寶山區(qū)雙光子微納3D打印技術(shù)

來源: 發(fā)布時間:2023-11-28

QuantumXshape技術(shù)特點(diǎn)概要:快速原型制作,高精度,高設(shè)計自由度,簡易明了的工程流程;工業(yè)驗證的晶圓級批量生產(chǎn);200個標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的通宵產(chǎn)量;通用及專門使用的打印材料;兼容自主及第三方打印材料QuantumXshape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系統(tǒng),用于快速原型制作和晶圓級批量生產(chǎn),以充分挖掘3D微納加工在科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的潛力。該系統(tǒng)是基于雙光子聚合技術(shù)(2PP)的專業(yè)激光直寫系統(tǒng),可為亞微米精度的2.5D和3D物體的微納加工提供極高的設(shè)計自由度。QuantumXshape可實現(xiàn)在6英寸的晶圓片上進(jìn)行高精度3D微納加工。這種效率的提升對于晶圓級批量生產(chǎn)尤其重要,這對于科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用有著重大意義。無論是桌面級還是工業(yè)級,常見的3D打印機(jī)工作原理都是分層制造。寶山區(qū)雙光子微納3D打印技術(shù)

寶山區(qū)雙光子微納3D打印技術(shù),微納3D打印

德國公司Nanoscribe是高精度增材制造技術(shù)的帶領(lǐng)開發(fā)商,也是BICO集團(tuán)(前身為Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印機(jī),用于制造微納米級的精細(xì)結(jié)構(gòu)。據(jù)該公司稱,新的QuantumX形狀加入了該公司屢獲殊榮的QuantumX產(chǎn)品線,其晶圓處理能力使“3D微型零件的批量處理和小批量生產(chǎn)變得容易”。它有望顯著提高生命科學(xué)、材料工程、微流體、微光學(xué)、微機(jī)械和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用的精度、輸出和可用性。基于雙光子聚合(2PP),一種提供比較高精度和完整設(shè)計自由度的增材制造方法和Nanoscribe專有的雙光子灰度光刻(2GL)技術(shù),Nanoscribe認(rèn)為直接激光寫入系統(tǒng)是微加工的比較好選擇幾乎任何2.5D或3D形狀的結(jié)構(gòu),在面積達(dá)25cm2的區(qū)域上都具有亞微米級精度。Nanoscribe的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,該公司正在通過其新機(jī)器為科學(xué)和工業(yè)用途的晶圓級高精度微制造設(shè)定新標(biāo)準(zhǔn)?!半m然QuantumX已經(jīng)通過雙光子灰度光刻技術(shù)推動了平面微光學(xué)器件的超快速制造,但我們希望QuantumX形狀能夠使基于雙光子聚合的高精度3D打印成為非常出色的高效可靠工具用于研究實驗室和工業(yè)中的快速原型制作和批量生產(chǎn)?!睂毶絽^(qū)芯片上微納3D打印工藝隨著3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步,微納3D打印的出現(xiàn),完美的解決了這個問題。

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來自德國亞琛工業(yè)大學(xué)以及萊布尼茲材料研究所科學(xué)家們使用Nanoscribe的3D雙光子無掩模光刻系統(tǒng)以一種全新的方式制作帶有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道,該器件的非常重要部件是模擬蜘蛛噴絲頭的復(fù)雜噴嘴設(shè)計??茖W(xué)家們運(yùn)用Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并結(jié)合軟光刻技術(shù)做后續(xù)復(fù)制工作。隨后,在密閉的微流道中通過芯片內(nèi)3D微納加工技術(shù)直接制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)噴絲頭。這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。布魯塞爾自由大學(xué)的光子學(xué)研究小組(B-PHOT)的科學(xué)家們正在通過使用Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)(2PP)將光波導(dǎo)漏斗3D打印到光纖末端上來攻克將具有不同模場幾何形狀的兩個元件之間的光束進(jìn)行高效和穩(wěn)健耦合這個難題。這些錐形光束漏斗可調(diào)整SMF的模式場,以匹配光子芯片上光波導(dǎo)模式場。Nanoscribe的2PP技術(shù)將可調(diào)整模場的錐形體作為階躍折射率光波導(dǎo)光束。

科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP),發(fā)明了GRIN光學(xué)微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實現(xiàn)了簡單一步操作即可同時控制幾何形狀和折射率來打印自由曲面光學(xué)元件。憑借這種全新的制造工藝,科學(xué)家們完成了令人印象深刻的展示制作,打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡(15μm直徑)。相似于人類眼睛晶狀體的梯度,這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加,使其具有獨(dú)特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系統(tǒng)可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上(例如孔狀硅材及二氧化硅)。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進(jìn)行直寫,而是在孔型支架內(nèi)。通過調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量,從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(shù)(通過激光束曝光控制的亞表面折射率)可以在保證亞微米級別的空間分辨率同時,對折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3。微納3D打印和“傳統(tǒng)”3D打印的主要區(qū)別在于,微納3D打印能達(dá)到“傳統(tǒng)”3D打印無法達(dá)到的高精度。

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QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具,可實現(xiàn)通過簡單工作流程進(jìn)行高精度和高設(shè)計自由度的制作。作為2019年推出的頭一臺雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)QuantumX的同系列產(chǎn)品,QuantumXshape提升了3D微納加工能力,即完美平衡精度和速度以實現(xiàn)高精度增材制造,以達(dá)到高水平的生產(chǎn)力和打印質(zhì)量。總而言之,工業(yè)級QuantumX打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀尺寸結(jié)構(gòu)的非常先進(jìn)的微制造工藝,適用于晶圓級批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果,同時還離不開工業(yè)級飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅固的花崗巖操作平臺。QuantumXshape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制,可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度,并以1MHz調(diào)制速率動態(tài)調(diào)整激光功率。2PP被認(rèn)為是一個相當(dāng)精確的3D打印來創(chuàng)建復(fù)雜的結(jié)構(gòu)工藝。崇明區(qū)國產(chǎn)微納3D打印哪個好

微納3D打印實際是對傳統(tǒng)制造的補(bǔ)充。寶山區(qū)雙光子微納3D打印技術(shù)

Nanoscribe成立于2007年,是卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的衍生公司。Nanoscribe憑借其過硬的技術(shù)背景和市場敏銳度奠定了其市場優(yōu)先領(lǐng)導(dǎo)地位,并以高標(biāo)準(zhǔn)來要求自己以滿足客戶的需求。Nanoscribe將在未來在基于雙光子聚合技術(shù)的3D微納加工系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品組合實現(xiàn)多樣化,以滿足不用客戶群的需求。Nanoscribe作為一家納米,微米和中尺度高精度結(jié)構(gòu)增材制造,一直致力于開發(fā)和生產(chǎn)和無掩模光刻系統(tǒng),以及自研發(fā)的打印材料和特定應(yīng)用不同解決方案。在全球頂端大學(xué)和創(chuàng)新科技企業(yè)的中,有超過2,500多名用戶在使用我們突破性的3D微納加工技術(shù)和定制應(yīng)用解決方案。寶山區(qū)雙光子微納3D打印技術(shù)