太赫茲柔性電極的雙面結構設計與加工:太赫茲柔性電極以PI為基底,采用雙面結構設計,上層實現(xiàn)太赫茲波發(fā)射/接收,下層集成信號處理電路,解決了傳統(tǒng)剛性太赫茲器件的便攜性難題。加工工藝包括:首先在雙面拋光的PI基板上,利用電子束光刻制備亞微米級金屬天線陣列(如蝴蝶結、螺旋結構),特征尺寸達500nm,周期1-2μm,實現(xiàn)對0.1-1THz頻段的高效耦合;背面通過薄膜沉積技術制備氮化硅絕緣層,濺射銅箔形成共面波導傳輸線,線寬控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。電極整體厚度<50μm,彎曲狀態(tài)下信號衰減<3dB,適用于人體安檢、非金屬材料檢測等場景。在生物醫(yī)學領域,太赫茲柔性電極可非侵入式檢測皮膚水分含量,分辨率達0.1%,檢測時間<1秒,較傳統(tǒng)電阻法精度提升5倍。公司開發(fā)的納米壓印技術實現(xiàn)了天線陣列的低成本復制,單晶圓(4英寸)產(chǎn)能達1000片以上,良率>85%,推動太赫茲技術從實驗室走向便攜式設備,為無損檢測與生物傳感提供了全新維度的解決方案。MEMS制作工藝中,以PI為特色的柔性電子出現(xiàn)填補了不少空白。重慶MEMS微納米加工之超表面制作
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進行雙面套刻加工,是實現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學器件的關鍵技術。公司采用激光微加工與紫外光刻結合工藝,首先通過CO?激光切割實現(xiàn)玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對準系統(tǒng)(精度±1μm)進行微結構加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經(jīng)光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質(zhì)的脆性特點,開發(fā)了低溫鍵合技術(150-200℃),使用硅基粘合劑實現(xiàn)雙面結構的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術應用于光聲成像芯片時,正面微流道實現(xiàn)樣本輸送,背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學穩(wěn)定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板,公司已實現(xiàn)4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺。中國臺灣MEMS微納米加工產(chǎn)品介紹可降解聚合物加工工藝儲備,為體內(nèi)短期植入檢測芯片提供生物相容性材料解決方案。
MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發(fā)的腦機接口用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、金屬蒸鍍與電化學沉積工藝,構建高密度“觸凸”式電極陣列。電極點直徑可縮至20微米,間距50微米,表面修飾PEDOT:PSS導電聚合物,電荷注入容量(CIC)達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,實現(xiàn)電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設計,例如針對癲癇監(jiān)測的16通道電極,植入后機械應力降低70%,使用壽命延長至3年。此外,電極陣列可集成于類***培養(yǎng)芯片,實時監(jiān)測神經(jīng)元放電頻率與網(wǎng)絡同步性,為神經(jīng)退行性疾病研究提供動態(tài)數(shù)據(jù)支持。
硅基金屬電極加工工藝與生物相容性優(yōu)化:在硅片、LN(鈮酸鋰)、LT(鉭酸鋰)、藍寶石、石英等基板上加工金屬電極,需兼顧電學性能與生物相容性。公司采用濺射沉積與剝離工藝,首先在基板表面沉積50-200nm的鈦/金種子層,增強金屬與基板的附著力;然后旋涂光刻膠并曝光顯影,形成電極圖案;再濺射1-5μm厚度的金/鉑金屬層,***通過**剝離得到完整電極結構。電極線條寬度可控制在10-500μm,邊緣粗糙度<5μm,接觸電阻<1Ω?cm2。針對植入式醫(yī)療器件,表面采用聚乙二醇(PEG)涂層處理,通過硅烷偶聯(lián)劑共價鍵合,涂層厚度5-10nm,可將蛋白吸附量降低90%以上,炎癥反應發(fā)生率下降60%。該技術應用于神經(jīng)電極時,16通道電極陣列的信號噪聲比>20dB,可穩(wěn)定記錄單個神經(jīng)元放電信號達3個月以上。在傳感器領域,硅基金電極對葡萄糖的檢測靈敏度達100μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.01-10mM,適用于血糖監(jiān)測芯片。公司支持多種金屬材料(如鈦、鉑、銥)與基板的組合加工,滿足不同應用場景對電極導電性、耐腐蝕性的需求。超聲芯片封裝采用三維堆疊技術,縮小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,優(yōu)化成像質(zhì)量。
柔性電極的生物相容性表面改性技術:柔性電極的長期植入性能依賴于表面生物相容性改性,公司采用多層涂層工藝解決蛋白吸附與炎癥反應問題。以PI基柔性電極為基底,首先通過等離子體處理引入羥基基團,然后接枝硅烷偶聯(lián)劑(如APTES)形成活性界面,再通過層層自組裝技術沉積PEG(聚乙二醇)與殼聚糖復合層,**終涂層厚度5-15nm。該涂層可使水接觸角從85°降至50°,蛋白吸附量從100ng/cm2降至<10ng/cm2,中性粒細胞黏附率下降80%。在動物植入實驗中,改性后的電極在體內(nèi)留置3個月,周圍組織纖維化程度較未處理組減輕60%,信號衰減<15%,而對照組衰減達40%。該技術適用于神經(jīng)電極、心臟起搏電極等植入器件,結合MEMS加工的超薄化設計(電極厚度<10μm),降低手術創(chuàng)傷與長期植入風險。公司支持定制化涂層配方,可根據(jù)應用場景調(diào)整親疏水性、電荷性質(zhì)及生物活性分子(如生長因子)接枝,為植入式醫(yī)療設備提供個性化表面改性解決方案。深反應離子刻蝕是 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構。海南MEMS微納米加工圖片
MEMS微納米加工的未來發(fā)展是什么?重慶MEMS微納米加工之超表面制作
金屬流道PDMS芯片與PET基板的鍵合工藝:金屬流道PDMS芯片通過與帶有金屬結構的PET基板鍵合,實現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的集成,兼具流體處理與電信號控制功能。鍵合前,PDMS流道采用氧等離子體活化處理(功率100W,時間30秒),使表面羥基化;PET基板通過電暈處理提升表面能,濺射1μm厚度的銅層并蝕刻形成電極圖案。鍵合過程在真空環(huán)境下進行,施加0.5MPa壓力并保持30分鐘,形成化學共價鍵,剝離強度>5N/cm。金屬流道內(nèi)的電解液與外部電路通過鍵合區(qū)的Pad連接,接觸電阻<100mΩ,確保信號穩(wěn)定傳輸。該技術應用于微流控電化學檢測芯片時,可在10μL的反應體系內(nèi)實現(xiàn)多參數(shù)同步檢測,如pH、離子濃度與氧化還原電位,檢測精度均優(yōu)于±1%。公司優(yōu)化了鍵合設備的溫度與壓力控制算法,將鍵合缺陷率(如氣泡、邊緣溢膠)降至0.5%以下,支持大規(guī)模量產(chǎn)。此外,PET基板的可裁剪性與低成本特性,使得該芯片適用于一次性檢測試劑盒,單芯片成本較玻璃/硅基方案降低60%,為POCT設備廠商提供了高性價比的集成方案。重慶MEMS微納米加工之超表面制作