全球微纳3d打印产业链上下游深度研究2024研究报告-瞭原调研报告网

概述

调研大纲

行业概述

目前能实现纳米级制造（加工），并已经商业化或正在商业化技术路径的大类包括深紫外光刻、纳米压印、电子束加工（电能最终转化为热能）、离子束加工（电能转化为动能，离子刻蚀、离子镀膜和离子注入），主要制造（加工）平面结构（例如集成电路、膜材等）。即使通过辅助工艺手段（如选择性刻蚀、热回流）,也只能获得2.5D结构（如金字塔结构、微针结构、微透镜结构等）。而微纳 3D 打印这一大类别的技术路径（广义概念也包括基于光聚合成型的灰度光刻）在复杂3D微纳结构、高深宽比微纳结构以及复合材料3D微纳结构制造方面都具有很大的潜能和突出优势，而且还具有设备简单、效率高、用材广泛、无需掩模或模具直接成型等优点。

微纳3D打印技术现状

从基本技术原理和工艺上划分，微纳 3D 打印可细分为微立体光刻（Micro Stereo Lithography, MSL/mSL或Masked Stereo Lithography Apparatus, MSLA) 、微激光烧结(MSLS) 、熔融沉积造型（Fused Deposition Modeling, FDM）、片材层压（Laminated Object Manufacturing, LOM）、双光子聚合（Two-Photon Polymerization, TPP）、直写成型技术（Direct Ink Writing, DIW）、电喷印（Electro hydrodynamic jet printing, E-jet）、电化学沉积（Electrochemical Fabrication, EFAB）等技术路径小类别。

微纳3D打印技术涉及材料、物理、机械领域中多因素、多层次的极端复杂系统，在此条件下，应结合大数据和人工智能技术来研究这一极端复杂系统，在打印制造的多功能集成优化设计原理和方法上实现突破，发展形、性主动可控的智能微纳3D打印技术；同时，应重视其与材料、软件、人工智能、机械工程等的交叉研究，挖掘其在光子学、微光子学、微流道、生命科学、微纳科技等领域，尤其是在生物医学和纳米科技等领域的巨大潜能。智能化微纳3D打印技术和装备的发展有望带动未来增材制造技术的发展，提升3D打印技术应用的可靠性，创造出颠覆性的新结构和新功能器件，更好地支撑国家及国防制造能力的提升。

目前全球商用的生产微纳打印系统（设备+材料）公司包括Nanoscribe、Boston Micro Fabrication（即摩方精密）、Microlight3D、UpNano（与Cubicure合作）、Heidelberg Instruments等基于光聚合成型技术的公司；此外还包括Nano Dimension（PCB打印）、3D Micro Print（微激光烧结）、Nano Fabrica（已被Nano Dimension收购）、Exaddon（电化学沉积）、Cytosurge（微流控+原子力显微镜）、Fluicell（微流控）等非光聚合成型技术路径的微打印公司。

光聚合成型的微纳3D打印代表性公司如下：

1. Nanoscribe
Nanoscribe成立于2007年，总部位于德国卡尔斯鲁厄，拥有卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的技术背景和卡尔蔡司公司的支持。经过十几年的不断研究和成长，Nanoscribe已成为微纳米生产的先驱和3D打印市场的领导者，推动着诸如力学超材料，微纳机器人，再生医学工程，微光学等创新领域的研究和发展，并提供优化制程方案。Nanoscribe将年营业额的25%投入到未来的微纳制造技术的研发。其在全球拥有超过70位高素质的员工，致力于双光子聚合技术的研发制造与售后服务事业。提供整套硬件，软件，打印材料和工艺技术一站式服务，以协助用户实现复杂三维微纳米结构加工的需求。遍布全球30多个国家，超过2000名用户正在使用Nanoscribe的产品。包括多所全球前十顶尖大学，例如哈佛大学，斯坦福大学，加州理工学院，牛津大学，伦敦帝国理工学院，苏黎世联邦理工学院等等。2021年，Nanoscribe被瑞典3D生物打印设备商CELLINK公司以5000万欧元估值收购，收购后维持独立运营。

2. Microlight3D
Microlight3D成立于2016年，总部位于法国，是一家生产用于工业和科学应用的高分辨率微尺度2D和3D打印系统的专业制造商。MicroFAB-3D光刻机是该公司于2019年推出的第一台紧凑台式双光子聚合系统，一经推出便得到客户的广泛好评。MicroFAB-3D基于双光子聚合激光直写技术，可在各种光敏材料上制造出最小尺寸可达67nm的二维和三维特征结构，兼容各种聚合物，包括生物兼容性材料、医用树脂和生物材料，为微流控、微光学、细胞培养、微机器人或人造材料领域开辟了新的前景。

3. 摩方精密
重庆摩方精密科技股份有限公司（BMF Precision Tech Inc.），精密增材制造量身定做。其nanoArch®系列3D打印设备采用面投影微立体光刻（PμSL: Projection Micro Stereolithography）技术，是目前行业极少能实现超高打印精度、高公差加工能力的3D打印系统。PμSL技术使用高精度紫外光刻投影系统，将需打印模型分层投影至树脂液面，快速微立体成型，从数字模型直接加工三维复杂工业样件。该技术具有成型效率高、加工成本低等突出优势，被认为是目前最具有前景的微尺度加工技术之一。作为高精密增材制造领域的企业，摩方公司已和众多全球知名企业开展业务合作，包括GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等，产品广泛应用在连接器、精密医疗器械、消费电子、精密加工等行业。作为微纳3D打印的先行者，在三维复杂结构微加工领域，摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题，我们将持续提供简易高效的技术支持方案。摩方自主研发的3D打印系统也已被北京大学、浙江大学、北航、中石油、英国诺丁汉、德国德累斯顿理工、新加坡南洋理工等众多全球高校和科研机构所使用。

4. 魔技科技
魔技纳米科技有限公司是三维微纳制造领域集研发、生产、销售、服务于一体的高新技术企业。核心研发团队拥有12年以上超快激光三维加工设备研发经验，致力打造具有自主知识产权的超稳定纳米级三维激光光刻直写制造系统，实现加工精度达70纳米的三维加工能力，提供集先进光学系统、控制系统、整机设计于一体的光机电系统完整技术方案。深入生物医疗、光电通信、新材料、微纳器件等多个产业应用领域，并拥有应用于多行业场景的成熟加工工艺。可定制研发适配各产业领域生产需求的个性化设备和产品，突破生物制药、传感、光电芯片、超材料等领域从科研到工业生产的屏障，将纳米级制造精度和大范围生产相结合，提供针对精密智造领域的整套专业解决方案。

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