徐汇区双光子聚合微纳3D打印工艺

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。”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。徐汇区双光子聚合微纳3D打印工艺

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。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统，QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版，可适用于批量生产的流水线工业程序，例如注塑，热压花和纳米压印等加工流程，从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点，同时缩短创新微纳光学器件（如衍射和折射光学器件）的整体制造时间。松江区科研微纳3D打印哪家好2PP被认为是一个相当精确的3D打印来创建复杂的结构工艺。

全新QuantumXshape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统QuantumX产品系列的第二台设备，可实现在25cm²面积内打印任何结构，很大程度推动了生命科学，微流体，材料工程学中复杂应用的快速原型制作。QuantumXshape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统，非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。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。

Nanoscribe公司PhotonicProfessionalGT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“CommercialMicroManufacturingmagazine”（CMM）。文章中介绍了高精度3D打印，并重点讲解了先进的打印材料是如何让双光子聚合技术应用锦上添花的。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程，实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造，可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。Nanoscribe的双光子灰度光刻激光直写技术(2GL®)可用于工业领域2.5D微纳米结构原型母版制作。2GL通过创新的设计重新定义了典型复杂结构微纳光学元件的微纳加工制造。该技术结合了灰度光刻的出色性能，以及双光子聚合的亚微米级分辨率和灵活性。Nanoscribe于2018年推出了用于微加工和无掩模光刻的Photonic Professional GT2 微纳3D打印。

Nanoscribe称，QuantumX是世界上基于双光子灰度光刻技术（two-photongrayscalelithography，2GL）的工业系统，目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合，可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。多层衍射光学元件（diffractiveopticalelement，DOE）可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成，从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示，折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力，可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列，以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状，如球面和非球面透镜。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业，并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目，打印队列支持连续执行一系列打印作业。Nanoscribe是世界排名在前的纳米制造和精密制造用高精度3D 打印机制造商。普陀区工业微纳3D打印保养

Nanoscribe是微纳米生产的和3D打印市场的带领人物。徐汇区双光子聚合微纳3D打印工艺

科学家们基于Nanoscribe的双光子聚合技术(2PP)，发明了GRIN光学微纳制造工艺。这种新的制造技术实现了简单一步操作即可同时控制几何形状和折射率来打印自由曲面光学元件。凭借这种全新的制造工艺，科学家们完成了令人印象深刻的展示制作，打印了世界上特别小的可聚焦可见光的龙勃透镜（15µm直径）。相似于人类眼睛晶状体的梯度，这种球面晶状体的折射率向中心逐渐增加，使其具有独特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系统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。徐汇区双光子聚合微纳3D打印工艺