苏大维格高精度微纳3D打印技术

2018-09-16

IC芯片、生物芯片工程、微纳功能材料的研究和应用中,光刻技术扮演了不可或缺的角色。利用微纳光刻技术与增材制造的原理,开发的微结构3D打印技术是一项前瞻性、战略性技术。由于其工程应用性强,领域跨度大,对未来先进制造业,尤其是高端制造、功能器件的发展十分重要。然而,已有的3D打印技术在打印精度、幅面上仍难以满足高精度器件的研究与应用需求。例如,针对生物应用领域,3D 打印技术仍未有效解决打印尺寸与打印精度不能兼顾的难题。

 

1为打印用于组织工程领域实现载体支架打印。3D打印技术为生物科学研究和医疗诊断方法提供了新的可能性,然而3D打印技术在生物领域的应用也面临不少局限性,主要表现在打印精度和打印幅面无法满足应用要求。

 

       一方面,基于超快激光的双光子效应的立体造型技术,可实现小到0.1 μm的3D结构打印,然而,由于其单束串行打印模式,工作效率极低,幅面小(数百微米),达不到高精度生物芯片的研制的要求。另一方面,基于紫光投影的光固化立体造型技术,受限于现有浸没型打印模式、光学投影系统分辨率与数据处理的影响,打印的横向精度(特征尺寸)大于60微米的结构,难以满足生物芯对微小结构、较大面积的制作要求(参考文献1)。因此,高精度微纳3D打印系统虽有很大市场需求,却一直是未能攻克的难题。

       苏大维格研发团队利用在大面积微纳直写装备、大数据图形设计与处理、R2R纳米压印技术的研制与应用方面的长期技术积累,将微纳光刻光路系统应用于3D打印的光学结构中,将3D打印系统的横向打印精度提高了一个数量级。