国家标准计划《微机电系统(MEMS)技术 溶液浓度测定的MEMS流体器件光学吸收试验方法》由 TC336(全国微机电技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 北京智芯微电子科技有限公司 、电子科技大学 、中机生产力促进中心有限公司 、江苏甫瑞微纳传感科技有限公司 、苏州含光微纳科技有限公司 、苏州捷研芯电子科技有限公司等 。
| 31 电子学 |
| 31.080 半导体分立器件 |
| 31.080.99 其他半导体分立器件 |
本标准等同采用IEC国际标准:IEC 62047-48:2024。
采标中文名称:半导体器件 微机电器件 第48部分:溶液浓度测定的MEMS流体器件光学吸收试验方法。
微流控(Microfluidics),是一种精确控制和操控微尺度流体,尤其特指亚微米结构的技术,又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术。
微流控分析芯片最初在美国被称为“芯片实验室”(lab-on-a-chip),在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),它是微流控技术(Microfluidics)实现的主要平台,可以把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。
有着体积轻巧、使用样品及试剂量少,且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点的微流控芯片。
吸收光度测定是一种成熟且可靠的分析方法,据统计,占物质总量80%的物质都对紫外或可见光有吸收响应,因此吸收光度检测器具有可测定物质种类多、结构简单的优点。
紫外-可见分光光度计已广泛地应用于临床生化检验、环境分析、食品安全等领域。
同时紫外检测器也已成为目前商品化毛细管电泳仪和高效液相色谱仪的标准配置检测器。
根据朗伯-比尔定律,吸收光度分析法的检测灵敏度正比于有效吸收光程,常规分光光度计中一般采用厚的比色皿作为吸收池,这一方法存在试样试剂消耗量大,换样和清洗麻烦等问题。
基于微流控技术的吸收光度分析系统在试样试剂消耗方面,具有常规系统不可比拟的优势。
MEMS流体器件吸收法测定溶液浓度在分析化学、生命科学、医学诊断、药物合成与筛选、食品安全、商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等众多领域有着广泛应用前景。
其目标是把整个生化分析实验室的功能包括采样和加样、试样预处理、加试剂、反应、分离和检测等集成在以微通道为核心的微系统上实现生化分析、细胞和生物大分子操控、反应合成和药物筛选等系统的整体微型化、自动化、集成化与便携化,因此微流控技术已成为当前分析仪器微型化的主要技术手段,已经成功开发了不少基于微流控原理的微型分析装置和仪器。
参编单位在MEMS微流控芯片设计、制备、测试和应用已经有较好的工作基础。
牵头单位北京智芯微电子科技有限公司在MEMS传感器和芯片方面,具备完善的仿真设计和封装测试的软硬件环境,目前已开发出MEMS压力芯片、磁敏芯片(霍尔、TMR、磁通门等)、压电薄膜超声换能器PMUT等,在芯片检测测试方面,具有丰富的试验基础和基本的测试设备,为标准研制奠定了良好的技术基础。
本文件规定了MEMS流体器件光学吸收法测定溶液浓度的要求和测试方法。包括范围、术语和定义、试验方法、试样和数据分析。本文件适用于利用MEMS流体器件光学吸收法测定溶液浓度。 本文件主要技术内容包括: (1)试验方法,给出了吸收法原理,摩尔吸收系数、光路长度、吸光度、摩尔浓度以及测试时MEMS流体器件的表面温度的影响等。 (2)试样要求,给出了试样浓度测量单位的配置、MEMS流体器件的叠层分析、微流体通道的尺寸和形状以及溶液浓度测量系统的配置,并给出数据分析的试验报告表。