3D打印高性能射频

中国的研究人员开发了一种开创性的方法，可以为RF传感器产生高远高比3D微观结构，其分辨率低于10微米。本文指出：这项技术以1：4的比例实现了深层排水，同时还实现了对共振属性的准确控制和绩效的显着改善。这种混合技术不仅提高了RF上层建筑的质量因子（Q因子）和频率，而且还可以将设备的跟踪降低到45％。这为在感应，MEMS和RF超材料领域的未来一代应用提供了一种方法。传统的光刻技术（例如电子束光刻和纳米印刷）很难满足对超细，高触觉比率结构的需求。对厚度的控制不佳，而不是笨拙的侧壁和材料限制了性能和可扩展性。该技术结合了两光子聚合（2pp），电镀和干蚀刻。但是，由于不知情与该过程的可行性，2pp与RF功能组件中使用的2pp的集成仍然难以捉摸。来自比尔·肯特大学和南洋技术大学的研究人员推出了一个新型的制造过程，该过程使用2PP来创建复杂的深凹槽，这些凹槽通过电镀并通过干蚀刻来填充铜。结果是一个超紧凑型RF谐振器，其转弯频率在4-6 GHz之间，比率为1：4的一面，而在低于10μm框架分辨率内的高Q因子。该过程从2pp开始，以指定比率与photoresist层的高度位置。然后，通过电镀填充这些空隙，用厚的铜（最大8μm）填充。随后的干蚀刻去除了种子层，从而产生了单独的金属结构，具有平坦的垂直侧壁和出色的尺寸精度。该团队的宽度高达2-3μm，高度超过10μm。快速退火用于ENhance铜键合，解决热和机械挑战。电子显微镜（SEM）证明了结构的高度诚实，证明了它们的稳定性和劳动力。 The manufacturing method first coats the this-coated glass with spin-coated AZ-4562 positive photoresist, b places the prepared substrate on the sample holder of the printing system and exposes light to obtain the required pattern, c develops the exposed part of the photoresist, d the thick film of copper metal is deposited on this seed layer along the line of the given pattern, e spin the protective layer, f cuts the substrate into smaller pieces with a cutter, G去除光晶鼠，h干燥的ICP层，并进行热退火以增强Tanso结构。金属厚度的增加可以增加Q因子6至7倍，并将谐振频率移至200 MHz，从而准确地对特定的RF应用一致。与传统的PCB谐振器相比，3D打印版本r在保持绩效的同时，将足迹提高了45％。 Bilkent的Hilmi Volkan Demir教授说：“这项工作弥合了3D打印和RF设备之间的危险差距。”通过在金属结构的高方面实现低于10微米的分辨率，我们为微型化，高性能组成部分打开了新的设计自由。通过几何控制调整谐振频率和Q因子的能力为下一代传感器和通信系统提供了令人兴奋的机会。该技术可用于具有改进的小射频传感器或诊断和治疗的可植入或可穿戴的微型设备。它与MEMS集成，可用于为IoT网络创建芯片天线和信号处理器。未来的发展包括其他功能材料的整合或多层结构的形成以扩展RF传感器的功能。