CN218383366U - 晶圆级压印生物识别滤光片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆级压印生物识别滤光片，包括玻璃基板、光学镀膜层A、光学镀膜层B、光学镜头A、光学镜头B、遮挡层和分隔层。本实用新型的光学镜头A和光学镜头B由透明环氧树脂点胶后通过模具与镀膜玻璃单体一体压印成型，制作方便；产品尺寸设计可小型化，厚度较低；遮挡层和分隔层由黑色环氧树脂通过模具一体注胶成型，并通过模具与光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体一体融合固定，产品的工艺制成简化，产能提高，可直接组装到传感器模组中，无需增加外盖用于防止外界光路串扰。

Description

晶圆级压印生物识别滤光片

技术领域

本实用新型涉及光学晶圆技术领域，尤其涉及一种晶圆级压印生物识别滤光片。该产品适合于5G基建、智能手机生物识别、手机多摄像头产品等终端设备。

背景技术

电子设备为获取物体的位置和景深信息，需要以特定波长的光作为传感的媒介，因此需要去除含有干肉频段的光波段并保留特定频段的光波。生物识别滤光片的使用可允许上述特定频段的红外光通过，因此也称为窄带滤光片。生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，帮助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。中国生物识别滤光片在下游终端采购量不断增加等因素驱动下，预计中国生物识别滤光片行业未来市场规模将保持高增长率，到2024年将达到41.3亿元。

如图1所示，现有的生物识别滤光片包括玻璃基板、光学镀膜层A、光学镀膜层B、光学镜头A、光学镜头B、遮挡层和分隔层。由于受键合工艺的影响，各元件之间如光学镜头A、光学镜头B与遮挡层和分隔层之间必须留有余量，否则键合时容易发生各组件碰撞问题，影响产品良率。因此，产品尺寸有局限性，不能做的太小。且玻璃基板厚度不能太薄，否则在晶圆的整个流程中极易破碎、断裂。因受注塑工艺的局限性，遮挡层和分隔层的厚度也不能太薄。键合胶厚度也不能太薄，否则各层之间粘合力不够，产品会有可靠性问题。因此，整个生物识别滤光片的厚度不能做薄。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种晶圆级压印生物识别滤光片。

本实用新型采用如下技术方案：

一种晶圆级压印生物识别滤光片，包括玻璃基板、光学镀膜层A、光学镀膜层B、光学镜头A、光学镜头B、遮挡层和分隔层，玻璃基板上下两面分别镀有光学镀膜层A和光学镀膜层B形成镀膜玻璃单体，光学镜头A和光学镜头B由透明环氧树脂点胶后通过模具与镀膜玻璃单体一体压印成型，遮挡层和分隔层由黑色环氧树脂通过模具与光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体一体注胶成型，遮挡层和分隔层包覆光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体的外沿一圈通过模具一体融合固定。

作为优选，所述模具包括上模板和下模板，上模板和下模板中心分别设置有注胶槽，上模板的注胶槽内均匀排列有多排上平台，下模板的注胶槽内对应均匀排列有多排下平台，上平台底部中心设置有凹球面，对应下平台表面中心同样设置有凹球面，上平台和下平台间保留有夹紧镀膜玻璃单体的预留空间，上模板上开设有注胶孔，注胶孔连通注胶槽。

作为优选，所述注胶孔设置于上模板中心位置。

作为优选，所述上模板和下模板表面透明。

作为优选，所述上平台和下平台上的凹球面的曲率相同。

作为优选，所述光学镀膜层A和光学镀膜层B为AR膜、IR膜或IRCF膜。

本实用新型的有益效果是：（1）、光学镜头A和光学镜头B由透明环氧树脂点胶后通过模具与镀膜玻璃单体一体压印成型，制作方便；产品尺寸设计可小型化，厚度较低；（2）、遮挡层和分隔层由黑色环氧树脂通过模具一体注胶成型，并通过模具与光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体一体融合固定，产品的工艺制成简化，产能提高，可直接组装到传感器模组中，无需增加外盖用于防止外界光路串扰。

附图说明

图1是现有的生物识别滤光片的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种结构示意图；

图3是本实用新型中玻璃基板的一种结构示意图；

图4是本实用新型中玻璃基板双面镀膜后的一种结构示意图；

图5是本实用新型中双面镀膜后玻璃基板切割成单体的一种结构示意图；

图6是本实用新型中下模具点胶后的一种结构示意图；

图7是本实用新型中点胶后下模具上安置镀膜玻璃单体的一种结构示意图；

图8是本实用新型中上模具点胶后的一种结构示意图；

图9是本实用新型中上模具和下模具对位合模后的一种结构示意图；

图10是本实用新型中上模具和下模具对位合模后注胶的一种结构示意图；

图11是本实用新型中晶圆级压印生物识别滤光片组成形的一种结构示意图；

图12是本实用新型中晶圆级压印生物识别滤光片组分切成单体的一种结构示意图；

图中：1、玻璃基板，2、光学镜头A，3、光学镜头B，4、光学镀膜层A，5、光学镀膜层B，6、遮挡层，7、分隔层，8、下模板，9、下平台，10、透明环氧树脂，11、镀膜玻璃单体，12、上模板，13、注胶孔，14、黑色环氧树脂。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：如附图2所示，一种晶圆级压印生物识别滤光片，包括玻璃基板1、光学镀膜层A4、光学镀膜层B5、光学镜头A2、光学镜头B3、遮挡层6和分隔层7，玻璃基板上下两面分别镀有光学镀膜层A和光学镀膜层B形成镀膜玻璃单体11，光学镜头A和光学镜头B由透明环氧树脂10点胶后通过模具与镀膜玻璃单体一体压印成型，遮挡层和分隔层由黑色环氧树脂14通过模具与光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体一体注胶成型，遮挡层和分隔层包覆光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体的外沿一圈通过模具一体融合固定。

模具包括上模板12和下模板8，上模板和下模板中心分别设置有注胶槽，上模板的注胶槽内均匀排列有多排上平台，下模板的注胶槽内对应均匀排列有多排下平台9，上平台底部中心设置有凹球面，对应下平台表面中心同样设置有凹球面，上平台和下平台间保留有夹紧镀膜玻璃单体的预留空间，上模板上开设有注胶孔13，注胶孔连通注胶槽。

注胶孔设置于上模板中心位置。上模板和下模板表面透明。上平台和下平台上的凹球面的曲率相同。光学镀膜层A和光学镀膜层B为AR膜、IR膜或IRCF膜。

该晶圆级压印生物识别滤光片通过如下工艺加工成型：

（1）玻璃基板划片及双面研磨：

如图3所示，将来料玻璃基板进行划片成后制程所需要的晶圆尺寸，比如原片Φ200mm、原片Φ150mm、方片150mm x 150mm、或者方片80mm x 80mm等。并在玻璃上下表面进行精密研磨。

（2）双面镀膜：

如图4所示，根据产品的光学滤波功能的需要，在玻璃基板一面或者双面使用蒸发镀膜或者溅射镀膜等方法进行镀膜。镀膜层可以是AR膜、IR膜、IRCF膜等。

（3）镀膜玻璃基板切割分离：

如图5所示，可以使用全自动晶圆切割机或者激光切割裂片机将带有镀膜玻璃基板切割成镀膜玻璃单体。

（4）透明胶液一次喷涂：

如图6所示，将透明环氧树脂胶液通过喷涂的方式点胶到下模具下平台的凹球面内。

（5）镀膜玻璃单体移栽：

如图7所示，将切割后的镀膜玻璃单体移栽到已点胶好的工作模具上。对位精度控制在±20µm之内，使用UV固化机将胶液固化同时以固定镀膜玻璃单体在工作模具中。

（6）透明胶液二次喷涂：

如图8所示，将透明环氧树脂胶液通过喷涂的方式点胶到上模具上平台的凹球面内。

（7）工作模具对位并装载：

如图9所示，使用晶圆对位设备将上、下模具对位并装载成套，并使用UV固化机将透明环氧树脂固化。

（8）注胶并紫外线固化：

如图10所示，使用全自动注胶机通过工作模具预设的注胶口，将黑色环氧树脂胶液注入注胶槽中，并使用注胶机中自带紫外线照射机照射黑色环氧树脂胶液以使胶液预固化。

（9）热固化后脱模：

如图11所示，将整套组装件放入热板烘烤后，使用自动脱模机将工作模具与晶圆脱离。

（10）元件切割：

如图12所示，使用全自动晶圆切割机切割分离晶圆，得到单个的晶圆级压印生物识别滤光片。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种晶圆级压印生物识别滤光片，包括玻璃基板、光学镀膜层A、光学镀膜层B、光学镜头A、光学镜头B、遮挡层和分隔层，其特征是，所述玻璃基板上下两面分别镀有光学镀膜层A和光学镀膜层B形成镀膜玻璃单体，光学镜头A和光学镜头B由透明环氧树脂点胶后通过模具与镀膜玻璃单体一体压印成型，遮挡层和分隔层由黑色环氧树脂通过模具与光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体一体注胶成型，遮挡层和分隔层包覆光学镜头A、光学镜头B和镀膜玻璃单体的外沿一圈通过模具一体融合固定。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆级压印生物识别滤光片，其特征是，所述模具包括上模板和下模板，上模板和下模板中心分别设置有注胶槽，上模板的注胶槽内均匀排列有多排上平台，下模板的注胶槽内对应均匀排列有多排下平台，上平台底部中心设置有凹球面，对应下平台表面中心同样设置有凹球面，上平台和下平台间保留有夹紧镀膜玻璃单体的预留空间，上模板上开设有注胶孔，注胶孔连通注胶槽。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆级压印生物识别滤光片，其特征是，所述注胶孔设置于上模板中心位置。

4.根据权利要求2所述的一种晶圆级压印生物识别滤光片，其特征是，所述上模板和下模板表面透明。

5.根据权利要求2所述的一种晶圆级压印生物识别滤光片，其特征是，所述上平台和下平台上的凹球面的曲率相同。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆级压印生物识别滤光片，其特征是，所述光学镀膜层A和光学镀膜层B为AR膜、IR膜或IRCF膜。

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