超聲影像芯片的全集成MEMS設計與性能突破:針對超聲PZT換能器及CMUT/PMUT新型傳感器的收發需求,公司開發了**SoC超聲收發芯片,采用0.18mm高壓SOI工藝實現發射與開關復用,大幅節省芯片面積的同時提升性能。在發射端,通過MEMS高壓驅動電路設計,實現±100V峰值輸出電壓與1A持續輸出電流,較TI同類產品提升30%,滿足深部組織成像的能量需求;接收端集成12位ADC,采樣率可達100Msps,信噪比(SNR)達73.5dB,有效提升弱信號檢測能力。芯片采用多層金屬布線與硅通孔(TSV)技術,實現3D堆疊集成,封裝尺寸較傳統方案縮小40%。在二次諧波抑制方面,通過優化版圖布局與寄生參數補償,將5MHz信號的二次諧波降至-40dBc,優于行業基準-45dBc,***提升圖像分辨率。目前TX芯片已完成流片,與掌上超聲企業合作開發便攜式超聲設備,可實現腹部、心血管等部位的實時成像,探頭尺寸*30mm×20mm,重量<50g,推動超聲診斷設備向小型化、智能化邁進,助力基層醫療場景普及。隨著科技的不斷進步,MEMS 微納米加工的精度正在持續提高,趨近于原子級別的操控。北京MEMS微納米加工結構

MEMS技術的主要分類:傳感MEMS技術是指用微電子微機械加工出來的、用敏感元件如電容、壓電、壓阻、熱電耦、諧振、隧道電流等來感受轉換電信號的器件和系統。它包括速度、壓力、濕度、加速度、氣體、磁、光、聲、生物、化學等各種傳感器,按種類分主要有:面陣觸覺傳感器、諧振力敏感傳感器、微型加速度傳感器、真空微電子傳感器等。傳感器的發展方向是陣列化、集成化、智能化。由于傳感器是人類探索自然界的觸角,是各種自動化裝置的神經元,且應用領域大,未來將備受世界各國的重視。浙江MEMS微納米加工特征超聲芯片封裝采用三維堆疊技術,縮小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,優化成像質量。

SU8微流控模具加工技術與精度控制:SU8作為負性光刻膠,廣泛應用于6英寸以下硅片、石英片的單套或套刻微流控模具加工,可實現5-500μm高度的三維結構制造。加工流程包括:基板清洗→底涂處理→SU8涂膠(轉速500-5000rpm,控制厚度1-500μm)→前烘→曝光(紫外光強度50-200mJ/cm2)→后烘→顯影(PGMEA溶液,時間1-10分鐘)。通過優化曝光劑量與顯影時間,可實現側壁垂直度>88°,**小線寬10μm,高度誤差<±2%。在多層套刻加工中,采用對準標記視覺識別系統(精度±1μm),確保上下層結構偏差<5μm,適用于復雜三維流道模具制備。該模具可用于PDMS模塑成型,復制精度達95%以上,流道表面粗糙度Ra<100nm。典型應用如細胞培養芯片模具,其微柱陣列(直徑50μm,高度200μm,間距100μm)可模擬細胞外基質環境,促進干細胞定向分化,細胞黏附率提升40%。公司具備從模具設計、加工到復制成型的全鏈條能力,支持SU8與硅、玻璃等多種基板的復合加工,為微流控芯片開發者提供了高精度、高性價比的模具解決方案。
MEMS制作工藝柔性電子的研究發展:在近的10年間,康奈爾大學、普林斯頓大學、哈佛大學、西北大學、劍橋大學等國際有名的大學都先后建立了柔性電子技術專門研究機構,對柔性電子的材料、器件與工藝技術進行了大量研究。柔性電子技術同樣引起了我國研究人員的高度關注與重視,在柔性電子有機材料制備、有機電子器件設計與應用等方面開展了大量的基礎研究工作,并取得了一定進展。中國科學院長春應用化學研究所、中國科學院化學研究所、中國科學技術大學、華南理工大學、清華大學、西北工業大學、西安電子科技大學、天津大學、浙江大學、武漢大學、復旦大學、南京郵電大學、上海大學等單位在有機光電(高)分子材料和器件、發光與顯示、太陽能電池、場效應管、場發射、柔性電子表征和制備、平板顯示技術、半導體器件和微圖案加工等方面進行了頗有成效的研究。近年來,華中科技大學在RFID封裝和卷到卷制造、廈門大學在靜電紡絲等方面取得了研究進展。但是在產業化和定制加工方面,基于柔性PI的器件研究開發,深圳的民營科技走在前列。例如基于柔性PI襯底的太赫茲器件、柔性電生理電極、腦機接口柔性電極、電刺激/記錄電極、柔性PI超表面器件等等超聲影像 SoC 芯片采用 0.18mm 高壓 SOI 工藝,發射與開關復用設計節省面積并提升性能。

柔性電極的生物相容性表面改性技術:柔性電極的長期植入性能依賴于表面生物相容性改性,公司采用多層涂層工藝解決蛋白吸附與炎癥反應問題。以PI基柔性電極為基底,首先通過等離子體處理引入羥基基團,然后接枝硅烷偶聯劑(如APTES)形成活性界面,再通過層層自組裝技術沉積PEG(聚乙二醇)與殼聚糖復合層,**終涂層厚度5-15nm。該涂層可使水接觸角從85°降至50°,蛋白吸附量從100ng/cm2降至<10ng/cm2,中性粒細胞黏附率下降80%。在動物植入實驗中,改性后的電極在體內留置3個月,周圍組織纖維化程度較未處理組減輕60%,信號衰減<15%,而對照組衰減達40%。該技術適用于神經電極、心臟起搏電極等植入器件,結合MEMS加工的超薄化設計(電極厚度<10μm),降低手術創傷與長期植入風險。公司支持定制化涂層配方,可根據應用場景調整親疏水性、電荷性質及生物活性分子(如生長因子)接枝,為植入式醫療設備提供個性化表面改性解決方案。多圖拼接測量技術通過 SEM 圖像融合,實現大尺寸微納結構的亞微米級精度全景表征。黑龍江MEMS微納米加工電話
自動化檢測系統基于機器視覺,實現微流控芯片尺寸測量、缺陷識別與統計分析一體化。北京MEMS微納米加工結構
PDMS金屬流道芯片的復合加工工藝:
PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內集成金屬鍍層,實現流體控制與電信號檢測的一體化設計。加工流程包括:首先利用軟光刻技術在硅模上制備50-200μm寬度的流道結構,澆筑PDMS預聚體并固化成型;然后通過氧等離子體處理流道表面,使其親水化以促進金屬前驅體吸附;采用磁控濺射技術沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層,經化學鍍增厚至1-5μm,形成連續導電流道;與PET基板通過等離子體鍵合密封,確保流體無泄漏。金屬流道的表面粗糙度<50nm,電阻<10Ω/cm,適用于電化學檢測、電滲泵驅動等場景。典型應用如微流控電化學傳感器,在10μL/min流速下,對葡萄糖的檢測靈敏度達50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測下限<50μM。公司開發的自動化生產線可實現流道尺寸的精細控制(誤差<±2%),并支持金屬層圖案化設計,如叉指電極、螺旋流道等,滿足不同傳感器的定制需求,為生物檢測與環境監測領域提供了柔性化、集成化的解決方案。 北京MEMS微納米加工結構