寧夏MEMS微納米加工批量定制

加速度傳感器是很早廣泛應(yīng)用的MEMS之一。MEMS，作為一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)為主的技術(shù)，可以通過設(shè)計(jì)使一個(gè)部件(圖中橙色部件)相對(duì)底座substrate產(chǎn)生位移（這也是絕大部分MEMS的工作原理），這個(gè)部件稱為質(zhì)量塊（proofmass）。質(zhì)量塊通過錨anchor，鉸鏈hinge，或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當(dāng)感應(yīng)到加速度時(shí)，質(zhì)量塊相對(duì)底座產(chǎn)生位移。通過一些換能技術(shù)可以將位移轉(zhuǎn)換為電能，如果采用電容式傳感結(jié)構(gòu)（電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響），電容大小的變化可以產(chǎn)生電流信號(hào)供其信號(hào)處理單元采樣。通過梳齒結(jié)構(gòu)可以極大地?cái)U(kuò)大傳感面積，提高測(cè)量精度，降低信號(hào)處理難度。加速度計(jì)還可以通過壓阻式、力平衡式和諧振式等方式實(shí)現(xiàn)。多圖拼接測(cè)量技術(shù)通過 SEM 圖像融合，實(shí)現(xiàn)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的亞微米級(jí)精度全景表征。寧夏MEMS微納米加工批量定制

微針器件的干濕法刻蝕與集成傳感：基于MEMS干濕法混合刻蝕工藝，公司開發(fā)出多尺度微針器件。通過光刻膠模板與各向異性刻蝕，制備前列曲率半徑<100nm、高度500微米的中空微針陣列，可無創(chuàng)穿透表皮提取組織間液。結(jié)合微注塑工藝，在微針內(nèi)部集成直徑10微米的流體通道，實(shí)現(xiàn)5分鐘內(nèi)采集3μL樣本，用于連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)（誤差±0.2mmol/L）。在透皮給藥領(lǐng)域，載藥微針采用可降解PLGA涂層，載藥率超90%，釋放動(dòng)力學(xué)可控至24小時(shí)線性釋放。同時(shí)，微針表面通過濺射工藝沉積金納米層，集成阻抗傳感模塊，可實(shí)時(shí)檢測(cè)炎癥因子（如CRP），檢測(cè)限低至0.1pg/mL。此類器件與微流控芯片聯(lián)用，可在15分鐘內(nèi)完成“采樣-分析-反饋”閉環(huán)，為慢性病管理提供便攜式解決方案。山東標(biāo)準(zhǔn)MEMS微納米加工微流控與金屬片電極鑲嵌工藝，解決流道與電極集成的接觸電阻問題并提升檢測(cè)穩(wěn)定性。

弧形柱子點(diǎn)陣的微納加工技術(shù)：弧形柱子點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在細(xì)胞黏附、流體動(dòng)力學(xué)調(diào)控中具有重要應(yīng)用，公司通過激光直寫與反應(yīng)離子刻蝕（RIE）技術(shù)實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的精密加工。首先利用激光直寫系統(tǒng)在光刻膠上繪制弧形軌跡，**小曲率半徑可達(dá)5μm，線條寬度10-50μm；然后通過RIE刻蝕硅片或石英基板，刻蝕速率50-200nm/min，側(cè)壁弧度偏差＜±2°。柱子高度50-500μm，間距20-100μm，陣列密度可達(dá)10?個(gè)/cm2。在細(xì)胞培養(yǎng)芯片中，弧形柱子表面通過RGD多肽修飾，促進(jìn)成纖維細(xì)胞沿曲率方向鋪展，細(xì)胞取向率提升70%，用于肌腱組織工程研究。在微流控芯片中，弧形柱子陣列可降低流體阻力30%，減少氣泡滯留，適用于高通量液滴生成系統(tǒng)，液滴尺寸變異系數(shù)＜5%。公司開發(fā)的弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，支持參數(shù)化建模與加工路徑優(yōu)化，將設(shè)計(jì)到加工的周期縮短至3個(gè)工作日。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)直柱結(jié)構(gòu)的局限性，為仿生微環(huán)境構(gòu)建與流體控制提供了靈活的設(shè)計(jì)空間，在生物醫(yī)學(xué)工程與微流控器件中具有廣泛應(yīng)用前景。

MEMS四種刻蝕工藝的不同需求：

1.體硅刻蝕：一些塊體蝕刻些微機(jī)電組件制造過程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材，如壓力傳感器即為一例，即通過蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞，但未蝕穿正面，在正面形成一層薄膜。還有其他組件需蝕穿晶圓，不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上?；贐osch工藝的一項(xiàng)特點(diǎn)，當(dāng)要維持一個(gè)近乎于垂直且平滑的側(cè)壁輪廓時(shí)，是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達(dá)到很高的蝕刻率，一般避免不了伴隨產(chǎn)生具有輕微傾斜角度的側(cè)壁輪廓。不過當(dāng)采用這類塊體蝕刻時(shí)，工藝中很少需要垂直的側(cè)壁。

2.準(zhǔn)確刻蝕：精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側(cè)壁輪廓平滑性上升為關(guān)鍵因素的組件而設(shè)計(jì)的。就微機(jī)電組件而言，需要該方法的組件包括微光機(jī)電系統(tǒng)及浮雕印模等。一般說來，此類特性要求，蝕刻率的均勻度控制是遠(yuǎn)比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應(yīng)區(qū)附近消耗率高，引發(fā)蝕刻劑密度相對(duì)降低，而在晶圓邊緣蝕刻率會(huì)相應(yīng)地增加，整片晶圓上的均勻度問題應(yīng)運(yùn)而生。上述問題可憑借對(duì)等離子或離子轟擊的分布圖予以校正，從而達(dá)到均鐘刻的目的。 硅片、LN 等基板金屬電極加工工藝，通過濺射沉積與剝離技術(shù)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)電極圖案化。

MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

消費(fèi)電子產(chǎn)品在MEMSDrive出現(xiàn)之前，手機(jī)攝像頭主要由音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭組的方式實(shí)現(xiàn)防抖(簡(jiǎn)稱鏡頭防抖技術(shù))，受到很大的局限。而另一個(gè)在市場(chǎng)上較好的防抖技術(shù)：多軸防抖，則是利用移動(dòng)圖像傳感器(ImageSensor)補(bǔ)償抖動(dòng)，但由于這個(gè)技術(shù)體積龐大、耗電量超出手機(jī)載荷，一直無法在手機(jī)上應(yīng)用。憑著微機(jī)電在體積和功耗上的突破，新的技術(shù)MEMSDrive類似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達(dá)，帶動(dòng)圖像傳感器在三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。MEMSDrive的防抖技術(shù)是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動(dòng)，依靠精密算法，計(jì)算出馬達(dá)應(yīng)做的移動(dòng)幅度并做出快速補(bǔ)償。這一系列動(dòng)作都要在百分之一秒內(nèi)做完，你得到的圖像才不會(huì)因?yàn)槎秳?dòng)模糊掉。 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。采用微納米加工的MEMS微納米加工共同合作

超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實(shí)并不復(fù)雜。寧夏MEMS微納米加工批量定制

SU8微流控模具加工技術(shù)與精度控制：SU8作為負(fù)性光刻膠，廣泛應(yīng)用于6英寸以下硅片、石英片的單套或套刻微流控模具加工，可實(shí)現(xiàn)5-500μm高度的三維結(jié)構(gòu)制造。加工流程包括：基板清洗→底涂處理→SU8涂膠（轉(zhuǎn)速500-5000rpm，控制厚度1-500μm）→前烘→曝光（紫外光強(qiáng)度50-200mJ/cm2）→后烘→顯影（PGMEA溶液，時(shí)間1-10分鐘）。通過優(yōu)化曝光劑量與顯影時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)側(cè)壁垂直度＞88°，**小線寬10μm，高度誤差＜±2%。在多層套刻加工中，采用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記視覺識(shí)別系統(tǒng)（精度±1μm），確保上下層結(jié)構(gòu)偏差＜5μm，適用于復(fù)雜三維流道模具制備。該模具可用于PDMS模塑成型，復(fù)制精度達(dá)95%以上，流道表面粗糙度Ra＜100nm。典型應(yīng)用如細(xì)胞培養(yǎng)芯片模具，其微柱陣列（直徑50μm，高度200μm，間距100μm）可模擬細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境，促進(jìn)干細(xì)胞定向分化，細(xì)胞黏附率提升40%。公司具備從模具設(shè)計(jì)、加工到復(fù)制成型的全鏈條能力，支持SU8與硅、玻璃等多種基板的復(fù)合加工，為微流控芯片開發(fā)者提供了高精度、高性價(jià)比的模具解決方案。寧夏MEMS微納米加工批量定制