江蘇2PP灰度光刻3D打印

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-30

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(jì)。科學(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)合軟灰度光刻技術(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。斯圖加特大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學(xué)研究中心,共同合作研發(fā)了世界上特別小的3D打印微型內(nèi)窺鏡。該內(nèi)窺鏡所用到的微光學(xué)器件寬度只有125微米,可以用于直徑小于半毫米的血管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。而這個(gè)精密的微光學(xué)器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設(shè)備制作的。微型內(nèi)窺鏡可以幫助檢測人體動(dòng)脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對(duì)于醫(yī)學(xué)檢測極其重要,可以有助于減少中風(fēng)和心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。Nanoscribe雙光子灰度光刻系統(tǒng)Quantum X適用于制造微光學(xué)衍射以及折射元件。江蘇2PP灰度光刻3D打印

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微凹透鏡陣列結(jié)構(gòu)是光學(xué)器件中的一種常見組件,具有較強(qiáng)的聚焦和成像能力。以往制備此類結(jié)構(gòu)的方法有熱回流、灰度光刻、干法刻蝕和注射澆鑄等。受加工手段的限制,傳統(tǒng)的微透鏡陣列往往是在1個(gè)平板襯底上加工出一系列相同尺寸的凹透鏡結(jié)構(gòu),這樣的1組微透鏡陣列無法將1個(gè)平面物體聚焦至1個(gè)像平面上,會(huì)產(chǎn)生場曲。在商業(yè)生產(chǎn)中,為了消除場曲這種光學(xué)像差,只能在后續(xù)光路中引入場鏡組來進(jìn)行校正,從而增加了器件復(fù)雜度和成本。如果采用3D飛秒激光打印來加工微凹透鏡陣列即可通過設(shè)計(jì)一系列具有漸變深度的微凹透鏡單元直接消除場曲。德國雙光子灰度光刻設(shè)備Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技(上海)有限公司為您了解成熟的灰度光刻技術(shù)。

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來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動(dòng)器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學(xué)家們發(fā)明了一種全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng),利用雙光子聚合原理(2PP)結(jié)合光刻技術(shù),將自由形式3D微流控混合元件集成到預(yù)制的晶圓級(jí)二維微流道中。該微型混合器可以處理高達(dá)100微升/分鐘的高流速樣品,適用于藥物和納米顆粒制造,快速化學(xué)反應(yīng)、生物學(xué)測量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。事實(shí)上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(yīng)用在微納制造領(lǐng)域的,其先驅(qū)者是東京大阪大學(xué)的Kawata教授以及孫洪波教授。當(dāng)時(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在nature上發(fā)表的一篇工作,也就是傳說中的納米牛引起了極大的轟動(dòng):《Finer features for functional microdevices:Micromachines can be created with higher resolution using two-photon absorption.》但是,這篇文獻(xiàn)中還進(jìn)行了另外一個(gè)更厲害的工作(畢竟科學(xué)家不是藝術(shù)家,不是做的好看就行了)。


灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接觸式光刻)或者計(jì)算機(jī)控制激光束或者電子束劑量從而達(dá)到在某些區(qū)域完全曝透,而某些區(qū)域光刻膠部分曝光,從而在襯底上留下3D輪廓形態(tài)的光刻膠結(jié)構(gòu)(如下圖4所示,八邊金字塔結(jié)構(gòu))。微透鏡陣列也是類似,可以通過劑量分布的控制來控制其輪廓形態(tài)。需要注意,灰度光刻方法獲得的微透鏡陣列的表面粗糙度相比于熱回流和噴墨法獲得的透鏡要大的多,約為Ra=100nm,前兩者可以會(huì)的Ra=50nm的球面。微納3D打印其實(shí)和與灰度光刻有點(diǎn)相似,但是原理不同,我們常見的微納3D打印技術(shù)是雙光子聚合和微納金屬3D打印技術(shù),利用該技術(shù)我們理論上可以獲得任意想要的結(jié)構(gòu),不光是微透鏡陣列結(jié)構(gòu)(如下圖5所示),該方法的優(yōu)勢是可以完全按照設(shè)計(jì)獲得想要的結(jié)構(gòu),對(duì)于雙光子聚合的微結(jié)構(gòu),我們需要通過LIGA工藝獲得金屬模具,但是對(duì)于微納金屬3D打印獲得的微納米結(jié)構(gòu)可以直接進(jìn)行后續(xù)的復(fù)制工作,并通過納米壓印技術(shù)進(jìn)行復(fù)制。Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技(上海)有限公司為您揭秘雙光子灰度光刻系統(tǒng)的應(yīng)用。

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德國Nanoscribe公司在2019慕尼黑光博會(huì)展 LASER World of Photonics上發(fā)布了全新工業(yè)級(jí)雙光子灰度光刻微納打印系統(tǒng) Quantum X ,并榮獲創(chuàng)新獎(jiǎng)。該系統(tǒng)是世界first基于雙光子灰度光刻技術(shù)(2GL®)的精密加工微納米打印系統(tǒng),可應(yīng)用于折射和衍射微光學(xué)。該系統(tǒng)的面世表示著Nanoscribe已進(jìn)軍現(xiàn)代微加工工業(yè)領(lǐng)域。具有全自動(dòng)化系統(tǒng)的Quantum X無論從外形或者使用體驗(yàn)上都更符合現(xiàn)代工業(yè)需求。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是在高速掃描下使激光功率調(diào)制和動(dòng)態(tài)聚焦定位達(dá)到準(zhǔn)同步,這種智能方法能夠輕松控制每個(gè)掃描平面的體素大小,并在不影響速度的情況下,使得樣品精密部件能具有出色的形狀精度和超光滑表面。該技術(shù)將灰度光刻的性能與雙光子聚合的精確性和靈活性結(jié)合,使其同時(shí)具備高速打印,完全設(shè)計(jì)自由度和超高精度的特點(diǎn)。從而滿足了復(fù)雜增材制造對(duì)于優(yōu)異形狀精度和光滑表面的極高要求。Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技(上海)有限公司為您解析雙光子灰度光刻技術(shù)。浙江2GL灰度光刻無掩光刻

Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技(上海)有限公司帶您了解目前灰度光刻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。江蘇2PP灰度光刻3D打印

    QuantumX新型超高速無掩模光刻技術(shù)的中心是Nanoscribe獨(dú)有的雙光子灰度光刻技術(shù)(2GL®)。該技術(shù)將灰度光刻的出色性能與雙光子聚合的精確性和靈活性完美結(jié)合,使其同時(shí)具備高速打印,完全設(shè)計(jì)自由度和超高精度的特點(diǎn)。從而滿足了高級(jí)復(fù)雜增材制造對(duì)于優(yōu)異形狀精度和光滑表面的極高要求。這種具有創(chuàng)新性的增材制造工藝很大程度縮短了企業(yè)的設(shè)計(jì)迭代,打印樣品結(jié)構(gòu)既可以用作技術(shù)驗(yàn)證原型,也可以用作工業(yè)生產(chǎn)上的加工模具。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是在高速掃描下使激光功率調(diào)制和動(dòng)態(tài)聚焦定位達(dá)到精細(xì)同步,這種智能方法能夠輕松控制每個(gè)掃描平面的體素大小,并在不影響速度的情況下,使得樣品精密部件能具有出色的形狀精度和超光滑表面。該技術(shù)將灰度光刻的出色性能與雙光子聚合的精確性和靈活性*結(jié)合,使其同時(shí)具備高速打印,完全設(shè)計(jì)自由度和超高精度的特點(diǎn)。從而滿足了高級(jí)復(fù)雜增材制造對(duì)于優(yōu)異形狀精度和光滑表面的極高要求。 江蘇2PP灰度光刻3D打印

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