В России запустят серийный выпуск «сухих» 3D-принтеров для электроники

Ученые МФТИ завершили разработку и испытания первого отечественного принтера для создания микроэлектроники методом сухой аэрозольной печати. Технология полностью исключает использование жидких чернил и растворителей, что делает производство компонентов дешевле, чище и быстрее традиционных методов.

Специалисты МФТИ подготовили к массовому производству установку, которая способна изменить подход к выпуску микросхем. Устройство успешно прошло государственные приемочные испытания. Главная особенность разработки заключается в методе формирования структур: принтер создает электронные компоненты напрямую из наночастиц без применения жидких связующих веществ.

Синтез наночастиц в газовом разряде

В отличие от классической фотолитографии, российская установка не требует дорогостоящих «чистых комнат», вакуумных систем и агрессивных химикатов. Принтер генерирует наночастицы прямо во время работы: через набор электродов пропускаются особые электрические импульсы, создающие газовый разряд. Затем сфокусированный аэрозольный пучок переносит материал на подложку, где происходит финальное спекание лазером.

По словам научного сотрудника МФТИ Владислава Борисова, такой подход исключает риск загрязнения микросхем солями или продуктами разложения стабилизаторов, которые всегда присутствуют в жидких чернилах. Это не только упрощает технологический цикл, но и повышает качество конечных приборов.

Девять лет пути от идеи до конвейера

На создание технологии — от первых лабораторных опытов с порошками до промышленного образца — у команды ушло девять лет. Разработчики отмечают, что на этапе тестирования в 2025 году прямых мировых аналогов у системы не было, так как зарубежные решения все еще опираются на использование растворов, компоненты которых приходится удалять в процессе печати.

Спектр применения устройства выходит за рамки классической электроники:

• изготовление элементов для современных дисплеев и фотоприемников;
• создание сенсоров для сверхточного спектрального анализа;
• использование в криминалистике и при реставрации произведений искусства для анализа микроколичеств материалов.

Объединение нескольких технологических процессов в одном устройстве позволяет существенно снизить себестоимость производства и сократить время выпуска новых партий микрокомпонентов.