MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發(fā)的腦機(jī)接口用MEA(微電極陣列)柔性電極,采用聚酰亞胺或PDMS作為柔性基底,通過光刻、金屬蒸鍍與電化學(xué)沉積工藝,構(gòu)建高密度“觸凸”式電極陣列。電極點(diǎn)直徑可縮至20微米,間距50微米,表面修飾PEDOT:PSS導(dǎo)電聚合物,電荷注入容量(CIC)達(dá)2mC/cm2,信噪比(SNR)提升至25dB以上。制造過程中,通過激光切割與等離子體鍵合技術(shù),實(shí)現(xiàn)電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設(shè)計(jì),例如針對(duì)癲癇監(jiān)測(cè)的16通道電極,植入后機(jī)械應(yīng)力降低70%,使用壽命延長(zhǎng)至3年。此外,電極陣列可集成于類***培養(yǎng)芯片,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)神經(jīng)元放電頻率與網(wǎng)絡(luò)同步性,為神經(jīng)退行性疾病研究提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持。MEMS的磁敏感器是什么?吉林多功能MEMS微納米加工
MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕:
在半導(dǎo)體制程中,單晶硅與多晶硅的刻蝕通常包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩種方法各有優(yōu)劣,各有特點(diǎn)。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)來去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分,而達(dá)到刻蝕的目的。因?yàn)闈穹涛g是利用化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行薄膜的去除,而化學(xué)反應(yīng)本身不具方向性,因此濕法刻蝕過程為等向性。
濕法刻蝕過程可分為三個(gè)步驟:
1)化學(xué)刻蝕液擴(kuò)散至待刻蝕材料之表面;
2)刻蝕液與待刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
3)反應(yīng)后之產(chǎn)物從刻蝕材料之表面擴(kuò)散至溶液中,并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的刻蝕選擇比等優(yōu)點(diǎn)。
但相對(duì)于干法刻蝕,除了無法定義較細(xì)的線寬外,濕法刻蝕仍有以下的缺點(diǎn):1)需花費(fèi)較高成本的反應(yīng)溶液及去離子水:2)化學(xué)藥品處理時(shí)人員所遭遇的安全問題:3)光刻膠掩膜附著性問題;4)氣泡形成及化學(xué)腐蝕液無法完全與晶片表面接觸所造成的不完全及不均勻的刻蝕 吉林多功能MEMS微納米加工深反應(yīng)離子刻蝕是 MEMS 微納米加工中常用的刻蝕工藝,可用于制造高深寬比的微結(jié)構(gòu)。
三維微納結(jié)構(gòu)的跨尺度加工技術(shù):跨尺度加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從納米級(jí)到毫米級(jí)結(jié)構(gòu)的一體化制造,滿足復(fù)雜微流控系統(tǒng)對(duì)多尺度功能單元的需求。公司結(jié)合電子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)與機(jī)械加工(精度10μm),在單一基板上構(gòu)建跨3個(gè)數(shù)量級(jí)的微結(jié)構(gòu)。例如,在類***培養(yǎng)芯片中,納米級(jí)表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進(jìn)細(xì)胞黏附,微米級(jí)流道(寬度50μm)控制營養(yǎng)物質(zhì)輸送,毫米級(jí)進(jìn)樣口(直徑1mm)兼容外部管路。加工過程中,通過工藝分層設(shè)計(jì),先進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制備(如EBL定義細(xì)胞外基質(zhì)蛋白圖案),再通過紫外光刻形成中層流道,***機(jī)械加工完成宏觀接口,各層結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)誤差<±2μm。該技術(shù)突破了單一工藝的尺度限制,實(shí)現(xiàn)了功能的跨尺度集成,在芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-a-Chip)中具有重要應(yīng)用。公司已成功制備包含10nm電極間隙、1μm流道與1mm閥門的復(fù)合芯片,用于單分子電信號(hào)檢測(cè),信號(hào)分辨率提升至10fA,為納米生物技術(shù)與微流控工程的交叉融合提供了關(guān)鍵制造能力。
MEMS制作工藝-太赫茲特性:
1.相干性由于它是由相千電流驅(qū)動(dòng)的電偶極子振蕩產(chǎn)生,或又相千的激光脈沖通過非線性光學(xué)頻率差頻產(chǎn)生,因此有很好的相干性。THz的相干測(cè)量技術(shù)能夠直接測(cè)量電場(chǎng)振幅和相位,從而方便提取檢測(cè)樣品的折射率,吸收系數(shù)等。
2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級(jí),遠(yuǎn)小于X射線的10^3量級(jí),不易破壞被檢測(cè)的物質(zhì),適合于生物大分子與活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。
3.穿透性:THz輻射對(duì)于很多非極性物質(zhì),如塑料,紙箱,布料等包裝材料有很強(qiáng)的穿透能力,在環(huán)境控制與安全方面能有效發(fā)揮作用
4.吸收性:大多數(shù)極性分子對(duì)THz有強(qiáng)烈的吸收作用,可以用來進(jìn)行醫(yī)療診斷與產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控
5.瞬態(tài)性:相比于傳統(tǒng)電磁波與光波,THz典型脈寬在皮秒量級(jí),通過光電取樣測(cè)量技術(shù),能夠有效抑制背景輻射噪聲的干擾,在小于3THz時(shí)信噪比達(dá)10人4:1。
6.寬帶性:THz脈沖光源通常包含諾千個(gè)周期的電磁振蕩,!單個(gè)脈沖頻寬可以覆蓋從GHz至幾+THz的范圍,便于在大的范圍內(nèi)分析物質(zhì)的光譜信息。 MEMS的深硅刻蝕是什么?
微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝技術(shù):微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝實(shí)現(xiàn)了流體通道與固態(tài)電極的無縫集成,適用于電化學(xué)檢測(cè)、電滲流驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。加工過程中,首先在硅片或玻璃基板上制備微流道(深度50-200μm,寬度100-500μm),然后將預(yù)加工的金屬片電極(如不銹鋼、金箔)嵌入流道側(cè)壁,通過導(dǎo)電膠(銀膠或碳膠)固定,確保電極與流道內(nèi)壁齊平,間隙<5μm。鍵合采用熱壓或紫外固化膠密封,耐壓>100kPa,漏電流<1nA。金屬片電極的表面積可根據(jù)需求設(shè)計(jì),如5mm×5mm的金電極,電化學(xué)活性面積達(dá)20mm2,適用于痕量物質(zhì)檢測(cè)。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片中,鑲嵌的鉑電極可實(shí)時(shí)檢測(cè)溶解氧濃度,響應(yīng)時(shí)間<10秒,檢測(cè)范圍0-20ppm,精度±0.5ppm。該工藝解決了傳統(tǒng)微流控芯片與外置電極連接的接觸電阻問題,實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)原位檢測(cè),縮短信號(hào)傳輸路徑,提升檢測(cè)速度與穩(wěn)定性。公司開發(fā)的自動(dòng)化鑲嵌設(shè)備,定位精度±10μm,單芯片加工時(shí)間<5分鐘,支持批量生產(chǎn),為環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域提供了集成化的傳感解決方案。熱壓印技術(shù)支持 PMMA/COC 等材料微結(jié)構(gòu)快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。浙江采用MEMS加工的MEMS微納米加工
公司開發(fā)的神經(jīng)電子芯片支持無線充電與通訊,可將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖用于神經(jīng)調(diào)控替代。吉林多功能MEMS微納米加工
MEMS技術(shù)的主要分類:生物MEMS技術(shù)是用MEMS技術(shù)制造的化學(xué)/生物微型分析和檢測(cè)芯片或儀器,統(tǒng)稱為Bio-sensor技術(shù),是一類在襯底上制造出的微型驅(qū)動(dòng)泵、微控制閥、通道網(wǎng)絡(luò)、樣品處理器、混合池、計(jì)量、增擴(kuò)器、反應(yīng)器、分離器以及檢測(cè)器等元器件并集成為多功能芯片。可以實(shí)現(xiàn)樣品的進(jìn)樣、稀釋、加試劑、混合、增擴(kuò)、反應(yīng)、分離、檢測(cè)和后處理等分析全過程。它把傳統(tǒng)的分析實(shí)驗(yàn)室功能微縮在一個(gè)芯片上。生物MEMS系統(tǒng)具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點(diǎn)。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統(tǒng)與外部連接少、實(shí)時(shí)通信、連續(xù)檢測(cè)的特點(diǎn)。國際上生物MEMS的研究已成為熱點(diǎn),不久將為生物、化學(xué)分析系統(tǒng)帶來一場(chǎng)重大的革新。吉林多功能MEMS微納米加工