，视野范围10-100μm）；然后利用特征点匹配算法（如SIFT/SURF）进行图像配准，误差＜±2nm/100μm；通过融合算法生成完整的拼接图像，可覆盖10mm×10mm区域。该技术应用于微流控芯片的流道检测时，可快速识别全长10cm流道内的微小缺陷（如5μm以下的毛刺或堵塞），检测效率较单图测量提升10倍。在纳米压印模具检测中，多图拼接可精确分析100μm×100μm范围内的结构一致性，特征尺寸偏差＜±1%。公司自主开发的拼接软件支持实时预览与缺陷标记，输出包含尺寸标注、粗糙度分析的检测报告，为微纳加工的质量控制提供了高效工具，尤其适用于复杂三维结构与大面积阵列的计量需求。陕西现代化MEMS微纳米加工硅片、LN 等基板金属电极加工工艺，通过溅射沉积与剥离技术实现微米级电极图案化。

MEMS超表面对特性的调控：

1.超表面meta-surface对偏振的调控：在偏振方面，超表面可实现偏振转换、旋光、矢量光束产生等功能。

2.超表面meta-surface对振幅的调控。超表面可以实现光的非对称透过、消反射、增透射、磁镜、类EIT效应等。

3.超表面meta-surface对频率的调控。超表面的微结构在共振情况下可实现较强的局域场增强，利用这些局域场增大效应，可以实现非线性信号或荧光信号的增强。在可见光波段，不同频率的光对应不同的颜色，超表面的频率选择特性可以用于实现结构色。

我们在自然界中看到的颜色从产生原理上可以分为两大类，一类是由材料的反射、吸收、散射等特性决定的颜色，比如常见的颜料、塑料袋的颜色等；另一类是由物质的结构，而不是其所用材料来决定的颜色，即所谓的结构色，比如蝴蝶的颜色、某些鱼类的颜色等。人们利用超表面，可以通过改变其结构单元的尺寸、形状等几何参数来实现对超表面的颜色的自由调控，可用于高像素成像、可视化生物传感Bio-sensor等领域。

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。 自动化检测系统基于机器视觉，实现微流控芯片尺寸测量、缺陷识别与统计分析一体化。

MEMS微纳加工的产业化能力与技术储备：公司在MEMS微纳加工领域构建了完整的技术体系与产业化能力，涵盖从设计仿真（使用COMSOL、Lumerical等软件）到工艺开发（10+种主流加工工艺）、批量生产（万级洁净车间，月产能50,000片）的全链条服务。技术储备方面，持续投入下一代微纳加工技术，包括：①纳米压印技术实现10nm级结构复制，支持单分子测序芯片开发；②激光诱导正向转移（LIFT）技术实现金属电极的无掩膜直写，加工速度提升5倍；③可降解聚合物加工工艺，开发聚乳酸基微流控芯片，适用于体内短期植入检测。在设备端，引进了电子束曝光机（分辨率5nm）、电感耦合等离子体刻蚀机（ICP，刻蚀速率20μm/min）、全自动键合机（对准精度±1μm）等装备，构建了快速打样与规模生产的柔性制造平台。未来，公司将聚焦“微纳加工+生物传感+智能集成”的战略方向，推动MEMS技术在精细医疗、环境监测、消费电子等领域的深度应用，通过持续创新保持技术**地位，成为全球先进的微纳器件解决方案供应商。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。广东MEMS微纳米加工共同合作

超声芯片封装采用三维堆叠技术，缩小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB，优化成像质量。广东个性化MEMS微纳米加工

超声影像芯片的全集成MEMS设计与性能突破：针对超声PZT换能器及CMUT/PMUT新型传感器的收发需求，公司开发了**SoC超声收发芯片，采用0.18mm高压SOI工艺实现发射与开关复用，大幅节省芯片面积的同时提升性能。在发射端，通过MEMS高压驱动电路设计，实现±100V峰值输出电压与1A持续输出电流，较TI同类产品提升30%，满足深部组织成像的能量需求；接收端集成12位ADC，采样率可达100Msps，信噪比（SNR）达73.5dB，有效提升弱信号检测能力。芯片采用多层金属布线与硅通孔（TSV）技术，实现3D堆叠集成，封装尺寸较传统方案缩小40%。在二次谐波抑制方面，通过优化版图布局与寄生参数补偿，将5MHz信号的二次谐波降至-40dBc，优于行业基准-45dBc，***提升图像分辨率。目前TX芯片已完成流片，与掌上超声企业合作开发便携式超声设备，可实现腹部、心血管等部位的实时成像，探头尺寸*30mm×20mm，重量＜50g，推动超声诊断设备向小型化、智能化迈进，助力基层医疗场景普及。广东个性化MEMS微纳米加工