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MEMS & Microfluidics Design & Development

我们使用高级工具,如 Mentor 的 Tanner MEMS 设计流程、 MEMS+、CoventorWare、Coventor 的 SEMulator3D....等。

MEMS & MICROFLUIDICS DESIGN & DEVELOPMENT

MEMS​

MEMS,代表 MicroElectroMechanical Systems 是由尺寸在 1 到 100 微米之间(一微米是百万分之一米)的组件组成的微型芯片级微机械,MEMS 设备的尺寸通常在 20 微米之间  (百万分之一米)到一毫米。大多数 MEMS 设备的直径只有几百微米。它们通常由一个处理数据的中央单元、微处理器和几个与外部交互的组件(例如微传感器)组成。在如此小的尺度上,经典物理学的规则并不总是有用的。由于 MEMS 的大表面积与体积比,静电和润湿等表面效应主导了惯性或热质量等体积效应。因此,MEMS 设计和开发确实需要该领域的特定经验以及将这些非经典物理规则考虑在内的特定软件。

MEMS 变得实用,特别是在过去几十年中,它们可以使用改进的半导体器件制造技术制造,这些技术通常用于制造电子产品。其中包括成型和电镀、湿法蚀刻(KOH、TMAH)和干法蚀刻(RIE 和 DRIE)、放电加工(EDM)、薄膜沉积和其他能够制造非常小的器件的技术。

如果您有一个新的 MEMS 概念,但不具备专门的设计工具和/或正确的专业知识,我们可以为您提供帮助。在设计、开发和制造之后,我们可以为您的 MEMS 产品开发定制的测试硬件和软件。我们与许多专门从事 MEMS 制造的成熟代工厂合作。 150 毫米和 200 毫米晶圆均在 ISO/TS 16949 和 ISO 14001 注册并符合 RoHS 的环境下进行加工。我们能够进行前沿研究、设计、开发、测试、鉴定、原型制作以及大批量商业生产。我们的工程师有经验的一些流行的 MEMS 设备包括:

 

微型 MEMS 传感器和执行器已在智能手机、平板电脑、汽车、投影仪等中启用了新功能。并且对物联网 (IoT) 至关重要。另一方面,MEMS 提出了专门的工程挑战,包括非标准制造工艺、多物理场交互、与 IC 集成以及定制密封封装要求。如果没有 MEMS 特定的设计平台,通常需要多年时间才能将 MEMS 产品推向市场。我们使用先进的工具设计和开发 MEMS。 Tanner MEMS Design 使我们能够在一个统一的环境中提供 3D MEMS 设计和制造支持,并且可以轻松地将 MEMS 设备与模拟/混合信号处理电路集成在同一 IC 上。它通过机械、热、声、电、静电、磁和流体分析提高了 MEMS 设备的可制造性。 Coventor 的其他软件工具为我们提供了强大的 MEMS 设计、仿真、验证和工艺建模平台。 Coventor 的平台解决了 MEMS 特定的工程挑战,例如多物理场交互、工艺变化、MEMS+IC 集成、MEMS+封装交互。我们的 MEMS 工程师能够在投入实际制造之前对设备行为和交互进行建模和仿真,并且在数小时或数天内,他们可以建模或仿真通常需要数月才能在晶圆厂进行构建和测试的效果。以下是我们的 MEMS 设计人员使用的一些高级工具。

 

对于模拟:

  • Mentor 的 Tanner MEMS 设计流程

  • Coventor 的 MEMS+、CoventorWare、SEMulator3D

  • 智能感知

  • Comsol MEMS 模块

  • ANSYS

 

对于绘制蒙版:

  • AutoCAD

  • 矢量作品

  • 布局编辑器

 

对于建模:

  • 扎实的作品

 

对于计算、分析、数值分析:

  • MATLAB

  • 数学CAD

  • 数学

 

以下是我们执行的 MEMS 设计和开发工作的简要列表:

  • 从布局创建 MEMS 3D 模型

  • MEMS可制造性的设计规则检查

  • MEMS器件和IC设计的系统级仿真

  • 完整的图层和设计几何可视化

  • 使用参数化单元自动生成布局

  • 为您的 MEMS 设备生成行为模型

  • 高级掩模版图和验证流程

  • 导出DXF文件  

微流体

我们的微流体设备设计和开发业务旨在制造处理少量流体的设备和系统。我们有能力为您设计微流控设备,并提供为您的应用量身定制的原型设计和微制造。微流控设备的例子有微推进设备、芯片实验室系统、微热设备、喷墨打印头等。在微流体中,我们必须处理受限于亚毫米区域的流体的精确控制和操纵。流体被移动、混合、分离和处理。在微流体系统中,使用微型微型泵和微型阀等主动地移动和控制流体,或者被动地利用毛细力来移动和控制流体。借助芯片实验室系统,通常在实验室中执行的过程在单个芯片上进行了小型化,以提高效率和移动性,并减少样品和试剂的体积。

微流体设备和系统的一些主要应用是:

- 芯片实验室

- 药物筛选

- 葡萄糖测试

- 化学微反应器

- 微处理器冷却

- 微型燃料电池

- 蛋白质结晶

- 快速换药,单细胞操作

- 单细胞研究

- 可调谐光流体微透镜阵列

- 微型液压和微型气动系统(液体泵、

气阀、混合系统……等)

- 生物芯片预警系统

- 化学物种的检测

- 生物分析应用

- 片上 DNA 和蛋白质分析

- 喷嘴喷雾装置

- 用于检测细菌的石英流通池

- 双或多液滴生成芯片

AGS-Engineering 还提供小规模气态和液态系统和产品的咨询、设计和产品开发。我们采用先进的计算流体动力学 (CFD) 工具以及实验室测试来了解和可视化复杂的流动行为。我们的微流体工程师使用 CFD 工具和显微镜来表征多孔介质中的微尺度液体传输现象。我们还与铸造厂密切合作进行研究、设计。开发和供应微流体和生物MEMS组件。我们可以帮助您设计和制造您自己的微流控芯片。我们经验丰富的芯片设计团队可以帮助您完成针对您的特定应用的小批量微流控芯片的设计、原型设计和制造。建议从塑料上的设备开始进行快速试验,因为与 PDMS 上的设备相比,制造所需的时间和成本更少。我们可以在 PMMA、COC 等塑料上制造微流控图案。我们可以进行光刻,然后进行软光刻,以在 PDMS 上创建微流体图案。我们生产金属母版,我们通过在黄铜和铝上铣削图案。 PDMS 上的器件制造以及塑料和金属上的图案制作可以在几周内完成。我们可以根据要求为塑料上制造的图案提供连接器,例如兼容 1mm 端口尺寸的端口连接器以及连接 360 微米 PEEK 毛细管的配件。可以提供带有金属销组件的公迷你鲁尔接头,用于连接流体端口和注射泵之间内径为 0.5 mm 的聚乙烯管。容量为 100 μl 的储液罐。也可以提供。如果您已有设计,您可以提交 Autocad、.dwg 或 .dxf 格式。

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