Haben Sie unser letztes Webinar, Mikro-3D-Druck für MEMS- und Mikrofluidik-Anwendungen, verpasst? Während des Webinars diskutierten Blaise Will, Senior Product Manager bei BMF, und Norman Wen, Associate Director of Chip Development bei Emulate, wie sich der Mikro-3D-Druck zu einem Game Changer in MEMS- und Mikrofluidik-Anwendungen entwickelt. Wir hatten eine große Gruppe von Teilnehmern, die unseren Referenten viele aktuelle Fragen stellten. Hier sind die Antworten auf Ihre Fragen!
Wenn Sie das Webinar verpasst haben, können Sie sich die vollständige Aufzeichnung hier kostenlos ansehen.
F: Können Sie uns ein wenig über den Unterschied zwischen PµSL und anderen SLA- oder DLP-Technologien erzählen?
A: PµSL ähnelt einigen der anderen Verfahren, die es gibt, aber es gibt ein paar wichtige Unterschiede. Wir verwenden einen Top-Down-Ansatz, bei dem eine hochpräzise Linse zwischen der Lichtquelle und dem Harzbottich eingesetzt wird. Außerdem steuern wir die XYZ-Bewegung durch den Einsatz von Hochpräzisionstischen sehr genau. Das sind Komponenten, die in ähnlicher Weise in Koordinatenmessmaschinen verwendet werden. Mit dieser Kombination erreichen wir Auflösungen von 2-10 µm je nach Maschine und enge Toleranzen im Bereich von +/- 25 µm.
F: Wie groß ist die Standardabweichung der Geometrien zwischen Druckern in den Dimensionen x, y und z?
A: Das microArch®-System kann Teiletoleranzen von +/- 25 μm erreichen. Das bedeutet, dass jede Merkmalsgröße innerhalb von 25 μm des Nennwerts liegt. Bei kleineren Teilen und Merkmalen ist die Toleranz viel enger als das. Die Pixelgröße hat eine Toleranz von etwa +/-50 nm und die DLP-Lichtintensität schwankt um 5 %, so dass die durch die Hardware verursachte Maßabweichung minimal ist.
F: Was ist für Mikrofluidik-Anwendungen die kleinste Kanalbreite, die derzeit mit der BMF-Technologie erreicht werden kann?
A: Unsere Konstruktionsrichtlinien für die 2 µm-Serie empfehlen ein Kanal-Seitenverhältnis von kleiner oder gleich 500:1, wenn der Kanaldurchmesser größer als 20 µm ist. Wir empfehlen vertikale Lochdurchmesser von nicht kleiner als 10 µm und horizontale Lochdurchmesser von nicht kleiner als 50 µm. Diese Grenzwerte dienen hauptsächlich dazu, eine ordnungsgemäße Kanalreinigung zu ermöglichen, sind aber auch hilfreich für die Aufrechterhaltung der Merkmalsauflösung.
F: Ist das Entleeren der Kanäle nach dem Druck einfach?
A: Es gibt verschiedene Methoden zur Reinigung von Teilen mit engen Kanälen. Zu den von uns derzeit verwendeten Methoden gehören IPA, Vakuumkammer und Ultraschallbad. Unsere Konstruktionsrichtlinien empfehlen ein Kanal-Seitenverhältnis von nicht mehr als 500:1 (für ≥ ⌀ 0,02 mm Kanal) für eine ordnungsgemäße Kanalreinigung.
F: Können Sie auf einen Silizium-Wafer drucken?
A: Wir drucken oft direkt auf einen Silizium-Wafer. Dies ist besonders hilfreich, wenn wir Teile mit empfindlichen Merkmalen drucken, da wir das Teil auf dem Wafer lassen können, ohne es für den Versand zu entfernen.
F: Können vorgefertigte Teile in das Bad eingelegt werden und eine 3D-Schicht darauf wachsen?
A: Dies ist kein offizielles Feature der microArch-Plattform; wir haben jedoch Anwender, die erfolgreich mit dem Druck auf vorgefertigte Teile experimentiert haben.
F: Sind die Merkmalsauflösungen bei allen Arten von Druckmaterialien gleich? Wie hoch ist die Auflösung in z-Richtung?
A: BMF bietet derzeit 6 Materialien mit verschiedenen Materialeigenschaften an, darunter hochfest, zäh, flexibel, hochtemperaturbeständig und biokompatibel, um die Anforderungen verschiedener Kundenanwendungen zu erfüllen. Unsere Anwender stellen fest, dass verschiedene Materialien leicht unterschiedliche Auflösungsgrade der Merkmale erreichen können, aber als allgemeine Regel gilt, dass unsere 2 µm Serie eine Auflösung von 2 µm und unsere 10 µm Serie eine Auflösung von 10 µm erreichen kann.
Hinsichtlich der Oberflächenrauheit können mit microArch-Druckern produzierte Teile typischerweise eine Oberflächenrauheit von 0,4-0,8 µm Ra auf der Oberseite und 1,5-2,5 µm Ra auf den Seitenflächen erreichen.
F: Enthält Ihre Materialliste irgendwelche hydrophilen oder hydrophoben Materialien?
A: Die microArch-Druckerfamilie ist eine offene Materialplattform, was bedeutet, dass Anwender mit kompatiblen Harzen aus jeder Quelle drucken können. Alle Harze, die sich derzeit in unserem Portfolio befinden, sind leicht hydrophil, mit Kontaktwinkeln zwischen 45-60 Grad. Eine Beschichtung kann auf ein fertiges Teil aufgetragen werden, um den Kontaktwinkel zu verändern und es hydrophiler oder hydrophober zu machen.
F: Ist Metall-3D-Druck mit dieser Technologie möglich?
A: Wir verwenden eine UV-Harzhärtungstechnologie, die am besten mit fotohärtbaren polymerartigen Harzen und Verbundstoffen funktioniert. Wir haben keine Metallmaterialien auf unserem Drucker validiert.
F: Wenn Sie mit einem transparenten Harz arbeiten, ist das gedruckte Teil dann von sich aus transparent oder ist eine Nachbearbeitung erforderlich?
A: Transparente Teile sind von Haus aus transparent. Unser Prozess erfordert in der Regel, dass die gedruckten Teile UV- und/oder thermisch gehärtet werden, aber dies hat keinen Einfluss auf die Transparenz oder optische Klarheit.
F: Ist das Schrumpfen kontrollierbar, so dass nicht nur die Auflösung, sondern auch die Endmaße garantiert sind?
A: Ja, die Schrumpfung wird sowohl bei der Skalierung der CAD-Datei während der Erstellung als auch in der Drucksoftware selbst kompensiert.
F: Ist es möglich, mit elektrisch leitfähigen Materialien zu drucken? Kann das mit nicht leitenden Polymerschichten integriert werden?
A: Obwohl microArch eine offene Materialplattform ist, ist das Drucken elektrisch leitfähiger Materialien von Natur aus eine Herausforderung, da sich die leitfähigen Partikel berühren müssen, um Strom zu leiten, was nahezu unmöglich ist, wenn sie in einer Harzmatrix suspendiert und dann polymerisiert sind. Wir erforschen derzeit einige Möglichkeiten, wie dies erreicht werden könnte.
F: Wie flach sind die Teile?
A: Im Allgemeinen kann das microArch-System Teiletoleranzen von +/- 25 μm erreichen. Das bedeutet, dass jede Feature-Größe innerhalb von 25 μm des Nennwerts liegt, obwohl bei kleineren Teilen und Features die Toleranz viel enger ist als das.
Die Ebenheit eines bestimmten Teils oder Merkmals hängt von der Geometrie, dem Material, der Wandstärke und den Seitenverhältnissen ab. Oberflächen, die flach gegen die Plattform oder das Substrat gedruckt werden, einschließlich mikrofluidischer Chips, kommen recht flach aus dem Drucker und können bei Bedarf auch während der Nachbearbeitung (UV + thermische Aushärtung) flach eingespannt werden, um die Maßgenauigkeit zu erhalten.
F: Wie kann ich die Technologie bewerten? Kann ich einen Benchmark bekommen?
Auf jeden Fall! Benchmarks sind eine großartige Möglichkeit, jede 3D-Drucktechnologie zu bewerten. Wir sind immer gerne bereit, über Ihre potenziellen Anwendungen zu sprechen und einen Benchmark für Sie zu drucken. Egal, ob Sie an MEMS- und Mikrofluidik-Anwendungen arbeiten oder andere spezifische Anwendungen im Sinn haben und an einem Benchmark interessiert sind, füllen Sie bitte das Formular auf dieser Seite aus, um ein Benchmark-Teilanzufordern .
