极端制造 | HKUST(GZ):高精度可编程微转印，可用于多材料异质组装与3D集成

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作者

郭钦桦1,§, 杨立洲1,§, 甘雅文1, 张静洋1, 张加俊1, 蒋嘉豪1, 林伟瀚1, 陈凯淇1, 张晨晨1, 王蕴达1,2,*

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机构

1. 香港科技大学（广州）

2. 香港科技大学

3

Citaion

Guo Q H et al. 2026. Microassembly of multi-material and 3D integration enabled by programmable and universal high-precision micro-transfer printing. Int. J. Extrem. Manuf.8045101.

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ae4f3d

撰稿 | 文章作者

文章导读

微转印技术在半导体、光子学以及microLED 显示等领域具有巨大应用潜力，但传统转移方案缺乏动态选择性转移能力，限制了在大规模制造中的灵活分类和良率管理。

近期，香港科技大学（广州）的王蕴达教授课题组提出了一种基于急剧相变聚合物和微加热器阵列的动态可编程微转印系统，实现了高精度、可编程的多材料微组装和异质3D集成，为光电子、microLED显示、异质集成、先进封装等领域提供了新的方案。相关成果以“Microassembly of multi-material and 3D integration enabled by programmable and universal high-precision micro-transfer printing”为题，发表于SCI期刊《极端制造（英文）》，博士生郭钦桦、杨立洲为共同第一作者。

图文解析

该研究利用相变聚合物的急剧模量变化和微加热器阵列的精准控温，开发了一种动态可编程微转印系统（图1）。其中，微转印像素具备高分辨率、尺寸动态可调的特点，可精确转移指定微物体。温和的相变条件和毫秒级的并行驱动速度展现了灵活高效的制造潜力（图2）。

该技术展示了在多材料组装、异质集成、3D堆叠等方面的能力（图3和图4），可对多种材料（包括半导体、聚合物和金属）进行选择性转移，适用于微尺度芯片、纳米级薄膜和微球等复杂形状。

此外，该研究还进行了microLED 芯片的高精度选择性转移演示（图5）。通过并行、动态地对有缺陷的microLED芯片进行分类和替换，该技术有望展现其在高效组装和修复microLED 阵列方面的潜力。

图1动态可编程转移过程及其原理示意图。

图2可编程转移头的驱动性能研究。

图3微尺度颗粒的动态可编程转移及其转移误差评估。

图4多材料、异质组装和3D集成。

图5MicroLED芯片的动态可编程转移演示。

作者与团队简介

郭钦桦

香港科技大学（广州）

郭钦桦（共同第一作者），香港科技大学（广州）智能制造博士研究生，主要从事微系统异质集成技术、微纳制造、柔性电子、MEMS等研究。近年来以第一/共同第一作者身份在 Int. J. Extrem. Manuf.，ACS Appl. Mater. Interfaces, IEEE Sens. J., IEEE MEMS, IEEE NEMS等期刊/会议发表多篇文章，并获得过2024 IEEE NEMS国际会议conference paper award奖项。

杨立洲

香港科技大学(广州)

杨立洲(共同第一作者), 香港科技大学(广州)智能制造博士研究生, 主要从事微纳制造、 MEMS工艺、 二维材料制造加工等研究。 近年来以第一/共同第一作者身份在Int. J. Extrem. Manuf.期刊发表文章，投稿会议文章获得过2024 IEEE NEMS国际会议conference paper award奖项。

王蕴达

香港科技大学(广州)

王蕴达博士（通讯作者），香港科技大学（广州）系统枢纽副院长、智能制造学域副教授。主要研究微系统集成、微纳制造、MicroLED显示技术与二维材料的规模化制备和异构集成技术。作为第一或通讯作者在Science、International Journal of Extreme Manufacturing、Microsystems & Nanoengineering、Journal of Micrelectromechanical Systems (JMEMS)、IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS)、Transducers等国际知名期刊与会议发表多篇论文。主持及参与多项国家、省、市级科研项目，包括国家自然科学基金面上项目及国家科技重大专项。

关于期刊

International Journal of Extreme Manufacturing(《极端制造》），简称IJEM，中国机械工程学会极端制造分会会刊，致力于发表极端制造领域相关的高质量最新研究成果。自2019年创刊至今，期刊陆续被SCIE、EI、Scopus等20余个国际数据库收录。JCR最新影响因子25.1，位列工程/制造学科领域第一。期刊分区表工程技术1区，TOP期刊。入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊。

期刊网址：

https://iopscience.iop.org/journal/2631-7990

http://ijemnet.com/

期刊投稿：

https://mc04.manuscriptcentral.com/ijem-caep

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撰稿：作者 编辑：梁煜 审核：范珂艳

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