湖南MEMS微纳米加工之柔性电极定制

MEMS制作工艺柔性电子：柔性电子（FlexibleElectronics）是一种技术的通称，是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子，柔性电子具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。但是相应的技术要求同样制约了柔性电子的发展。首先，柔性电子在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性，对电路的制作材料提出了新的挑战和要求；其次，柔性电子的制备条件以及组成电路的各种电子器件的性能相对于传统的电子器件来说仍然不足，也是其发展的一大难题。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。湖南MEMS微纳米加工之柔性电极定制

微针器件与生物传感集成：公司采用干湿法混合刻蚀工艺制备的微针阵列，兼具纳米级前列锐度（曲率半径<100 nm）与微米级结构强度（抗弯刚度≥1 GPa），可穿透角质层无创提取组织间液或实现透皮给药。在药物递送领域，载药微针通过可降解高分子涂层（如PLGA）实现药物的缓释控制。例如，胰岛素微针贴片可在30分钟内完成药物释放，生物利用度较皮下注射提升40%。此外，微针表面可修饰金纳米颗粒或导电聚合物，集成阻抗/伏安传感模块，实时检测炎症因子（如IL-6）或病原体抗原，检测限低至1 pg/mL。在电化学检测场景中，微针阵列与微流控芯片联用，可同步完成样本提取、预处理与信号分析，将皮肤间质液检测的全程时间缩短至15分钟，为POCT设备的小型化奠定基础。湖北MEMS微纳米加工发展趋势微纳加工产业化能力覆盖设计、工艺、量产全链条，月产能达 50,000 片并持续技术创新。

MEMS制作工艺-光学超表面meta-surface：超表面是指一种厚度小于波长的人工层状材料。超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。超表面可视为超材料的二维对应。根据面内的结构形式，超表面可以分为两种：一种具有横向亚波长的微细结构，一种为均匀膜层。根据调控的波的种类，超表面可分为光学超表面、声学超表面、机械超表面等。光学超表面是最常见的一种类型，它可以通过亚波长的微结构来调控电磁波的偏振、相位、振幅、频率等特性，是一种结合了光学与纳米科技的新兴技术。其超表面的制作方式，一般会用到电子束光刻技术EBL，通过纳米级的直写，将图形曝光到各种衬底上，然后经过镀膜或刻蚀形成具有一定相位调控的超表面器件。

驾驶辅助系统升级带动MEMS＆传感器价值提升。自动驾驶已成大趋势，环境信息的感知是实现自动驾驶的基础，越高级别的自动驾驶对信息感知能力的需求越高，对应的MEMS＆传感器用量和价值量也会相应提升。根据NXP和Strategyanalysis的数据，L1/2级别的自动驾驶只需要1个摄像头模组、1-3个超声波雷达和激光雷达，以及0-1个融合传感器，新增半导体价值在100-350美元，而至L4/5级别自动驾驶车辆将会引入7-13个超声波雷达和激光雷达、6-8个摄像头模组并会引入V2X模块以及多传感器融合方案，新增半导体价值在1000美元以上。另外，短期来看，现实条件暴露了ADAS的缺陷，导致了一些安全事故的发生，由此对ADAS系统的安全性需求猛增，这些缺点重新致力于改进LIDAR、RADAR和其他成像设备，将多面传感器系统集成到自动驾驶汽车中。基于 0.35/0.18μm 高压工艺的神经电刺激 SoC 芯片，实现多通道控制与生物相容性优化。

热压印技术在硬质塑料微流控芯片中的应用：热压印技术是实现PMMA、PS、COC、COP等硬质塑料微结构快速成型的**工艺，较传统注塑工艺具有成本低、周期短、图纸变更灵活等优势。工艺流程包括：首先利用光刻胶在硅片上制备高精度模具，微结构高度5-100μm，侧壁垂直度＞89°；然后将塑料基板加热至玻璃化转变温度以上（如PMMA为110℃），在5-10MPa压力下将模具结构转印至基板，冷却后脱模。该技术可实现0.5μm的特征尺寸分辨率，流道尺寸误差＜±1%，适用于微流道、微孔阵列、透镜阵列等结构加工。以数字PCR芯片为例，热压印制备的50μm直径微腔阵列，单芯片可容纳20,000个反应单元，配合荧光检测实现核酸分子的***定量，检测灵敏度达0.1%突变频率。公司开发的快速换模系统可在30分钟内完成模具更换，支持小批量生产（100-10,000片），从设计图纸到样品交付**短*需10个工作日，较注塑缩短70%周期。此外，通过表面涂层处理（如疏水化、亲水化），可定制芯片表面润湿性，满足不同检测场景的流体控制需求，成为研发阶段快速迭代与中小批量生产的优先工艺。MEMS是一种现代化的制造技术。高科技MEMS微纳米加工

MEMS 微纳米加工的成本效益随着技术的成熟逐渐提高，为其大规模商业化应用奠定了基础。湖南MEMS微纳米加工之柔性电极定制

硅基金属电极加工工艺与生物相容性优化：在硅片、LN（铌酸锂）、LT（钽酸锂）、蓝宝石、石英等基板上加工金属电极，需兼顾电学性能与生物相容性。公司采用溅射沉积与剥离工艺，首先在基板表面沉积50-200nm的钛/金种子层，增强金属与基板的附着力；然后旋涂光刻胶并曝光显影，形成电极图案；再溅射1-5μm厚度的金/铂金属层，***通过**剥离得到完整电极结构。电极线条宽度可控制在10-500μm，边缘粗糙度＜5μm，接触电阻＜1Ω・cm²。针对植入式医疗器件，表面采用聚乙二醇（PEG）涂层处理，通过硅烷偶联剂共价键合，涂层厚度5-10nm，可将蛋白吸附量降低90%以上，炎症反应发生率下降60%。该技术应用于神经电极时，16通道电极阵列的信号噪声比＞20dB，可稳定记录单个神经元放电信号达3个月以上。在传感器领域，硅基金电极对葡萄糖的检测灵敏度达100μA・mM⁻¹・cm⁻²，线性范围0.01-10mM，适用于血糖监测芯片。公司支持多种金属材料（如钛、铂、铱）与基板的组合加工，满足不同应用场景对电极导电性、耐腐蚀性的需求。湖南MEMS微纳米加工之柔性电极定制