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            材料沉積噴墨打印及
            涂層系統解決方案

            我們的應用

            基于Inkjet、EHD、Ultra-sonic等技術積累,搭建材料噴墨打印與涂層研究與 應用平臺,從科研到產業為您提供解決方案。

            <p>EUV光源、3D微結構打印、曲面打印、非平面打印、藝術微噴等。</p>

            智能制造

            EUV光源、3D微結構打印、曲面打印、非平面打印、藝術微噴等。

            典型案例

            • ▲ EUV光源液滴發生器

              光刻機是在半導體領域必不可少的設備,無論生產制造什么樣的芯片,都脫離不了光刻機,如果說航空發動機代表了人類科技領域發展的頂級水平,那么光刻機則是半導體工業界最為耀眼的明珠,其具有技術難度最高、單臺成本最大、決定集成密度等特點。而目前最為先進的光刻機是有荷蘭ASML生產的EUV光刻機,華為麒麟990 5G版首次采用了7nm EUV技術,EUV技術也叫紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography),它以波長為10-14nm的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為采用波長為13.5nm的紫外線,目前1-4代光刻機使用的光源都屬于深紫外光,而5代EUV光刻機則屬于極紫外光。 本文主要介紹MicroFab的Inkjet技術在EVU上的應用。光刻是制造芯片的關鍵技術,光刻機通過光源發出的光通過具有圖形的光罩(Reticle Mask,又稱掩模版)在經過縮圖透鏡將光罩的圖案照射到涂有光刻膠的硅片上,光刻膠在見光后會發生性質變化,從而使光罩上的圖形在硅片上刻錄,使硅片具有電子路線的作用。 EUV(極紫外光)的產生是通過激光將錫滴作為燃料使其產生等離子體的過程。LPP EUV(激光等離子體極紫外光源)是將高功率的的二氧化碳激光打在直徑約為20微米的錫液滴上,通過高功率激光使錫滴膨脹蒸發形成錫蒸汽,然后將蒸汽加熱產生等離子體,這個過程會產生極紫外光。產生EUV的燃料可以是錫(Sn)、氙(Xe)、鋰(Li),由于氙(Xe)和鋰(Li)在實際測試中其產生的功率及工藝無法達到生產要求,錫滴被作為EUV制造的理想燃料。 LPP EUV系統主要包括錫滴發生器、激光器、源收集器、輻射收集器組成。錫滴發生器用于產生作為燃料的錫液滴,用于產生20um的錫滴;激光器用于提供能量源,用于激發錫滴,通過引導激光束至錫滴來激發錫滴產生等離子體;源收集器是一個中空的腔體,其內部為真空環境用于支持等離子體;輻射收集器接收EUV輻射,在產生等離子體的過程中會發生EUV輻射,通過輻射收集器進行收集并將輻射狙擊成EUV光束進行后續工作。 其步驟為:1、錫液發生器使錫液滴落入真空室。2、脈沖式高功率激光器擊中從旁飛過的錫液滴—每秒 50,000 次。Laser分為兩部分,前脈沖和功率放大器。前脈沖和主脈沖擊中錫液使其氣化。3、錫原子被電離,產生高強度的等離子體。4、收集鏡捕獲等離子體向所有方向發出的 EUV 輻射,匯聚形成光源。5、將集中起來的光源傳遞至光刻系統以曝光晶片。 EVU的錫液滴發生裝置主要是由MicroFab提供的噴墨壓電頭組裝而成。錫滴發生器主要包含儲液器、錫材料、定制化的壓電噴頭、加熱器。儲液器用于存儲燃料液體,燃料液體由錫材料制成,在超過235℃高溫下融化,在氣體壓力作用下通過壓電噴頭擠出,由于瑞利破碎形成液滴。 錫滴產生原理:定制化的壓電噴頭中心一端有3-5μm的小孔為毛細玻璃管,毛細玻璃管外壁粘結壓電陶瓷,壓電陶瓷在電信號的作用下會發生形變產生振動,振動從壓電陶瓷傳遞至毛細玻璃管。儲液器連接至毛細玻璃管的另一端,儲液器中的錫材料在加熱到高于235℃時形成錫溶液,錫溶液在氣壓作用下從毛細玻璃管擠出,產生束流。在沒有壓電陶瓷的情況下,束流將在液滴發生一段距離(約噴嘴直徑的100-1000倍)后自然破碎形成液滴,其液滴直徑大約為噴嘴直徑的2倍或略小,兩液滴間隔是噴嘴直徑的大約4.5倍,雖然毛細玻璃管外壁沒有壓電陶瓷的作用液可以產生瑞利破碎,但壓電陶瓷可以通過控制毛細玻璃管內的壓力控制瑞利破碎,從而使形成液滴的位置更加明確。 如果噴嘴的直徑為4μm,燃料液滴可以通過瑞利破碎形成約7μm直徑的液滴,液滴分開大約18μm的距離,噴嘴的液滴產生速率對應的瑞利頻率與噴嘴處燃料的平均速度和噴嘴的直徑相關。 雖然在沒有壓電陶瓷制動的情況下也可以發生燃料液體束流的瑞利破碎,但壓電陶瓷可以通過控制毛細玻璃管內的壓力控制瑞利破碎,調制毛細玻璃管內的壓力調制離開噴嘴的液體燃料的排出速度,并使液體燃料的束流在離開噴嘴之后以受控制的方式直接破碎為液滴。如果通過壓電陶瓷施加的頻率足夠接近瑞利頻率,則燃料液滴形成,液滴被分開的距離由離開燃料噴嘴的平均排出速度和由壓電陶瓷施加的頻率決定。

            • ▲ 金屬3D微結構打印(金屬3D打印)

              隨著3D打印和微納科技的發展,近年來國內外研究人員已經開發了多種3D微結構打印工藝、打印材料及裝備,并應用于多個領域。如航空航天、汽車、醫療、模具、建筑等行業。

            • ▲ 曲面微透鏡打印

              上圖左為較大透鏡表面打印微透鏡。上圖右為光學材料環。 通過使用兩種光學聚合流體,制備不同尺寸的微透鏡,基地較大透鏡的折射率較小,頂部微透鏡的折射率較大,兩種微透鏡的相互擴散通常會在垂直方向上形成一個均勻梯度的擴散區。將此透鏡結構構件在光纖頂部,可以通過此結構校準離開光纖的光。

            • ▲ 精密模具/零部件3D打印

              3D打印又稱“增材制造”,是一類制造技術的總稱,從內涵至外延包含了廣泛的原材料應用和增材工藝方法。

            • ▲ 氣味發生裝置(娛樂與虛擬現實)

              香氣通過給游戲玩家帶來自然的氣味來增強游戲的動作。但是,香氣的使用更加深入。研究表明,香氣可用于引發恐懼,興奮和許多其他情緒。在游戲中添加此維度將創造更逼真的游戲體驗。 MicroFab創建了代號為Pinoke的原型香氣生成系統,以演示該技術在游戲環境中的緊湊性和簡便性。Pinoke型設備可能位于顯示器旁邊,正前方,甚至可能像醫生的聽診器一樣被佩戴。寫入軟件代碼的數字信號觸發香氣發生器發出精確數量的適當香氣。Pinoke頂上的莫霍克號是一個香氣盒,當香氣材料被消耗掉時,只需將其拆下并更換。 游戲原型Pinoke中的相同技術適用于電影觀看體驗。聲音徹底改變了無聲電影,香氣也改變了現代電影。香氣生成設備還將增強虛擬現實體驗。虛擬現實頭戴式耳機中的安裝設備將以輕松的方式將香氣傳遞給受訓者或游戲玩家。將氣味納入虛擬現實訓練中將使訓練環境更接近現實生活。

            • ▲ 粗糙斜面打印

              非平面打印。

            • ▲ 織物曲面打印

              曲面打印設備以Inkjet技術為基礎,配合半導體級別精度Linear stage直線電機運動平臺、光學CCD觀測及分析系統和電氣控制系統,具備底板對位和打印分析功能。用于噴墨打印實現曲面打印合成實驗平臺,實現通過該平臺進行基于噴墨打印工藝的高精度曲面打印。適用于各種材料、各種復雜形狀表面的噴墨打印需求。

            • ▲ 香氣發生裝置(零售和電商)

              互聯網或您當地的雜貨店的下一個層面將是增加香氣。想象一下在當地雜貨店的過道上走。您經過烘烤區,特別是盒裝布朗尼蛋糕區。您的運動會觸發一個傳感器,散發出新鮮出爐的巧克力蛋糕的香氣。這會誘使您購買巧克力蛋糕嗎?甚至使您渴望巧克力蛋糕嗎?與單獨包裝相比,香氣的使用可能非常有力,甚至更具說服力。 在香水行業,市場研究可能是一項艱巨的任務。通過使用香氣生成設備,公司可以以比當前方法更實惠的成本對最終用戶進行市場研究。這些工具不僅高度適用于香水行業,而且還適用于任何希望更多地了解香氣對消費者決策產生影響的行業,如:商場、酒店等。 當放置在百貨商店中并鏈接回香水制造商時,內部裝有香水產生裝置的信息亭將是一種寶貴的工具。使用信息亭的個人可以任意組合,從不同的氣味或“香精節點”中進行選擇,并在幾秒鐘內聞到新創建的香精。然后,程序可以在記錄信息并將其通過Internet發送回制造商的過程中,始終詢問消費者對所創建香水的喜好。該應用程序還可用于市場測試機構甚至研究實驗室。

            • ▲ 回轉體螺旋線曲打印

              任意面曲線打印。

            • ▲ 超真實印刷

              MicroFab研發的陣列式按需液滴壓電噴墨打印頭技術,將120個獨立通道的線陣列被制作成不到一英寸(170μm間距),可用于高速且效果逼真的打印。作為打印頭技術開發工作的一部分,MicroFab公司研發了動態調節滴墨量的技術,在打印的光斑區域中可達到4:1的調制范圍,得到的打印質量如上圖所示。

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