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上海芯片上微纳3D打印激光直写

来源: 发布时间:2025年01月08日

3D微纳加工技术应用于材料工程领域。材料属性可以通过成分和几何设计来调整和定制。通过使用Nanoscribe的3D微纳加工解决方案,可以实现具有特定光子,机械,生物或化学特性的创新超材料和仿生微结构。Nanoscribe的无掩模光刻系统在三维微纳制造领域是一个不折不扣的多面手,由于其出色的通用性、与材料的普适性和便于操作的软件工具,在科学和工业项目中备受青睐。这种可快速打印的微结构在科研、手板定制、模具制造和小批量生产中具有广阔的应用前景。也就是说,在纳米级、微米级以及中尺度结构上,可以直接生产用于工业批量生产的聚合物母版。借助Nanoscribe双光子聚合技术特殊的高设计自由度和高精度特点,您可以制作具有微米级高精度机械元件和微机电系统。欢迎探索Nanoscribe针对快速原型设计和制造真正高精度的微纳零件的3D微纳加工解决方案。现在全球明星大学中已经多所已经具有或许正在运用Nanoscribe3D打印机。上海芯片上微纳3D打印激光直写

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由Nanoscribe研发的IP系列光刻胶是用于特别高分辨率微纳3D打印的标准材料。所打印的亚微米级别分辨率器件具有特别高的形状精度,属于目前市场上易于操作的“负胶”。IP树脂作为高效的打印材料,是Nanoscribe微纳加工解决方案的基本组成部分之一。我们提供针对优化不同光刻胶和应用领域的高级配套软件,从而简化3D打印工作流程并加快科研和工业领域的设计迭代周期,包括仿生表面,微光学元件,机械超材料和3D细胞支架等。世界上头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX实现了2D和2.5D微纳结构的增材制造。该无掩模光刻系统将灰度光刻的出色性能与Nanoscribe的双光子聚合技术的精度和灵活性相结合,从而达到亚微米分辨率并实现对体素大小的超快控制,自动化打印以及特别高的形状精度和光学质量表面。上海芯片上微纳3D打印激光直写越来越多的艺术家、设计师参与到3D打印技术的应用中。

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德国公司Nanoscribe是高精度增材制造技术的带领开发商,也是BICO集团(前身为Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印机,用于制造微纳米级的精细结构。据该公司称,新的QuantumX形状加入了该公司屡获殊荣的QuantumX产品线,其晶圆处理能力使“3D微型零件的批量处理和小批量生产变得容易”。它有望显着提高生命科学、材料工程、微流体、微光学、微机械和微机电系统(MEMS)应用的精度、输出和可用性。基于双光子聚合(2PP),一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术,Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何2.5D或3D形状的结构,在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造,但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为非常出色的高效可靠工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”

微纳3D打印技术的优势主要体现在以下几个方面:高精度和复杂性:微纳3D打印技术可以在微米和纳米尺度上实现高精度的打印,能够制造出具有复杂几何形状和微观结构的零件。这种能力使得微纳3D打印在生物医学、电子、光学和航空航天等领域具有广泛的应用前景。特别是在需要高精度和复杂结构的器件制造中,微纳3D打印技术展现出了独特的优势。定制化设计:微纳3D打印技术可以根据用户需求进行定制化设计,满足个性化需求。设计师可以根据实际应用场景,灵活调整打印参数和材料,实现创新设计。这种定制化设计的能力使得微纳3D打印在特殊材料和复杂结构的制造中具有很高的灵活性。材料利用率高:与传统的加工方法相比,微纳3D打印技术的材料利用率更高。在打印过程中,只有需要的材料才会被使用,从而避免了不必要的浪费。这不仅有助于降低生产成本,还能提高生产效率,减少对环境的影响。广泛的应用范围:微纳3D打印技术适用于多种材料和结构类型,可以制造金属、塑料、陶瓷等多种材料的微纳结构。这使得它在微机电系统、微纳光学器件、微流体器件、生物医疗和组织工程、新材料等领域具有巨大的应用潜力。此外。短期看,3D打印是传统制造的补充,而不是替代。

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Nanoscribe的PhotonicProfessional设备可用于将不同折射率的龙勃透镜和其他自由形状的光学组件打印于微孔支架材料上(例如孔状硅材及二氧化硅)。突出特点是不再像常规的双光子聚合(2PP)那样在基体表面进行直写,而是在孔型支架内。通过调整直写激光的曝光参数可以改变微孔支架内材料的聚合量,从而影响打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技术(通过激光束曝光控制的亚表面折射率)可以在保证亚微米级别的空间分辨率同时,对折射率的调节范围甚至超过0.3。为了证明SCRIBE新技术的巨大潜力,科研人员打印了众多令人瞩目的光学组件,例如已经提到的龙勃透镜。此外科研人员还打印了消色差双合透镜(如图示)。通过色散透镜聚焦的光因波长不同焦点位置也不尽相同。通过组合不同折射率的透镜可帮助降低透镜的色差。在给出的例子中,成像中的荧光强度和折射率高度相关,同时将打印的双透镜中的每个单独透镜可视化。Nanoscribe的技术本质上是用一种微型激光来微纳3D打印三维结构。上海芯片上微纳3D打印激光直写

Nanoscribe是微纳米生产的和3D打印市场的带领人物。上海芯片上微纳3D打印激光直写

QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具,可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品,QuantumXshape提升了3D微纳加工能力,即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造,以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之,工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺,适用于晶圆级批量加工。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果,同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制,可操控振镜加速和减速至特别快的扫描速度,并以1MHz调制速率动态调整激光功率。上海芯片上微纳3D打印激光直写