Laser-indusert Forward Overføring av Ag Nanopaste

Abstract

I løpet av det siste tiåret, har det vært mye utvikling av ikke-litografiske metoder ^1-3 for utskrift metallisk blekk eller andre funksjonelle materialer. Mange av disse prosessene som inkjet ^tre og laser-indusert frem transfer (LIFT) ⁴ har blitt stadig mer populært som interesse utskrivbare elektronikk og maskless mønster har vokst. Disse additiv produksjonsprosesser er billig, miljøvennlig, og godt egnet for rask prototyping, sammenlignet med mer tradisjonelle halvledere behandlingsteknikker. Mens de fleste direkte skriveprosesser er begrenset til to-dimensjonale strukturer og kan ikke håndtere materialer med høy viskositet (spesielt inkjet), kan LIFT overskride både begrensninger hvis det utføres riktig. Fallende overføring av tredimensjonale piksler (kalt voxel), også referert til som laser merket transfer (LDT) ^5-9, har nylig blitt demonstrert med LIFT teknikk med svært tyktflytende Ag nanopastes å dikte frittstående sammenkoblinger, komplekse voxel former, og høy-aspekt-ratio strukturer. I denne artikkelen viser vi en enkel, men allsidig prosess for å fabrikkere en rekke mikro- og mesoklimatisk Ag strukturer. Strukturer omfatter enkle former for mønstring elektriske kontakter, bygge bro og cantilever strukturer, høy-aspekt-ratio strukturer og enkeltskudd, store overføringer området ved hjelp av en kommersiell digital mikrospeil-enhet (DMD) chip.

Introduction

Additive trykketeknikker er av betydelig interesse for den mønstring av funksjonelle materialer på en rekke forskjellige substrater. Disse såkalte "direkte-skrive" prosesser, inkludert micropen ^10, direkte skrive montering ^11, inkjet ^12, og LIFT ^4, er godt egnet for produksjon av en rekke funksjons størrelser fra sub-micron til makro ^1,2 . De viktigste fordelene med disse teknikkene er lave kostnader, miljøvennlighet, og rask behandlingstid fra konsept til prototype. Faktisk er hurtig prototyping en primær anvendelse for slike fremgangsmåter. Materialene som benyttes ved disse fremgangsmåter består typisk av et nanopartikkelsuspensjonen i et løsningsmiddel, og generelt krever en ovn herdetrinn etter avsetning for å realisere sine funksjonelle egenskaper. Selv micropen og direkte skriveenheten er forholdsvis enkel å gjennomføre, begge er avhengige av en kontinuerlig filament kontakt med mottaks underlagetunder utlevering. Selv om blekkskriver er en enkel, ikke-kontakt direkte-skrive-metoden, er det vanligvis begrenset til overføring av lav viskositet, og er kjemisk godartede nanopartikkelsuspensjoner for å unngå tilstopping og / eller korrosjon av dispensermunnstykker. I tillegg utskrift mønstre med veldefinerte ende funksjoner ved inkjet er svært vanskelig gitt variable oppførsel av væsker på ulike overflater og deres resulterende ustabilitet på grunn av fuktende virkninger ^13. Uansett, har inkjet likte mest oppmerksomhet fra forskere hittil.

LIFT, på den annen side er en ikke-kontakt, dyse-fri additiv prosess som er i stand til å overføre høy viskositet pasta med godt definerte kanter. I denne prosessen, blir kontrollerte mengder av komplekse materialer overføres fra en donor substrat (eller "bånd") til et mottakende substrat ved hjelp av laserpulser ⁴ som er vist skjematisk i figur 1. Ved bruk av høy viskositet lim, er det evusynlige for det trykte voxel å matche størrelsen og formen på hendelsen laserpuls tverrsnitt ^5. Denne prosessen har blitt referert til som laser-decal overføring (LDT), og gir en unik tilnærming til direkte skriving i hvilket voxel form og størrelse er lett kontrollerbare parametre, slik at den ikke-litografiske generering av strukturer for et bredt spekter av applikasjoner som for eksempel krets reparasjon ^14, metamaterials ^7, sammenkoblinger ⁸ og frittstående strukturene ^15. Evnen til å sette komplekse former i en overføringstrinn reduserer behandlingstiden og unngår problemer knyttet til sammenslåing av flere lydelementer, et vanlig problem i de fleste digitale trykkteknikk. Muligheten til å justere den romlige profilen til individuelle laserpulser ¹⁷ dynamisk tjener til å øke skrivehastigheten av LDT i forhold til andre laser direkte ned- (LDW) teknikker. Som et resultat av disse behandlings fordeler, henviser vi til LDT prosessen som"Delvis parallelized" siden den tillater en kombinasjon av flere serieskrivemåten til en enkelt parallell ett. Graden av parallellisering i siste instans avhengig av evnen til å raskt endre lasertverrsnittsprofil, og derfor formen av det resulterende vokselen, og på den hastighet ved hvilken båndet og substratet kan oversettes.

For å bidra til å visualisere prosessen, blir oppførselen til et materiale i løpet av LIFT prosessen vist skjematisk på figurene 2A, 2C, 2E og for tre forskjellige Plastisolviskositetene. For lav viskositet blekk (Figur 2A) ^9, overføringsprosessen følger spyling oppførsel, noe som resulterer i dannelsen av avrundede, halvkuleformede lydelementer (figur 2B) ¹⁸ Fig. 2C viser overføringen av meget høy viskositet suspensjoner, hvor det mates ut vokselen opplever fragmentering i likhet med det som er observert med LIFT av sålokk keramiske lag ^19. Fig. 2E viser LDT overføring av nanopaste med et passende, mellomliggende viskositet, karakterisert ved at den frigjorte vokselen er ikke gjenstand for å forme deformasjon på grunn av overflatespenningseffekter og når den mottakende substrat intakt. Effekten av viskositeten av formen på de overførte vokslene er vist i atomkraftmikroskopi (AFM) bilder i figurene 2B, 2D og 2F. Som Figur 2F viser, er det mulig å oppnå skarpe, veldefinerte vokslene for et passende område av viskositeter, vanligvis ~ 100 Pa • s for Ag nanopaste ^5.

Totalt sett har det vært få rapporter om metoder som kombinerer ikke-kontakt utskrift med potensial for micron oppløsning 3D-strukturer. Den LDT metoden gir en freeform prosess stand til å fabrikere forbindelser med ultra-fine banen bonding evner. En rekke bruksområder, inkludert delikate elektroniske enheter, organisk elektronikkOg mikroelektromekaniske systemer (MEMS) kan ha nytte av en slik prosess. Her viser vi en prosess for ikke-kontakt, tredimensjonale utskrift samt enkelt laser-shot, stort område utskrift (via DMD chip) med høy viskositet Ag nanopaste.

Protocol

1. Making Donor Underlag

1. Maskere kantene på et glass lysbilde med tape forlater et sentralt område for udekket glass.
2. Senk raset i bufret HF (6: 1 ratio på 40% NH ₄ F i vann til 48% HF i vann) for 3-15 min. Merk: Dette vil etse sentrum av lysbildet som er avslørt, og skaper en brønn. Dybden av brønnen bør være mellom 1 og 5 mikrometer, noe som kan bli fastsatt gjennom en pekepenn profilometer eller AFM bruker produsentens instruksjoner.
3. Fjern tapen maske.

2. Opprette fargebånd

1. Spre en liten mengde av Ag pasta ved en side av brønnen. Sørg for at det er nok til å fylle brønnen, omtrent 10 mg rekkevidde. Det er ikke nødvendig å måle mengden første, men.
2. Fast dra en rett metallblad tvers over brønnen, spre et tynt lag av pastaen på tvers av sin helhet. Jevnt distribuere lim uten tynne flekker. Sluttproduktet av this prosess - en liten brønn som inneholder Ag blekk - kalles "bånd".
3. Tørk bort lim som spres utenfor brønnen med en lab tørk.

3. Tørking båndet

1. Plasser båndet forsiden opp i en lav luftfuktighet. En boks fylt med tørr nitrogen som fungerer best.
2. La båndet i minst 2 timer ved RT. På dette punktet, bør blekket viskositet være høy nok til å skrive ut.
   Merk: Etter tilstrekkelig tørking, kan blekk bånd lagres for omtrent en måned ved å plassere den godt med forsiden ned på en annen glass lysbilde og lagre den i en tørr-nitrogen miljø. Når lagres på denne måten, er det greit å la blekk bånd uten tilsyn over lengre tid.

4. Skrive lydelementer

1. Fest mottakeren underlaget til en XY translasjonsforskning stadium ved hjelp av et vakuum chuck eller dobbeltsidig tape. Merk: Mottakeren Underlaget må være flatt, men det er ingen andre begrensninger. Silisiumskiver, glass lysbilder, eller 200 ° C kompatible polymerer er alle akseptable mottaker underlag.
2. Plasser fargebånd med forsiden ned på mottakeren underlaget.
3. Fokusere den optiske oppsettet gjennom baksiden av donor substratet, på den bakre overflate av blekk inne i brønnen.
   MERK: Det er mange måter å ordne optikk for denne prosessen, men følgende trinn / komponenter som er nødvendige:
   1. Bruk en pulset UV laser med en bjelke å ​​ha en "top-hat" spatial energidistribusjon (i motsetning til Gaussian). Bruke en laser i stand til styrbart å avfyre ​​individuelle pulser, som kan kreve en akusto-optisk modulator. Den akusto-optisk modulator gjør det mulig for brukeren å styre avfyringen av de enkelte pulser.
   2. Passerer strålen gjennom en åpning, forme tverrsnittet av bjelken til den ønskede form. Legg merke til at formen på åpningen bestemmer formen på volumelement. Det vil si, at åpningen er i det vesentlige avbildet på donor substratet, analog med mask projeksjon.
   3. Bruke en mikroskopisk mål å redusere størrelsen av strålens tverrsnitt, som bestemmer størrelsen av den trykte vokselen. For eksempel, hvis en 10x objektiv gir firkantede lydelementer med 50 mikrometer side dimensjoner, deretter en 50X objektiv vil skrive ut den samme form (firkant) lydelementer med 10 mikrometer side dimensjoner.
   4. Plasser et videokamera på linje (via stråledeler) med mikroskopisk målet. Dette gjør aktiv overvåking av fargebåndet.
4. Fyre av en enkelt laserpuls på donor underlaget. En rimelig utgangsverdien for laser fluence er i området fra 40-60 mJ / cm ^2. Sikre at det er en synlig hull i form av laserstrålens tverrsnitt hvor voksel ble utløst. Hvis hullet ikke er synlig, er det flere mulige årsaker:
   1. Ute av fokus.
      1. Juster høyden på fokuserings objektiv. Dette kan føre til hull i fokus.
   2. Low Energy.
      1. sakte increase energien i lasers opp til en fluens på 60-80 mJ / cm ^2. Tykkere fargebånd kan kreve høye Fluence verdier.
   3. Blekk viskositet for lav.
      1. Hvis en voxel løses ut, men hull i fargebåndet umiddelbart påfyll, så blekket viskositet er fortsatt for lav, derfor tørke båndet for en annen 30 min basert på instruksjonene i trinn 3 og deretter begynne trinn 4 igjen.
5. Beveg XY translatoriske trinnet langs X- og Y-aksene i et nytt sted.
6. Fyre av en enkelt laserpuls på donor underlaget igjen, mate ut en voxel og forlate et skarpt definert hull der voxel ble kastet ut fra fargebåndet.

5. Skrive komplekse strukturer

1. Lag linjer ved å knytte sammen tilstøtende lydelementer på følgende måte:
   1. Overføre et volumelement som beskrevet i 4.1 til 4.4.
   2. Flytt XY translasjonsforskning scenen en voxel lengde langs X eller Y retning.
   3. Overføre et volumelement som beskrevet i 4.1 til 4.4.
   4. Gjenta denne prosessen til en tilstrekkelig lang linje oppnås.
2. Opprett bro eller cantilever strukturer på følgende måte:
   1. Justere strålen slik at den skyves ut voksel vil bygge bro over en geometrisk gap på donor-substrat eller slik at en del av den vokselen vil overheng utenfor kanten av et geometrisk gap.
   2. Overføre et volumelement som beskrevet i 4.1 til 4.4. Merk: Hvis pastaen viskositeten er for lav, kan voxel i samsvar med de funksjoner under den i stedet for å skape en bro eller cantilever.
3. Lag høye sideforhold strukturer på følgende måte:
   1. Overføre et volumelement som beskrevet i 4.1 til 4.4.
   2. Uten å flytte mottaker substratet, beveger donor substratet til en ny flekk på fargebåndet.
   3. Overføre et volumelement som beskrevet i 4.1 til 4.4.
   4. Gjenta trinn 5.3.2 og 5.3.3 til en funksjon i tilstrekkelig heiGHT oppnås. Dersom konstruksjonen er bygget høyere enn ~ 3-5 um, periodevis sette inn avstandsstykker mellom donor og mottaker substratet slik at vokselen stabelen og fargebåndet ikke kommer i direkte kontakt. Merk at optikken må refocused som beskrevet i avsnitt 4.4.1 til å gjøre rede for endring i donor underlaget høyde.

6. Skrive komplekse bilder via DMD Chip

1. Tegn eller last opp bilde av ønsket voxel form. Pass på at formatet på bildefilen er et bitmap. Merk: Det er viktig å benytte den demagnification faktor av det optiske system for å skalere tegningen til størrelsen av volumelement som skal skrives. Den DMD hovedsak erstatter blenderåpning, så i stedet for bildebehandling strålen med hva er egentlig maske projeksjon, er en rekke micromirrors brukes til å forme strålen.
2. Velg riktig laser (UV eller grønn).
3. Slå på DMD og åpne DMD programvare.
   1. Klikk "Open Image" og last bitmap pattern. Velg Load og Reset.
   2. Klikk "Legg til". Navn på bitmap fil skal vises i panelet til høyre.
   3. Klikk "Kjør én gang". Bitmap mønsteret er nå lastet opp på DMD.
4. Ordne giver- og mottaker substrater som beskrevet i trinn 4.1 til 4.3. Overføre blekk som beskrevet i trinn 4.4 til 4.6.
5. Når overføringer er vellykket, gjenta trinn 06.03 til 06.04 hvis nødvendig; deretter videre til trinn 7.

7. Furnace

Når alle lydelementer er skrevet ut, kurere dem i en ovn.

1. Plasser mottakeren underlaget forsiden opp i ovnen.
2. La herde ved 180 ° C i 2 timer.

Representative Results

Figur 3 viser et representativt donor substrat med en brønn i dets sentrum. En standard glass-slide ble brukt for donor underlaget, og dybden av brønnen i dette tilfellet er 1 um. Legg merke til at alle de Ag nanopaste er begrenset til den rektangulære godt og resten av substratet er ren. Det er også viktig å merke seg at fargen er jevn, noe som indikerer omtrent ensartet tykkelse pasta. Regioner med lysere farge indikerer tynne flekker, som er best unngås. Figur 4 viser en 20X optisk bilde av donor underlaget etter en 6x6 matrise av 20 nm x 20 nm kvadratfot voxel har blitt kastet ut. I dette ideelle tilfellet, er det ingen pasta rester i hullene og alle volumelementer ble helt ut fra båndet. Hvis energien er utilstrekkelig, eller hvis det er betydelige hotspots i strålen profil, vil lydelementer bare delvis løsner og blir sittende til baksiden av båndet.

Voxel kastet ut pastes med forskjellige viskositeter kan finnes i figur 5 ^9. Når pastaen viskositeten er lav, dvs. ikke har blitt tilstrekkelig tørket, overflatespenning vil føre til at vokslene blir mer avrundet, miste sin opprinnelige form (som vist i figur 5A og B ). Legg merke til hvordan de former av lydelementer i figur 5B er forskjellige fra stråleformer (som vises i innfelt i figur 5B). På den andre ytterligheten, når pastaen viskositeten er høy, det vil si er overtørket, vokslene har en tendens til å sprekke når det skyves ut som vist i figur 5C og D. Således er det et mellomliggende viskositetsområde som tillater overføring av unfractured voksler som beholder formen av stråleprofilen som vist i figur 5E og F. Vi viser to varianter av voxel-kjeder som danner lange ledende linjer. Den første var en enkel ende-til-ende-kjeden i hH 40 x 60 mikrometer ² voksler ble overført ved siden av hverandre (figur 6A og B) ^20. Vanligvis er dette lenk metoden var noe upålitelig, med delvis eller fullstendig brutt grensesnitt som opptrer etter en myk herding ved 100 ° C (som vist i figur 6B). Den andre metoden som brukes med hakk, sammenlåsnings voksler overført ende-til-ende (figur 6C og D). De stiplede linjene i figur 6C skissere den opprinnelige formen av de volumelementer, som den høye kvaliteten av grenseflaten gjør det vanskelig visuelt å løse de enkelte figurer. Denne effekten er veldig tydelig i figur 6D, hvor sømmen mellom voxel er nesten usynlig. Den tanngeometri var mer pålitelig enn den enkle ende-til-ende, med nesten alle grensesnitt rester kontinuerlig etter en 100 ° C kur. Figur 7 demonstrerer ulike stablings geometrier, mønstre og størrelsesforhold. En enestevoksel traversering en 100 mikrometer brede Si grøft kan finnes i figur 7A. Innhenting av den rette viskositeten er av den største betydning for å bygge bro eller frittstående programmer for å hindre at voxel siger eller i henhold til geometrien til mottakeren substratet. Kompleks, flerlagsstrukturer kan sees i figur 7B-D, inkludert to stablede pyramider og med høyt sideforhold mikro søyler. Disse geometrier er viktig for applikasjoner som krever vertikale og spenner forbindelser. Til slutt viser figur 8A et alternativt optisk oppsett som benytter en kommersielt DMD brikke, referert til som en "digital speil enhet" i diagrammet. Som beskrevet i trinn 6, kan store, komplekse bildene bli lastet inn i datamaskinen, og overføres med en enkelt laserpuls. En vellykket trykt NRL-logoen kan bli funnet i 8B. Vi merker oss at med et enkelt skudd, kan vi overføre en lime struktur med en lengde på 1 mm og en funksjon resolution av ~ 20 mikrometer.

Figur 1. Skjematisk diagram av LDT oppsett. Merk at voxel formen bestemmes av tverrsnitts bjelke form bare for høy viskositet blekk. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2. Skjematisk diagram voksel utkast. Diagrammene illustrerer utviklingen av overføring for (A) lav viskositet, (C) med høy viskositet, og (e) mellomprodukt viskositet. AFM plott av de resulterende vokslene er gitt i (B), (D) og (F), respektivt. Dette tallet har blitt endret fra [9]. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3. Bilde av Ag nanopaste donor underlaget. Underlaget i seg selv er en glassplate med en 1 mikrometer dyp brønn i sentrum. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4. 20X optisk bilde av pastaen lag på båndet (donor substrat) etter voxel overføring. Sharp, godt definerte kanter og mangel på rester indikerer tilstrekkelig lim tørking og fullstendig overføring av materiale fra båndet.jove.com/files/ftp_upload/53728/53728fig4large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5. Scanning elektronmikroskopi (SEM) bilder fra flere forskjellige volumelementer. Bjelkeprofilene er vist i den innfelte (B). Tre forskjellige vokselver figurer ble skrevet ut fra lav viskositet (A, B), høy viskositet (C, D), og middels viskositet (E, F). Legg merke til at lav viskositet fører til et tap av form og volumelement skarphet mens høy viskositet fører til voxel frakturering. Dette tallet har blitt forandret fra [9]. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

. Figur 6. SEM bilder av siamesiske voxel kjeder To linke geometrier er avbildet: enkel ende-til-ende (A, B) og hakk-sikringsanlegg (C, D). Generelt, hakk-låsende geometrier er funnet å være mer pålitelig mens enkel ende-til-ende ha en tendens til å sprekke på grunn av krymping under ovnen trinn. Dette tallet har blitt forandret fra [20]. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

. Figur 7. SEM bilder av flere komplekse voxel strukturer geometrier inkluderer: En rektangulær voxel bygge bro en 100 mikrometer bred grøft (A), en flerlags s caffold (B), et høyt sideforhold pyramide (C), og flere høyt sideforhold mikro pilarer (D). Dette tallet har blitt forandret fra [8]. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 8. Skjematisk diagram og resultatene av LDT via DMD brikke. I det skjematiske diagram (A), har laseråpningen er erstattet med DMD-brikken, noe som er en stor samling av mikro-speil. Mønsteret fra en bildefil kan trofast avbildet på donor underlaget, mate en eksakt kopi av mønsteret av lydelementer i et enkelt skudd. Som et eksempel har en NRL logo (B) er overført av en enkelt laserskudd.ig8large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

I denne artikkelen har vi vist en prosess for ikke-kontakt, tredimensjonale utskrift samt enkelt laser-shot, stort område utskrift (via DMD chip) med høy viskositet Ag nanopaste. I motsetning til andre direkte-skrive-teknikker, for eksempel blekkskriver, LDT teknikken beskrevet her gjør det mulig for trykking av komplekse voxel former med en laserpuls, dvs. i ett enkelt trinn. Selv om mange aspekter av fremgangsmåten kan synes enkel, er det flere trinn som krever iterativ testing for å optimalisere. Først lime tørrhet og viskositet er de viktigste faktorene for vellykket overføring. Selv om disse punktene er allerede blitt understreket gjentatte ganger i teksten, gjenta vi poenget her å understreke viktigheten. Hvis blekk viskositeten er for lav, så vil det være umulig å skrive ut skarpe, veldefinerte voxel former. En avslørende tegn på at blekket viskositet er for lav oppstår når du prøver å løse ut en voxel. Når laserpulsen er avfyrt, ervoxel vises til øyeblikk løse ut, men blekket vil fylle tilbake raskt i hullet igjen i donor underlaget. I dette tilfelle må brukeren stoppe avfyring av laseren, og blekket skal behandles videre som beskrevet i trinn 3.1 og 3.2. Hvis blekk viskositeten er for høy, vil det volumelement overføringsprosessen vises vellykket på båndet. Men når undersøke voxel på mottakeren underlaget, vil det være betydelige rive, oppsprekking, eller rusk. I dette tilfellet må brukeren å avhende dagens bånd og lage en ny bånd som beskrevet i kapittel 2. Optimalisering av blekk viskositet og tørketiden bør gjøres ved å vurdere kvaliteten av voxel overføringsforsøk. Vi anbefaler ikke å forsøke å måle viskositeten til pastaen på noe punkt. For det andre er den laser fluence nesten like viktig som blekk viskositet og meget små endringer i fluens kan ha en betydelig effekt på prosessen. Det bør være veldig tydelig når energien er for lav - volumelementetvil ikke løse ut fra donor underlaget. Det anbefales å begynne med fluence rekkevidde foreslått i trinn 4.4, og deretter meget trinnvis øke verdien. Det laveste energi som resulterer i en fullstendig overføring kalles "terskel innflytelse". Det er ofte best å arbeide ved eller i nærheten av terskelen fluence fordi høyere fluens verdier vil ha en tendens til å sprekke eller rive de vokslene. Til slutt, avhengig av variasjon av laseren som brukes for fremgangsmåten, kan det være hot spots i laseren profilen. Dette kan kreve en justering av åpningen til å prøve en mer homogen region av bjelken. Hvis formen av den slynges ut vokselen er vridd eller dårlig overens med formen av strålens tverrsnitt, kan laser hotspots eller blekk lagtykkelsen eller ensartethet være ansvarlig.

Utover feilsøking, er det noen begrensninger i teknikken. Det siste ovn herdetrinnet gjør det vanskelig eller umulig å oppnå voksler med de ønskede funksjonelle egenskaper på non-high-temperature kompatible underlag. Generelt er Ag nanopaste anvendt i dette manuskriptet krever en herdetemperatur på minst 150 ° C for å oppnå rimelige konduktivitetsverdier. Fabrikasjon av blekket sjikt på donor substratet må bli ytterligere optimalisert for å forbedre tykkelse ensartethet, arealdekning og behandlingstiden. Blekket sjikttykkelsen har en dramatisk effekt på terskelen fluence og overføringskvalitet, og inhomogen tykkelse kan gjøre overføringsprosessen vanskelig, spesielt ved overføring av voksler som er mindre enn 20 um x 20 um. Den nåværende utforming for donor substratet gjør det vanskelig å lage bånd større enn 10s cm, noe som begrenser stort område gjennomstrømming. Således har utviklingen av alternative donor substrat-design, slik som spole-til-spole eller roterende skive, ville være nødvendig for økt automatisering og større område prosessering.

Styrken av LDT teknikk ligger i evnen til å overføre fluider med høyviskositeter at andre drop-on-demand-teknikker ikke kan håndtere. Fordelene med LDT kan deles inn i to situasjoner hvor det første tilbyr utskrift med høy viskositet lim en forbedring i kvalitet eller hastighet over utskrift av lav viskositet lim og for det andre, i situasjoner der utskrifter med høy viskositet lim gjør strukturer som ikke er tilgjengelige for lav s.w.hayter . Eksempler på fordeler i den første kategorien er: minimal volumelement variasjon fra fukte effekter, høy grad av kontroll over voxel form og størrelse, minimal krymping under herding, og lav laserenergi sammenlignet med andre prosesser LIFT (og dermed lav overføring hastighet). Eksempler i den andre kategorien er: utskrift av høy-aspekt-ratio strukturer, bygge bro konstruksjoner, utkraginger og annen struktur som krever god voxel-form-oppbevaring. Ved å kombinere LDT prosessen med DMD chip, er parallell utskrift av komplekse former og mønstre aktivert, som i stor grad hastigheter opp hele prosessen. Videre, than bruke av en DMD å forme voxel lar design å bli oppdatert mellom laserpulser, muliggjør rask utskrift av dynamisk rekonfigurer lydelementer. Generelt sett er oppdateringsfrekvensen på DMD (33 kHz) litt tregere enn maks repetisjon rate av laser (100 kHz eller høyere), men frekvensen begrensende faktor for utskriftshastigheten er scenen oversettelse.

Den primære veier for avansement med LDT systemet er fortsatt utvikling av ytterligere materiale, bedre båndet fabrikasjon prosessen, og fortsetter å skalere opp prosessen gjennom å integrere Digital Light Processing (DLP) teknologi som DMD chip. Selv om metalliske og isolerende materialer har blitt overført gjennom denne prosessen har noen aktive materialer blitt utviklet. Muligheten til å skrive ut piezoelektriske, magnetiske eller optiske materialer med LDT prosessen kunne åpne opp enorme teknologiske muligheter. Som det står, geometrien av donor substgrenser skalerbarhet. Utviklingen av reel-to-reel eller roterende plate giver underlag vil effektivisere prosessene betraktelig. Endelig kombinasjon av LDT med DLP-teknologi er en potensielt forstyrrende utvikling for feltet digital fabrikasjon, snu en tidligere serie prosessen til en svært parallell prosess. En sentral utfordring mot dette målet er muligheten til å skrive ut lydelementer med god funksjon oppløsning på flere skalaer. Det vil si, lydelementer med side dimensjoner i størrelsesorden 10 sek eller 100 sek av mikrometer som inneholder funksjoner i størrelsesorden 1-5 mikrometer. Samlet utgjør disse utviklingen gir betydelige muligheter for store-området additiv produksjon av elektroniske komponenter.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Silver Nano-paste for Screen Printing	Harima Chemicals Group, http://www.harima.co.jp/en/	NPS Type HP	Store at 10 °C, do not allow to freeze; before using, wait 1 hour for paste to reach room temperature.
Buffered HF Solution	http://transene.com/sio2/	BUFFER HF IMPROVED	Etch rate may vary depending on material structure