Mikrofabrikation: 3D-Drucker für schnelle Fertigung im Wafer-Maßstab

• 3D-Druckspezialist Nanoscribe präsentiert Quantum X shape, einen ultra-präzisen 3D-Drucker für Anwendungen in der Mikrofabrikation.
• Das neue Gerät soll Präzision, Output und Usability bei der Realisierung von Anwendungen, zum Beispiel in Life Sciences, Materialentwicklung und Mikrofluidik, signifikant verbessern.

Nanoscribe, ein Unternehmen der BICO-Gruppe, gibt den Launch von Quantum X shape bekannt. Der hochpräzise 3D-Drucker eignet sich für das Rapid Prototyping und industrielle Batch-Processing im Wafer-Maßstab. Mit dem Quantum X shape wird die Mikrofabrikation effizienter, weil sich Wafer mit bis zu 6 Zoll bedrucken lassen. Das ist besonders wichtig für die schnelle Fertigung im Wafer-Maßstab in Forschungslaboren und im industriellen Kontext. Beispielsweise betrifft das Bereiche wie Life Sciences, Materialentwicklung, Mikrofluidik, Mikrooptik, Mikromechanik und mikroelektromechanische Systeme (MEMS).

Optimierte Möglichkeiten für die Mikrofabrikation

Neben dem Nanoscribe Quantum X, dem weltweit ersten Zwei-Photonen Graustufenlithografie-System (2GL), das Nanoscribe im Jahr 2019 mit sehr leistungsfähigen Oberflächenstrukturierungsfähigkeiten auf den Markt brachtet, bietet der neue Quantum X shape optimierte Möglichkeiten für die 3D-Mikrofabrikation. Mit dem Quantum X shape werden Präzision und Geschwindigkeit bei der additiven Fertigung von Nano- und Mikrostrukturen optimal aufeinander abgestimmt. Damit wird ein Höchstmaß an Produktivität und Qualität erreicht. Insgesamt bietet die industrieerprobte Quantum X Plattform hochmoderne Mikrofabrikation, wie sie für die industrielle Serienfertigung im Wafermaßstab erforderlich sind.

„Mit dem Quantum X shape setzt Nanoscribe neue Maßstäbe in der hochpräzisen Mikrofabrikation für wissenschaftliche und industrielle Zwecke gleichermaßen”, sagt Dr. Michael Thiel, CSO und Mitgründer von Nanoscribe. „Während der Quantum X durch die Zwei-Photonen Graustufenlithografie bereits die Herstellung flacher und sehr glatter Mikrooptiken vorantreibt, ist zu erwarten, dass der neue Quantum X shape den hochpräzisen 3D-Druck auf Basis der Zwei-Photonen-Polymerisation zu einer effizienten und zuverlässigen Technologie für das Rapid Prototyping und die Serienfertigung in Forschungslaboren und der Industrie macht.”

Mikrofabrikation für höchste Präzision

Die Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ist eine additive Technologie für die Mikrofabrikation, die hohe Präzision mit Designfreiheit vereint. Mit dem System zum Direktlaserschreiben wird die Mikrofabrikation in 2.5D und 3D mit Submikrometerpräzision und auf Flächen bis 25 cm² möglich. Quantum X shape ist das leistungsfähigste System seiner Klasse für die 3D-Mikrofabrikation von Objekten mit:

• einer Kontrolle der Strukturgröße bis zu 100 Nanometern in allen räumlichen Dimensionen für den Druck im Nano- und Mikrobereich
• einer Objektgröße von bis zu 50 Millimetern beim mesoskaligen Druck

Balance aus Präzision und Geschwindigkeit für maximalen Output

Die Leistung des Mikrofabrikationssystems speist sich aus einem modernen Galvosystem mit hochentwickelten elektronischen Systemsteuerungseinheiten auf einer robusten granitbasierten Plattform. Hinzu kommen ein industriegerechter gepulster Femtosekunden-Laser und eine hochmoderne Laserfokustrajektorien-Steuerungseinheit. Letztere dient der Be- und Entschleunigung der Galvo-Spiegeleinheiten auf die optimale Scangeschwindigkeit sowie der dynamischen Anpassung der Laserleistung bei Modulationsraten von 1 MHz.

Durch den automatischen Interface-Finder des Quantum X shape werden Substratoberflächen mit einer Genauigkeit von bis zu 30 Nanometern erkannt. Die Präzision im Nanobereich bei hoher Scangeschwindigkeit führt in Verbindung mit Selbstkalibrierungsroutinen zu einem besonders zuverlässigen 3D-Druck in kurzer Zeit.

Einfacher und komfortabler Workflow für bestmögliche Usability

Als aufrechtes System mit automatischer Dispensing-Funktion der Fotolacke eignet sich der Drucker für das industrielle Batch-Processing mit Standard-Wafern bis 6 Zoll. Mit der Remote-Access-Software nanoConnectX lassen sich Druckaufträge auch vom Büro oder Home-Office aus starten, überwachen und steuern. Insgesamt kann so die Zeit im Labor auf ein Minimum reduziert werden und die gemeinsame Arbeit einer Arbeitsgruppe oder einer Abteilung mit einem einzigen System wird deutlich komfortabler.

„Die Präsentation des neuen Quantum X shape unterstreicht das innovative Potenzial des hochpräzisen 3D-Drucks für viele Anwendungsbereiche und ganz besonders für herausfordernde Life Science Anwendungen”, sagt Erik Gatenholm, CEO and Mitgründer von BICO. „Nanoscribe setzt neue Maßstäbe in der 3D-Mikrofabrikation, um Technologien von morgen zu entwickeln. Ich bin sehr stolz darauf, dass Nanoscribe Teil des BICO-Teams ist.”

Bild oben: Schnelle und hochpräzise Kleinserienfertigung mechanischer Komponenten. Der neue Quantum X shape ermöglicht den 3D-Druck von 200 typischen Strukturen über Nacht. Bildquelle: Nanoscribe, www.nanoscribe.com.

Weitere Informationen: https://www.nanoscribe.com/de/produkte/quantum-x-shape

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