基于MEMS技術(shù)的SAW器件:
聲表面波(SAW)傳感器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型微聲傳感器,是種用聲表面波器件作為傳感元件,將被測(cè)量的信息通過(guò)聲表面波器件中聲表面波的速度或頻率的變化反映出來(lái),并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的傳感器。
聲表面波傳感器能夠精確測(cè)量物理、化學(xué)等信息(如溫度、應(yīng)力、氣體密度)。由于體積小,聲表面波器件被譽(yù)為開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線、小型傳感器的新紀(jì)元,同時(shí),其與集成電路兼容性強(qiáng),在模擬數(shù)字通信及傳感領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
聲表面波傳感器能將信號(hào)集中于基片表面、工作頻率高,具有極高的信息敏感精度,能迅速地將檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,具有實(shí)時(shí)信息檢測(cè)的特性,另外,聲表面波傳感器還具有微型化、集成化、無(wú)源、低成本、低功耗、直接頻率信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。 MEMS傳感器基本構(gòu)成是什么?浙江MEMS微納米加工之PI柔性器件
MEMS制作工藝深硅刻蝕即ICP刻蝕工藝:硅等離子體刻蝕工藝的基本原理干法刻蝕是利用射頻電源使反應(yīng)氣體生成反應(yīng)活性高的離子和電子,對(duì)硅片進(jìn)行物理轟擊及化學(xué)反應(yīng),以選擇性的去除我們需要去除的區(qū)域。被刻蝕的物質(zhì)變成揮發(fā)性的氣體,經(jīng)抽氣系統(tǒng)抽離,然后按照設(shè)計(jì)圖形要求刻蝕出我們需要實(shí)現(xiàn)的深度。干法刻蝕可以實(shí)現(xiàn)各向異性,垂直方向的刻蝕速率遠(yuǎn)大于側(cè)向的。其原理如圖所示,生成CF基的聚合物以進(jìn)行側(cè)壁掩護(hù),以實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕刻蝕過(guò)程一般來(lái)說(shuō)包含物理濺射性刻蝕和化學(xué)反應(yīng)性刻蝕。對(duì)于物理濺射性刻蝕就是利用輝光放電,將氣體解離成帶正電的離子,再利用偏壓將離子加速,濺擊在被蝕刻物的表面,而將被蝕刻物質(zhì)原子擊出(各向異性)。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)性刻蝕則是產(chǎn)生化學(xué)活性極強(qiáng)的原(分)子團(tuán),此原(分)子團(tuán)擴(kuò)散至待刻蝕物質(zhì)的表面,并與待刻蝕物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性的反應(yīng)生成物(各向同性),并被真空設(shè)備抽離反應(yīng)腔青海MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化MEMS的單分子免疫檢測(cè)是什么?
新材料或?qū)⒊蔀閲?guó)產(chǎn)MEMS發(fā)展的新機(jī)會(huì)。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(wèn)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(jìn)行中,搶先一步投入應(yīng)用,將是國(guó)產(chǎn)MEMS彎道超車(chē)的好時(shí)機(jī)。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(jìn)行集成一體化,也是MEMS產(chǎn)業(yè)新機(jī)會(huì)。提高自主創(chuàng)新意識(shí),加強(qiáng)創(chuàng)新能力,也不是那么的遙遠(yuǎn)。
MEMS繼電器與開(kāi)關(guān)。其優(yōu)勢(shì)是體積小(密度高,采用微工藝批量制造從而降低成本),速度快,有望取代帶部分傳統(tǒng)電磁式繼電器,并且可以直接與集成電路IC集成,極大地提高產(chǎn)品可靠性。其尺寸微小,接近于固態(tài)開(kāi)關(guān),而電路通斷采用與機(jī)械接觸(也有部分產(chǎn)品采用其他通斷方式),其優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)基本上介于固態(tài)開(kāi)關(guān)與傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)之間。MEMS繼電器與開(kāi)關(guān)一般含有一個(gè)可移動(dòng)懸臂梁,主要采用靜電致動(dòng)原理,當(dāng)提高觸點(diǎn)兩端電壓時(shí),吸引力增加,引起懸臂梁向另一個(gè)觸電移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)至總行程的1/3時(shí),開(kāi)關(guān)將自動(dòng)吸合(稱(chēng)之為pullin現(xiàn)象)。pullin現(xiàn)象在宏觀世界同樣存在,但是通過(guò)計(jì)算可以得知所需的閾值電壓高得離譜,所以我們?nèi)粘V袔缀醪粫?huì)看到。MEMS是從微傳感器發(fā)展而來(lái)的。
射頻MEMS器件分為MEMS濾波器、MEMS開(kāi)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(kāi)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(guò)50%,主要由村田制作所等國(guó)外公司生產(chǎn)。因?yàn)闆](méi)有適用的國(guó)產(chǎn)5GMEMS濾波器,因此華為手機(jī)只能用4G,也是這個(gè)原因,可見(jiàn)MEMS濾波器的重要性。濾波器(SAW、BAW、FBAR等),負(fù)責(zé)接收通道的射頻信號(hào)濾波,將接收的多種射頻信號(hào)中特定頻率的信號(hào)輸出,將其他頻率信號(hào)濾除。以SAW聲表面波為例,通過(guò)電磁信號(hào)-聲波-電磁信號(hào)的兩次轉(zhuǎn)換,將不受歡迎的頻率信號(hào)濾除。MEMS后發(fā)追趕,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。哪里有MEMS微納米加工廠家
MEMS器件制造工藝更偏定制化。浙江MEMS微納米加工之PI柔性器件
駕駛輔助系統(tǒng)升級(jí)帶動(dòng)MEMS&傳感器價(jià)值提升。自動(dòng)駕駛已成大趨勢(shì),環(huán)境信息的感知是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ),越高級(jí)別的自動(dòng)駕駛對(duì)信息感知能力的需求越高,對(duì)應(yīng)的MEMS&傳感器用量和價(jià)值量也會(huì)相應(yīng)提升。根據(jù)NXP和Strategy analysis的數(shù)據(jù),L1/2級(jí)別的自動(dòng)駕駛只需要1個(gè)攝像頭模組、1-3個(gè)超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá),以及0-1個(gè)融合傳感器,新增半導(dǎo)體價(jià)值在100-350美元,而至L4/5級(jí)別自動(dòng)駕駛車(chē)輛將會(huì)引入7-13個(gè)超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)、6-8個(gè)攝像頭模組并會(huì)引入V2X模塊以及多傳感器融合方案,新增半導(dǎo)體價(jià)值在1000美元以上。另外,短期來(lái)看,現(xiàn)實(shí)條件暴露了ADAS的缺陷,導(dǎo)致了一些安全事故的發(fā)生,由此對(duì)ADAS系統(tǒng)的安全性需求猛增,這些缺點(diǎn)重新致力于改進(jìn)LIDAR、RADAR和其他成像設(shè)備,將多面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)集成到自動(dòng)駕駛汽車(chē)中。浙江MEMS微納米加工之PI柔性器件