MEMS特點:
1.微型化:MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時間短。
2.以硅為主要材料,機械電器性能優(yōu)良:硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng),密度類似鋁,熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢。
3.批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在一片硅片上可同時制造成百上千個微型機電裝置或完整的MEMS。批量生產(chǎn)可降低生產(chǎn)成本。
4.集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個傳感器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性很高的MEMS。
5.多學(xué)科交叉:MEMS涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學(xué)和生物等多種學(xué)科,并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的許多成果。 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穩(wěn)定性。內(nèi)蒙古多功能MEMS微納米加工
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料-PI:
柔性PI膜是一種由聚酰亞胺(PI)構(gòu)成的薄膜材料,它是通過將均苯四甲酸二酐(PMDA)與二胺基二苯醚(ODA)在強極性溶劑中進行縮聚反應(yīng),然后流延成膜,然后經(jīng)過亞胺化處理得到的高分子絕緣材料。柔性PI膜擁有許多獨特的優(yōu)點,如高絕緣性、良好的粘結(jié)性、強的耐輻射性和耐高溫性能,使其成為一種綜合性能很好的有機高分子材料。
柔性PI膜的應(yīng)用非常廣,尤其在電子、液晶顯示、機械、航空航天、計算機、光伏電池等領(lǐng)域有著重要的用途。特別是在液晶顯示行業(yè)中,柔性PI膜因其優(yōu)越的性能而被用作新型材料,用于制造折疊屏手機的基板、蓋板和觸控材料。由于OLED顯示技術(shù)的快速發(fā)展,柔性PI膜已成為替代傳統(tǒng)ITO玻璃的新材料之一,廣泛應(yīng)用于智能手機和其他可折疊設(shè)備的制造。 上海MEMS微納米加工發(fā)展現(xiàn)狀以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)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(xué)器件的關(guān)鍵技術(shù)。公司采用激光微加工與紫外光刻結(jié)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(zhǔn)系統(tǒng)(精度±1μm)進行微結(jié)構(gòu)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(shù)(150-200℃),使用硅基粘合劑實現(xiàn)雙面結(jié)構(gòu)的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術(shù)應(yīng)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(dá)50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學(xué)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(xué)微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺。
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點:
1.聲表面波具有極低的傳播速度和極短的波長,它們各自比相應(yīng)的電磁波的傳播速度的波長小十萬倍。在VHF和UHF波段內(nèi),電磁波器件的尺寸是與波長相比擬的。同理,作為電磁器件的聲學(xué)模擬聲表面波器件SAW,它的尺寸也是和信號的聲波波長相比擬的。因此,在同一頻段上,聲表面波器件的尺寸比相應(yīng)電磁波器件的尺寸減小了很多,重量也隨之大為減輕。
2.由于聲表面波系沿固體表面?zhèn)鞑ィ由蟼鞑ニ俣葮O慢,這使得時變信號在給定瞬時可以完全呈現(xiàn)在晶體基片表面上。于是當(dāng)信號在器件的輸入和輸出端之間行進時,就容易對信號進行取樣和變換。這就給聲表面波器件以極大的靈活性,使它能以非常簡單的方式去。完成其它技術(shù)難以完成或完成起來過于繁重的各種功能。
3.采用MEMS工藝,以鈮酸鋰LNO和鉭酸鋰LTO為例子的襯底,通過光刻(含EBL光刻)、鍍膜等微納米加工技術(shù),實現(xiàn)的SAW器件,在聲表面器件的濾波、波束整形等方面提供了極大的工藝和性能支撐。 MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測。
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的相干測量技術(shù)能夠直接測量電場振幅和相位,從而方便提取檢測樣品的折射率,吸收系數(shù)等。
2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級,遠(yuǎn)小于X射線的10^3量級,不易破壞被檢測的物質(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輻射對于很多非極性物質(zhì),如塑料,紙箱,布料等包裝材料有很強的穿透能力,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THz有強烈的吸收作用,可以用來進行醫(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,通過光電取樣測量技術(shù),能夠有效抑制背景輻射噪聲的干擾,在小于3THz時信噪比達(dá)10人4:1。
6.寬帶性:THz脈沖光源通常包含諾千個周期的電磁振蕩,!單個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被認(rèn)為是21世紀(jì)很有前途的技術(shù)之一。內(nèi)蒙古MEMS微納米加工模型設(shè)計
超聲芯片封裝采用三維堆疊技術(shù),縮小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,優(yōu)化成像質(zhì)量。內(nèi)蒙古多功能MEMS微納米加工
MEMS制作工藝-太赫茲超導(dǎo)混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術(shù):
太赫茲波是天文探測領(lǐng)域的重要波段,太赫茲波探測對提升人類認(rèn)知宇宙的能力有重要意義。太赫茲超導(dǎo)混頻接收機是具有代表性的高靈敏天文探測設(shè)備。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。當(dāng)前,太赫茲超導(dǎo)接收機多采用單獨的金屬喇叭天線和金屬封裝,很難進行高集成度陣列擴展。大規(guī)模太赫茲陣列接收機發(fā)展很大程度受到天線及芯片封裝技術(shù)的制約。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術(shù)的適合大規(guī)模太赫茲超導(dǎo)接收陣列應(yīng)用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,及該天線與超導(dǎo)混頻芯片一體化封裝。通過電磁場理論分析、電磁場數(shù)值建模與仿真、低溫超導(dǎo)實驗驗證等手段, 內(nèi)蒙古多功能MEMS微納米加工