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。總而言之,該系統(tǒng)拓寬了3D微納加工在多個科研領(lǐng)域和工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的更多可能性(如生命科學(xué)、材料工程、微流體、微納光學(xué)、微機械和微電子機械系統(tǒng)(MEMS)等)。全新QuantumXshape作為Nanoscribe工業(yè)級無掩膜光刻系統(tǒng)QuantumX產(chǎn)品系列的第二臺設(shè)備,可實現(xiàn)在25cm2面積內(nèi)打印任何結(jié)構(gòu),很大程度推動了生命科學(xué),微流體,材料工程學(xué)中復(fù)雜應(yīng)用的快速原型制作。QuantumXshape作為具備光敏樹脂自動分配功能的直立式打印系統(tǒng),非常適合標準6英寸晶圓片工業(yè)批量加工制造。高精度和高分辨率:微納3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)微米級甚至納米級的打印精度,能夠制造出非常精細的結(jié)構(gòu)和零件。上海高分辨率3D打印工藝

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)的非常先進的微制造工藝,適用于晶圓級批量加工。作為全球頭一臺雙光子灰度光刻激光直寫系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。江蘇3D打印微納加工系統(tǒng)Photonic Professional GT 3D打印機的后續(xù)產(chǎn)品,GT2可容納毫米大小的部件,打印高度可達8毫米。

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。
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)的非常先進的微制造工藝,適用于晶圓級批量加工。作為全球頭一臺雙光子灰度光刻激光直寫系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2GL與這些批量生產(chǎn)流水線工業(yè)程序的結(jié)合得益于新技術(shù)的亞微米分辨率和靈活性的特點,同時縮短創(chuàng)新微納光學(xué)器件(如衍射和折射光學(xué)器件)的整體制造時間。3D打印技術(shù)可以根據(jù)個人需求進行個性化定制,制造出符合個人喜好的產(chǎn)品,如定制化的義肢、牙齒等。

事實上,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。當時這個實驗室在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:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,這篇文獻中還進行了另外一個更厲害的工作,這兩位教授做出了當時世界上特別小的彈簧振子,其加工分辨率達到了120nm,超越了衍射極限,同時還沒有使用諸如近場加工之類的解決方案,而是單純的利用了材料的性質(zhì)。來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動器和系統(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)制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達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。無機打印材料實現(xiàn)具有光學(xué)質(zhì)量表面的玻璃微納結(jié)構(gòu)的3D打印制作。江蘇3D打印微納加工系統(tǒng)
微納尺度3D打印能批量復(fù)制微小結(jié)構(gòu),制造出真正處于微觀級別的器件,實現(xiàn)了一般3D打印無法企及的精度。上海高分辨率3D打印工藝
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(前身為Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印機,用于制造微納米級的精細結(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)、微機械和微機電系統(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)定新標準。“雖然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)。”上海高分辨率3D打印工藝