層壓樹脂打�,。↙RP）,，MicroMaker3D推出3D打印微小結(jié)構(gòu)的新技術(shù)

2018年11月15日，南極熊從外媒獲悉,，新西蘭卡拉漢創(chuàng)新推出層壓樹脂印刷（LRP） - 一種新的3D打印技術(shù),，可實(shí)現(xiàn)高分辨率微尺度結(jié)構(gòu)的快速原型制作。

層壓樹脂印刷（LRP）使研究人員,，開發(fā)人員和制造商能夠快速,，輕松，經(jīng)濟(jì)地為電子，可穿戴設(shè)備,，傳感器,，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等應(yīng)用創(chuàng)建各種印刷結(jié)構(gòu)。

卡拉漢說,，它使開發(fā)人員能夠打印亞毫米級(jí)結(jié)構(gòu),，其密度高達(dá)100％的復(fù)雜幾何形狀，具有非常低的厚度,，成像速度可達(dá)每層一秒,，與復(fù)雜性或密度無(wú)關(guān)。共同發(fā)明人Andrea Bubendorfer和Andrew Best開發(fā)了LRP,，以滿足以高效,，方便和經(jīng)濟(jì)的方式快速生產(chǎn)微尺度結(jié)構(gòu)的需求。

“微型加工 - 生產(chǎn)非常小的高價(jià)值設(shè)備 - 是新西蘭的出口產(chǎn)業(yè),。然而,，直到現(xiàn)在，制造這些微型結(jié)構(gòu)一直是緩慢而昂貴的,，“共同發(fā)明人Andrea Bubendorfer說,。

“相比之下，3D打印改變了我們制造產(chǎn)品的方式,，但它不能在微細(xì)加工所需的小規(guī)模上運(yùn)行,，”她補(bǔ)充道。 Bubendorfer和共同發(fā)明人著手開發(fā)方法,，以高效,，方便和經(jīng)濟(jì)的方式滿足快速生產(chǎn)微尺度結(jié)構(gòu)的需求。 “從小到小,，我們說的是5微米,。對(duì)于背景，人的頭發(fā)大約是100微米,�,！�

MicroMaker3D團(tuán)隊(duì)通過資金，計(jì)劃和建議獲得IDTechEx Launchpad計(jì)劃和KiwiNet的支持;梅西大學(xué)增材制造中心的機(jī)電一體化工程師和卡拉漢創(chuàng)新高級(jí)工程團(tuán)隊(duì)提供的工程專業(yè)知識(shí); Johan Potgieter（梅西大學(xué)機(jī)器人學(xué)教授和增材制造專家）和Olaf Diegel（產(chǎn)品開發(fā)教授和世界著名3D打印專家）的建議和鼓勵(lì),。該項(xiàng)目還吸引了來(lái)自KiwiNet的68.4萬(wàn)美元的種子資金,。

卡拉漢創(chuàng)新MicroMaker3D團(tuán)隊(duì)

LRP是一種多功能的3D打印技術(shù)：

•獨(dú)立平面結(jié)構(gòu)（陰影掩模，光學(xué)狹縫,，光學(xué)編碼器,，濾光片，網(wǎng)格等）

•紙張,，織物和PCB基板上的結(jié)構(gòu)（可穿戴設(shè)備,，一次性微流體,，芯片實(shí)驗(yàn)室設(shè)備）

•印刷電子口罩

•微型3D打印（微型組件,，MEMS彈簧）

•彈性材料中的懸垂結(jié)構(gòu) - 適用于微傳感器元件

該技術(shù)功能強(qiáng)大：

•經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且易于使用

•快速,，每層的成像速度為秒，與復(fù)雜性或密度無(wú)關(guān)

•不需要潔凈室

•使用相同的高質(zhì)量材料從原型擴(kuò)展到生產(chǎn)

LRP擅長(zhǎng)：

•適用于尺寸和重量重要的應(yīng)用的快速原型設(shè)計(jì)

•5微米體素打印,，精度高,，復(fù)雜度高

•印刷單層和多層結(jié)構(gòu)

•生產(chǎn)具有極高耐熱性和耐化學(xué)性的印刷品

•在各種基材上印刷：紙張，織物,，硅片,，PCB

該技術(shù)正被用于生產(chǎn)一系列結(jié)構(gòu)。例子包括：

•鯊魚皮,，紋理表面

•微孔板

•模板,，例如微波天線

•微過濾器

•微型組件，如齒輪,，杠桿沖刺,，針尖，彈性擋圈

•圖案化導(dǎo)電軌道

•封裝結(jié)構(gòu),。

技術(shù)對(duì)比：

層壓樹脂印刷與光刻相比如何,？

光刻法是微加工中用于將圖案從光掩模轉(zhuǎn)移到基板上的光敏光致抗蝕劑的工藝的集合。激光直接寫入器和掩模對(duì)準(zhǔn)器等專用設(shè)備用于執(zhí)行該過程中的各個(gè)步驟,。由經(jīng)過培訓(xùn)的操作員在高度專業(yè)化和昂貴的潔凈室設(shè)施中進(jìn)行光刻,。使用永久光刻膠，光刻能夠?qū)崿F(xiàn)低至約2微米的分辨率,。通常,，光刻限于少量層。

LRP使用專為微細(xì)加工而設(shè)計(jì)的干膜光致抗蝕劑,，具有高熱穩(wěn)定性和耐酸,，堿和溶劑性。這些過程是自動(dòng)化的,，并且安裝在一個(gè)干凈的獨(dú)立系統(tǒng)中，使用快速投影儀直接從CAD進(jìn)行快速模式化,，從而避免了光掩模過程,。 LRP可以實(shí)現(xiàn)低至5微米的分辨率，并可以打印大量的圖層,。

技術(shù)區(qū)別：

層壓樹脂印刷與納米印刷相比如何,？

納米打印機(jī)使用雙光子聚合（TPP）一次打印具有納米尺寸體素的結(jié)構(gòu)，通常通過從超短激光脈沖曝光,。他們通常使用類似的光刻膠進(jìn)行光刻和LRP,。與微加工一樣，納米印刷是昂貴的并且需要在昂貴的潔凈室環(huán)境中的高技術(shù)操作者。

相比之下,，LRP是快速的,，一次打印整個(gè)結(jié)構(gòu)層的微觀而非納米級(jí)分辨率，而不是通過體素打印,。 LRP具有成本效益和用戶友好性,，可在其自己的微型潔凈室環(huán)境中運(yùn)行。

層壓樹脂印刷與高分辨率3D打印機(jī)相比如何,？

雖然對(duì)于推動(dòng)微型結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)的極限存在很大興趣,，但目前還沒有能夠在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）設(shè)備和其他微結(jié)構(gòu)所需的微結(jié)構(gòu)水平上快速原型化的3D打印機(jī)。此外,，為了克服3D打印技術(shù)的限制,，通常針對(duì)可印刷性優(yōu)化印刷材料，其特性不滿足MEMS的要求,。

相比之下,，LRP使開發(fā)人員能夠在所有平面中使用針對(duì)性能優(yōu)化的打印材料打印尺寸小至5微米的特征。所使用的微加工樹脂具有20年的微結(jié)構(gòu)性能,，包括允許有源結(jié)構(gòu)在MEMS器件中偏轉(zhuǎn)的彈性,。此外，LRP在支撐材料中印刷,，允許容易地構(gòu)造偏轉(zhuǎn)所需的懸垂結(jié)構(gòu),。

層壓樹脂印刷與電子原型相比如何？

電子原型制造是用于在各種基板上制造電子器件的印刷方法,。印刷電子設(shè)備中的快速原型制作使用直接反饋進(jìn)行迭代設(shè)計(jì),，大大縮短了開發(fā)時(shí)間。電子原型機(jī)通常是用于印刷電子設(shè)備的昂貴的專用機(jī)器,。

因?yàn)長(zhǎng)RP基于將圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠的微加工原理,，所以它類似于為電子工業(yè)開發(fā)的工藝 - 使用光刻法通過圖案化和選擇性蝕刻將布線圖轉(zhuǎn)移到覆銅基板以產(chǎn)生印刷電路。因此,，LRP非常適合在此應(yīng)用中使用,。