上海采用微納米加工的MEMS微納米加工

MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝與硬質(zhì)塑料芯片快速成型：針對(duì)硬質(zhì)塑料芯片的快速開發(fā)需求，公司**MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結(jié)構(gòu)（精度±1μm）轉(zhuǎn)印至PMMA、COC等工程塑料，10個(gè)工作日內(nèi)即可完成從設(shè)計(jì)到成品的全流程交付。以器官芯片為例，該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網(wǎng)絡(luò)與組織隔室，可模擬肺部的氣體交換功能，用于藥物毒性測(cè)試時(shí)，數(shù)據(jù)重復(fù)性較傳統(tǒng)方法提升80%。此外，COP材質(zhì)芯片憑借**蛋白吸附性（<3ng/cm2），成為抗體篩選與蛋白質(zhì)結(jié)晶的**載體。該技術(shù)還支持復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)加工，例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道，可精細(xì)調(diào)控細(xì)胞剪切力，提升原代肝細(xì)胞活性至95%以上。金屬流道 PDMS 芯片與 PET 基板鍵合，實(shí)現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的高效集成。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工

熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用：熱壓印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)PMMA、PS、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝，較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)勢(shì)。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(jié)構(gòu)高度5-100μm，側(cè)壁垂直度＞89°；然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上（如PMMA為110℃），在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板，冷卻后脫模。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)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(jié)構(gòu)加工。以數(shù)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(gè)反應(yīng)單元，配合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的***定量，檢測(cè)靈敏度達(dá)0.1%突變頻率。公司開發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換，支持小批量生產(chǎn)（100-10,000片），從設(shè)計(jì)圖紙到樣品交付**短*需10個(gè)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(rùn)濕性，滿足不同檢測(cè)場(chǎng)景的流體控制需求，成為研發(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。江西MEMS微納米加工工程測(cè)量MEMS技術(shù)常用工藝技術(shù)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。

MEMS制作工藝-聲表面波器件的原理：聲表面波器件是在壓電基片上制作兩個(gè)聲一電換能器一叉指換能器。所謂叉指換能器就是在壓電基片表面上形成形狀像兩只手的手指交叉狀的金屬圖案，它的作用是實(shí)現(xiàn)聲一電換能。聲表面波SAW器件的工作原理是，基片左端的換能器(輸入換能器)通過逆壓電效應(yīng)將愉入的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成聲信號(hào)，此聲信號(hào)沿基片表面?zhèn)鞑ィ缓笥苫疫叺膿Q能器(輸出換能器)將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出。整個(gè)聲表面波器件的功能是通過對(duì)在壓電基片上傳播的聲信號(hào)進(jìn)行各種處理，并利用聲一電換能器的特性來(lái)完成的。

神經(jīng)電子芯片的MEMS微納加工技術(shù)與臨床應(yīng)用：神經(jīng)電子芯片作為植入式醫(yī)療設(shè)備的**組件，對(duì)微型化、生物相容性及功能集成度提出了極高要求。公司依托0.35/0.18μm高壓工藝，成功開發(fā)多通道神經(jīng)電刺激SoC芯片，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電與通訊功能，將控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為精細(xì)電刺激脈沖，用于神經(jīng)感知、調(diào)控及阻斷。以128像素視網(wǎng)膜假體芯片為例，通過MEMS薄膜沉積技術(shù)在硅基基板上制備高密度電極陣列，單個(gè)電極尺寸*50μm×50μm，間距100μm，確保對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亞胺（PI）與氮化硅復(fù)合涂層，經(jīng)120℃高溫固化處理后，涂層厚度控制在5-8μm，有效抑制蛋白吸附與炎癥反應(yīng)，植入體壽命可達(dá)5年以上。目前該芯片已批量交付，由母公司中科先見推進(jìn)至臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，針對(duì)視網(wǎng)膜退行***變患者，可重建0.1-0.3的視力，為盲人復(fù)明提供了突破性解決方案。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)植入設(shè)備的體積限制，芯片整體厚度＜200μm，兼容微創(chuàng)植入手術(shù)，推動(dòng)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)向精細(xì)化、長(zhǎng)期化發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步，MEMS 微納米加工的精度正在持續(xù)提高，趨近于原子級(jí)別的操控。

智能手機(jī)迎5G換機(jī)潮，傳感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面，5G加速滲透，拉動(dòng)智能手機(jī)市場(chǎng)恢復(fù)增長(zhǎng)：今年10月份國(guó)內(nèi)5G手機(jī)出貨量占比已達(dá)64%；智能手機(jī)整體出貨量方面，在5G的帶動(dòng)下，根據(jù)IDC今年的預(yù)測(cè)，2021年智能手機(jī)出貨量相比2020年將增長(zhǎng)11.6%，2020-2024年CAGR達(dá)5.2%。另一方面，單機(jī)傳感器和RFMEMS用量不斷提升，以iPhone為例，2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12，手機(jī)智能化程度不斷升，功能不斷豐富，指紋識(shí)別、3Dtouch、ToF、麥克風(fēng)組合、深度感知（LiDAR）等功能的加入，使得傳感器數(shù)量（包含非MEMS傳感器）由當(dāng)初的5個(gè)增加為原來(lái)的4倍至20個(gè)以上；5G升級(jí)帶來(lái)的頻段增加也有望明顯提升單機(jī)RF MEMS價(jià)值量。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。多功能MEMS微納米加工之超透鏡定制

PVD磁控濺射、PECVD氣相沉積、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕是構(gòu)成MEMS技術(shù)的必備工藝。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工

微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝技術(shù)：微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝實(shí)現(xiàn)了流體通道與固態(tài)電極的無(wú)縫集成，適用于電化學(xué)檢測(cè)、電滲流驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。加工過程中，首先在硅片或玻璃基板上制備微流道（深度50-200μm，寬度100-500μm），然后將預(yù)加工的金屬片電極（如不銹鋼、金箔）嵌入流道側(cè)壁，通過導(dǎo)電膠（銀膠或碳膠）固定，確保電極與流道內(nèi)壁齊平，間隙＜5μm。鍵合采用熱壓或紫外固化膠密封，耐壓＞100kPa，漏電流＜1nA。金屬片電極的表面積可根據(jù)需求設(shè)計(jì)，如5mm×5mm的金電極，電化學(xué)活性面積達(dá)20mm2，適用于痕量物質(zhì)檢測(cè)。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片中，鑲嵌的鉑電極可實(shí)時(shí)檢測(cè)溶解氧濃度，響應(yīng)時(shí)間＜10秒，檢測(cè)范圍0-20ppm，精度±0.5ppm。該工藝解決了傳統(tǒng)微流控芯片與外置電極連接的接觸電阻問題，實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)原位檢測(cè)，縮短信號(hào)傳輸路徑，提升檢測(cè)速度與穩(wěn)定性。公司開發(fā)的自動(dòng)化鑲嵌設(shè)備，定位精度±10μm，單芯片加工時(shí)間＜5分鐘，支持批量生產(chǎn)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域提供了集成化的傳感解決方案。上海采用微納米加工的MEMS微納米加工