加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結構為主的技術,可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質量塊(proofmass)。質量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當感應到加速度時,質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能,如果采用電容式傳感結構(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結構可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加速度計還可以通過壓阻式、力平衡式和諧振式等方式實現。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定性。標準MEMS微納米加工產業化
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,它的作用是實現聲一電換能。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)通過逆壓電效應將愉入的電信號轉變成聲信號,此聲信號沿基片表面傳播,然后由基片右邊的換能器(輸出換能器)將聲信號轉變成電信號輸出。整個聲表面波器件的功能是通過對在壓電基片上傳播的聲信號進行各種處理,并利用聲一電換能器的特性來完成的。新型MEMS微納米加工共同合作MEMS的深硅刻蝕是什么?
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點:
1.由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復性,易于大量生產,而且當使用某些單晶材料或復合材料時,聲表面波器件具有極高的溫度穩定性。
2.聲表面波器件的抗輻射能力強,動態范圍很大,可達100dB。這是因為它利用的是晶體表面的彈性波而不涉及電子的遷移過程此外,在很多情況下,聲表面波器件的性能還遠遠超過了很好的電磁波器件所能達到的水平。比如用聲表面波可以作成時間-帶寬乘積大于五千的脈沖壓縮濾波器,在UHF頻段內可以作成Q值超過五萬的諧振腔,以及可以作成帶外抑制達70dB、頻率達1低Hz的帶通濾波器
MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
1.體硅刻蝕:一些塊體蝕刻些微機電組件制造過程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材,如壓力傳感器即為一例,即通過蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞,但未蝕穿正面,在正面形成一層薄膜。還有其他組件需蝕穿晶圓,不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上。基于Bosch工藝的一項特點,當要維持一個近乎于垂直且平滑的側壁輪廓時,是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達到很高的蝕刻率,一般避免不了伴隨產生具有輕微傾斜角度的側壁輪廓。不過當采用這類塊體蝕刻時,工藝中很少需要垂直的側壁。
2.準確刻蝕:精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側壁輪廓平滑性上升為關鍵因素的組件而設計的。就微機電組件而言,需要該方法的組件包括微光機電系統及浮雕印模等。一般說來,此類特性要求,蝕刻率的均勻度控制是遠比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應區附近消耗率高,引發蝕刻劑密度相對降低,而在晶圓邊緣蝕刻率會相應地增加,整片晶圓上的均勻度問題應運而生。上述問題可憑借對等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,從而達到均鐘刻的目的。 MEMS被認為是21世紀很有前途的技術之一。
弧形柱子點陣的微納加工技術:弧形柱子點陣結構在細胞黏附、流體動力學調控中具有重要應用,公司通過激光直寫與反應離子刻蝕(RIE)技術實現該結構的精密加工。首先利用激光直寫系統在光刻膠上繪制弧形軌跡,**小曲率半徑可達5μm,線條寬度10-50μm;然后通過RIE刻蝕硅片或石英基板,刻蝕速率50-200nm/min,側壁弧度偏差<±2°。柱子高度50-500μm,間距20-100μm,陣列密度可達10?個/cm2。在細胞培養芯片中,弧形柱子表面通過RGD多肽修飾,促進成纖維細胞沿曲率方向鋪展,細胞取向率提升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,液滴尺寸變異系數<5%。公司開發的弧形結構設計軟件,支持參數化建模與加工路徑優化,將設計到加工的周期縮短至3個工作日。該技術突破了傳統直柱結構的局限性,為仿生微環境構建與流體控制提供了靈活的設計空間,在生物醫學工程與微流控器件中具有廣泛應用前景。MEMS超表面對光電場特性的調控是怎樣的?廣西MEMS微納米加工特征
熱壓印技術支持 PMMA/COC 等材料微結構快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。標準MEMS微納米加工產業化
MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測:
光電導取樣光電導取樣是基于光導天線(photoconductiveantenna,PCA)發射機理的逆過程發展起來的一種探測THz脈沖信號的探測技術。如要對THz脈沖信號進行探測,首先,需將一個未加偏置電壓的PCA放置于太赫茲光路之中,以便于一個光學門控脈沖(探測脈沖)對其門控。其中,這個探測脈沖和泵浦脈沖有可調節的時間延遲關系,而這個關系可利用一個延遲線來加以實現,爾后,用一束探測脈沖打到光電導介質上,這時在介質中能夠產生出電子-空穴對(自由載流子),而此時同步到達的太赫茲脈沖則作為加在PCA上的偏置電場,以此來驅動那些載流子運動,從而在PCA中形成光電流。用一個與PCA相連的電流表來探測這個電流即可, 標準MEMS微納米加工產業化