CERES printing system 微米级金属3D打印系统

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最小特征尺寸＜1μm，亚微米级打印精度

支持 Cu、Au、Ag 等多种纯金属打印

室温无高温，无需后续后处理

XY 定位 ±250nm，Z 向 ±5nm，精度可控

无支撑打印，适配复杂三维微结构

桌面级设计，可部署于常规实验室

操作便捷，配套专用 CAPA 控制软件

无需掩膜，科研原型迭代效率高

+86-400 900 5667

产品介绍

CERES printing system 微米级金属3D打印系统

一、产品总体介绍

CERES printing system 是 Exaddon 公司面向科研与微纳制造推出的桌面级金属微 3D 打印系统，基于电化学局部沉积技术实现微米至亚微米级纯金属结构的直接成型，主要服务于高校、科研院所、企业研发中心等对微尺度器件原型开发有较高需求的用户。该设备为一体化独立式设计，可直接部署在常规实验室环境中，无需洁净间等高等级配套条件，能够在室温、常压下完成铜、金、银、铂、镍等多种纯金属的微结构打印，最小特征尺寸可达到亚微米级别，为微电子、MEMS、生物医疗器件、高频器件、材料力学研究等领域提供传统光刻、电镀、微铣削难以实现的三维自由结构制造能力。与常规金属 3D 打印设备不同，CERES 系统无需激光、高温烧结或后续热处理，打印结构可直接用于电学测试、力学表征、器件集成等后续实验，大幅缩短从设计到验证的周期。设备配备高精密运动平台、实时光学观测与力反馈控制系统，配合专用 CAPA 软件实现模型导入、路径规划与打印监控，支持在平面、曲面、预图案化芯片等多种基底上直接打印，可与现有微纳加工流程兼容。整机结构紧凑、运行稳定，参数可调范围广，既适合基础科研探索，也可用于新型微纳器件的快速迭代开发，是当前微尺度金属增材制造领域中精度与实用性较为均衡的科研级装备。

二、工作原理

CERES printing system 的核心工作原理基于可控局部电化学沉积，通过微针尖通道输送微量金属离子电解液，并在针尖与基底之间施加微弱电场，使金属离子在指定位置原位还原为固体金属原子并逐层堆积，实现三维微结构的精准成型。设备核心执行部件为 iontip 微流体打印喷嘴，打印时喷嘴内部充满含目标金属阳离子的电解液，在精密气压控制下以飞升级流量稳定输送至喷嘴末端。喷嘴与导电基底之间构成微电化学池，系统通过精确调控电压与电流，使电解液中的金属离子在基底表面指定区域发生还原反应，形成原子级别的金属沉积点。设备搭载高分辨率三轴运动平台，XY 方向定位精度 ±250 nm，Z 方向可达 ±5 nm，可按照数字模型轨迹实现喷嘴与基底的相对运动，让沉积点连续连接形成线、面与体结构。为保证打印一致性与结构精度，系统集成光学观测与实时力反馈模块，可在线监测针尖状态、沉积过程受力与结构成型情况，并自动调整运动速度、沉积电流与电解液流量，避免针尖碰撞、结构坍塌或尺寸偏差。整个过程在室温下进行，无高能热源、无掩膜、无光刻胶、无蚀刻，成型后金属结构致密度高，可直接作为功能结构使用，无需去除支撑或额外后处理。对于悬空、桥梁、微弹簧等复杂三维构型，系统可在无支撑条件下直接完成打印。

三、产品优势与主要特点

CERES printing system 在微尺度金属制造方面具备多项贴合科研实际的技术特点，整体性能稳定、操作友好，能够有效弥补现有微加工手段的不足。在精度方面，设备最小特征尺寸小于 1 μm，XY 定位精度 ±250 nm，Z 向控制精度 ±5 nm，可稳定实现微米级复杂结构的可重复制造，满足微电子、传感器件等对尺寸一致性的基本要求。在结构自由度上，系统支持无支撑三维打印，可制作微弹簧、微柱、微线圈、悬臂梁、多孔微晶格等结构，适合材料力学测试、微机械功能件等研究场景。材料方面支持铜、金、银、铂、镍等多种纯金属直接打印，成型金属具备良好导电性与力学性能，可直接用于电学连接、电极、屏蔽结构等功能应用。工艺上全程室温作业，对柔性基底、热敏芯片、生物兼容材料不会产生热损伤，可在芯片表面原位打印互连结构、微探针或增强结构。设备采用一体化设计，占地面积小，安装调试简便，适合普通实验室使用；配套 CAPA 软件界面清晰，支持模型导入、参数预设、打印过程实时查看，降低微纳打印操作门槛。耗材消耗以微量电解液为主，使用成本可控，且无废液处理压力。与传统微加工相比，CERES 无需掩膜版、光刻、显影、蚀刻等多步流程，单次设计修改可快速迭代打印，显著提升科研原型开发效率。同时设备具备良好的稳定性与连续工作能力，可满足长时间样品制备需求，结构一致性较好，适合开展对比实验与批量试样制备。

四、应用领域与应用案例

CERES printing system 主要应用于微纳电子、MEMS、生物医疗、高频器件、材料科学等科研领域，适用于微结构原型开发、器件原位修复、芯片互连、微电极制备、力学性能测试样品制造等场景，已在全球多所高校与研究机构得到实际应用。在微电子与射频领域，用户可利用该系统打印高精度微线圈、微型天线、局部互连导线、探针尖端等结构，用于高频电路、传感器及芯片测试方案开发。歌德 - 莱布尼茨太赫兹中心研究团队曾基于该设备制备微尺度金属结构，探索其在太赫兹器件中的应用潜力，为高频通信领域新型器件提供制造支撑。在生物医学与神经接口方向，设备可制备直径数微米至数十微米的微针、微电极阵列，用于微创检测、神经信号记录等研究，其温和的工艺条件有利于与生物兼容材料集成。在材料科学研究中，瑞士联邦材料科学与技术实验室 EMPA 利用 CERES 打印微柱、微梁、微晶格等标准力学试样，实现亚微米分辨率复杂结构制备，为微尺度材料强度、疲劳、延展性等性能测试提供标准试样来源，相关成果已应用于介观力学基础研究。在微机电与微系统方向，哈佛医学院等机构使用该设备打印直径小至约 10 μm 的微型线圈，用于微型执行器、磁场传感器等原型开发，解决传统工艺难以实现的小尺寸、高一致性线圈制备问题。此外，该系统还可用于微流控芯片内部导电结构制造、芯片失效点局部修复、新型微纳传感器快速验证等场景。深圳大学、佐治亚理工学院等高校也将其用于微纳制造相关课题研究，覆盖微机械、微热学、柔性电子等方向。企业研发端如 AXON’ CABLE SAS 等公司则利用其快速原型能力，缩短新型微器件开发周期，降低前期模具与工艺开发投入。整体来看，CERES 系统以高精度、高灵活性、低温友好型工艺特点，成为连接基础研究与器件工程化的实用型微制造工具。

设备参数

打印技术	电化学局部沉积（Local Electrochemical Deposition）
可打印金属	Cu、Au、Ag、Pt、Ni 等纯金属
最小特征尺寸	< 1 μm
打印结构尺寸范围	1 μm – 1000 μm
打印速度	最高可达 200 μm/s
XY 定位精度	± 250 nm
Z 定位精度	± 5 nm
系统尺寸	约 650 mm × 650 mm × 700 mm
工作环境	室温、常规实验室环境
软件系统	专用 CAPA 打印控制软件
供电要求	标准单相市电