天津MEMS微納米加工共同合作

MEMS組合慣性傳感器不是一種新的MEMS傳感器類型，而是指加速度傳感器、陀螺儀、磁傳感器等的組合，利用各種慣性傳感器的特性，立體運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)。組合慣性傳感器的一個(gè)被廣為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域就是慣性導(dǎo)航，比如飛機(jī)/導(dǎo)彈飛行控制、姿態(tài)控制、偏航阻尼等控制應(yīng)用、以及中程導(dǎo)彈制導(dǎo)、慣性GPS導(dǎo)航等制導(dǎo)應(yīng)用。

慣性傳感器分為兩大類：一類是角速率陀螺；另一類是線加速度計(jì)。角速率陀螺又分為：機(jī)械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑氣浮角速率陀螺；撓性角速率陀螺；MEMS硅﹑石英角速率陀螺（含半球諧振角速率陀螺等）；光纖角速率陀螺；激光角速率陀螺等。線加速度計(jì)又分為：機(jī)械式線加速度計(jì)；撓性線加速度計(jì)；MEMS硅﹑石英線加速度計(jì)（含壓阻﹑壓電線加速度計(jì)）；石英撓性線加速度計(jì)等。 MEMS器件制造工藝更偏定制化。天津MEMS微納米加工共同合作

微流控芯片的自動(dòng)化檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析：公司建立了基于機(jī)器視覺(jué)的微流控芯片自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)尺寸測(cè)量、缺陷識(shí)別與性能統(tǒng)計(jì)的全流程智能化。檢測(cè)設(shè)備配備6MPUSB3.0攝像頭與遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭，配合步進(jìn)電機(jī)平移臺(tái)（精度±1μm），可對(duì)芯片流道、微孔、電極等結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描。通過(guò)自研算法自動(dòng)識(shí)別特征區(qū)域，測(cè)量參數(shù)包括高度（分辨率0.1μm）、周長(zhǎng)、面積、寬度、半徑等，數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差＜±0.5%。缺陷檢測(cè)模塊采用深度學(xué)習(xí)模型，可識(shí)別＜5μm的毛刺、缺口、氣泡等缺陷，準(zhǔn)確率＞99%。檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告，包含CPK、均值、標(biāo)準(zhǔn)差等質(zhì)量參數(shù)，支持SPC過(guò)程控制。在PDMS芯片檢測(cè)中，單芯片檢測(cè)時(shí)間＜2分鐘，效率較人工檢測(cè)提升20倍，良品率統(tǒng)計(jì)精度達(dá)0.1%。該系統(tǒng)已集成至量產(chǎn)產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)從原材料入庫(kù)到成品出廠的全鏈路質(zhì)量追溯，為微流控芯片的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了可靠保障，尤其適用于高精度醫(yī)療檢測(cè)芯片與工業(yè)控制芯片的質(zhì)量管控。廣西MEMSMEMS微納米加工熱敏柔性電極采用 PI 三明治結(jié)構(gòu)，底層基板、中間電極、上層絕緣層設(shè)計(jì)確保柔韌性與導(dǎo)電性。

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(guò)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?，然后由基片右邊的換能器(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(guò)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。

弧形柱子點(diǎn)陣的微納加工技術(shù)：弧形柱子點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在細(xì)胞黏附、流體動(dòng)力學(xué)調(diào)控中具有重要應(yīng)用，公司通過(guò)激光直寫(xiě)與反應(yīng)離子刻蝕（RIE）技術(shù)實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的精密加工。首先利用激光直寫(xiě)系統(tǒng)在光刻膠上繪制弧形軌跡，**小曲率半徑可達(dá)5μm，線條寬度10-50μm；然后通過(guò)RIE刻蝕硅片或石英基板，刻蝕速率50-200nm/min，側(cè)壁弧度偏差＜±2°。柱子高度50-500μm，間距20-100μm，陣列密度可達(dá)10?個(gè)/cm2。在細(xì)胞培養(yǎng)芯片中，弧形柱子表面通過(guò)RGD多肽修飾，促進(jìn)成纖維細(xì)胞沿曲率方向鋪展，細(xì)胞取向率提升70%，用于肌腱組織工程研究。在微流控芯片中，弧形柱子陣列可降低流體阻力30%，減少氣泡滯留，適用于高通量液滴生成系統(tǒng)，液滴尺寸變異系數(shù)＜5%。公司開(kāi)發(fā)的弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，支持參數(shù)化建模與加工路徑優(yōu)化，將設(shè)計(jì)到加工的周期縮短至3個(gè)工作日。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)直柱結(jié)構(gòu)的局限性，為仿生微環(huán)境構(gòu)建與流體控制提供了靈活的設(shè)計(jì)空間，在生物醫(yī)學(xué)工程與微流控器件中具有廣泛應(yīng)用前景。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(wèn)題并提升檢測(cè)穩(wěn)定性。

三維微納結(jié)構(gòu)的跨尺度加工技術(shù)：跨尺度加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從納米級(jí)到毫米級(jí)結(jié)構(gòu)的一體化制造，滿足復(fù)雜微流控系統(tǒng)對(duì)多尺度功能單元的需求。公司結(jié)合電子束光刻（EBL，分辨率10nm）、紫外光刻（分辨率1μm）與機(jī)械加工（精度10μm），在單一基板上構(gòu)建跨3個(gè)數(shù)量級(jí)的微結(jié)構(gòu)。例如，在類***培養(yǎng)芯片中，納米級(jí)表面紋理（粗糙度Ra＜50nm）促進(jìn)細(xì)胞黏附，微米級(jí)流道（寬度50μm）控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送，毫米級(jí)進(jìn)樣口（直徑1mm）兼容外部管路。加工過(guò)程中，通過(guò)工藝分層設(shè)計(jì)，先進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制備（如EBL定義細(xì)胞外基質(zhì)蛋白圖案），再通過(guò)紫外光刻形成中層流道，***機(jī)械加工完成宏觀接口，各層結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)誤差＜±2μm。該技術(shù)突破了單一工藝的尺度限制，實(shí)現(xiàn)了功能的跨尺度集成，在芯片實(shí)驗(yàn)室（Lab-on-a-Chip）中具有重要應(yīng)用。公司已成功制備包含10nm電極間隙、1μm流道與1mm閥門(mén)的復(fù)合芯片，用于單分子電信號(hào)檢測(cè)，信號(hào)分辨率提升至10fA，為納米生物技術(shù)與微流控工程的交叉融合提供了關(guān)鍵制造能力。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。青海高科技MEMS微納米加工

MEMS是一種現(xiàn)代化的制造技術(shù)。天津MEMS微納米加工共同合作

超薄PDMS與光學(xué)玻璃的鍵合工藝優(yōu)化：超薄PDMS（100μm以上）與光學(xué)玻璃的鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性微流控芯片與高透光基板的集成，適用于熒光顯微成像、單細(xì)胞觀測(cè)等場(chǎng)景。鍵合前，PDMS基板經(jīng)氧等離子體處理（功率50W，時(shí)間20秒）實(shí)現(xiàn)表面羥基化，光學(xué)玻璃通過(guò)UV-Ozone清洗去除有機(jī)物污染；然后在潔凈環(huán)境下對(duì)準(zhǔn)貼合，施加0.2MPa壓力并室溫固化2小時(shí)，形成不可逆共價(jià)鍵，透光率＞95%@400-800nm，鍵合界面缺陷率＜1%。超薄PDMS的柔韌性（彈性模量1-3MPa）可減少玻璃基板的應(yīng)力集中，耐彎曲半徑＞10mm，適用于動(dòng)態(tài)培養(yǎng)環(huán)境下的細(xì)胞觀測(cè)。在單分子檢測(cè)芯片中，鍵合后的玻璃表面可直接進(jìn)行熒光標(biāo)記物修飾，背景噪聲較傳統(tǒng)塑料基板降低60%，檢測(cè)靈敏度提升至單分子級(jí)別。公司開(kāi)發(fā)的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，定位精度±2μm，支持4英寸晶圓級(jí)批量鍵合，產(chǎn)能達(dá)500片/小時(shí)，良率＞98%。該工藝解決了軟質(zhì)材料與硬質(zhì)光學(xué)元件的集成難題，為高精度生物檢測(cè)與醫(yī)學(xué)影像芯片提供了理想的封裝方案。天津MEMS微納米加工共同合作