層壓樹脂打�。↙RP），MicroMaker3D推出3D打印微小結構的新技術

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，可實現(xiàn)高分辨率微尺度結構的快速原型制作。

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)濟地為電子，可穿戴設備，傳感器，物聯(lián)網(wǎng)設備等應用創(chuàng)建各種印刷結構。

卡拉漢說，它使開發(fā)人員能夠打印亞毫米級結構，其密度高達100％的復雜幾何形狀，具有非常低的厚度，成像速度可達每層一秒，與復雜性或密度無關。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)濟的方式快速生產(chǎn)微尺度結構的需求。

“微型加工 - 生產(chǎn)非常小的高價值設備 - 是新西蘭的出口產(chǎn)業(yè)。然而，直到現(xiàn)在，制造這些微型結構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，但它不能在微細加工所需的小規(guī)模上運行，”她補充道。 Bubendorfer和共同發(fā)明人著手開發(fā)方法，以高效，方便和經(jīng)濟的方式滿足快速生產(chǎn)微尺度結構的需求。 “從小到小，我們說的是5微米。對于背景，人的頭發(fā)大約是100微米�！�

MicroMaker3D團隊通過資金，計劃和建議獲得IDTechEx Launchpad計劃和KiwiNet的支持;梅西大學增材制造中心的機電一體化工程師和卡拉漢創(chuàng)新高級工程團隊提供的工程專業(yè)知識; Johan Potgieter（梅西大學機器人學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。該項目還吸引了來自KiwiNet的68.4萬美元的種子資金。

卡拉漢創(chuàng)新MicroMaker3D團隊

LRP是一種多功能的3D打印技術：

•獨立平面結構（陰影掩模，光學狹縫，光學編碼器，濾光片，網(wǎng)格等）

•紙張，織物和PCB基板上的結構（可穿戴設備，一次性微流體，芯片實驗室設備）

•印刷電子口罩

•微型3D打�。ㄎ⑿徒M件，MEMS彈簧）

•彈性材料中的懸垂結構 - 適用于微傳感器元件

該技術功能強大：

•經(jīng)濟實惠且易于使用

•快速，每層的成像速度為秒，與復雜性或密度無關

•不需要潔凈室

•使用相同的高質量材料從原型擴展到生產(chǎn)

LRP擅長：

•適用于尺寸和重量重要的應用的快速原型設計

•5微米體素打印，精度高，復雜度高

•印刷單層和多層結構

•生產(chǎn)具有極高耐熱性和耐化學性的印刷品

•在各種基材上印刷：紙張，織物，硅片，PCB

該技術正被用于生產(chǎn)一系列結構。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

•圖案化導電軌道

•封裝結構。

技術對比：

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準器等專用設備用于執(zhí)行該過程中的各個步驟。由經(jīng)過培訓的操作員在高度專業(yè)化和昂貴的潔凈室設施中進行光刻。使用永久光刻膠，光刻能夠實現(xiàn)低至約2微米的分辨率。通常，光刻限于少量層。

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

技術區(qū)別：

層壓樹脂印刷與納米印刷相比如何？

納米打印機使用雙光子聚合（TPP）一次打印具有納米尺寸體素的結構，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)境中的高技術操作者。

相比之下，LRP是快速的，一次打印整個結構層的微觀而非納米級分辨率，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)境中運行。

層壓樹脂印刷與高分辨率3D打印機相比如何？

雖然對于推動微型結構的3D打印機的極限存在很大興趣，但目前還沒有能夠在微機電系統(tǒng)（MEMS）設備和其他微結構所需的微結構水平上快速原型化的3D打印機。此外，為了克服3D打印技術的限制，通常針對可印刷性優(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年的微結構性能，包括允許有源結構在MEMS器件中偏轉的彈性。此外，LRP在支撐材料中印刷，允許容易地構造偏轉所需的懸垂結構。

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。印刷電子設備中的快速原型制作使用直接反饋進行迭代設計，大大縮短了開發(fā)時間。電子原型機通常是用于印刷電子設備的昂貴的專用機器。

因為LRP基于將圖案轉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移到覆銅基板以產(chǎn)生印刷電路。因此，LRP非常適合在此應用中使用。