MEMS發(fā)展的目標(biāo)在于，通過(guò)微型化、集成化來(lái)探索新原理、新功能的元件和系統(tǒng)，開(kāi)辟一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。MEMS可以完成大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)，也可嵌入大尺寸系統(tǒng)中，把自動(dòng)化、智能化和可靠性水平提高到一個(gè)新的水平。21世紀(jì)MEMS將逐步從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没?，?duì)工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物工程、醫(yī)療、空間技術(shù)和科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))大量用于汽車(chē)安全氣囊，而后以MEMS傳感器的形式被大量應(yīng)用在汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域，隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及應(yīng)用終端“輕、薄、短、小”的特點(diǎn)，對(duì)小體積高性能的MEMS產(chǎn)品需求增勢(shì)迅猛，消費(fèi)電子、醫(yī)療等領(lǐng)域也大量出現(xiàn)了MEMS產(chǎn)品的身影。PDMS 金屬流道加工技術(shù)可在柔性流道內(nèi)沉積金屬鍍層，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測(cè)與流體控制一體化。西藏MEMS微納米加工之超表面制作

熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用：熱壓印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)PMMA、PS、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝，較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)勢(shì)。工藝流程包括：首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具，微結(jié)構(gòu)高度5-100μm，側(cè)壁垂直度＞89°；然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上（如PMMA為110℃），在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板，冷卻后脫模。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的特征尺寸分辨率，流道尺寸誤差＜±1%，適用于微流道、微孔陣列、透鏡陣列等結(jié)構(gòu)加工。以數(shù)字PCR芯片為例，熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列，單芯片可容納20,000個(gè)反應(yīng)單元，配合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的***定量，檢測(cè)靈敏度達(dá)0.1%突變頻率。公司開(kāi)發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換，支持小批量生產(chǎn)（100-10,000片），從設(shè)計(jì)圖紙到樣品交付**短*需10個(gè)工作日，較注塑縮短70%周期。此外，通過(guò)表面涂層處理（如疏水化、親水化），可定制芯片表面潤(rùn)濕性，滿(mǎn)足不同檢測(cè)場(chǎng)景的流體控制需求，成為研發(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。湖南現(xiàn)代化MEMS微納米加工MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求。

MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

運(yùn)動(dòng)追蹤在運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練中，MEMS傳感器可以用來(lái)進(jìn)行3D人體運(yùn)動(dòng)測(cè)量，通過(guò)基于聲學(xué)TOF，或者基于光學(xué)的TOF技術(shù)，對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄，教練們對(duì)結(jié)果分析，反復(fù)比較，以便提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MEMS傳感器的價(jià)格也會(huì)隨著降低，這在大眾健身房中也可以廣泛應(yīng)用。在滑雪方面，3D運(yùn)動(dòng)追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀(guān)察能力，除了可提供滑雪板的移動(dòng)數(shù)據(jù)外，還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此，安裝在沖浪板上的3D運(yùn)動(dòng)追蹤，可以記錄海浪高度、速度、沖浪時(shí)間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。

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(guān)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(guān)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。公司開(kāi)發(fā)的神經(jīng)電子芯片支持無(wú)線(xiàn)充電與通訊，可將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖用于神經(jīng)調(diào)控替代。

微針器件與生物傳感集成：公司采用干濕法混合刻蝕工藝制備的微針陣列，兼具納米級(jí)前列銳度（曲率半徑<100 nm）與微米級(jí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（抗彎剛度≥1 GPa），可穿透角質(zhì)層無(wú)創(chuàng)提取組織間液或?qū)崿F(xiàn)透皮給藥。在藥物遞送領(lǐng)域，載藥微針通過(guò)可降解高分子涂層（如PLGA）實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋控制。例如，胰島素微針貼片可在30分鐘內(nèi)完成藥物釋放，生物利用度較皮下注射提升40%。此外，微針表面可修飾金納米顆粒或?qū)щ娋酆衔?，集成阻?伏安傳感模塊，實(shí)時(shí)檢測(cè)炎癥因子（如IL-6）或病原體抗原，檢測(cè)限低至1 pg/mL。在電化學(xué)檢測(cè)場(chǎng)景中，微針陣列與微流控芯片聯(lián)用，可同步完成樣本提取、預(yù)處理與信號(hào)分析，將皮膚間質(zhì)液檢測(cè)的全程時(shí)間縮短至15分鐘，為POCT設(shè)備的小型化奠定基礎(chǔ)。MEMS技術(shù)常用工藝技術(shù)組合有：紫外光刻、電子束光刻EBL、PVD磁控濺射、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕。西藏特殊MEMS微納米加工

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。西藏MEMS微納米加工之超表面制作

MEMS技術(shù)的主要分類(lèi)：生物MEMS技術(shù)是用MEMS技術(shù)制造的化學(xué)/生物微型分析和檢測(cè)芯片或儀器，統(tǒng)稱(chēng)為Bio-sensor技術(shù)，是一類(lèi)在襯底上制造出的微型驅(qū)動(dòng)泵、微控制閥、通道網(wǎng)絡(luò)、樣品處理器、混合池、計(jì)量、增擴(kuò)器、反應(yīng)器、分離器以及檢測(cè)器等元器件并集成為多功能芯片?？梢詫?shí)現(xiàn)樣品的進(jìn)樣、稀釋、加試劑、混合、增擴(kuò)、反應(yīng)、分離、檢測(cè)和后處理等分析全過(guò)程。它把傳統(tǒng)的分析實(shí)驗(yàn)室功能微縮在一個(gè)芯片上。生物MEMS系統(tǒng)具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點(diǎn)。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統(tǒng)與外部連接少、實(shí)時(shí)通信、連續(xù)檢測(cè)的特點(diǎn)。國(guó)際上生物MEMS的研究已成為熱點(diǎn)，不久將為生物、化學(xué)分析系統(tǒng)帶來(lái)一場(chǎng)重大的革新。西藏MEMS微納米加工之超表面制作