CN1266494C - 光学低通滤镜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学低通滤镜的制造方法，它包含以下步骤：提供一晶棒；切割晶棒形成一母晶片；对母晶片进行后处理；利用激光将母晶片切割成多数个子晶片；将N个子晶片堆叠粘合在一起，形成一第一子晶片组，及对第一子晶片组进行外观修整，形成一定尺寸。利用本发明的制造方法，可以有效提高晶棒的使用率及节省制造成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种光学低通滤镜的制造方法。
背景技术
在高品质的数位画像撷取系统中，通常需要使用到光学低通滤镜(Optical Low-Pass Filter，OLPF)。光学低通滤镜是一种为了减轻对画质有很大影响的色散干涉现象，而过滤具有特定波长的光线的滤镜。
光学低通滤镜是由多层石英材料及玻璃所粘接而成，其外表面会蒸镀上红外线过滤膜及抗反射膜。某些型式的光学低通滤镜亦在两层石英材料层之间插入一个红外线玻璃层。
传统的光学低通滤镜的制作方式，可分为小片制程与大片制程两种。
在小片制程中，是利用多刃切割机完成符合晶片需求的规格的晶棒的切割角、旋转角。接着，进行研磨、抛光、清洗、镀膜等的后段加工及晶片的粘合，以完成光学低通滤镜的制作。在小片制程中，因为利用带锯机切割出所需规格的晶片，所以晶棒使用率约为50-71％。而由于小片晶片的数目多，且尺寸小，在进行研磨及抛光时，制程复杂，优良率控制不稳定。在传统小片制程中，需要花费很多人力资源、所需求的厂房面积大、生产流程长、生产效率差、大量生产瓶颈多及无法自动化。而在产品品质方面，会有镀膜线的出现，减少可用有效面积，并且品质控制不稳定，因而不符合目前新产品的要求。因此，目前这种方式已经渐渐被制造厂商所淘汰。
在大片制程中，是利用多刃切割机完成晶棒的切割角、旋转角的大片晶片的切割。大片晶片可以制造成相当于9至12片的小片晶片。接着，对大片晶片进行研磨、抛光、清洗、镀膜等后段加工。然后，将加工完成的大片晶片予以粘合。接着，利用钻石刀切割机或线切割机将已经粘合的大片晶片分割成已经粘合完成的光学低通滤镜。
传统的大片制程虽然有优于小片制程的高生产效率、低人工成本、高研磨抛光优良率及无镀膜线的优点。但是因为是使用钻石刀分割组合好的大片晶片，加上大片晶片尺寸有所限制，所以其晶棒使用率仅为35-60％。
因此，如何发展出一种改良式的光学低通滤镜的制造方法，实为急待解决的问题之一。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种光学低通滤镜的制造方法，达到有效提高晶棒的使用率及节省制造成本的目的。
本发明的另一目的是提供一种光学低通滤镜的制造方法，达到便于自动化的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种光学低通滤镜的制造方法，其特征是：它包含以下步骤：
(1)提供一晶棒；
(2)切割该晶棒以形成一母晶片；
(3)对该母晶片进行后处理，该母晶片进行后处理的步骤包含：对该母晶片进行研磨、抛光、超音波洗净或镀膜的至少一种；
(4)利用激光将该母晶片切割成多数个子晶片；
(5)用粘胶将N个子晶片堆叠粘合在一起并使之硬化，以形成第一子晶片组，其中N为大于1的正整数；
(6)对该第一子晶片组进行外观修整，以形成一定尺寸。
该N个子晶片是以硬化型粘胶粘合。该硬化型粘胶是紫外线硬化型粘胶。还包含以紫外线照射该第一子晶片组的紫外线硬化型粘胶，而使该紫外线硬化型粘胶硬化的步骤。
本发明的方法它还包含以下步骤：将额外的N个子晶片堆叠粘合在该第一子晶片组上，该额外的N个子晶片定义第二子晶片组，其中该第一子晶片组的子晶片之间及该第二子晶片组的子晶片之间是以硬化型粘胶粘合，而该第一子晶片组与该第二子晶片组之间是以可溶解性粘胶粘合。该硬化型粘胶是紫外线硬化型粘胶。
本发明的方法还包含以下步骤：将粘合在一起的该第一子晶片组与该第二子晶片组浸泡到一种可溶解该可溶解性粘胶的溶液中，使该第一子晶片组与该第二子晶片组分离。该溶液是水。
本发明的第一子晶片组上面亦可粘合类似于第一子晶片组的额外的第二子晶片组，该两晶片组之间是以水溶性粘胶粘合。待两晶片组完成外观修整后，可以将该两晶片组浸泡在热水中，以溶解掉水溶性粘胶，用以使该两晶片组分离，而完成两个光学低通滤镜，可以有效提高晶棒的使用率及节省制造成本，并有利于将制造方法予以自动化，达成大量生产的目的。
下面结合较佳实施例和附图进一步说明。
附图说明
图1是本发明的晶棒切割示意图。
图2是本发明的母晶片的立体示意图。
图3是本发明的子晶片切割的示意图一。
图4是本发明的子晶片切割的示意图二。
图5是本发明的子晶片切割的示意图三。
图6是本发明的单组光学低通滤镜的堆叠构造示意图。
图7是本发明的多组光学低通滤镜的堆叠构造示意图。
图8是本发明的光学低通滤镜的制造方法的流程图。
具体实施方式
光学低通滤镜的晶片可由原石开始进行一系列的加工。光学低通滤镜的优良率的稳定性大约有50％是决定于原石的好坏。原石需要由X光来定出光轴，并需要平面修整机来依据光轴的方向修除原石的双晶及缺陷部位，以完成晶棒的制作。
如图1所示，本发明的光学低通滤镜是由晶棒1切割而成。依据选定的角度θ(例如45度或90度等)，利用多刃切割机将晶棒1切割成母晶片2。
参阅图2所示，本发明的母晶片2为板状构造。一般使用双平研磨机、倒角机以及清洗机来对母晶片2进行研磨、倒角及清洗等处理。此时，母晶片2称为研磨片。接着，使用双平抛光机及清洗机将母晶片2进行抛光。此时的母晶片2称为抛光片。然后，使用超音波清洗机，将母晶片(例如抛光片)2清洗成光学晶片。
接着，使用镀膜机、光谱仪、清洗机(例如八槽式超音波清洗机)将母晶片(例如光学晶片)2形成为镀膜晶片。于本实施例中，由于母晶片的面积大，所以将母晶片镀膜所利用的夹具的成本降低，制程污染少，镀膜光谱可以较为稳定。一般的镀膜是以镀上红外线过滤膜及抗反射膜为主，但亦可以镀上其它特殊形式的薄膜。
然后，利用激光切割机将母晶片2切割成为多数个子晶片3。此时的子晶片3称为滤波片。子晶片3的切割方式依据需求而定，一子晶片3与母晶片2的夹角可以为0度、45度、90度、135度等，如图3-图5所示。
由于激光切割机在切割时形成很细小的切缝，故几乎无废料产生。而且，激光切割机的速度快，以高达50-100mm/s的切割速度进行切割，将近是传统的钻石刀或线切割机的速度的10至50倍以上。
图6所示，是本发明的第一子晶片组的堆叠构造，本发明的实施例1的第一子晶片组10包含二片子晶片3堆叠粘合在一起，但是实际设计时，可增减子晶片3的数目。利用自动粘合机将三片子晶片3以紫外线硬化型粘胶4粘合在一起。二片子晶片3的规格可以是相同或不同。接着，利用紫外线照射机照射第一子晶片组10，以使紫外线硬化型粘胶4硬化，而完成第一子晶片组10的制作。然后，再利用双平研磨机及清洗机对第一子晶片组10进行外观修整，以修除第一子晶片组10周边的残胶，并将第一子晶片组10修整到一定的尺寸，然后将第一子晶片组10洗净，以完成一个光学低通滤镜的制作。进行外观修整时，所修整掉的材料相当少，因此，所造成的废料亦相当微小。
图7是本发明的第一至第三子晶片组的堆叠构造，由于自动粘合机可以粘合相当多的子晶片，故可以一次将第一至第三子晶片组10、20及30通过可溶解性粘胶5粘合在一起。而各子晶片组10、20及30的子晶片3是由紫外线硬化型粘胶4粘合在一起。接着，对子晶片组10、20及30照射紫外线，以使紫外线硬化型粘胶4硬化。然后，对子晶片组10、20及30作上述的外观修整至一定尺寸的处理。最后，将子晶片组10、20及30浸泡到一种可溶解该可溶解性粘胶5的溶液中，即可轻易使子晶片组10、20及30脱离，而同时完成三个光学低通滤镜。举例而言，可溶解性粘胶5可以是一种水溶性粘胶，而子晶片组10、20及30可以被浸泡至热水中以相互分离。
图8是本发明的光学低通滤镜的制造方法的流程图，本发明的光学低通滤镜的制造方法包含以下步骤：
S11：提供原石；
S12：形成晶棒，依据上述方式形成晶棒；
S13：形成母晶片，以多刃切割机将晶棒切割成母晶片；
S14：对母晶片进行后处理，后处理可以包含：
S141：形成研磨片，利用双平研磨机将母晶片研磨成研磨片；
S142：形成抛光片，利用双平抛光机将研磨片抛光成抛光片；
S143：形成光学晶片，利用清洗机将抛光片清洗成光学晶片，在形成光学晶片后，可以设置品质检验站，以检验光学晶片的品质是否合乎规定，若不合乎规定，则可以重新执行步骤S141及142；S144：形成镀膜晶片，利用镀膜机将光学晶片镀成镀膜晶片；
S15：形成子晶片，利用激光切割机将镀膜晶片(母晶片)切割成多数个子晶片(滤波片)，于此，亦可设置品质检验站，以检验滤波片是否合乎规定；
S16：粘合子晶片，以自动粘合机将多数个子晶片粘合在一起，并利用紫外线照射粘合子晶片的紫外线硬化型粘胶以使其硬化；
S17：外观修整/定尺寸，以双平研磨机修整粘合的多数个子晶片的外观，并将其修至一定尺寸，如此即可完成光学低通滤镜的制作。于此，亦可设置检验站，以检验光学低通滤镜是否合乎规定。
通过本发明的方法来形成光学低通滤镜，具有以下优点：
1、利用激光切割机来将母晶片切割成子晶片，因为没有材料耗损，所以晶棒的使用率可以高达65-90％。
2、由于母晶片的面积大，因此在研磨抛光时较为容易，且研磨抛光的优良率高，且在镀膜时，不会产生影响到子晶片的镀膜线。
3、由于本发明使用自动化机台，所用的人工少，所占用的厂房面积小。
4、由于本发明整合了传统技术的小片制程与大片制程的优点，故可达到相当高的生产效率。
5、利用本发明的方法，可以达到半自动化/全自动化的生产效果。
以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的保护范围，凡不脱离本发明的精神进行各种变形或变更，都属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1、一种光学低通滤镜的制造方法，其特征是：它包含以下步骤：
(1)提供一晶棒；
(2)切割该晶棒以形成一母晶片；
(3)对该母晶片进行后处理，该母晶片进行后处理的步骤包含：对该母晶片进行研磨、抛光、超音波洗净或镀膜的至少一种；
(4)利用激光将该母晶片切割成多数个子晶片；
(5)用粘胶将N个子晶片堆叠粘合在一起并使之硬化，以形成第一子晶片组，其中N为大于1的正整数；
(6)对该第一子晶片组进行外观修整，以形成一定尺寸。
2、根据权利要求1所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该步骤(5)的N个子晶片是以硬化型粘胶粘合。
3、根据权利要求2所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该硬化型粘胶是紫外线硬化型粘胶。
4、根据权利要求3所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：还包含以紫外线照射该第一子晶片组的紫外线硬化型粘胶，而使该紫外线硬化型粘胶硬化的步骤。
5、根据权利要求1所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该步骤(5)之后还包含以下步骤：
将额外的N个子晶片堆叠粘合在该第一子晶片组上，该额外的N个子晶片定义第二子晶片组，其中该第一子晶片组的子晶片之间及该第二子晶片组的子晶片之间是以硬化型粘胶粘合，而该第一子晶片组与该第二子晶片组之间是以可溶解性粘胶粘合。
6、根据权利要求5所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该硬化型粘胶是紫外线硬化型粘胶。
7、根据权利要求5所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该步骤(6)之后还包含以下步骤：将粘合在一起的该第一子晶片组与该第二子晶片组浸泡到一种可溶解该可溶解性粘胶的溶液中，使该第一子晶片组与该第二子晶片组分离。
8、根据权利要求7所述的光学低通滤镜的制造方法，其特征是：该溶液是水。
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