CN101870151A - 光学元件的制造方法及压印模具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学元件的制造方法，包括以下步骤：提供一个压印模具，该压印模具上分别设有第一对位标记和第二对位标记；提供一个基板，该基板具有一个表面，该表面划分为阵列排布的多个压印分区，每个压印分区的边界处设置有与第二对位标记相对应的第三对位标记，每个压印分区内可划分为多个成型区，每个成型区设置有与第一对位标记相对应的第四对位标记；于基板上的每个成型区内涂覆成型材料；将该压印模具与基板的对位标记分别对准后，将压印模具朝向成型材料压下并固化该成型材料；重复以上步骤，在每个压印分区均形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部，即得到光学元件。本发明还提供一种用于实施上述方法的压印模具。

Description

光学元件的制造方法及压印模具
技术领域
本发明涉及一种光学元件的制造方法，尤其是涉及一种分区压印形成光学元件的制造方法及压印模具。
背景技术
晶圆级封装(wafer level package，WLP)制程是目前新发展的相机镜头模组制作方式，其是采用与半导体制程相整合的镜片堆栈方式或者压印方式。主要是利用压印模具的压印技术，利用非球面镜片压印模具在基板上的成型材料上压印出非球面镜片，然后再利用热固化或者UV光固化，使非球面镜片定型，并且与后段影像处理器封装制程整合，其制程之优点在于可大量生产光学镜头模组。
压印过程中，压印模具的制作精度较高，如果将压印模具的尺寸做成与基板尺寸相当，会很困难，成本也很高，因此通常采用分区步进(stepper)压印的方式，将基板划分为若干区域，使用较小的压印模具循环步进压印。但是，在分区步进压印过程中，较难保证在每个压印分区内均实现压印模具与基板的对准。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种压印过程中，每个压印分区内压印模具与基板均能对准的光学元件的制造方法及压印模具。
一种光学元件的制造方法，其包括以下步骤：提供一个压印模具，其包括一个成型面，该成型面上设有预定图案的多个微结构，围绕每个微结构设置有第一对位标记，该成型面的边界处设置有第二对位标记；提供一个基板，该基板具有一个表面，该表面划分为阵列排布的多个压印分区，每个压印分区的边界处设置有与第二对位标记相对应的第三对位标记，每个压印分区内可划分为多个成型区，每个成型区设置有第四对位标记，该第四对位标记与第一对位标记相对应；于基板上的每个成型区内涂覆成型材料；将该压印模具的第一对位标记、第二对位标记分别与基板的其中一个压印分区的第四对位标记、第三对位标记对准后，将压印模具的成型面朝向成型材料压下并固化该成型材料，在该压印分区上形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部；相对移动压印模具和基板，使得压印模具逐一与其余的压印分区相对，重复以上步骤，在每个压印分区均形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部，即得到光学元件。
一种用于实施上述的光学元件的制造方法的压印模具，其包括一个成型面，该成型面上设有预定图案的多个微结构，围绕每个微结构设置有第一对位标记，该成型面的边界处设置有第二对位标记。
相较于现有技术，由于压印模具分别设有第一对位标记、第二对位标记，基板上的每个压印分区分别设有与第一对位标记和第二对位标记相对应的第四对位标记和第三对位标记，可保证压印过程中，每个压印分区均能实现压印模具和基板的对准，且每个压印分区内的每个成型区均能与压印模具上对应的微结构对准，可提高光学元件的成型质量和尺寸精度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的光学元件的制造方法的流程图。
图2至图10是本发明实施例提供的光学元件的制造方法的过程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1，其为本发明实施例中光学元件的制造方法的流程图。该方法包括以下步骤：
提供一个压印模具，其包括一个成型面，该成型面上设有预定图案的多个微结构，围绕每个微结构设置有第一对位标记，该成型面的边界处设置有第二对位标记；
提供一个基板，该基板具有一个表面，该表面划分为阵列排布的多个压印分区，每个压印分区的边界处设置有与第二对位标记相对应的第三对位标记，每个压印分区内可划分为多个成型区，每个成型区设置有第四对位标记，该第四对位标记与第一对位标记相对应；
于基板上的每个成型区内涂覆成型材料；
将该压印模具的第一对位标记、第二对位标记分别与基板的其中一个压印分区的第四对位标记、第三对位标记对准后，将压印模具的成型面朝向成型材料压下并固化该成型材料，在该压印分区上形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部；
相对移动压印模具和基板，使得压印模具逐一与其余的压印分区相对，重复以上步骤，在每个压印分区均形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部，即得到光学元件。
下面结合图2至图10对本发明实施例中光学元件的制造方法进行详细说明。
请一并参阅图2和图3，首先提供一个压印模具100。该压印模具100包括一个成型面110。该成型面110上设有预定图案的多个微结构120。该多个微结构120用于成型光学元件。该微结构120可以为内凹或外凸的球面或非球面形状。在本实施例中，该微结构120为内凹的非球面形状。围绕每个微结构120设置有两个第一对位标记130，两个第一对位标记130以每个微结构120的中心呈对称分布。当然，第一对位标记130的数量和排布方式并不局限于本实施例，其取决于对加工精度和对位精度的要求。该成型面110的边界处设置有两个第二对位标记140，两个第二对位标记140以该成型面110的几何中心呈对称分布。在本实施例中，两个第二对位标记140设置在一水平线上。该第一对位标记130为十字形、T形、I形、F形或E形。该第二对位标记140也可以为十字形、T形、I形、F形或E形。第一对位标记130和第二对位标记140最好形状相同，例如均为十字形。该第一对位标记130可以凸出形成或凹陷形成于该成型面110。该第二对位标记140也可以凸出形成或凹陷形成于该成型面110。在本实施例中，该第一对位标记130和第二对位标记140均凸出形成于该成型面110。
请一并参阅图4和图5，提供一个基板200。该基板200具有一个表面210，该表面210划分为阵列排布的四个压印分区220(图中以虚线示意)，每个压印分区220的边界处设置有与第二对位标记140相对应的两个第三对位标记240，且与第二对位标记140形状相同。每个压印分区220内又可划分为多个成型区222(图中以虚线示意)，每个成型区222设置有两个第四对位标记230，该第四对位标记230与第一对位标记130相对应，且形状相同。当第一对位标记130和第二对位标记140均凸出形成于成型面110时，该第三对位标记240和第四对位标记230均凹陷形成于该表面210。在本实施例中，该第三对位标记240和第四对位标记230均为十字形。以上第一对位标记130、第二对位标记140、第三对位标记240和第四对位标记230均可以通过光刻技术形成。
请参阅图6，在基板200的表面210上的每个成型区222内，利用点胶装置注入液态或熔融态的成型材料300。该材料可以为环氧树脂、丙烯酸系树脂、聚氨基甲酸酯或聚硅氧树脂。
请参阅图7，将该压印模具100的第一对位标记130、第二对位标记140分别与基板200的其中一个压印分区220的第四对位标记230、第三对位标记240对准。
请参阅图8，将压印模具100的成型面110朝向成型材料300压下后进行紫外线固化。
请参阅图9，固化完成后，脱去压印模具100，在基板200的其中一个压印分区200形成多个镜片光学部260。相对移动压印模具100和基板200，使得压印模具100逐一与其余的压印分区220相对，朝向成型材料300压下，并进行紫外线固化，从而如图10所示，在每个压印分区220均形成与压印模具100的多个微结构120相对应的多个镜片光学部260，即光学元件400。
在形成每一个压印分区220的多个镜片光学部260的过程中，要控制好紫外光线，避免其他未形成镜片光学部260的压印分区220的成型材料被固化。
相较于现有技术，由于压印模具100分别设有第一对位标记130、第二对位标记140，基板上的每个压印分区220分别设有与第一对位标记130和第二对位标记140相对应的第四对位标记230和第三对位标记240，可保证压印过程中，每个压印分区220内均能实现压印模具100和基板220的对准，且每个压印分区220内的每个成型区222均能与压印模具100上对应的微结构120对准，可提高光学元件400的成型质量和尺寸精度。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的变化，而所有这些变化都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光学元件的制造方法，其包括以下步骤：
提供一个压印模具，其包括一个成型面，该成型面上设有预定图案的多个微结构，围绕每个微结构设置有第一对位标记，该成型面的边界处设置有第二对位标记；
提供一个基板，该基板具有一个表面，该表面划分为阵列排布的多个压印分区，每个压印分区的边界处设置有与第二对位标记相对应的第三对位标记，每个压印分区内可划分为多个成型区，每个成型区设置有第四对位标记，该第四对位标记与第一对位标记相对应；
于基板上的每个成型区内涂覆成型材料；
将该压印模具的第一对位标记、第二对位标记分别与基板的其中一个压印分区的第四对位标记、第三对位标记对准后，将压印模具的成型面朝向成型材料压下并固化该成型材料，在该压印分区上形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部；
相对移动压印模具和基板，使得压印模具逐一与其余的压印分区相对，重复以上步骤，在每个压印分区均形成与压印模具的多个微结构相对应的多个镜片光学部，即得到光学元件。
2.如权利要求1所述的光学元件的制造方法，其特征在于，固化成型材料的步骤中是采用紫外线固化。
3.如权利要求1所述的光学元件的制造方法，其特征在于，该成型材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、聚氨基甲酸酯或聚硅氧树脂。
4.一种用于实施如权利要求1所述的光学元件的制造方法的压印模具，其包括一个成型面，该成型面上设有预定图案的多个微结构，其特征在于，围绕每个微结构设置有第一对位标记，该成型面的边界处设置有第二对位标记。
5.如权利要求4所述的压印模具，其特征在于，围绕每个微结构设置的第一对位标记的数目为两个，两个第一对位标记以微结构的中心呈对称分布。
6.如权利要求4所述的压印模具，其特征在于，该第二对位标记的数目为两个，两个第二对位标记以该成型面的几何中心呈对称分布。
7.如权利要求4所述的压印模具，其特征在于，该第一对位标记凸出形成或凹陷形成于该成型面。
8.如权利要求4所述的压印模具，其特征在于，该第二对位标记凸出形成或凹陷形成于该成型面。
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