《使用喷墨打印机的接合芯片》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2017-03-20
  • 如今在电子电路建设上有两种主要的方法:刚性的(硅电路)和在新的,更具吸引力的,灵活的基础上的可以与3-D打印相结合的纸张和聚合物基板。迄今为止,芯片是用来达到可靠和高电性能所需的复杂的专门功能。然而,对于更复杂的系统,如计算机或移动电话,芯片必须结合在一起。西班牙巴塞罗那大学的一个研究小组已经展示了一种新的粘接技术,这种芯片称为SMD或表面安装设备,其使用采用了银纳米粒子的喷墨打印机与墨水。

    本周在从AIP出版的应用物理学杂志上描述这项技术,针对工业的快速、可靠和简单制造过程的必要性和着眼于减少对标准制造工艺的环境影响而开发的。纳米银的喷墨油墨被选择是因为其的工业可用性。

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  • 《前沿 | 用于光子芯片的激光打印机》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2024-02-05
    • 华盛顿大学研究团队发明了一种新的方法来打印和重写光子集成电路(微芯片),这些复杂的微芯片有可能大幅降低成本,提高电子设备在广泛应用领域的速度和效率,包括汽车技术、通信、医疗保健、数据存储和人工智能计算。该研究以“Freeform direct-write and rewritable photonic integrated circuits in phase-change thin films”为题发表在《Science Advances》上。 具有快速原型设计和重新编程能力的光子集成电路(PIC)有望对大量光子技术产生革命性影响。研究报告了在低损耗相变材料(PCM)薄膜上直写和可重写的光子电路。完整的端到端PIC可在一个步骤中直接用激光写入,无需额外的制造工艺,而且电路的任何部分都可以擦除和重写,便于快速修改设计。 研究展示了这一技术在各种应用中的多功能性,包括用于可重构网络的光互连结构、用于光计算的光子横杆阵列以及用于光信号处理的可调谐光滤波器。通过将激光直写技术的可编程性与PCM相结合,该技术为可编程光子网络、计算和信号处理带来了机遇。此外,可重写光子电路还能以方便、经济的方式实现快速原型开发和测试,无需纳米制造设备,从而促进光子学研究和教育向更广阔的领域推广。 图 1.由华盛顿大学电气与计算机工程和物理学教授Mo Li领导的一个研究小组发明了一种新的方法来打印和重新配置光子集成电路(微芯片),使用的是一种快速、低成本的设备,大小与传统的台式激光打印机差不多。这种装置可以使学生和研究人员避免昂贵的纳米制造设施,几乎在任何地方生产光子集成电路。这项技术也有可能在工业上应用 图 2. 直写和可重写相变光子集成电路 图 3. 直写光子元件及其特征 图 4. 可编程光子开关阵列和横杆阵列 图 5. 分步形成光学滤波器的光谱响应 提高性能,打造商用设备 该团队开发的方法已被证明有效,但它仍然是一个早期阶段的概念。不过,研究人员正在计划制造一种用于光子集成电路的台式激光打印机。这种打印机可以合理价格出售,并广泛分销给世界各地的研究实验室和教育机构。研究团队还在与行业领导者接触,以促进这一新技术在可编程光子芯片和可重构光网络中的可能应用。 这种用于光子芯片的激光打印机将使用一个分级系统,以比传统桌面打印机更精确的方式移动基板。 该团队在制作原型机时,将设法优化其性能。他们还将通过对材料科学和激光写入技术的进一步研究,努力减少所使用相变材料的光学损耗。这将使打印机能够打印出比目前更精细、更复杂的电路。
  • 《利用3D打印 惠普为NASA开发零重力2D打印机》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:姜山
    • 发布时间:2017-11-07
    • 距离第一台3D打印机送到国际空间站已经三年了,这成为有史以来第一台进入太空的3D打印机。但国际空间站上的宇航员已经在空间上使用2D打印机有很长一段时间。国际空间站从一开始就有2D打印机。宇航员使用它们打印从关键任务信息到家庭照片的所有内容。空间站上有两台打印机,一台在美国,另一台在俄罗斯。 问题是,国际空间站不仅在2000年开始使用打印机,而且从2000年开始使用相同的打印机。不是完全相同的机器,而是同一机型-惠普的Epson800喷墨打印机。 国际空间站计算机资源部经理Stephen Hunter说:“这是一个博物馆。 Hunter在过去的两年里一直致力于更新ISS的办公技术,而惠普已经帮助提供了新的第二代Z-Book笔记本电脑,所以NASA再次向他们求助,以获得新的打印机。说起来容易做起来难,因为打印机整体上不适合微重力,耗电量大,而且碳粉尘等元素无法在环境中生存。 NASA希望打印机具有阻燃和能源效率,可以在零重力下打印和处理纸张管理,并且可以在打印过程中处理墨水浪费。 “我们不能放弃这样做的机会。”惠普成像、打印和解决方案业务总裁Enrique Lores说:“这是一个难以置信的技术挑战。” 由于国际空间站上的电力是由太阳能电池板产生的,因此必须仔细管理电力消耗,并考虑到几个零重力问题。例如,打印机通常会在打印时存储一些额外的墨水。通常情况下,墨水留在打印机或页面上,最终干燥。但是在零重力的情况下,墨水会漂浮在可吸入或污染实验的地方。纸张也需要以某种方式被压下,以免浮起或堵塞打印机。 惠普推荐使用HP Envy 5600,但需要进行一些重大修改。惠普和美国国家航空和航天局的成员一起工作,找出打印机的哪些部件会受到零重力的影响,以及如何改变打印机。例如,打印机支架从一根杆上悬挂下来,并通过重力拉到位。这在国际空间站上是行不通的,所以惠普提出了一个可以完成重力作用的机制。 3D打印起了作用,因为惠普使用这项技术创造了复杂的新零件 - 这不是公司第一次将自己的3D打印功能用于增强自己的打印机,包括Multi Jet Fusion 3D打印机和2D喷墨打印机。例如,构成Envy打印机输出托盘的多个部件是3D打印的,使得该部件更加灵活轻便。他们甚至使用了一种实验性的新材料,一种填充了玻璃珠的尼龙,这种材料的开发加快了这个项目的使用。特种打印系统工程总监Pat Harnett表示:“这是我们能够将所有努力作为一个惠普整合的展示。” 此外,惠普和美国国家航空航天局删除了打印机的传真、扫描和复印功能,使其更轻巧。他们增加了几个紧固件,用耐火塑料代替了外壳,并在打印井中加入了吸收材料,以吸收多余的油墨。最终的结果是惠普Envy零重力打印机,一个定制的机器,将在零重力环境下执行任务。 Lores说:“通过惠普SPS团队的创造性创造力和惠普的MultiJet Fusion 3D打印技术,我们能够设计和生产复杂的零件,确保HP ENVY Zero-Gravity打印机能够成功满足NASA的所有要求。” NASA计划通过Space-X14火箭在2018年2月再次向国际空间站发送两台打印机。 3D MJS实验室首席技术员Ben Moore说:“最令人兴奋的部分还在后面,当我们完成后,可以把这个东西送到太空。” 美国国家航空航天局和惠普已经创造了大约50台经过调整的Envy打印机,并期望每个打印机都能维持两年左右的时间。