高科技MEMS微納米加工之柔性電極定制

超聲影像芯片的全集成MEMS設(shè)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(fā)需求，公司開發(fā)了**SoC超聲收發(fā)芯片，采用0.18mm高壓SOI工藝實現(xiàn)發(fā)射與開關(guān)復(fù)用，大幅節(jié)省芯片面積的同時提升性能。在發(fā)射端，通過MEMS高壓驅(qū)動電路設(shè)計，實現(xiàn)±100V峰值輸出電壓與1A持續(xù)輸出電流，較TI同類產(chǎn)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(dá)100Msps，信噪比（SNR）達(dá)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(shù)，實現(xiàn)3D堆疊集成，封裝尺寸較傳統(tǒng)方案縮小40%。在二次諧波抑制方面，通過優(yōu)化版圖布局與寄生參數(shù)補(bǔ)償，將5MHz信號的二次諧波降至-40dBc，優(yōu)于行業(yè)基準(zhǔn)-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(yè)合作開發(fā)便攜式超聲設(shè)備，可實現(xiàn)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(shè)備向小型化、智能化邁進(jìn)，助力基層醫(yī)療場景普及。自研超聲收發(fā)芯片輸出電壓達(dá) ±100V、電流 1A，部分性能指標(biāo)超越國際品牌 TI。高科技MEMS微納米加工之柔性電極定制

MEMS制作工藝壓電器件的常用材料：

氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導(dǎo)體材料（室溫下3.4eV，晶體），它有很多應(yīng)用，如透明導(dǎo)體，壓敏電阻，表面聲波，氣體傳感器，壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應(yīng)用于薄膜晶體管方面正受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。同時氧化鋅還具有相當(dāng)良好的生物相容性，可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來的主要優(yōu)勢，這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外，還有眾多的二維材料被應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域，包括石墨烯、半導(dǎo)體氧化物，納米金等。2014年發(fā)表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應(yīng)用。 高科技MEMS微納米加工之柔性電極定制以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。

基于MEMS技術(shù)的SAW器件的工作模式和原理：

聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介，然后通過外加一正電壓產(chǎn)生聲波，并通過襯底進(jìn)行傳播，然后轉(zhuǎn)換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng)，其設(shè)計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地，無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結(jié)構(gòu)，主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現(xiàn)頻率的變化。

無線無源聲表面波系統(tǒng)包:發(fā)射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發(fā)射器和接收器組合成收發(fā)器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統(tǒng)及其相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件，該功率可以是收發(fā)器輸入的連續(xù)波，脈沖或者喝啾。一般地，聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制，以降低發(fā)射功率，從而得到相同平均功率的喝啾。根據(jù)各向同性的輻射體，接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發(fā)射。

MEMS制作工藝柔性電子的常用材料-PI：

柔性PI膜是一種由聚酰亞胺（PI）構(gòu)成的薄膜材料，它是通過將均苯四甲酸二酐（PMDA）與二胺基二苯醚（ODA）在強(qiáng)極性溶劑中進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后流延成膜，然后經(jīng)過亞胺化處理得到的高分子絕緣材料。柔性PI膜擁有許多獨(dú)特的優(yōu)點，如高絕緣性、良好的粘結(jié)性、強(qiáng)的耐輻射性和耐高溫性能，使其成為一種綜合性能很好的有機(jī)高分子材料。

柔性PI膜的應(yīng)用非常廣，尤其在電子、液晶顯示、機(jī)械、航空航天、計算機(jī)、光伏電池等領(lǐng)域有著重要的用途。特別是在液晶顯示行業(yè)中，柔性PI膜因其優(yōu)越的性能而被用作新型材料，用于制造折疊屏手機(jī)的基板、蓋板和觸控材料。由于OLED顯示技術(shù)的快速發(fā)展，柔性PI膜已成為替代傳統(tǒng)ITO玻璃的新材料之一，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和其他可折疊設(shè)備的制造。 MEMS器件制造工藝更偏定制化。

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(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)將愉入的電信號轉(zhuǎn)變成聲信號，此聲信號沿基片表面?zhèn)鞑ィ缓笥苫疫叺膿Q能器(輸出換能器)將聲信號轉(zhuǎn)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(jìn)行各種處理，并利用聲一電換能器的特性來完成的。深反應(yīng)離子刻蝕是 MEMS 微納米加工中常用的刻蝕工藝，可用于制造高深寬比的微結(jié)構(gòu)。湖南MEMS微納米加工批發(fā)

MEMS的深硅刻蝕是什么？高科技MEMS微納米加工之柔性電極定制

物聯(lián)網(wǎng)普及極大拓展MEMS應(yīng)用場景。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)可以分為四層：感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層，MEMS器件是物聯(lián)網(wǎng)感知層重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動智能終端設(shè)備普及，推動MEMS需求放量，據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會GSMA統(tǒng)計，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已從2010年的20億臺，增長到2019年的120億臺，未來受益于5G商用化和WiFi 6的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)市場潛力巨大，GSMA預(yù)測，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到246億臺，2019到2025年將保持12.7%的復(fù)合增長率。高科技MEMS微納米加工之柔性電極定制