微流控与金属片电极的镶嵌工艺技术:微流控与金属片电极的镶嵌工艺实现了流体通道与固态电极的无缝集成,适用于电化学检测、电渗流驱动等场景。加工过程中,首先在硅片或玻璃基板上制备微流道(深度50-200μm,宽度100-500μm),然后将预加工的金属片电极(如不锈钢、金箔)嵌入流道侧壁,通过导电胶(银胶或碳胶)固定,确保电极与流道内壁齐平,间隙<5μm。键合采用热压或紫外固化胶密封,耐压>100kPa,漏电流<1nA。金属片电极的表面积可根据需求设计,如5mm×5mm的金电极,电化学活性面积达20mm²,适用于痕量物质检测。在水质监测芯片中,镶嵌的铂电极可实时检测溶解氧浓度,响应时间<10秒,检测范围0-20ppm,精度±0.5ppm。该工艺解决了传统微流控芯片与外置电极连接的接触电阻问题,实现了芯片内原位检测,缩短信号传输路径,提升检测速度与稳定性。公司开发的自动化镶嵌设备,定位精度±10μm,单芯片加工时间<5分钟,支持批量生产,为环境监测、食品安全检测等领域提供了集成化的传感解决方案。高压 SOI 工艺实现芯片内高压驱动与低压控制集成,耐压超 200V 并降低寄生电容 40%。天津MEMS微纳米加工材料
MEMS制作工艺柔性电子的定义:
柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术,以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺,在信息、能源、医疗等领域具有广泛应用前景,如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(SkinPatches)等。与传统IC技术一样,制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小,其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。 天津MEMS微纳米加工材料热敏柔性电极采用 PI 三明治结构,底层基板、中间电极、上层绝缘层设计确保柔韧性与导电性。
MEMS制作工艺-太赫兹超导混频阵列的MEMS体硅集成天线与封装技术:
太赫兹波是天文探测领域的重要波段,太赫兹波探测对提升人类认知宇宙的能力有重要意义。太赫兹超导混频接收机是具有代表性的高灵敏天文探测设备。天线及混频芯片封装是太赫兹接收前端系统的关键组件。当前,太赫兹超导接收机多采用单独的金属喇叭天线和金属封装,很难进行高集成度阵列扩展。大规模太赫兹阵列接收机发展很大程度受到天线及芯片封装技术的制约。课题拟研究基于MEMS体硅工艺技术的适合大规模太赫兹超导接收阵列应用的0.4THz以上频段高性能集成波纹喇叭天线,及该天线与超导混频芯片一体化封装。通过电磁场理论分析、电磁场数值建模与仿真、低温超导实验验证等手段,
三维微纳结构的跨尺度加工技术:跨尺度加工技术实现了从纳米级到毫米级结构的一体化制造,满足复杂微流控系统对多尺度功能单元的需求。公司结合电子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)与机械加工(精度10μm),在单一基板上构建跨3个数量级的微结构。例如,在类***培养芯片中,纳米级表面纹理(粗糙度Ra<50nm)促进细胞黏附,微米级流道(宽度50μm)控制营养物质输送,毫米级进样口(直径1mm)兼容外部管路。加工过程中,通过工艺分层设计,先进行纳米结构制备(如EBL定义细胞外基质蛋白图案),再通过紫外光刻形成中层流道,***机械加工完成宏观接口,各层结构对准误差<±2μm。该技术突破了单一工艺的尺度限制,实现了功能的跨尺度集成,在芯片实验室(Lab-on-a-Chip)中具有重要应用。公司已成功制备包含10nm电极间隙、1μm流道与1mm阀门的复合芯片,用于单分子电信号检测,信号分辨率提升至10fA,为纳米生物技术与微流控工程的交叉融合提供了关键制造能力。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。
神经电子芯片的MEMS微纳加工技术与临床应用:神经电子芯片作为植入式医疗设备的**组件,对微型化、生物相容性及功能集成度提出了极高要求。公司依托0.35/0.18μm高压工艺,成功开发多通道神经电刺激SoC芯片,可实现无线充电与通讯功能,将控制信号转化为精细电刺激脉冲,用于神经感知、调控及阻断。以128像素视网膜假体芯片为例,通过MEMS薄膜沉积技术在硅基基板上制备高密度电极阵列,单个电极尺寸*50μm×50μm,间距100μm,确保对视网膜神经细胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亚胺(PI)与氮化硅复合涂层,经120℃高温固化处理后,涂层厚度控制在5-8μm,有效抑制蛋白吸附与炎症反应,植入体寿命可达5年以上。目前该芯片已批量交付,由母公司中科先见推进至临床前动物实验阶段,针对视网膜退行***变患者,可重建0.1-0.3的视力,为盲人复明提供了突破性解决方案。该技术突破了传统植入设备的体积限制,芯片整体厚度<200μm,兼容微创植入手术,推动神经调控技术向精细化、长期化发展。128 像素视网膜假体芯片已批量交付,临床前实验针对视网膜病变患者重建基本视力。新型MEMS微纳米加工之SAW器件
台阶仪与 SEM 测量技术确保微纳结构尺寸精度,支撑深硅刻蚀、薄膜沉积等工艺质量管控。天津MEMS微纳米加工材料
MEMS制作工艺-太赫兹特性:
1.相干性由于它是由相千电流驱动的电偶极子振荡产生,或又相千的激光脉冲通过非线性光学频率差频产生,因此有很好的相干性。THz的相干测量技术能够直接测量电场振幅和相位,从而方便提取检测样品的折射率,吸收系数等。
2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量级,远小于X射线的10^3量级,不易破坏被检测的物质,适合于生物大分子与活性物质结构的研究。
3.穿透性:THz辐射对于很多非极性物质,如塑料,纸箱,布料等包装材料有很强的穿透能力,在环境控制与安全方面能有效发挥作用
4.吸收性:大多数极性分子对THz有强烈的吸收作用,可以用来进行医疗诊断与产品质量监控
5.瞬态性:相比于传统电磁波与光波,THz典型脉宽在皮秒量级,通过光电取样测量技术,能够有效抑制背景辐射噪声的干扰,在小于3THz时信噪比达10人4:1。
6.宽带性:THz脉冲光源通常包含诺千个周期的电磁振荡,!单个脉冲频宽可以覆盖从GHz至几+THz的范围,便于在大的范围内分析物质的光谱信息。 天津MEMS微纳米加工材料