编者：中喷网 墨宸
在半导体制造工艺持续向高精度、高效率方向演进的当下，上海睿度光电科技有限公司于8月20日正式发布基于压电喷墨技术的晶圆微透镜阵列制备工业方案。这一方案以数字化直写、无掩膜工艺为核心，面向激光雷达、3D传感等前沿应用领域的光学元件制造需求，标志着喷墨打印技术在半导体制造领域的应用拓展迈出了关键一步。
成立于2009年的上海睿度光电，一直专注于微米及亚微米级3D超高精度功能性纳米材料打印的开发与应用。作为全球压电喷墨技术先驱美国MicroFab公司在华的核心战略合作伙伴，睿度光电不仅全面负责该国际品牌在大中华区的深度运营与技术支持，更将其前沿工艺与自主创新深度融合。公司依托多年积累的Inkjet、EHD、Ultra-sonic等微流体喷射核心技术，已为国内百余所高校、研究所及各类前沿应用头部企业提供专业的系统解决方案。
此次发布的方案基于MicroFab Inkjet喷墨打印技术，推出了高精度微透镜喷墨打印系统RD-MALJET。该系统采用压电驱动技术，实现自动化、非接触式的超低容量溶液分配打印。其核心技术优势在于能够产生皮升级体积的液滴，液滴体积CV小于1%，从而实现精准定量。在材料适应性方面，系统在常温下可支持0至30cps黏度范围内的多种材料，涵盖树脂材料、液晶材料、高透光折射可调材料、光纤等光学类材料，适用超过1000种的液体喷射。
该方案摒弃了传统光刻工艺所需的掩膜版，以数字化直写方式直接在晶圆表面完成微透镜阵列的图案化沉积。传统光刻工艺路线流程复杂、掩膜成本高，而喷墨打印技术凭借“按需滴落”的数据驱动特性，为微透镜制备提供了一种高效、简便且成本更低的替代方案。系统能够在载玻片、硅片、板、膜、柔性及刚性基底等多种基材上实现精准打印，打印的微透镜直径分布在微米至毫米级之间。同时，系统具备点对点打印、飞行打印、任意分辨率和方向打印等多种打印模式，可根据不同应用需求灵活调整打印方式。
微透镜阵列在光电器件中扮演着至关重要的角色。来自VCSEL（垂直腔面发射激光器）、激光二极管、LED等光子器件的光束本质上是高度发散的，微透镜阵列需要被动或主动对齐并与这些组件连接，以实现有效的光束整形和光耦合。睿度光电此前已展示了在3英寸薄石英晶片上通过喷墨打印技术制备16x16微透镜阵列的工艺能力，每个晶片可容纳总计16384个微透镜。这种在晶圆级别直接制备微透镜阵列的能力，实现了光学组件的规模化集成，有效减少系统体积并显著降低整体封装成本。
VCSEL市场正处在高速增长通道中。数据显示，2025年全球VCSEL市场规模约为25.8亿至30.7亿美元，预计2026年将达到30.6亿至36.6亿美元，到2034年有望增长至118.9亿至151.5亿美元。这一增长主要由消费电子领域的3D传感需求以及车载激光雷达的规模化应用所驱动。消费电子领域的VCSEL芯片用于3D传感与近红外摄像，2025至2026年累计出货已超过34亿颗。而在汽车领域，2026年全球前装量产车型搭载激光雷达数量达到680万台。国内VCSEL芯片产业同样进展显著，立昂微等企业已实现规模出货；长光华芯基于全自主IDM平台推出了车规级2D可寻址VCSEL产品，全面赋能激光雷达在2026年的大规模放量。
睿度光电此次发布的压电喷墨工业方案，恰逢其时地回应了这一产业需求。数字化直写、无掩膜工艺不仅精简了制备流程，还减小了复杂工艺流程对良率损失的影响，且能够方便、高效地实现微透镜结构参数调整。从科研验证到规模化量产，该方案为VCSEL光电器件的光学组件集成提供了可拓展的工艺通道。
事实上，压电喷墨打印技术已经不再局限于传统印刷行业，而是作为智能制造技术广泛出现在太阳能电池胞体、微透镜、燃料电池、发光显示器、液晶平板、集成电路等前沿科技制造领域。睿度光电在微纳制造领域的布局远不止于此——公司已形成涵盖经典MicroFab Jetlab系列量产设备以及自主研发的RD-EHDJET系列的双技术阵型，构建了跨越飞升、皮升、纳升的全量程精密赋能矩阵。其技术方案已广泛应用于可拉伸穿戴器件、MicroLED、生物芯片打印、钙钛矿太阳能电池、CGM连续血糖传感器、药物微球、电化学电容器、显示器面板修补、DNA合成等领域。
从更宏观的视角来看，喷墨打印技术在半导体制造中的渗透正在加速。2026年6月，国内科研团队已成功研制出全球首片12英寸PZT压电薄膜，可完美适配现有半导体制造流程，助力高密度喷嘴阵列微型化生产。这表明压电喷墨技术的底层材料与工艺正在不断成熟，为其在更广泛的半导体制造场景中落地铺平道路。
睿度光电此次推出的晶圆微透镜阵列压电喷墨制备方案，本质上是用一种“减法”思维做“加法”——减去掩膜、减去光刻的繁琐流程，加上的是数字化直写的灵活性与皮升级精度的确定性。当VCSEL光电器件从实验室走向量产线，当激光雷达从高端车型下沉至主流市场，微透镜阵列的制备效率与成本控制将成为决定产业进程的关键变量之一。
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