近年來，隨著電子設備的小型化、精密化和功能多樣化的發展，微米級增材制造技術在電子行業中扮演著越來越重要的角色。微納直寫打印技術（Micro/Nano Direct Writing Printing Technology）是一種基于增材制造的高精度加工技術，能夠直接在基底上沉積材料，形成微米或納米級的精細結構。與傳統的光刻、蝕刻等減材制造工藝相比，微納直寫打印技術具有高精度、靈活性強、材料利用率高等特點，是近年來微納制造領域的研究熱點之一。
由西湖大學孵化的西湖未來智造科技獨創行業領先的微米、亞微米級超高精度電子增材技術，能夠為客戶提供量身定制的電子增材制造解決方案。團隊自主開發的1-10微米精度電子增材設備及與之配套的先進功能材料體系，可實現數十種高性能金屬導電材料、聚合物及陶瓷基介質材料、光學、磁性材料的精密三維增材制造。
我們先通過14個由西湖未來智造開發的微米、亞微米級超高精度電子增材制造的應用案例，來感受一下這項技術的魅力。
① RDL布線
PI介質表面精密RDL線路（線路中心距2.5um，線路后處理條件：300℃ 1h 空氣氛圍燒結）。
②?精密導電線路加工，最小特征尺寸可達1 μm
可兼容硅、玻璃、陶瓷、金屬、PI、PET等基材表面加工。
③無源器件加工，有源無源集成
可直接打印加工電容、電感、電阻器件等，通過精細互聯線路打印，實現有源無源集成。
④微納金屬3D結構
可以實現1-10 μm級特征線寬尺寸純三維微納金屬結構打印加工。
⑤打印鍵合線
微納直寫打印Wire Bond線，線寬最小可達5 μm，可實現無焊盤鍵合互聯。
⑥打印懸空結構
可打印MEMS懸臂導電結構，懸臂跨度＞200 μm。
⑦打印多層電路
可加工多層電路板，加工層數＞4層。
⑧打印Pillar結構
可實現高寬比≥5的Pillar結構打印，可應用于POP、AIP封裝中的層間互聯、金屬屏蔽、金屬探針等。
⑨高溫打印bumping結構
支持無助焊劑直接焊料熔融打印植球，支持In-Ag、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-Ag-Cu等多種合金熔融打印。
⑩晶圓表面制作金屬立墻結構（電磁屏蔽）
可用于SiP、射頻前端模組的分區屏蔽，替代傳統引線鍵合或激光刻槽填充導電漿料工藝，節省成本，提升屏蔽性能，縮小封裝尺寸。支持載板、晶圓等產品原位打印金屬屏蔽結構。具備工藝參數的自適應閉環調節能力，在線智能調參，無需人工介入。低至200℃以下的材料后處理烘烤溫度。
?玻璃基通孔金屬填充
支持孔徑≥30 μm，深寬比≤10的微孔致密金屬化填充，可以兼容金屬、聚合物等材料填充打印。
?光子晶體
可實現光子晶體高精度三維結構打印加工。
?氣敏傳感器
可實現超小型高靈敏度氣體傳感器的打印加工和系統集成。
?芯片散熱
可用于芯片模組的FOWLP、FOPLP封裝散熱，對芯片晶背進行不同厚度散熱層打印，提升模組整體散熱能力；或可對分立器件頂部進行特定散熱微結構打印，制作微型散熱器，提升器件載流能力。
相比常規散熱方式，散熱效率提升＞30%。
看了以上的眾多應用案例，那么它們究竟是用什么樣的一臺增材制造設備打印出來的呢？
西湖未來智造設備
西湖未來智造通用型電子增材平臺，采用微納墨水直寫（DIW）打印技術，結合獨創自研納米墨水材料，可實現最小具有1-10μm 特征尺寸的高性能金屬導電材料、聚合物及復合介質材料的增材制造，可用于精密互聯線路、微波天線、無源器件、柔性電路、立體電路等產品打印。
●最小打印特征尺寸可達1 μm●龐大的材料庫，可用于不同打印場景●可打印2D、2.5D及復雜3D結構●支持快拆更換的打印頭●支持多材料打印
設備核心部件
為了實現高精度的打印和穩定的工作，西湖未來智造在設備中使用了諸多前沿的技術，以下是設備中用到的一些核心零部件。
材料介紹
西湖未來智造基于行業領先的微米、亞微米級的金屬顆粒和無機填料的合成、生產工藝，以及填料與樹脂的分散工藝等核心技術，自主開發可滿足1 – 10 微米精度電子增材制造的先進功能材料體系，含括高性能金屬漿料體系、高性能樹脂漿料體系、有機復合材料體系，根據客戶需求的定制化開發，可滿足顯示、半導體封裝、鋰電等行業內微米級線路加工、深腔填孔、特殊三維結構構造等應用場景。
代表性漿料如下
| 產品
類型 |
代表性
產品 |
關鍵技術能力 | 應用場景 |
| 銀漿 | E3D-A-01A | 250~300 oC固化后電阻率可滿足< 8 μΩ·cm，可滿足1~10μm針徑的打印， | 線寬≤10 μm直寫打印；柔性電路、集成電路、復雜三維結構等 |
| E3D-A-02B | 150~200 oC固化后電阻率< 80 μΩ·cm；50~70μm針徑長期打印流量波動<10% | 線寬≤100 μm直寫打印；芯片封裝，集成電路，印制電路板、芯片貼裝等 | |
| E3D-A-03A | 150~200 oC固化后電阻率< 16 μΩ·cm；50~150μm直寫疊層打印，高寬比可到3以上；銀立柱高寬比可到5以上 | 線寬≤200 μm的復雜三維結構構建，電子屏蔽，散熱器件，芯片貼裝等 | |
| 銅漿 | E3D-B-03B | 200 oC/氮氣氛圍固化后電阻率< 34 μΩ·cm；30~50μm針徑長期打印流量波動<10% | 線寬≤100 μm直寫打印；芯片封裝，集成電路，印制電路板、芯片貼裝等 |
| E3D-B-04B | 200 oC/氮氣氛圍固化后電阻率< 85 μΩ·cm；可滿足孔徑≥50μm，徑深比>3的填孔打印 | 深腔填孔，如TGV,TSV,PCB填孔等 | |
| 環氧樹脂 | E3D-C-05 | 單組分、室溫穩定、粘度適中，可滿足1~10μm針徑的打印 | 應用于光學器件及電子器件的封裝，對PC、玻璃、塑料等基材都具有很好的粘接力 |
| E3D-C-08 | 單組份、高觸變性、低收縮率等特點,可滿足50~100μm針徑打印 | 適用于光學器件、電子元器件封裝、攝像頭模組等低收縮低應力特殊要求的場景 | |
| 硅樹脂 | E3D-D-04 | 單組分、不流動的有機硅膠，打印高寬比可達0.3以上，可滿足針徑50~100μm的打印，可按需配制成黑色、白色等外觀 | 應用于顯示模組、電子元器件、模塊和線路板等領域 |
| UV膠水 | E3D-E-04 | 無溶劑型的高性能丙烯酸酯類UV固化膠，產品具有中等黏度、固化速度快、固化后透明度高、耐候性好等特點，可滿足1~10μm針徑的打印 | 適用于光學器件及電子器件的封裝，對PC、玻璃、塑料等基材都具有很好的粘接力 |
| E3D-E-17 | 單組份、無溶劑型，高粘結強度、固化速度快，打印高寬比可達0.4以上，滿足>100μm線徑的打印 | 適用于光學器件、電子元器件封裝、攝像頭模組等低收縮低應力特殊要求的場景 |
關于西湖未來智造
西湖未來智造獨創行業領先的微米、亞微米級超高精度電子增材技術，為客戶提供量身定制的電子增材制造解決方案。團隊自主開發1-10微米精度電子增材設備及與之配套的先進功能材料體系，可實現數十種高性能金屬導電材料、聚合物及陶瓷基介質材料、光學、磁性材料的精密三維增材制造。團隊已申請國內外專利270余件，已授權專利70余件，參編國家標準7項。團隊增材技術方案面向工業級量產需求，應用領域涵蓋當下及下一代主流集成電路系統應用，目前產品與解決方案已落地顯示、半導體封裝、鋰電等多個領域并已積累十余家行業標桿客戶。公司已被認定為國家高新技術企業、省專精特新中小企業、省高新技術企業研發中心，杭州市準獨角獸企業，主持浙江省重大科技項目，入選國家級首臺套項目，并獲得浙江省領軍創業團隊支持。
隨著電子行業對高精度、小型化和低成本制造的需求不斷增加，納米增材制造技術將迎來更多的應用機會。未來的發展方向包括：
結語
西湖未來智造的微納電子增材制造技術為電子制造行業帶來了全新的解決方案，特別是在高精度、低成本和環保制造方面展現出巨大的潛力。西湖未來智造作為這一領域的佼佼者，憑借其獨創的微納墨水直寫（DIW）打印技術，正在為電子制造行業帶來前所未有的變革。未來，納米增材制造技術將繼續推動電子制造的創新，為高精度、高性能的電子產品提供更多可能性。
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