微針器件與生物傳感集成:公司采用干濕法混合刻蝕工藝制備的微針陣列,兼具納米級(jí)前列銳度(曲率半徑<100 nm)與微米級(jí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(抗彎剛度≥1 GPa),可穿透角質(zhì)層無(wú)創(chuàng)提取組織間液或?qū)崿F(xiàn)透皮給藥。在藥物遞送領(lǐng)域,載藥微針通過(guò)可降解高分子涂層(如PLGA)實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋控制。例如,胰島素微針貼片可在30分鐘內(nèi)完成藥物釋放,生物利用度較皮下注射提升40%。此外,微針表面可修飾金納米顆粒或?qū)щ娋酆衔铮勺杩?伏安傳感模塊,實(shí)時(shí)檢測(cè)炎癥因子(如IL-6)或病原體抗原,檢測(cè)限低至1 pg/mL。在電化學(xué)檢測(cè)場(chǎng)景中,微針陣列與微流控芯片聯(lián)用,可同步完成樣本提取、預(yù)處理與信號(hào)分析,將皮膚間質(zhì)液檢測(cè)的全程時(shí)間縮短至15分鐘,為POCT設(shè)備的小型化奠定基礎(chǔ)。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。湖南多功能MEMS微納米加工
玻璃與硅片微流道精密加工:深圳市勃望初芯半導(dǎo)體科技有限公司依托深硅反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)技術(shù),實(shí)現(xiàn)玻璃與硅片基材的高精度微流道加工。針對(duì)玻璃芯片,通過(guò)光刻掩膜與氫氟酸濕法刻蝕工藝,可制備深寬比達(dá)10:1、表面粗糙度低于50nm的微通道網(wǎng)絡(luò),適用于高通量單細(xì)胞操控與生化反應(yīng)腔構(gòu)建。硅片加工則采用干法刻蝕結(jié)合等離子體表面改性技術(shù),形成親疏水交替的微流道結(jié)構(gòu),提升毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)效率。例如,在核酸檢測(cè)芯片中,硅基微流道通過(guò)自驅(qū)動(dòng)流體設(shè)計(jì),無(wú)需外接泵閥即可完成樣本裂解、擴(kuò)增與檢測(cè)全流程,檢測(cè)時(shí)間縮短至1小時(shí)以內(nèi),靈敏度達(dá)1拷貝/μL。此類芯片還可集成微加熱元件,實(shí)現(xiàn)PCR溫控精度±0.1℃,為分子診斷提供高效硬件平臺(tái)。寧夏MEMS微納米加工售后服務(wù)公司開發(fā)的神經(jīng)電子芯片支持無(wú)線充電與通訊,可將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖用于神經(jīng)調(diào)控替代。
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(guò)與帶有金屬結(jié)構(gòu)的PET基板鍵合,實(shí)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(hào)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(shí)間30秒),使表面羥基化;PET基板通過(guò)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(guò)程在真空環(huán)境下進(jìn)行,施加0.5MPa壓力并保持30分鐘,形成化學(xué)共價(jià)鍵,剝離強(qiáng)度>5N/cm。金屬流道內(nèi)的電解液與外部電路通過(guò)鍵合區(qū)的Pad連接,接觸電阻<100mΩ,確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸。該技術(shù)應(yīng)用于微流控電化學(xué)檢測(cè)芯片時(shí),可在10μL的反應(yīng)體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步檢測(cè),如pH、離子濃度與氧化還原電位,檢測(cè)精度均優(yōu)于±1%。公司優(yōu)化了鍵合設(shè)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(cè)試劑盒,單芯片成本較玻璃/硅基方案降低60%,為POCT設(shè)備廠商提供了高性價(jià)比的集成方案。
MEMS制作工藝柔性電子出現(xiàn)的意義:
柔性電子技術(shù)有可能帶來(lái)一場(chǎng)電子技術(shù)進(jìn)步,引起全世界的很多的關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。美國(guó)《科學(xué)》雜志將有機(jī)電子技術(shù)進(jìn)展列為2000年世界幾大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術(shù)等重大發(fā)現(xiàn)并列。美國(guó)科學(xué)家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學(xué)家白川英樹由于他們?cè)趯?dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
柔性電子技術(shù)是行業(yè)新興領(lǐng)域,它的出現(xiàn)不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術(shù)等領(lǐng)域技術(shù)外,同時(shí)橫跨半導(dǎo)體、封測(cè)、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產(chǎn)業(yè),可協(xié)助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),如塑料、印刷、化工、金屬材料等產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。其在信息、能源、醫(yī)療、制造等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用重要性日益凸顯,已成為世界多國(guó)和跨國(guó)企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的前沿技術(shù)。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等相繼制定了柔性電子發(fā)展戰(zhàn)略并投入大量科研經(jīng)費(fèi),旨在未來(lái)的柔性電子研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)。 柔性電極表面改性技術(shù)通過(guò) PEG 復(fù)合涂層,降低蛋白吸附 90% 并提升體內(nèi)植入生物相容性。
PDMS金屬流道芯片的復(fù)合加工工藝:PDMS金屬流道芯片通過(guò)在柔性PDMS流道內(nèi)集成金屬鍍層,實(shí)現(xiàn)流體控制與電信號(hào)檢測(cè)的一體化設(shè)計(jì)。加工流程包括:首先利用軟光刻技術(shù)在硅模上制備50-200μm寬度的流道結(jié)構(gòu),澆筑PDMS預(yù)聚體并固化成型;然后通過(guò)氧等離子體處理流道表面,使其親水化以促進(jìn)金屬前驅(qū)體吸附;采用磁控濺射技術(shù)沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層,經(jīng)化學(xué)鍍?cè)龊裰?-5μm,形成連續(xù)導(dǎo)電流道;***與PET基板通過(guò)等離子體鍵合密封,確保流體無(wú)泄漏。金屬流道的表面粗糙度<50nm,電阻<10Ω/cm,適用于電化學(xué)檢測(cè)、電滲泵驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。典型應(yīng)用如微流控電化學(xué)傳感器,在10μL/min流速下,對(duì)葡萄糖的檢測(cè)靈敏度達(dá)50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測(cè)下限<50μM。公司開發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)流道尺寸的精細(xì)控制(誤差<±2%),并支持金屬層圖案化設(shè)計(jì),如叉指電極、螺旋流道等,滿足不同傳感器的定制需求,為生物檢測(cè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供了柔性化、集成化的解決方案。EBL設(shè)備制備納米級(jí)超透鏡器件的原理是什么?湖北MEMS微納米加工模型設(shè)計(jì)
多圖拼接測(cè)量技術(shù)通過(guò) 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。湖南多功能MEMS微納米加工
國(guó)內(nèi)政策大力推動(dòng)MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展:國(guó)家政策大力支持傳感器發(fā)展,國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)擁有好的發(fā)展環(huán)境。我國(guó)高度重視MEMS和傳感器技術(shù)發(fā)展,在2017年工信部出臺(tái)的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019)》中,明確指出要著力突破硅基MEMS加工技術(shù)、MEMS與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù),推動(dòng)發(fā)展器件級(jí)、晶圓級(jí)MEMS封裝和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試技術(shù)。國(guó)家政策高度支持MEMS制造企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新,政策驅(qū)動(dòng)下,國(guó)內(nèi)MEMS制造企業(yè)獲得發(fā)展良機(jī)。湖南多功能MEMS微納米加工