超声影像芯片的全集成MEMS设计与性能突破:针对超声PZT换能器及CMUT/PMUT新型传感器的收发需求,公司开发了**SoC超声收发芯片,采用0.18mm高压SOI工艺实现发射与开关复用,大幅节省芯片面积的同时提升性能。在发射端,通过MEMS高压驱动电路设计,实现±100V峰值输出电压与1A持续输出电流,较TI同类产品提升30%,满足深部组织成像的能量需求;接收端集成12位ADC,采样率可达100Msps,信噪比(SNR)达73.5dB,有效提升弱信号检测能力。芯片采用多层金属布线与硅通孔(TSV)技术,实现3D堆叠集成,封装尺寸较传统方案缩小40%。在二次谐波抑制方面,通过优化版图布局与寄生参数补偿,将5MHz信号的二次谐波降至-40dBc,优于行业基准-45dBc,***提升图像分辨率。目前TX芯片已完成流片,与掌上超声企业合作开发便携式超声设备,可实现腹部、心血管等部位的实时成像,探头尺寸*30mm×20mm,重量<50g,推动超声诊断设备向小型化、智能化迈进,助力基层医疗场景普及。台阶仪与 SEM 测量技术确保微纳结构尺寸精度,支撑深硅刻蚀、薄膜沉积等工艺质量管控。现代MEMS微纳米加工产业化
驾驶辅助系统升级带动MEMS&传感器价值提升。自动驾驶已成大趋势,环境信息的感知是实现自动驾驶的基础,越高级别的自动驾驶对信息感知能力的需求越高,对应的MEMS&传感器用量和价值量也会相应提升。根据NXP和Strategyanalysis的数据,L1/2级别的自动驾驶只需要1个摄像头模组、1-3个超声波雷达和激光雷达,以及0-1个融合传感器,新增半导体价值在100-350美元,而至L4/5级别自动驾驶车辆将会引入7-13个超声波雷达和激光雷达、6-8个摄像头模组并会引入V2X模块以及多传感器融合方案,新增半导体价值在1000美元以上。另外,短期来看,现实条件暴露了ADAS的缺陷,导致了一些安全事故的发生,由此对ADAS系统的安全性需求猛增,这些缺点重新致力于改进LIDAR、RADAR和其他成像设备,将多面传感器系统集成到自动驾驶汽车中。江西特殊MEMS微纳米加工MEMS 微纳米加工技术是现代制造业中的关键领域,它能够在微观尺度上制造出高精度的器件。
MEMS制作工艺-声表面波器件的特点:
1.由于声表面波器件是在单晶材料上用半导体平面工艺制作的,所以它具有很好的一致性和重复性,易于大量生产,而且当使用某些单晶材料或复合材料时,声表面波器件具有极高的温度稳定性。
2.声表面波器件的抗辐射能力强,动态范围很大,可达100dB。这是因为它利用的是晶体表面的弹性波而不涉及电子的迁移过程此外,在很多情况下,声表面波器件的性能还远远超过了很好的电磁波器件所能达到的水平。比如用声表面波可以作成时间-带宽乘积大于五千的脉冲压缩滤波器,在UHF频段内可以作成Q值超过五万的谐振腔,以及可以作成带外抑制达70dB、频率达1低Hz的带通滤波器
MEMS组合惯性传感器不是一种新的MEMS传感器类型,而是指加速度传感器、陀螺仪、磁传感器等的组合,利用各种惯性传感器的特性,立体运动的检测。组合惯性传感器的一个被广为熟悉的应用领域就是惯性导航,比如飞机/导弹飞行控制、姿态控制、偏航阻尼等控制应用、以及中程导弹制导、惯性GPS导航等制导应用。
惯性传感器分为两大类:一类是角速率陀螺;另一类是线加速度计。角速率陀螺又分为:机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺等);光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。线加速度计又分为:机械式线加速度计;挠性线加速度计;MEMS硅﹑石英线加速度计(含压阻﹑压电线加速度计);石英挠性线加速度计等。 超薄 PDMS(100μm 以上)与光学玻璃键合工艺,兼顾柔性流道与高透光性检测需求。
MEMS制作工艺柔性电子的常用材料-PI:柔性PI膜是一种由聚酰亚胺(PI)构成的薄膜材料,它是通过将均苯四甲酸二酐(PMDA)与二胺基二苯醚(ODA)在强极性溶剂中进行缩聚反应,然后流延成膜,然后经过亚胺化处理得到的高分子绝缘材料。柔性PI膜拥有许多独特的优点,如高绝缘性、良好的粘结性、强的耐辐射性和耐高温性能,使其成为一种综合性能很好的有机高分子材料。
柔性PI膜的应用非常广,尤其在电子、液晶显示、机械、航空航天、计算机、光伏电池等领域有着重要的用途。特别是在液晶显示行业中,柔性PI膜因其优越的性能而被用作新型材料,用于制造折叠屏手机的基板、盖板和触控材料。由于OLED显示技术的快速发展,柔性PI膜已成为替代传统ITO玻璃的新材料之一,广泛应用于智能手机和其他可折叠设备的制造。 深反应离子刻蚀是 MEMS 微纳米加工中常用的刻蚀工艺,可用于制造高深宽比的微结构。中国香港MEMS微纳米加工发展趋势
自研超声收发芯片输出电压达 ±100V、电流 1A,部分性能指标超越国际品牌 TI。现代MEMS微纳米加工产业化
生物医疗传感芯片对结构精度、生物兼容性的高要求,让 MEMS 微纳米加工成为其制造技术,深圳市勃望初芯半导体科技有限公司的加工服务在此领域成效。以公司产品 “芯弃疾 JX-8B 单分子 ELISA 芯片” 为例,加工过程需通过 MEMS 技术实现多重精密结构:首先在硅衬底上刻蚀微米级微反应池(容积 50-100nL),减少样品用量;然后通过溅射镀膜与 EBL 光刻,制作纳米级捕获抗体阵列(点径 100nm),提升抗体与抗原的结合效率;封装微流道与检测电极,实现 “样品进 - 结果出” 的一体化检测。该芯片的加工精度直接决定检测性能 —— 微反应池的容积误差控制在 ±5%,确保反应条件一致性;纳米抗体阵列的间距误差小于 10nm,避免信号干扰,终使芯片检测灵敏度达 fg/mL 级别,可捕获传统试剂盒无法识别的微量标志物。在某医院的临床试点中,该芯片用于肺早期筛查,对低浓度胚抗原(CEA)的检出率比传统方法提升 30%,充分体现了 MEMS 微纳米加工在生物医疗领域的实用价值。现代MEMS微纳米加工产业化