新材料或?qū)⒊蔀閲a(chǎn)MEMS發(fā)展的新機會。截止到目前,硅基MEMS發(fā)展已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷程,如何提高產(chǎn)品性能、降低成本是全球企業(yè)都在思考的問題,而基于新材料的MEMS器件則成為擺在眼前的大奶酪,PZT、氮化鋁、氧化釩、鍺等新材料MEMS器件的研究正在進行中,搶先一步投入應(yīng)用,將是國產(chǎn)MEMS彎道超車的好時機。另外,將多種單一功能傳感器組合成多功能合一的傳感器模組,再進行集成一體化,也是MEMS產(chǎn)業(yè)新機會。提高自主創(chuàng)新意識,加強創(chuàng)新能力,也不是那么的遙遠。MEMS 微納米加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中的關(guān)鍵領(lǐng)域,它能夠在微觀尺度上制造出高精度的器件。安徽MEMS微納米加工之PI柔性器件
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)在強極性溶劑中進行縮聚反應(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膜擁有許多獨特的優(yōu)點,如高絕緣性、良好的粘結(jié)性、強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、機械、航空航天、計算機、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)用于智能手機和其他可折疊設(shè)備的制造。 湖北標準MEMS微納米加工基于 0.35/0.18μm 高壓工藝的神經(jīng)電刺激 SoC 芯片,實現(xiàn)多通道控制與生物相容性優(yōu)化。
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體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應(yīng)用,如透明導體,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?shù)年P(guān)注。同時氧化鋅還具有相當良好的生物相容性,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。
射頻MEMS器件分為MEMS濾波器、MEMS開關(guān)、MEMS諧振器等。射頻前端模組主要由濾波器、低噪聲放大器、功率放大器、射頻開關(guān)等器件組成,其中濾波器是射頻前端中重要的分立器件,濾波器的工藝就是MEMS,在射頻前端模組中占比超過50%,主要由村田制作所等國外公司生產(chǎn)。因為沒有適用的國產(chǎn)5GMEMS濾波器,因此華為手機只能用4G,也是這個原因,可見MEMS濾波器的重要性。濾波器(SAW、BAW、FBAR等),負責接收通道的射頻信號濾波,將接收的多種射頻信號中特定頻率的信號輸出,將其他頻率信號濾除。以SAW聲表面波為例,通過電磁信號-聲波-電磁信號的兩次轉(zhuǎn)換,將不受歡迎的頻率信號濾除。MEMS的繼電器與開關(guān)是什么?
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-太赫茲脈沖輻射探測。甘肅MEMS微納米加工怎么樣
超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實并不復雜。安徽MEMS微納米加工之PI柔性器件
MEMS具有以下幾個基本特點,微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產(chǎn)。MEMS技術(shù)的目標是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。 MEMS技術(shù)是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領(lǐng)域,幾乎涉及到自然及工程科學的所有領(lǐng)域,如電子技術(shù)、機械技術(shù)、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等。MEMS是一個單獨的智能系統(tǒng),可大批量生產(chǎn),其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級。例如,常見的MEMS產(chǎn)品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。微機電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟和更高級別的系統(tǒng)方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。主要民用領(lǐng)域是電子、醫(yī)學、工業(yè)、汽車和航空航天系統(tǒng)。安徽MEMS微納米加工之PI柔性器件