DARPA将利用3D打印技术制造复杂集成电路推动增材制造技术发展

2024-04-16 10:36:40 - 媒体滚动

DARPA将利用3D打印技术制造复杂集成电路推动增材制造技术发展

位于弗吉尼亚州阿灵顿的美国国防部预先研究计划局(DARPA)官员发布了一项“微系统增材制造”(AMME)计划招标书(DARPA-PS-24-06)。

该计划的目标是发明全新的方法来快速制造三维非平面微系

统。该计划将开发材料和新型三维打印技术,能够同时高速打印多种材料的精细特征。其目标是展示一个功能性微系统,该系统利用AMME技术创建机械结构和各个微系统组件之间的接口。

三维打印或增材制造是根据计算机辅助设计模型或数字三维模型制造三维物体,在计算机控制下沉积、连接或凝固材料,逐层添加材料。

DARPA的研究人员说,3D打印技术打破了传统制造的界限,可以制造出以前无法制造的复杂几何形状。三维打印也已成为塑料、金属和复合材料结构快速成型的首选制造技术。不过,由于材料质量、高分辨率和高打印量等方面的限制,3D打印技术尚未用于电子或微系统制造。

微系统无缝集成了机械、电气和生物传感子组件。当今的微系统三维打印使用的是挤压或基于光反应的技术,这些技术在材料质量、分辨率和打印高性能微系统所需的生产能力方面都有局限性。

基于光反应的方法可以通过逐体素打印(如双光子聚合),以高分辨率打印聚合物材料,但仅限于低吞吐量。基于层的技术,如投影微立体光刻技术和体积打印技术,如计算轴向光刻技术,已经展示了比光反应方法更高的生产能力,但仍然是一次打印一种材料,而且仅限于大分辨率。

目前还没有一种三维打印方法能够以高分辨率和高吞吐量打印多种高质量材料,从而使微系统三维打印成为一种可行的技术。

AMME计划旨在通过同时打印微系统中的不同材料来改变这一切。如果成功,AMME将使设计人员能够构想出以前无法制造的新型微系统。其可能性包括利用军用附加技术增强商业设备,以执行快速反应任务或制造可重新配置的智能表面。

AMME试图利用增材制造技术制造三维非平面微系统,体素分辨率为0.125立方微米,吞吐量为每秒1010立方微米。其目标是利用三维打印技术展示一个功能性微系统,以当今无法实现的分辨率和吞吐量合成高质量导体和绝缘体。

AMME将致力于快速实现该技术的商业化,生产出一种美国军方可以快速采用的制造系统,用于制造差异化技术,如商用现货(COTS)技术的军用增强型。

(航柯)

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