Laserinducerad Forward Överföring av Ag Nanopaste

Abstract

Under det senaste årtiondet har det skett mycket utveckling av icke-litografiska metoder ^1-3 för utskrift metallbläck eller andra funktionella material. Många av dessa processer såsom bläckstråleskrivare ³ och laserinducerad framåt överföring (LIFT) ⁴ har blivit allt populärare som intresset för utskrivbara elektronik och direktritning mönstring har vuxit. Dessa tillsatstillverkningsprocesser är billiga, miljövänliga och väl lämpade för rapid prototyping, jämfört med mer traditionella halvledarprocesstekniker. Medan de flesta direktskrivprocesser är begränsade till två-dimensionella strukturer och kan inte hantera material med hög viskositet (särskilt bläckstråleskrivare), kan LIFT överskrida både restriktioner om de utförs på rätt sätt. Kongruent överföring av tredimensionella bildpunkter (kallas voxlar), även benämnda laser dekal överföring (LDT) ^5-9, har nyligen demonstrerats med LIFT teknik med användning av högviskös Ag nanopastes att tillverka fristående sammankopplingar, komplexa voxel former och hög bildförhållande strukturer. I detta dokument visar vi en enkel men mångsidig process för att framställa en mängd mikro- och makroskala Ag strukturer. Strukturer inkluderar enkla former för mönstring elektriska kontakter, överbryggande och konsolstrukturer, hög bildförhållande strukturer och enkelskott, stora överföringar området med hjälp av en kommersiell digital micromirror device (DMD) chip.

Introduction

Additiva trycktekniker är av betydande intresse för mönstring av funktionella material på en mängd olika substrat. Dessa så kallade "direktskriv" -processer, inklusive micropen ^10, direktskrivenheten ^11, bläckstråle ^12, och LIFT ^4, är väl lämpade för tillverkning av olika funktions storlekar från submikron till makroskala ^1,2 . De främsta fördelarna med dessa tekniker är låg kostnad, miljövänlighet, och snabb vändning från idé till prototyp. I själva verket är rapid prototyping en primär användning för sådana processer. De material som används av dessa processer består typiskt av en nanopartikel suspension inom ett lösningsmedel, och i allmänhet kräver en ugn härdningssteg efter avsättning för att realisera deras funktionella egenskaper. Även micropen och direktskrivenheten är relativt enkla att implementera, båda beroende på en kontinuerlig filament kontakt med det mottagande substratetunder dispensering. Även om bläckstråleskrivare är en enkel, icke-kontakt direkt-skriv-metoden, är det vanligtvis begränsad till överföring av låg viskositet, kemiskt benigna nanopartiklar suspensioner för att undvika igensättning och / eller korrosion av dispenseringsmunstycken. Dessutom är tryckmönster med väldefinierade kant funktioner från bläckstråleskrivare mycket svårt med tanke på den variabla beteende vätskor på olika ytor och deras resulterande instabilitet på grund av vätande effekter ^13. Oavsett, har bläckstråleskrivare haft mest uppmärksamhet av forskare hittills.

LIFT, å andra sidan, är en icke-kontakt, munstycke fria additiv process, som har förmåga att överföra hög viskositet pasta med väldefinierade kanter. I denna process, är kontrollerade mängder av komplexa material överförs från ett donatorsubstrat (eller "band") till en mottagande substrat genom användning av laserpulser ^4, såsom visas schematiskt i figur 1. Vid användning av hög viskositet pasta, är det evliga för den tryckta voxel för att matcha storleken och formen av den infallande laserpulsen tvärsnitt ^5. Denna process har kallat laser dekal överföring (LDT), och erbjuder en unik metod för direkt skrift där voxel form och storlek är lätt kontrollerbara parametrar, vilket gör att icke-litografiska generationen av strukturer för ett brett spektrum av tillämpningar, såsom krets reparation ^14, metamaterial ^7, anslutningar ⁸ och fristående strukturer ^15. Förmågan att sätta komplexa former i en överföringssteg minskar kraftigt processtiden och undviker problem i samband med en sammanslagning av flera voxlar, ett vanligt problem i de flesta digitala trycktekniker. Förmågan att dynamiskt justera den rumsliga profil enskilda laserpulser ¹⁷ tjänar till att öka skrivhastighet LDT jämfört med andra laser direkt skriv (LDW) tekniker. Som ett resultat av dessa bearbetningsfördelar, hänvisar vi till LDT processen som"Delvis parallelliseras", eftersom det tillåter en kombination av flera serieskriv steg i en enda parallellt. Graden av parallellisering beror ytterst på förmågan att snabbt förändra tvärsnittsprofil laser, och därmed formen på den resulterande voxel, och på hastigheten med vilken bandet och substratet kan översättas.

Att hjälpa till att visualisera processen, är beteendet hos ett material under LIFT processen som avbildas schematiskt i Figurerna 2A, 2C och 2E för tre olika pasta viskositeter. För lågviskösa tryckfärger (Figur 2A) ^9, överföringsprocessen följer bestyckningen beteende, vilket resulterar i bildning av rundade, halvsfäriska voxlar (figur 2b) ^18. Figur 2C skildrar överföring för mycket högviskösa suspensioner, i vilken den utsprutade voxel upplever fragmentering som liknar vad som är observerats med LIFT av sålock keramiska skikt ^19. Figur 2E visar LDT överföring av nanopaste med en lämplig mellanliggande viskositet, varvid den frigjorda voxel är inte föremål för att forma deformation på grund av ytspänningseffekter och når mottagande substratet intakt. Effekten av viskositeten på formen hos de överförda voxlar visas i atomkraftsmikroskopi (AFM) bilderna i figurerna 2B, 2D, och 2F. Som figur 2F visar, är det möjligt att erhålla skarpa, väldefinierade voxlar för ett lämpligt område av viskositeter, vanligtvis ~ 100 Pa · s för Ag nanopaste ^5.

Sammantaget har det förekommit några rapporter om metoder som kombinerar icke-kontaktkopiering med potential för micron upplösning 3D-strukturer. LDT metoden ger en fritt formulerad process som kan tillverka anslutningar med ultrafina beck bindningsförmåga. Ett antal tillämpningar, inklusive känsliga elektroniska apparater, organisk elektronikOch mikroelektromekaniska system (MEMS) kunde dra nytta av en sådan process. Här visar vi en process för beröringsfri, tredimensionell tryckning samt enstaka laserskott, stort område utskrift (via DMD chip) med hög viskositet Ag nanopaste.

Protocol

1. Göra Donor substrat

1. Maskera kanterna på en glasskiva med tejp lämnar ett centralt område av oskyddat glas.
2. Dränka sliden i buffrad HF (6: 1 förhållande av 40% _NH4F i vatten till 48% HF i vatten) under 3-15 min. Notera: Detta kommer att etsa centrum av den slid som är avslöjad, vilket skapar en brunn. Djupet av brunnen bör vara mellan en och fem pm, vilket kan avgöras genom en penna profilometer eller AFM med hjälp av tillverkarens instruktioner.
3. Ta bort tejpen masken.

2. Skapa färgband

1. Sprid en liten mängd Ag pasta på ena sidan av brunnen. Se till att det är tillräckligt för att fylla brunnen, ungefär i 10 mg området. Det är inte nödvändigt att mäta mängden första, dock.
2. Stadigt dra en rak metallblad över brunnen, sprida ett tunt lager av pasta över sin helhet. Likformigt fördela pastan utan tunna fläckar. Slutprodukten med this-processen - en liten brunn innehållande Ag bläck - kallas "band".
3. Torka bort alla pasta som sprids utanför brunnen med en lab torka.

3. Torkning menyfliksområdet

1. Placera bandsidan uppåt i en låg luftfuktighet. En låda fylld med torrt kväve fungerar bäst.
2. Lämna bandet under minst 2 h vid RT. Vid denna punkt bör färgens viskositet vara tillräckligt hög för att skriva ut.
   Obs: Efter tillräcklig torkning, kan färgband lagras för ungefär en månad genom att placera väl sidan nedåt på en annan glasplatta och lagra den i en torr kvävemiljö. När den är lagrad på detta sätt, är det okej att lämna Färgband obevakad under långa tidsperioder.

4. Tryckning voxlar

1. Fäst mottagaren substratet till en XY-translationell steg med användning av en vakuumchuck eller dubbelhäftande tejp. Obs: Mottagaren Underlaget måste vara platt, men det finns inga andra begränsningar. Kiselskivor, glass diabilder, eller 200 ° C kompatibla polymerer är alla acceptabla mottagare substrat.
2. Placera färgband sidan nedåt på mottagarens substratet.
3. Fokusera den optiska konfigurationen genom baksidan av donatorsubstrat, på den bakre ytan av bläcket inom brunnen.
   OBS: Det finns många sätt att ordna optik för denna process, men följande steg / komponenter krävs:
   1. Använd en pulsad UV-laser med en stråle som har en "top-hat" rumsliga energidistribution (i motsats till Gauss). Använd en laser i stånd att kontrollerbart avfyra enskilda pulser, vilket kan kräva en akusto-optisk modulator. Den akustisk-optisk modulator tillåter användaren att styra tandningen av enskilda pulser.
   2. Passerar strålen genom en öppning, formning av tvärsnittet av balken till den önskade formen. Notera att formen av öppningen bestämmer formen på den voxel. Det vill säga, öppningen är väsentligen avbildas på donatorsubstrat, som är analogt med mask projektion.
   3. Använda en mikroskopisk mål för att minska storleken av strålens tvärsnitt, vilken bestämmer storleken på den tryckta voxel. Till exempel, om en 10X objektivet ger kvadrat voxlar med 50 um sidodimensioner, då en 50X mål kommer ut samma form (fyrkantig) voxlar med 10 um sidodimensioner.
   4. Placera en videokamera i linje (via stråldelaren) med den mikroskopiska målet. Detta möjliggör aktiv övervakning av färgband.
4. Avfyra en enda laserpuls på donatorsubstrat. Ett rimligt startvärde för laser fluens är i intervallet av från 40 till 60 mJ / cm ^2. Se till att det finns ett synligt hål i form av sektionen laserstrålen tvär där voxel utstöttes. Om hålet inte syns, det finns flera möjliga orsaker:
   1. Ur fokus.
      1. Justera höjden på den fokuserande objektiv. Detta kan få hål i fokus.
   2. Låg energi.
      1. långsamt increase energin hos lasern upp till en fluens på 60 till 80 mJ / cm ^2. Tjockare färgband kan kräva höga Fluence värden.
   3. Bläck viskositet för låg.
      1. Om en voxel matas ut men hålet i färgbandet fyller omedelbart, då färgens viskositet är fortfarande för låg, därför torka bandet för ytterligare 30 minuter på grundval av instruktioner i steg 3 och sedan börja steg 4 igen.
5. Flytta XY translationell skede längs X- och Y-axlarna till en ny plats.
6. Avfyra en enda laserpuls på donatorsubstrat igen, mata ut en voxel och lämnar ett skarpt definierade hål där voxel sköts ut från färgbandet.

5. Skriva komplexa strukturer

1. Skapa linjer genom att länka samman intilliggande voxlar på följande sätt:
   1. Överför en voxel som beskrivs i 4,1-4,4.
   2. Flytta XY translationell steget en voxel längd längs X- eller Y-riktning.
   3. Överför en voxel som beskrivs i 4,1-4,4.
   4. Upprepa denna process tills en tillräckligt lång rad erhålls.
2. Skapa överbryggande eller fribärande strukturer på följande sätt:
   1. Rikta strålen så att den utkastade voxel kommer att överbrygga en geometrisk gap på givarens substrat eller så att en del av voxel kommer hänga förbi kanten av en geometrisk gap.
   2. Överför en voxel som beskrivs i 4,1-4,4. Obs: Om pastan viskositet är alltför låg, kan voxel överensstämmer med de funktioner under det istället för att skapa en bro eller konsol.
3. Skapa högt sidoförhållande strukturer på följande sätt:
   1. Överför en voxel som beskrivs i 4,1-4,4.
   2. Utan att flytta mottagaren substratet flyttar donatorsubstrat till en färsk fläck på färgbandet.
   3. Överför en voxel som beskrivs i 4,1-4,4.
   4. Upprepa steg 5.3.2 och 5.3.3 tills ett inslag i tillräcklig height erhålles. Om strukturen byggs högre än ~ 3-5 um, med jämna mellanrum infoga distanser mellan donatorn och mottagaren substratet, så att voxel stacken och färgband inte kommer i direkt kontakt. Observera att optiken kommer att behöva en ny inriktning som beskrivs i avsnitt 4.4.1 redogöra för förändringen i donatorsubstrat höjd.

6. Skriva komplexa bilder via DMD Chip

1. Rita eller ladda upp bilden av önskad voxel form. Se till att formatet på bildfilen är en bitmapp. Obs: Det är viktigt att använda förstoringsreduktion faktorn av det optiska systemet för att skala ritningen till storleken på voxel som ska skrivas ut. DMD ersätter i huvudsak öppningen, så i stället för avbildning strålen med vad som i huvudsak maskera projektion, är en rad mikrospeglar som används för att forma strålen.
2. Välj lämplig laser (UV eller grön).
3. Slå på DMD och öppna DMD programvara.
   1. Klicka på "Öppna bild" och belastnings bitmapp pattern. Välj Load och Reset.
   2. Klicka på "Lägg till". Namn på bitmap-fil ska visas i den högra panelen.
   3. Klicka på "Kör Once". Bitmap mönstret nu lastas på DMD.
4. Ordna givar- och mottagar-substrat som beskrivs i steg 4,1 till 4,3. Överföra bläck som beskrivs i steg 4,4 till 4,6.
5. När överföringar är framgångsrika, upprepa steg från 6,3 till 6,4 vid behov; sedan vidare till steg 7.

7. Furnace

När alla voxlar är tryckta, bota dem i en ugn.

1. Placera mottagaren substratsidan uppåt i ugnen.
2. Lämna härda vid 180 ° C under 2 h.

Representative Results

Figur 3 visar ett representativt donatorsubstrat med en brunn i mitten. Ett standardobjektglas användes för donatorsubstrat, och djupet av brunnen i detta fall är ett im. Notera att alla av Ag nanopaste är begränsad till den rektangulära brunn och resten av substratet är ren. Det är också viktigt att notera att färgen är enhetlig, vilket indikerar ungefär likformig pasta tjocklek. Regioner med ljusare färg indikerar tunna fläckar, som är bäst undvikas. Figur 4 visar en 20X optisk bild av givar substratet efter en 6x6 matris av 20 um x 20 um kvadrat voxlar har matats ut. I detta ideala fallet, det finns ingen pastarester i luckorna och alla voxlar var fullt ut från bandet. Om energin är otillräcklig eller om det finns betydande hotspots i balken profil kommer voxlar endast delvis loss och fastnar på baksidan av bandet.

Voxlar utkastade från pastes med olika viskositeter kan hittas i figur 5 ^9. När pastan viskositet är låg, det vill säga, inte har tillräckligt torkat, ytspänning kommer att orsaka de voxlar för att bli mer rundad, att förlora sin ursprungliga form (såsom visas i fig 5A och B ). Notera hur formerna på voxlar i figur 5B skiljer sig från de strålformer (som visas i insättningen av Figur 5B). På den andra ytterligheten, när pastan viskositet är hög, det vill säga, har varit övertorkas, voxlar har en tendens att spricka när utkastade som visas i figur 5C och D. Således finns det ett mellanliggande viskositetsområde som tillåter överföring av uppvisa brott voxlar som bibehåller formen på balkprofilen såsom visas i fig 5E och F. Vi visar två varianter av voxel kedjor som bildar långa ledande linjer. Den första var en enkel end-to-end kedjan i which 40 x 60 ^ m ² voxlar överfördes i anslutning till en annan (figur 6A och B) ^20. Allmänhet, denna länkning metod var något opålitliga, med delvis eller fullständigt sönderdelade gränssnitt som uppträder efter en mjuk härdning vid 100 ° C (såsom visas i fig 6B). Den andra metoden används skårad, förregling voxlar överförda ände-till-ände (figur 6C och D). De streckade linjerna i Figur 6C beskriva den ursprungliga formen av de voxlar, som den höga kvaliteten hos gränsytan gör det svårt att visuellt lösa de enskilda formerna. Denna effekt är mycket tydlig i figur 6D, där sömmen mellan voxlar är nästan osynlig. Den skårade geometri var mer tillförlitlig än den enkla end-to-end, med nästan alla gränssnitt återstående kontinuerligt efter en 100 ° C botemedel. Figur 7 visar olika stapling geometrier, mönster och proportioner. En endavoxel korsar en 100 um bred Si diket kan hittas i figur 7A. Att få rätt viskositet är av yttersta vikt för att överbrygga eller fristående program för att förhindra att voxel från hängande eller överensstämmer med geometrin hos mottagaren substratet. Komplexa, flerlagerteknik kan ses i Figur 7B-D, inklusive två staplade pyramider och med högt sidoförhållande mikro pelare. Dessa geometrier är viktiga för tillämpningar som kräver vertikala och spänner anslutningarna. Slutligen visar Figur 8A en alternativ optisk konfiguration som använder en kommersiell DMD chip, refererad till som en "digital spegelanordning" i diagrammet. Såsom beskrivs i steg 6, kan stora, komplexa bilder laddas på datorn och överförs med en enda laserpuls. En framgångsrikt tryckt NRL logotyp kan hittas i figur 8B. Vi noterar att med ett enda skott, kan vi överföra en pasta struktur med en längd på 1 mm och en funktion resolution av ~ 20 | im.

Figur 1. Skiss av LDT installationen. Observera att voxel form bestäms av tvärsnittsstrålens form endast för hög viskositet bläck. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2. Skiss voxel utstötning. Diagram illustrerar utvecklingen av överföring för (A) låg viskositet, (C) hög viskositet, och (E) mellanliggande viskositet. AFM plottar av de resulterande voxlar tillhandahålls i (B), (D) och (F), respektive. Denna siffra har ändrats från [9]. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3. Bild på Ag nanopaste donatorsubstrat. Underlaget i sig är en glasskiva med en 1 um djup brunn i mitten. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 4. 20X optisk bild av pastaskiktet på bandet (donatorsubstrat) efter voxel överföring. Sharp, väl definierade kanter och brist på rester indikerar tillräcklig pasta torkning och fullständig överföring av material från bandet.jove.com/files/ftp_upload/53728/53728fig4large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 5. Svepelektronmikroskopi (SEM) bilder av flera olika voxlar. Beam profiler avbildas i insättningen (B). Tre olika voxel former trycktes från låg viskositet (A, B), hög viskositet (C, D), och mellanliggande viskositet (E, F). Observera att låg viskositet leder till en förlust av form och voxel skärpa medan hög viskositet leder till voxel sprickbildning. Denna siffra har modifierats [9]. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

. Figur 6. SEM bilder av conjoined voxel kedjor Två länk geometrier avbildas: enkel end-to-end (A, B) och hack-förregling (C, D). I allmänhet, notched-förregling geometrier har befunnits vara mer tillförlitliga medan enkel ände-mot-ände har en tendens att spricka på grund av krympning under ugnens stegen. Denna siffra har modifierats [20]. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

. Figur 7. SEM-bilder av flera komplexa voxel strukturer geometrier inkluderar: Ett rektangulärt voxel brygga en 100 um bred dike (A), en flerskikts s caffold (B), en högt sidförhållande pyramid (C), och flera med högt sidoförhållande mikro pelare (D). Denna siffra har modifierats [8]. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 8. Schematisk bild och resultaten av LDT via DMD chip. I schemat (A), har laseröppningen ersatts med DMD chip, vilket är en stor montering av mikrospeglar. Mönstret från en bildfil kan troget avbildas på donatorsubstrat, mata en exakt kopia av mönstret av voxlar i ett enda skott. Som ett exempel, har en NRL logotyp (B) överförts av en enda laserskott.ig8large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

I denna uppsats har vi visat en process för beröringsfri, tredimensionell tryckning samt enstaka laserskott, stort område utskrift (via DMD chip) med hög viskositet Ag nanopaste. Till skillnad från andra direktskrivteknik, såsom bläckstråleskrivare, LDT teknik som beskrivs här gör det möjligt för tryckning av komplexa voxel former med en laserpuls, dvs i ett enda steg. Medan många aspekter av förfarandet kan verka enkel, det finns flera steg som kräver iterativa tester för att optimera. Först, pasta torrhet och viskositet är de viktigaste faktorerna för en lyckad överföring. Även om dessa punkter har redan upprepade gånger betonat i texten, vi upprepa den punkt här för att understryka vikten. Om färgens viskositet är alltför låg, då blir det omöjligt att skriva ut skarpa, väldefinierade voxel former. En kontrollampa tecken på att färgens viskositet är alltför låg uppstår när man försöker mata ut en voxel. När laserpulsen avfyras, denvoxel visas att tillfälligt mata, men bläcket kommer att fylla tillbaka snabbt i hålet i donatorsubstrat. I detta fall bör användaren sluta skjuta lasern och bläcket bör behandlas vidare såsom beskrivs i stegen 3.1 och 3.2. Om färgens viskositet är för hög, kommer voxel överföringen visas framgångsrik på bandet. Men när man undersöker voxlar på mottagaren substratet, kommer det att finnas betydande bristningar, sprickbildning eller skräp. I detta fall, måste användaren att förfoga över aktuella bandet och göra en ny band som beskrivs i avsnitt 2. Optimering av bläck viskositet och torktiden bör ske genom att utvärdera kvaliteten på försök voxel överförings. Vi rekommenderar inte att försöka mäta viskositeten hos pastan vid någon punkt. För det andra, är laser fluensen nästan lika viktigt som bläck viskositet och mycket små förändringar i fluens kan ha en betydande inverkan på processen. Det bör vara mycket tydlig när energin är för låg - voxelnkommer inte ut från donatorsubstrat. Det rekommenderas att börja med fluensen intervall föreslås i steg 4,4, och sedan mycket stegvis öka värdet. Den lägsta energin som resulterar i en full överföring kallas "tröskel fluensen". Det är oftast bäst att arbeta vid eller nära tröskeln fluensen eftersom högre Fluence värden tenderar att spricka eller riva voxlar. Slutligen, beroende på variation av laser som används för processen, kan det finnas hot spots i laserprofilen. Detta kan kräva en justering av öppningen för att prova på en mer homogen region av strålen. Om formen på den utmatade voxel är skev eller dåligt matchar formen på strålens tvärsnitt, kunde laser hotspots eller färgskiktet tjocklek eller likformighet vara ansvarig.

Bortom felsökning, finns det några begränsningar för tekniken. Den slutliga ugnen härdningssteget gör det svårt eller omöjligt att uppnå voxlar med de önskade funktionella egenskaperna på icke-high-temperatur kompatibla substrat. Generellt gäller att ju Ag nanopaste används i detta manuskript kräver en härdningstemperatur av minst 150 ° C för att erhålla rimliga konduktivitetsvärden. Tillverkningen av färgskiktet på givar substratet måste optimeras ytterligare förbättra tjocklek enhetlighet, areal täckning och bearbetningstiden. Bläck tjocklek har en dramatisk effekt på tröskeln fluensen och överföringskvalitet, och inhomogena tjocklek kan göra överföringen svårt, särskilt vid överföring av voxlar mindre än 20 um x 20 um. Den aktuella designen för donatorsubstrat gör det svårt att skapa band större än 10s cm, vilket begränsar med stor yta genomströmning. Således har utvecklingen av alternativa givarsubstratutformningar, såsom rulle-till-rulle eller roterande skiva, skulle krävas för ökad automatisering och större område bearbetning.

Styrkan i LDT tekniken ligger i förmågan att överföra vätskor med högviskositeter som andra tekniker drop-on-demand inte kan hantera. Fördelarna med LDT kan delas upp i två situationer där det första erbjuder utskrift med hög viskositet pasta en förbättring av kvalitet eller hastighet över tryckviskositeten pasta låg och för det andra, i situationer där utskrift med pasta med hög viskositet möjliggör strukturer som inte är tillgängliga för utskrift låg viskositet . Exempel på fördelar i den första kategorin är: minimal voxel variabilitet väter effekter, hög grad av kontroll över voxel form och storlek, minimal krympning under härdningen, och låg laserenergi jämfört med andra LIFT processer (och därmed låg överföring hastighet). Exempel på den andra kategorin är: utskrift av hög bildförhållande strukturer, bryggstrukturer, utliggare och andra organisationer som kräver god voxel-form-retention. Genom att kombinera LDT processen med DMD chip, är parallell utskrift av komplexa former och mönster aktiverat, vilket kraftigt snabbar upp den övergripande processen. Vidare tHan använder en DMD att forma voxlar gör mönster uppdateras mellan laserpulser, möjliggör snabb utskrift av dynamiskt omkonfigurerbara voxlar. Generellt sett är uppdateringshastigheten för DMD (33 kHz) något långsammare än den max repetitionshastigheten hos lasern (100 kHz eller högre), men det hastighetsbegränsande faktorn för utskriftshastigheten är det skede översättning.

De primära vägar för avancemang med LDT systemet är den fortsatta utvecklingen av ytterligare material, förbättra band tillverkningsprocessen, och fortsätter att skala upp processen genom att integrera digital light processing (DLP) teknik som DMD chip. Även metalliska och isolerande material har överförts genom denna process, har några aktiva material utvecklats. Möjligheten att skriva ut piezoelektriska, magnetiska eller optoelektroniska material med LDT processen skulle kunna öppna upp enorma tekniska möjligheter. Som det ser ut, geometri donator substhastighetsgränser skalbarhet. Utvecklingen av rulle-till-rulle eller roterande skiva donatorsubstrat skulle effektivisera processerna avsevärt. Slutligen, är en kombination av LDT med DLP-teknik en potentiellt störande utveckling för området för digital tillverkning, vända en tidigare serie process till en mycket parallell process. En viktig utmaning mot detta mål är möjligheten att skriva ut voxlar med bra funktion upplösning på flera skalor. Det vill säga, voxlar med sidodimensioner i storleksordningen 10 sek eller 100 sek im innehåller funktioner i storleksordningen 1-5 pm. Sammantaget denna utveckling erbjuder stora möjligheter för stora ytor additiv tillverkning av elektroniska 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