德国3D打印机制造商Nanoscribe公司在3D微打印技术领域全球领先，目前依托公司的高精度打印技术，可直接在集成电路上进行3D打印和微型器件的集成（文末有视频）。在今年早些时候，Nanoscribe公司参与了两项研究，使用其Photonic Professional GT 3D打印机，验证了3D打印微型器件实际使用效果如何。
现阶段制造微芯片时，需要使用不同的制造方法和多种工艺步骤来制造光电电路和微机械系统（MEMS）。而在光电和MEMS系统上集成微型器件在制造和封装产业中是一个重要挑战，因为越来越多的功能器件需要放置在不断减小的区域中。
但依托Nanoscribe的技术，有望打印带有从几百纳米到几微米的复杂结构尺寸的物件。通过使用3D打印技术在需要生长新器件的集成电路上打印器件，如微型透镜和在MEMS制动器上的可变形结构，企业可同时节省校准时间和设备封装成本，并将开启如高速数据传输、健康用移动设备的通信等应用。
图为芯片上半球形镜片3D打印过程的快照。小图为3D器件的打印仿真
图为光电芯片上由3D打印的半球形透镜光学显微镜图像
Nanoscribe的3D打印机，带有先进的光学性能和软件工具，能够在单步中以亚微米的精度制造出3D聚合物结构。在双光子聚合工艺中，激光器使用一个高数值孔径在一个受控的轨道上曝光光敏树脂。然后，材料只在激光器焦点里固化，这实现了几乎任意带有小尺寸的3D结构，而这在此前几乎不可能。该技术可在很多打印表面上使用，包括预先定制图形的芯片，这使得3D打印的功能器件小型化并集成到集成电路中成为可能。
Nanoscribe公司首次直接在光电芯片上3D打印出了一系列半球形微型透镜，并精确地放置在此前已经在芯片上制造出的光栅耦合器上，这样，这组微型透镜阵列就能够将光耦合进入电路中。3D打印的微型光电器件满足所需的高精度要求，也不需要对准或机械附着在此前预确定结构的微芯片上，意味着用户能够避免基于固化的固定过程，以及捡起和放置的制造过程。
Nanoscribe公司最近一个项目是由Alice White领导的Boston大学的研究团队。该团队使用Nanoscribe的技术实现了3D可变形、可拉伸、类似弓一样的结构，直接固定在MEMS制动器。通过在制动器上加上电压，研究人员能够改变3D打印微结构的形状。White教授解释道：“我们证实，将3D微打印技术耦合到MEMS触发器上，是一个制造3D微机械系统满足特定需求的有力方法。Nanoscribe 3D打印机可使我们快速实现亚微米精度结构的快速原型化，而这通过半导体代工厂常用的单光子立体平版印刷或淀积和刻蚀工艺是不可能实现的。”
图为在MEMS制动器上进行的3D微结构打印。
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