Das 3D-Druck-Unternehmen UpNano aus Österreich hat mit dem „Substrate Tilt Frame“ eine neue Entwicklung im Nano-3D-Druck vorgestellt. Die Erweiterung soll dabei helfen Unebenheiten im Sub-µm-Bereich im Druckmaterial auszugleichen. Mit einem Faserhalter und einem Ferrule-Halter hat das Unternehmen zudem weitere Neuerungen präsentiert. Wir stellen sie vor.

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Das österreichische 3D-Druck-Unternehmen UpNano GmbH hat mit dem „Substrate Tilt Frame“ seine neueste Entwicklung in einer Pressemitteilung, die das 3D-grenzenlos Magazin erreicht hat, vorgestellt. Damit sollen kleinste Unebenheiten in 2PP-3D-Druck-Substraten ausgeglichen werden. Der Rahmen lässt sich mit Chuck-Haltern für Industriestandard-Wafer zwischen 2 und 6 Zoll ausstatten, was den vollflächigen 2PP-3D-Druck auf Wafern bis zu 4-Zoll in der Qualität der UpNano-3D-Drucker ermöglichen soll.

Unebenheiten im Sub-µm-Bereich ausgleichen

Der Substrate Tilt Frame passt zu jedem lasergestützten 2PP-3D-Druck-System der NanoOne-Serie. NanoOne-3D-Drucker sind in der Lage, über 12 Größenordnungen mit höchster Geschwindigkeit Strukturen zu produzieren.

Substrate Tilt Frame
Der Substrate Tilt Frame (im Bild) von UpNano sorgt für präzisere Druckergebnisse bei großflächigen Strukturen im 2PP-3D-Druck (Bild © UpNano GmbH).

UpNano hebt bei seiner NanoOne-Serie die Fähigkeit, Strukturen sowohl mit Nanometerauflösung als auch in Zentimetergrößen zu drucken, besonders hervor. Kunden nutzen die 3D-Druck-Systeme in der Elektronik, der Mikrooptik und bei biokompatiblen Anwendungen in der Zell- und Medizinforschung. Erste NanoOne-3D-Drucker wurden Anfang Januar 2021 verkauft.

Beim 2PP-3D-Druck ist so, dass je größer die gedruckte Struktur ist, desto mehr beeinträchtigen kleinste Unebenheiten des Druckmaterials die Präzision des Endprodukts. Der Substrate Tilt Frame soll das Problem lösen. Der kippbare Rahmen kann Unebenheiten im Sub-µm-Bereich ausgleichen und verschiedenen Haltern wie einer Reihe von Chuck-Haltern für bis zu 6-Zoll-Wafer erweitert werden. Dadurch möchte UpNano die gesamte Oberfläche von Wafern bis zu 4 Zoll für den 2PP-3D-Druck zugänglich machen.

Denise Hirner, Head of Marketing and Business Development und Mitbegründerin von UpNano, erklärt:

„Die Ausstattung eines NanoOne-Druckers mit einem Substrate Tilt Frame maximiert die Präzision des Druckergebnisses insbesondere bei großflächigen Strukturen“.

Manuelle oder automatische Korrekturen

Um Korrekturen von Substratunterschieden im µm-Bereich durchzuführen, ermittelt der NanoOne-Autofokus Korrekturwerte, indem er an drei Punkten des Substrats Höhenmessungen vornimmt. Je nachdem, welche der beiden Versionen des Substrate Tilt Frames vorhanden ist, sind anschließend manuelle oder automatische Korrekturen möglich. Die preisgünstige manuelle Version unterstützt die Korrektur mit hochpräzisen Korrekturschrauben. Bei der automatischen Version werden softwaregesteuerte Präzisionsmotoren für die Korrektur eingesetzt.

Auf dem NanoOne-Standard piezogesteuerten Kreuztisch mit 120 x 100 x 400 mm Verfahrweg montiert, können Anwender mit dem Rahmen über den größtmöglichen Druckbereich aller 2PP-3D-Drucker drucken. Die zusätzlichen Chuck-Halter ermöglicht diese Fläche den 2PP-3D-Druck auf der gesamten Oberfläche eines 2-, 3- oder 4-Zoll-Wafers nach Industriestandard. Auf 6-Zoll-Wafern steht eine Fläche von 50 x 70 mm für den Druck zur Verfügung. Weitere Neuerungen sind ein Faserhalter und ein Ferrule-Halter. Der Faserhalter soll die Herstellung integrierter optischer Systeme auf der Spitze einer optischen Faser ermöglichen.

Denise Hirner kommentiert:

„Der NanoOne kann mit einer Schreibgeschwindigkeit von bis zu 1.200 mm/s drucken und erreicht einen Durchsatz von bis zu 200 mm³/h. Dies und die neu erreichte Fähigkeit, die gesamte Oberfläche eines Industriestandard-Wafers von bis zu 4 Zoll zu bedrucken, macht erstmals eine Serienproduktion mit 2PP 3D-Präzision möglich.“

Der Rahmen kann bei bestehenden NanoOne-3D-Druckern bestellt werden. Wird der NanoOne-3D-Drucker neu gekauft, ist er bereits als vorinstalliertes Zubehör enthalten. Der Rahmen ist mit allen Optiken (5x, 10x, 20x und 40x) kompatibel, die für die NanoOne-Serie erhältlich sind.

3D-Druck mit dem NanoOne 3D-Drucker von UpNano

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