Wielokrotne podejścia do pozycjonerów z sondą 3D

Wszystkie systemy można łatwo dostosować i można je wytwarzać za pomocą drukarki RepRap 3D i gotowych komponentów. Pierwszy system można kupić za 100 USD lub wyprodukować za 5 USD, drugi można wyprodukować za 25 USD, a trzeci za 145 USD. Wszystkie trzy systemy mogą wykorzystywać konfigurowalny uchwyt sondy i igłę z węglika wolframu za 56 USD.

"Mikroskopijny pozycjoner sond służy do wykonywania styków elektrycznych w celu testowania mikroelektroniki pod mikroskopem i wymaga poziomu precyzji ruchu, który nie może zostać osiągnięte przez nieuzbrojoną ludzką rękę "- wyjaśniają naukowcy. "Ręczne pozycjonery sond są wykorzystywane w tysiącach laboratoriów mikroelektronicznych podczas prototypowania lub produkcji w niewielkich ilościach. Oprócz w pełni zautomatyzowanych sond do produkcji płytek, ręczne systemy są nadal używane równolegle do monitorowania procesu i debugowania. " CD3D .

Pierwszy system może być wydrukowany w 3D w czasie poniżej czterech godzin przy użyciu około 60 gramów włókna, podczas gdy drugi może być wyprodukowany w czasie krótszym niż 30 minut. Trzeci system można zmontować w mniej niż godzinę po wydrukowaniu niezbędnych części 3D.

Artykuł zawiera pełny zestaw materiałów dla wszystkich trzech systemów, a także pliki do wydrukowania w formacie 3D i pełne instrukcje budowy. Wszystkie trzy systemy są znacznie tańsze niż ich komercyjne alternatywy. Nawet oszczędności kosztów dostosowywanego uchwytu sondy mogą uzasadniać koszt systemu otwartego źródła mikromanipulator-sonda, według naukowców. Oszczędności dla posiadacza sond otwartych wynoszą od 80% do 90% w porównaniu z komercyjnymi uchwytami do sond.

Wszystkie trzy mikrodozowniki zostały przetestowane w ciemnej szafce z komercyjną stacją sond waflowych. Stacja sondy waflowej unosi się na poduszkach powietrznych i jest zamknięta w ciemnej szafce z drzwiami na zawiasach. Mikropozycjonery zostały przetestowane pod kątem maksymalnego ugięcia, jakiego może doświadczać głowica sondy.

"Wyniki wykazały, że maksymalna de fl ekcja dla projektu mikrostymionu (a) była większa niż 200 μm, dla (b) konstrukcji 40 μm i dla (c) zaprojektować 10μm ", stwierdzają naukowcy. "Ograniczenia te zostały spowodowane głównie przez nieodłączne ograniczenia jakości druku lub rozdzielczości. Należy podkreślić, że są to najgorsze możliwe defekty i że przy normalnej pracy wartości są znacznie mniejsze. Na przykład, 3-poziomowy układ stosu(c) mikropozycjonery z dokładną operacją powodują odchylenie igły mniejsze niż 5 μm. "

Wszystkie trzy systemy mogą zostać ulepszone w przyszłości, naukowcy kontynuują i potencjalnie mogą być używane w czystych pomieszczeniach. Pierwszy system może być wytwarzany z polimerów o wyższej wydajności i przeprojektowany, aby zapewnić większą sztywność i mniejszą objętość, a drugi system można przeprojektować tak, aby był mniejszy i lżejszy. Części do druku 3D dla trzeciego systemu można przeprojektować w celu zmniejszenia masy, czasu drukowania i kosztów oraz poprawy estetycznego wyglądu.

Autorami artykułu są Iiro Hietanen, Ismo T.S. Heikkinen, Hele Savin i Joshua M. Pearce.