MEMS具有以下幾個基本特點,微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產。MEMS技術的目標是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統。 MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域,幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域,如電子技術、機械技術、物理學、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等。MEMS是一個單獨的智能系統,可大批量生產,其系統尺寸在幾毫米乃至更小,其內部結構一般在微米甚至納米量級。例如,常見的MEMS產品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。微機電系統在國民經濟和更高級別的系統方面將有著廣泛的應用前景。主要民用領域是電子、醫學、工業、汽車和航空航天系統。MEMS技術常用工藝技術組合有:紫外光刻、電子束光刻EBL、PVD磁控濺射、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕。寧夏MEMS微納米加工之柔性電極定制
在腦科學與精細醫療領域,公司開發的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝,兼具物相容性與高導電性,可定制化設計“觸凸”電極陣列,***降低植入式腦機接口的手術創傷,同時提升神經信號采集的信噪比。針對藥物遞送與檢測需求,通過干濕結合刻蝕技術制備的微針器件,既可實現組織間液的無痛提取,又能集成電化學傳感功能,為糖尿病動態監測、透皮給藥系統提供硬件支持。此外,公司**的MEMS多重轉印工藝,可將光刻硅片模板快速轉化為PMMA、COC等硬質塑料芯片,支持10個工作日內完成從設計圖紙到塑料芯片成型的全流程,極大加速微流控產品的研發驗證周期。青海哪些是MEMS微納米加工MEMS微納米加工的未來發展是什么?
MEMS技術的主要分類:生物MEMS技術是用MEMS技術制造的化學/生物微型分析和檢測芯片或儀器,統稱為Bio-sensor技術,是一類在襯底上制造出的微型驅動泵、微控制閥、通道網絡、樣品處理器、混合池、計量、增擴器、反應器、分離器以及檢測器等元器件并集成為多功能芯片。可以實現樣品的進樣、稀釋、加試劑、混合、增擴、反應、分離、檢測和后處理等分析全過程。它把傳統的分析實驗室功能微縮在一個芯片上。生物MEMS系統具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統與外部連接少、實時通信、連續檢測的特點。國際上生物MEMS的研究已成為熱點,不久將為生物、化學分析系統帶來一場重大的革新。
MEMS制作工藝-微流控芯片:
微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。微流控芯片(microfluidicchip)是當前微全分析系統(MiniaturizedTotalAnalysisSystems)發展的熱點領域。
微流控芯片分析以芯片為操作平臺,同時以分析化學為基礎,以微機電加工技術為依托,以微管道網絡為結構特征,以生命科學為目前主要應用對象,是當前微全分析系統領域發展的重點。它的目標是把整個化驗室的功能,包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等集成在微芯片上,且可以多次使用。 超薄 PDMS(100μm 以上)與光學玻璃鍵合工藝,兼顧柔性流道與高透光性檢測需求。
MEMS微納加工的產業化能力與技術儲備:公司在MEMS微納加工領域構建了完整的技術體系與產業化能力,涵蓋從設計仿真(使用COMSOL、Lumerical等軟件)到工藝開發(10+種主流加工工藝)、批量生產(萬級潔凈車間,月產能50,000片)的全鏈條服務。技術儲備方面,持續投入下一代微納加工技術,包括:①納米壓印技術實現10nm級結構復制,支持單分子測序芯片開發;②激光誘導正向轉移(LIFT)技術實現金屬電極的無掩膜直寫,加工速度提升5倍;③可降解聚合物加工工藝,開發聚乳酸基微流控芯片,適用于體內短期植入檢測。在設備端,引進了電子束曝光機(分辨率5nm)、電感耦合等離子體刻蝕機(ICP,刻蝕速率20μm/min)、全自動鍵合機(對準精度±1μm)等裝備,構建了快速打樣與規模生產的柔性制造平臺。未來,公司將聚焦“微納加工+生物傳感+智能集成”的戰略方向,推動MEMS技術在精細醫療、環境監測、消費電子等領域的深度應用,通過持續創新保持技術**地位,成為全球先進的微納器件解決方案供應商。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實現微米級電極圖案化。重慶MEMS微納米加工之超透鏡定制
PDMS 金屬流道加工技術可在柔性流道內沉積金屬鍍層,實現電化學檢測與流體控制一體化。寧夏MEMS微納米加工之柔性電極定制
熱壓印技術在硬質塑料微流控芯片中的應用:熱壓印技術是實現PMMA、PS、COC、COP等硬質塑料微結構快速成型的**工藝,較傳統注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優勢。工藝流程包括:首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具,微結構高度5-100μm,側壁垂直度>89°;然后將塑料基板加熱至玻璃化轉變溫度以上(如PMMA為110℃),在5-10MPa壓力下將模具結構轉印至基板,冷卻后脫模。該技術可實現0.5μm的特征尺寸分辨率,流道尺寸誤差<±1%,適用于微流道、微孔陣列、透鏡陣列等結構加工。以數字PCR芯片為例,熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列,單芯片可容納20,000個反應單元,配合熒光檢測實現核酸分子的***定量,檢測靈敏度達0.1%突變頻率。公司開發的快速換模系統可在30分鐘內完成模具更換,支持小批量生產(100-10,000片),從設計圖紙到樣品交付**短*需10個工作日,較注塑縮短70%周期。此外,通過表面涂層處理(如疏水化、親水化),可定制芯片表面潤濕性,滿足不同檢測場景的流體控制需求,成為研發階段快速迭代與中小批量生產的優先工藝。寧夏MEMS微納米加工之柔性電極定制