KR20220107219A - 접합 물품 및 이를 형성하는 방법 - Google Patents

접합 물품 및 이를 형성하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220107219A
KR20220107219A KR1020227020985A KR20227020985A KR20220107219A KR 20220107219 A KR20220107219 A KR 20220107219A KR 1020227020985 A KR1020227020985 A KR 1020227020985A KR 20227020985 A KR20227020985 A KR 20227020985A KR 20220107219 A KR20220107219 A KR 20220107219A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bonding
layer
substrate
laser
conductive layer
Prior art date
Application number
KR1020227020985A
Other languages
English (en)
Inventor
로코 라플뢰르
스테판 리보비치 로구노브
브라이언 닐슨
마크 알레한드로 퀘사다
토머스 미키오 윈
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20220107219A publication Critical patent/KR20220107219A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/08—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of intervening metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B32B7/14—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties applied in spaced arrangements, e.g. in stripes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/206—Laser sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/211—Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/323—Bonding taking account of the properties of the material involved involving parts made of dissimilar metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/324—Bonding taking account of the properties of the material involved involving non-metallic parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B32B37/1292—Application of adhesive selectively, e.g. in stripes, in patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/24—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0008—Electrical discharge treatment, e.g. corona, plasma treatment; wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C03C27/042—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C03C27/046—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts of metals, metal oxides or metal salts only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C04B37/006—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of metals or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/025—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of glass or ceramic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/04—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
    • C04B37/045—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass characterised by the interlayer used
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
    • G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/24—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
    • B32B2037/246—Vapour deposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/28—Multiple coating on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0843—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2551/00—Optical elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/04—Ceramic interlayers
    • C04B2237/06—Oxidic interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/04—Ceramic interlayers
    • C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/72—Forming laminates or joined articles comprising at least two interlayers directly next to each other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/84—Joining of a first substrate with a second substrate at least partially inside the first substrate, where the bonding area is at the inside of the first substrate, e.g. one tube inside another tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

접합 물품은 제1 기판, 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 접합 층을 포함한다. 접합 층은 전도성 층 및 캡핑 층을 포함한다. 제1 기판은 접합 트랙을 따라 연장된 접합 영역에서 제2 기판에 접합된다. 접합 영역은 제1 기판과 제2 기판 사이에 실질적으로 연속적으로 이어진다.

Description

접합 물품 및 이를 형성하는 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 35 U.S.C. § 119 하에, 2019년 11월 25일 자로 출원된 미국 가출원 제62/939,916호의 우선권 주장 출원이고, 상기 가출원은 참조로 전체적으로 여기에 병합된다.
본 개시는 접합 물품 및 접합 물품을 형성하는 방법에 관한 것이다.
유리-대-유리 기판 및 다른 투명 및 불투명 기판의 접합은 미세 유체 응용 분야, 캡슐화 유기 전자 구성요소(예를 들어, 유기 발광 다이오드), 이뿐 아니라 다른 응용 분야에 사용될 수 있다. 기밀 접합(Hermetic bonding)은 기판들 사이의 액체 또는 다른 구성요소를 밀봉할 수 있다. 레이저 접합은 다양한 디바이스에 대한 전기 전도성 및/또는 비-전도성 기밀 접합을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 접합 물품 및 접합 물품을 형성하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 접합 물품은 제1 기판, 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 접합 층을 포함한다. 접합 층은 제1 기판 상에 배치될 수 있는 캡핑 층 및 전도성 층을 포함할 수 있다. 제1 기판은 접합 트랙을 따라 연장된 접합 영역에서 제2 기판에 접합될 수 있다. 접합 영역은 제1 기판과 제2 기판 사이에 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 영역은 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 갭을 밀봉할 수 있으며, 그리고 접합 영역은 접합 트랙에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역은 실질적으로 보이드가 없을 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층의 캡핑 층은 접합 영역에서 제1 기판, 제2 기판, 또는 제1 및 제2 기판에 적어도 부분적으로 분산될 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층의 전도성 층 및 캡핑 층 각각은 접합 영역에서 제1 기판, 제2 기판, 또는 제1 및 제2 기판에 적어도 부분적으로 분산될 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층은 접합 영역에 걸쳐 전도성일 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역에 걸친 접합 층의 저항은 약 10 kΩ 이하일 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 층은 약 100 nm 내지 약 200 nm의 두께를 가질 수 있으며, 그리고 캡핑 층은 약 25 nm 내지 약 75 nm의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 층은 금속 재료를 포함할 수 있으며, 그리고 캡핑 층은 금속 산화물 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층의 금속 재료는 크롬, 니켈, 금, 은, 알루미늄, 텅스텐, 코발트, 철, 티타늄, 몰리브덴, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 그리고 캡핑 층의 금속 산화물 재료는 크롬 산질화물(chromium oxynitride)일 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 층의 갭은 접합 층에 형성된 채널을 정의할 수 있고, 캡핑 층은 접합 층에 형성된 채널에 걸쳐 연장될 수 있으며, 그리고 접합 트랙은 교차점에서 접합 층의 채널을 가로지를 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층에 형성된 채널은 약 0.5 μm 내지 약 20 μm의 폭을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층은 채널에 걸쳐 비 전도성일 수 있다. 일부 실시예에서, 채널에 걸친 접합 층의 저항은 약 10 MΩ 이상일 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 패턴화된 전도성 층을 제1 기판 상에 형성하는 단계, 여기서 패턴화된 전도성 층은 내부에 형성된 갭을 포함함, 및 패턴화된 전도성 층 상에 캡핑 층을 형성하는 단계를 포함한다. 캡핑 층은 패턴화된 전도성 층의 갭에 걸쳐 연장될 수 있다. 패턴화된 전도성 층 및 캡핑 층은 제1 기판 상에 배치된 접합 층을 협력하여 정의할 수 있다. 접합 층은 전도성 층의 갭에 의해 정의된 채널을 포함할 수 있다. 방법은 접합 층 상에 제2 기판을 위치시키는 단계 및 교차점에서 채널을 가로지르는 접합 트랙을 따라 연장된 접합 영역에서, 제1 기판을 제2 기판에 접합하기 위해 레이저 에너지로 접합 층을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 접합 영역은 실질적으로 교차점에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층은 채널에 걸쳐 비-전도성일 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 약 0.5 μm 내지 약 20 μm의 폭을 가진 갭을 포함한 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패턴화된 전도성 층은 약 100 nm 내지 약 200 nm의 두께를 가질 수 있으며, 그리고 캡핑 층은 약 25 nm 내지 약 75 nm의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 패턴화된 전도성 층은 금속 재료를 포함할 수 있으며, 그리고 캡핑 층은 금속 산화물 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 펄스 에너지, 초점, 마킹 속도, 또는 이들의 조합에 의해 펄스 레이저의 레이저 에너지를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 파워 밀도, 노출 시간, 또는 이들의 조합에 의해 연속파 레이저의 레이저 에너지를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가 특징 및 이점, 뿐만 아니라 본 개시의 다양한 실시예의 구조 및 동작은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 본 개시가 여기에 설명된 특정 실시예에 제한되지 않는다는 점에 유의한다. 그러한 실시예는 예시 목적으로만 여기에 제시된다. 추가 실시예는 여기에 포함된 교시에 기초하여 관련 기술(들)의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
여기에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 개시의 실시예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 원리를 설명하고 관련 기술분야의 통상의 기술자(들)이 추가로 본 개시를 만들고 사용하게 하도록 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른, 액체 렌즈 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 일부 실시예에 따른, 도 1의 액체 렌즈 장치의 개략적인 상부 평면도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른, 레이저 접합 구조체의 개략적인 단면도이다.
도 4a 및 4b는 일부 실시예에 따른, 접합 구조체의 예시적인 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy, SEM) 단면도이다.
도 5a, 5b 및 5c는 일부 실시예에 따른, 서로 다른 레이저 접합 조건을 갖는 접합 라인의 예시적인 상부 평면도이다.
도 6a 및 6b는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체의 예시적인 상부 평면도 및 단면도이다.
도 7a 및 7b는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체의 예시적인 SEM 단면도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체의 예시적인 상부 평면도이다.
도 9는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 칼슘 패치 테스트 구조체의 개략적인 상부 평면도이다.
도 10은 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체를 형성하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
본 개시의 특징 및 이점은 도면과 함께 취해질 때 아래에 설명된 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 유사한 참조 부호는 전체에 걸쳐 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한 그리고/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 추가적으로, 일반적으로, 참조 번호의 맨 좌측 숫자는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다. 달리 표시되지 않는 한, 본 개시 전체에 걸쳐 제공된 도면은 축척 도면으로 해석되어서는 아니되어야 한다.
본 명세서는 본 개시의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 예시적이다. 본 개시의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않고, 오히려 여기에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
설명된 실시예(들) 및 명세서에서 "일 실시예", "실시예", "예시적인 실시예" 등에 대한 참조는 설명된 실시예(들)가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예는 특정 특징, 구조, 또는 특성을 반드시 포함하지 않을 수 있음을 나타낸다. 게다가, 그러한 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징, 구조 또는 특성이 실시예와 관련하여 설명될 때, 그러한 특징, 구조 또는 특성을 다른 실시예와 관련하여 영향을 미치는 것은, 명시적으로 설명되든 그러하지 아니하든, 통상의 기술자의 지식 범위 내에 있는 것으로 이해된다.
"아래", "하", "하부", "위", "상", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 하나의 요소 또는 도면에 설명된 것 바와 같이, 또 다른 요소(들) 또는 기능(들)에 대한 특징의 관계를 설명하기 위한 설명의 용이함을 위해 여기서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 추가하여 사용 또는 동작 중인 디바이스의 서로 다른 배향을 포함하도록 의도된다. 장치는 이와 달리 배향될 수 있고(예를 들어, 90 도 또는 다른 배향으로 회전됨), 여기에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 마찬가지로 그에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약" 또는 "실질적으로"는 특정 기술에 기초하여 변할 수 있는 주어진 양의 값을 나타낸다. 특정 기술에 기초하여, "약" 또는 "실질적으로"라는 용어는 예를 들어 값의 1-15% (예를 들어, 값의 ±1%, ±2%, ±5%, ±10%, 또는 ±15%) 내에서 변하는 주어진 양의 값을 나타낼 수 있다.
범위의 끝점을 포함하는 수치 값은 여기에서 "약", "대략" 등의 용어가 앞에 오는 근사치로 표현될 수 있다. 그러한 경우에, 다른 실시예는 특정 수치를 포함한다. 수치가 근사치로 표현되는지 여부에 관계없이, 본 개시에는 두 가지 실시예가 포함된다: 하나는 근사치로 표현되고, 또 다른 하나는 근사치로 표현되지 않는다. 각 범위의 끝점은 또 다른 끝점과 관련하여 그리고 또 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가로 이해될 것입니다.
본 개시의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 개시의 실시예는 또한 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계 판독 가능 매체 상에 저장된 명령어로서 구현될 수 있다. 기계 판독 가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 판독 가능 매체는 ROM(Read Only Memory); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 저장 매체; 광 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 및 다른 것들을 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴 및/또는 명령어는 소정의 액션을 수행하는 것으로 여기에서 설명될 수 있다. 그러나, 그러한 설명은 단지 편의를 위한 것이며 그러한 액션은 실제로 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 비롯된다는 점을 인식하여야 한다.
유리-대-유리 기판 및 다른 투명 및 불투명 기판의 접합은 미세 유체 응용 분야, 캡슐화 유기 전자 구성요소(예를 들어, 유기 발광 다이오드s), 이뿐 아니라 다른 응용 분야에 유용할 수 있다. 기밀 접합은 기판들 사이에 액체 또는 다른 구성요소(예를 들어, 유기 구성요소)를 밀봉할 수 있다. 레이저 접합 공정은 다양한 디바이스에 전기 전도성 및/또는 비-전도성 접합을 제공할 수 있다.
레이저 접합은 접합 레이저로부터 레이저 에너지를 흡수하기 위해 제1 기판과 제2 기판 사이의 접합 층을 사용할 수 있다. 접합 층은 전도성 또는 비-전도성일 수 있다. 기판 중 하나(예를 들어, 제1 기판)는 접합 레이저에 투명할 수 있다. 레이저 에너지를 흡수한 후, 접합 층과 접합 층에 인접한 기판은 접합 레이저의 접합 트랙을 따라 가열될 수 있다. 접합 층의 가열된 영역과 인접한 기판은 연화 또는 용융되어 후속적으로 함께 접합될 수 있다. 그 결과, 접합 층은 제1 기판과 제2 기판 둘 다를 접합할 수 있고 접합 영역에 걸쳐 전도성 또는 비-전도성 접합을 생성할 수 있다. 접합은 공기, 물 또는 다른 잠재적인 반응성 재료로부터 기판들 사이에 밀봉된 액체 또는 다른 구성요소를 보호하기 위해 밀폐될 수 있다. 예를 들어, 접합은 기판들 사이의 액체 또는 다른 구성요소를 기밀하게 밀봉할 수 있다.
레이저 접합 공정을 사용하여 만들어진 전도성 및 비-전도성 접합은 미세 유체 응용 분야, 캡슐화 유기 전자 구성요소(예를 들어, 유기 발광 다이오드), 이뿐 아니라 다른 응용 분야에 유용할 수 있다. 레이저 접합의 한 가지 예시적인 사용은 액체 렌즈 장치에 있다.
예시적인 액체 렌즈 장치
액체 렌즈는 일반적으로 제1 창과 제2 창 사이에 배치된 캐비티 내에 배치된 2개의 비혼합성 액체를 포함한다. 액체가 받는 전기장의 변화는 캐비티 벽에 대한 액체 중 하나의 습윤성을 변화시킬 수 있으며, 이로 인해 두 액체 사이에 형성된 메니스커스(meniscus)의 형상을 변화시키고, 이로써 액체 렌즈의 광학 초점 거리를 변화시킬 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른, 액체 렌즈 장치(100)의 개략적인 단면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 렌즈 본체(102) 및 렌즈 본체(102)에 형성된 캐비티(104)를 포함할 수 있다. 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 캐비티(104) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 액체(106)는 극성 액체 또는 전도성 액체일 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제2 액체(108)는 비극성 액체 또는 절연성 액체일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 제1 액체(106)와 제2 액체(108) 사이의 계면(110)이 렌즈를 형성하도록 서로 다른 굴절률을 가진다. 일부 실시예에서, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 실질적으로 동일한 밀도를 가지고, 이는 (예를 들어, 중력의 결과로서) 액체 렌즈 장치(100)의 물리적 배향을 변경한 결과로서 계면(110)의 형상의 변화를 피하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 계면(110)에서 서로 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 제1 액체(106)와 제2 액체(108) 사이의 접촉 표면이 계면(110)을 정의하도록 서로 실질적으로 비혼합성일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 계면(110)에서 서로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)는 계면(110)을 정의하는 멤브레인(예를 들어, 중합체 멤브레인)에 의해 서로 분리될 수 있다.
계면(110)은 전기습윤을 통해 조정될 수 있다. 전기습윤은 인가된 전기장으로 표면의 습윤 속성 또는 습윤성(예를 들어, 표면과의 접촉을 유지하는 액체의 능력)의 변형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압은 제1 액체(106)와 캐비티(104)의 표면(예를 들어, 여기에 설명된 바와 같이 캐비티(104)의 표면 근처에 위치되고 제1 액체(106)로부터 절연된 전극) 사이에 인가되어, 제 1 액체(106)에 대한 캐비티(104)의 표면의 습윤성을 증가 또는 감소시킬 수 있고 계면(110)의 형상을 변화시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 계면(110) 조정은, 액체 렌즈 장치(100)의 초점 거리 또는 초점을 변화시키는 계면의 형상을 변화시킨다. 예를 들어, 그러한 초점 거리의 변화는 액체 렌즈 장치(100)가 자동 초점 기능을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 계면(110) 조정은 (예를 들어, 액체 렌즈 장치(100)의 구조적 축에 대해 액체 렌즈 장치(100)의 광축을 기울이기 위해) 액체 렌즈 장치(100)의 구조적 축(112)에 대해 계면을 기울인다. 예를 들어, 그러한 기울임은 액체 렌즈 장치(100)가 광학 이미지 안정화(OIS) 기능을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 계면(110) 조정은 이미지 센서, 고정 렌즈 또는 렌즈 스택, 하우징, 또는 액체 렌즈 장치(100)가 포함될 수 있는 카메라 모듈의 다른 구성요소에 대한 액체 렌즈 장치(100)의 물리적 이동 없이 달성될 수 있다.
일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)의 렌즈 본체(102)는 제1 창(114) 및 제2 창(116)을 포함할 수 있다. 그러한 실시예 중 일부에서, 캐비티(104)는 제1 창(114)과 제2 창(116) 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈 본체(102)는 렌즈 본체(102)를 협력하여 형성하는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서, 렌즈 본체(102)는 제1 외부 층 또는 제1 기판(118), 중간층, 또는 제2 기판(120), 및 제2 외부 층 또는 제3 기판(122)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 기판(118)은 가요성 멤브레인일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 제1 기판(118)은 중앙 부분(118B) 및 주변 부분(118A)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 부분(118B)은 제1 창(114)과 일치할 수 있다. 제1 기판(118)은 외부 측면(118C)(예를 들어, 렌즈 본체(102)의 상부 표면) 및 내부 측면(118D)(예를 들어, 제1 액체(106)에 대면함)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기판(120)은, 관통 형성된 보어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(120)은 캐비티(104)를 포함할 수 있다. 제1 기판(118)은 제2 기판(120)의 한 측면(예를 들어, 물체 측면)에 접합될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(118)(예를 들어, 주변 부분(118A))은 접합부(134A)에서 제2 기판(120)에 접합될 수 있다. 접합부(bond, 134A)는 접착 본드, 레이저 본드(예를 들어, 레이저 용접), 또는 캐비티(104) 내에 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)를 유지할 수 있는(예를 들어, 캐비티(104) 내에 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)를 밀봉하거나, 캐비티(104)를 기밀하게 밀봉할 수 있는) 또 다른 적합한 본드일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제3 기판(122)은 (예를 들어, 제1 기판(118)의 대향하는) 제2 기판(120)의 다른 측면(예를 들어, 이미지 측면)에 접합될 수 있다. 예를 들어, 제3 기판(122)은 접합부(134B) 및/또는 접합부(134C)에서 제2 기판(120)에 접합될 수 있으며, 이들 각각은 접합부(134A)에 대해 여기에 기술된 바와 같이 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 층(120)은 제1 외부 층(118)과 제2 외부 층(122) 사이에 배치될 수 있고, 중간 층(120)의 보어는 제1 외부 층(118)과 제2 외부 층(122)에 의해 대향 측면들 상에서 덮일 수 있으며, 캐비티(104)의 적어도 일부는 보어 내에서 정의될 수 있다. 이로써, 캐비티(104)를 덮는 제1 외부 층(118)의 일부는 제1 창(114)의 역할을 하고, 캐비티(104)를 덮는 제2 외부 층(122)의 일부는 제2 창(116)의 역할을 한다.
일부 실시예에서, 캐비티(104)는 중간 층(120)의 보어에 의해 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 캐비티(104)는 캐비티의 적어도 일부의 단면적이 물체 측면(예를 들어, 제1 기판(118))으로부터 이미지 측면(예를 들어, 제3 기판(122))을 향하는 방향으로 구조적 축(112)을 따라 감소하도록 도 1에 도시된 바와 같이 테이퍼링될 수 있다. 예를 들어, 캐비티(104)는 좁은 말단부(105A) 및 넓은 말단부(105B)를 포함할 수 있다. "좁은" 및 "넓은"이라는 용어는 상대적인 용어로 좁은 말단부가 넓은 말단부보다 좁거나 폭 또는 직경이 더 작음을 의미한다. 그러한 테이퍼링된 캐비티(104) 또는 그 일부는 실질적으로 절단된(truncated) 원추형 단면 형상을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 그러한 테이퍼링된 캐비티(104)는 구조적 축(112)을 따라 제1 액체(106)와 제2 액체(108) 사이의 계면(110)의 정렬을 유지하는 것을 도울 수 있다. 다른 실시예에서, 캐비티(104)는, 물체 측면(예를 들어, 제1 기판(118))으로부터 이미지 측면(예를 들어, 제3 기판(122))으로 향하는 방향으로 캐비티(104)의 단면적이 구조적 축(112)을 따라 증가하도록 테이퍼링될 수 있거나, 캐비티(104)의 단면적이 구조적 축(112)을 따라 실질적으로 일정하게 유지되도록 테이퍼링되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 캐비티(104)는 (예를 들어, 액체 렌즈 장치(100)의 구조적 축(112)에 대해) 회전 대칭일 수 있다.
일부 실시예에서, 이미지 광은 제1 창(114)을 통해 액체 렌즈 장치(100)에 들어갈 수 있고, 제1 액체(106)와 제2 액체(108) 사이의 계면(110)에서 굴절될 수 있으며, 그리고 제2 창(116)을 통해 액체 렌즈 장치(100)를 나갈 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)은 이미지 광의 통과를 가능하게 하기에 충분한 투명도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)은 중합체, 유리, 세라믹, 유리 세라믹 재료 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)의 외부 표면은 실질적으로 평면일 수 있다. 이로써, 액체 렌즈 장치(100)가 (예를 들어, 계면(110)을 통과하는 이미지 광을 굴절시킴으로써) 렌즈로서 기능할 수 있다 하더라도, 액체 렌즈 장치(100)의 외부 표면은 고정 렌즈의 외부 표면처럼 곡선화되는 것과 대조적으로 평평할 수 있다. 그러한 평면 외부 표면은 액체 렌즈 장치(100)를 광학 조립체(예를 들어, 렌즈 스택)로 통합하는 것을 덜 어렵게 만들 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)의 외부 표면은 곡선화된다(예를 들어, 오목하거나 볼록함). 이로써, 액체 렌즈 장치(100)는 일체형 고정 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 층(120)은 금속, 중합체, 유리, 세라믹, 유리 세라믹 재료 등을 포함할 수 있다. 이미지 광이 중간 층(120)의 보어(예를 들어, 캐비티(104))를 통과할 수 있기 때문에, 중간 층(120)은 투명하거나 투명하지 않을 수 있다.
액체 렌즈 장치(100)의 렌즈 본체(102)가 제1 외부 층(118), 중간 층(120), 및 제2 외부 층(122)을 포함하는 것으로 설명되지만, 다른 실시예가 본 개시 내용에 포함된다. 예를 들어, 일부 다른 실시예에서, 하나 이상의 층은 생략될 수 있다. 예를 들어, 중간 층(120)의 보어는 중간 층(120)을 완전하게 통하여 연장되지 않는 블라인드 홀(blind hole)로서 구성될 수 있고, 제2 외부 층(122)은 생략될 수 있다.
일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 제1 액체(106)와 전기적으로 도통하는 공통 전극(124)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 액체 렌즈 장치(100)는 캐비티(104)의 측벽(140) 상에 배치되고 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)로부터 절연된 구동 전극(126)을 포함할 수 있다. 서로 다른 전압은, 여기에 설명된 바와 같이, 계면(110)의 형상을 변화시키기 위해 공통 전극(124) 및 구동 전극(126)에 공급될 수 있다(예를 들어, 공통 전극(124)과 구동 전극(126) 사이에 서로 다른 전위가 공급될 수 있음).
일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 전도성 층(128)을 포함할 수 있고, 전도성 층의 적어도 일부는 캐비티(104) 내에 배치되고 그리고/또는 캐비티(104)의 측벽(140)의 적어도 일부를 정의한다. 예를 들어, 전도성 층(128)은 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)을 중간 층(120)에 접합하기 전에 중간 층(120)에 적용된 전도성 코팅을 포함할 수 있다. 전도성 층(128)은 금속 재료, 전도성 중합체 재료, 또 다른 적합한 전도성 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전도성 층(128)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있고, 이들의 일부 또는 모두는 전도성일 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(128)은 공통 전극(124) 및/또는 구동 전극(126)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 전도성 층(128)은 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)을 중간 층(120)에 접합하기 전에 중간 층(120)의 전체 외부 표면에 실질적으로 적용될 수 있다. 전도성 층(128)을 중간 층(120)에 적용한 다음, 전도성 층(128)은 다양한 전도성 요소(예를 들어, 공통 전극(124), 구동 전극(126), 및/또는 다른 전기 디바이스)로 분할될 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 공통 전극(124)과 구동 전극(126)을 서로로부터 분리(예를 들어, 전기적으로 분리)하기 위해 전도성 층(128)에 하나 이상의 스크라이브(130)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스크라이브(130A)는 포토리소그래피 공정, 레이저 공정(예를 들어, 레이저 절제), 또는 또 다른 적합한 스크라이브 공정에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스크라이브(130)는 전도성 층(128)에 갭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스크라이브(130A)는 약 5μm, 약 10μm, 약 15μm, 약 20μm, 약 25μm, 약 30μm, 약 35μm, 약 40μm, 약 45μm, 약 45μm, 약 50μm, 또는 나열된 값으로 정의된 임의의 범위의 폭을 갖는 갭일 수 있다. 스크라이브(130)는 전도성 층(128)에 형성된 갭 또는 채널로서 구성될 수 있으며, 이는 여기에 설명된 바와 같은 레이저 접합 공정을 위한 접합 층의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 캐비티(104) 내부의 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)를 밀봉하는데 사용되는 접합 트랙은 스크라이브(130)와 교차할 수 있고, 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)은 스크라이브에 걸쳐 유지될 수 있다.
전도성 층(128)이 도 1을 참조하여 중간 층(120)에 적용된 후 분할되는 것으로 설명되지만, 다른 실시예가 본 개시내용에 포함된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전도성 층(128)은 중간 층(120)에 적용되는 동안 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 마스크는 전도성 층(128)을 적용하기 전에 중간 층(120)에 적용될 수 있어서, 전도성 층(128)의 적용 시, 마스크에 의해 덮인 중간 층(120)의 마스킹된 영역은 전도성 층(128)의 갭에 대응할 수 있고, 마스크를 제거할 시에는 전도성 층(128)에 갭이 형성된다.
일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 캐비티(104) 내에 배치된 절연 층(132)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연 층(132)은 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)을 중간 층(120)에 접합하기 전에 중간 층(120)에 적용된 절연 코팅을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 층(132)은 제2 외부 층(122)을 중간 층(120)에 접합한 후, 그리고 제1 외부 층(118)을 중간 층(120)에 접합하기 전에 전도성 층(128) 및 제2 창(116)에 적용된 절연 코팅을 포함할 수 있다. 이로써, 절연 층(132)은 캐비티(104)(예를 들어, 구동 전극(126)) 및 제2 창(116) 내의 전도성 층(128)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 층(132)은 여기에 설명된 바와 같이 제2 창(116)을 통한 이미지 광의 통과를 가능하게 하기에 충분히 투명할 수 있다. 절연 층(132)은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 파릴렌(parylene), 또 다른 적합한 중합체 또는 비-중합체 절연 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 절연 층(132)은 소수성 재료를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 절연 층(132)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이들의 일부 또는 모두는 절연성일 수 있다.
일부 실시예에서, 절연 층(132)은 구동 전극(126)의 적어도 일부(예를 들어, 캐비티(104) 내에 배치된 구동 전극의 일부)를 덮어 제1 액체(106) 및 제2 액체(108)를 구동 전극(126)으로부터 절연할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 공통 전극(124)의 적어도 일부는 캐비티(104) 내에 배치될 수 있고 절연 층(132)에 의해 덮이지 않을 수 있다. 이로써, 공통 전극(124)은 여기에 설명된 바와 같이 제1 액체(106)와 전기적으로 도통할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 층(132)은 캐비티(104)에 소수성 표면층을 포함할 수 있다. 그러한 소수성 표면 층은 (예를 들어, 비-극성 제2 액체(108)와 소수성 재료 사이의 인력에 의해) 캐비티(104)의 하부 부분 내에서 제2 액체(108)를 유지하는 것을 도울 수 있고/있거나 계면(110)의 주변이 소수성 표면 층을 따라 (예를 들어, 전기습윤에 의해) 이동하게 하여 여기에 설명된 바와 같이 계면(110)의 형상을 변화시킬 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른, 제1 외부 층(118)을 통해 바라 본, 도 1에 도시된 액체 렌즈 장치(100)의 개략적인 상부 평면도를 예시한다. 도 2의 명확성을 위해, 일부 예외를 제외하고 접합(예를 들어, 134A, 134B, 134C)은 일반적으로 점선으로 표시되고 스크라이브(예를 들어, 130, 130A, 130B, 130C, 130D, 130E)는 일반적으로 굵은 선으로 표시되며, 그리고 다른 특징은 일반적으로 얇은 선으로 표시된다.
일부 실시예에서, 공통 전극(124)은 스크라이브(130A)와 액체 렌즈 장치(100)의 외부 에지 사이에 정의된다. 공통 전극(124)의 일부는 절연 층(132)에 의해 노출되어(uncovered) 공통 전극(124)이 여기에 설명된 바와 같이 제1 액체(106)와 전기적으로 도통될 수 있다. 일부 실시예에서, 접합부(134A)는 전기적 연속성이 접합부 내부(예를 들어, 캐비티(104) 내부 및/또는 접합부와 스크라이브(130A) 사이)의 전도성 층(128) 일부와 접합부 외부(예를 들어, 캐비티(104) 외부 및/또는 접합부 외부)의 전도성 층(128) 일부 사이에서 유지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접합부(134A)는 여기에서 설명된 바와 같이 연질(soft) 레이저 접합으로서 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 제1 외부 층(118)에 하나 이상의 절개부(136)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 액체 렌즈 장치(100)는 제1 절개부(136A), 제2 절개부(136B), 제3 절개부(136C), 및 제4 절개부(136D)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절개부(136)는 제1 외부 층(118)이 제거되어 전도성 층(128)을 노출시키는 액체 렌즈 장치(100)의 일부를 포함할 수 있다. 이로써, 절개부(136)는 공통 전극(124)에 대한 전기적 연결을 가능하게 할 수 있고, 절개부에서 노출된 전도성 층(128)의 영역은 제어기, 프로세서, 드라이버, 또는 렌즈 또는 카메라 시스템의 또 다른 구성요소에 대한 액체 렌즈 장치(100)의 전기적 연결을 가능하게 하는 접촉부의 역할을 할 수 있다.
절개부(136)가 액체 렌즈 장치(100)의 코너에 위치되는 것으로 여기에서 설명되지만, 다른 실시예가 본 개시 내용에 포함된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 하나 이상의 절개부(136)는 액체 렌즈 장치(100)의 외주의 내부(inboard) 및/또는 액체 렌즈 장치(100)의 하나 이상의 에지를 따라 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 구동 전극(126)은 복수의 구동 전극 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 전극(126)은 제1 구동 전극 세그먼트(126A), 제2 구동 전극 세그먼트(126B), 제3 구동 전극 세그먼트(126C), 및 제4 구동 전극 세그먼트(126D)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 구동 전극 세그먼트(126A-126D)는 캐비티(104)의 측벽(140) 주위에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다. 예를 들어, 각각의 구동 전극 세그먼트는 캐비티(104)의 측벽(140)의 약 1/4 또는 1사분면을 차지할 수 있다. 일부 실시예에서, 인접한 구동 전극 세그먼트(126A-126D)는 스크라이브에 의해 서로 분리된다. 예를 들어, 제1 구동 전극 세그먼트(126A) 및 제2 구동 전극 세그먼트(126B)는 스크라이브(130B)에 의해 서로 분리될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제2 구동 전극 세그먼트(126B) 및 제3 구동 전극 세그먼트(126C)는 스크라이브(130C)에 의해 서로 분리된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제3 구동 전극 세그먼트(126C) 및 제4 구동 전극 세그먼트(126D)는 스크라이브(130D)에 의해 서로 분리된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제4 구동 전극 세그먼트(126D) 및 제1 구동 전극 세그먼트(126A)는 스크라이브(130E)에 의해 서로 분리된다. 다양한 스크라이브(130)는 스크라이브(130A)를 참조하여 여기에서 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 다양한 전극 세그먼트 사이의 스크라이브는 캐비티(104)를 넘어 액체 렌즈 장치(100)(미도시)의 후 측면 상으로 연장된다. 그러한 구성은 서로 인접한 구동 전극 세그먼트(126A-126D)의 전기적 분리를 보장할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 그러한 구성은 각각의 구동 전극 세그먼트(126A-126D)가 여기에 설명된 바와 같이 전기적 연결을 위한 대응하는 접촉을 가질 수 있게 할 수 있다.
구동 전극(126)이 4개의 구동 전극 세그먼트(126A-126D)로 분할되는 것으로 여기에서 설명되지만, 다른 실시예가 본 개시 내용에 포함된다. 일부 다른 실시예에서, 구동 전극(126)은 단일 구동 전극(예를 들어, 실질적으로 캐비티(104)의 둘러싼(circumscribing) 측벽(140))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 단일 구동 전극을 포함하는 액체 렌즈는 초점 거리를 변경할 수 있지만, 계면을 기울일 수는 없다(예를 들어, 자동 초점 전용 액체 렌즈). 일부 다른 실시예에서, 구동 전극(126)은 2개, 3개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 그 초과의 구동 전극 세그먼트로 분할될 수 있다(예를 들어, 캐비티(104)의 측벽(140)에 대해 실질적으로 균일하게 분포됨).
일부 실시예에서, 접합부(134B) 및/또는 접합부(134C)는 각각의 접합부 내부의 전도성 층(128)의 일부와 각각의 접합부 외부의 전도성 층의 일부 사이에 전기적 연속성이 유지되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치(100)는 제2 외부 층(122)에 하나 이상의 절개부(136)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액체 렌즈 장치(100)는 제1 외부 층(118)에서, 제2 외부 층(122)에서, 도 2에 도시된 유사한 절개부(136A-136D)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절개부(136)는 제2 외부 층(122)이 제거되어 전도성 층(128)을 노출시키는 액체 렌즈 장치(100)의 일부를 포함할 수 있다. 이로써, 절개부(136)는 구동 전극(126)에 대한 전기적 연결을 가능하게 할 수 있고, 절개부(136)에서 노출된 전도성 층(128)의 영역은 제어기, 프로세서, 드라이버, 또는 렌즈 또는 카메라 시스템의 또 다른 구성요소에 대한 액체 렌즈 장치(100)의 전기적 연결을 가능하게 하는 접촉부의 역할을 할 수 있다.
(예를 들어, OIS 기능을 위해) 액체 렌즈 장치(100)의 계면를 기울이기 위해 서로 다른 구동 전극 세그먼트에 서로 다른 구동 전압이 공급될 수 있다. 예를 들어, 기울어진 계면(110)은 액체 렌즈 장치(100)의 광축(예를 들어, 계면(110)의 광축)과 액체 렌즈 장치(100)의 구조적 축(112) 사이에 각도가 형성되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 그러한 각도는 기계적 경사각으로 지칭될 수 있고, 액체 렌즈 장치(100)의 광학적 경사각은 기계적 경사각 및 제1 액체(106)와 제2 액체(108) 사이의 굴절률 차이(Δn)에 기초하여 결정될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 구동 전압은 단일 구동 전극에 공급될 수 있거나, 동일한 구동 전압은 각 구동 전극 세그먼트에 공급되어 액체 렌즈 장치(100)의 계면(110)을 구조적 축(112)에 대해 실질적으로 구면 배향으로 유지하고 (예를 들어, 자동 초점 기능을 위해), 그리고/또는 구조적 축(112)과 정렬된 광축을 유지할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)은 도 1에 도시된 바와 같이 주변 부분(118A), 중앙 부분(118B), 외부 측면(118C), 및 내부 측면(118D)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 부분(118A)은 중앙 부분(118B)의 외측으로 측방향으로(또는 구조적 축(112)으로부터 더 멀리) 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 부분(118B)은 제1 창(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중앙 부분(118B)은 캐비티(104) 위에 적어도 부분적으로 놓일 수 있고, 이에 의해 제1 외부 층(118)의 중앙 부분(118B)의 적어도 일부는 제1 창(114)의 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)의 주변 부분(118A)은 여기에 설명된 바와 같이 중간 층(120)에(예를 들어, 접합부(134A)에서) 접합될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)은 모놀리식 또는 단일체(예를 들어, 유리 기판과 같은 단일 재료 부분으로 형성됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 부분(118A) 및 중앙 부분(118B) 각각은 모놀리식 제1 외부 층(118)의 일부일 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)은 박형 영역 또는 멤브레인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박형 영역은 제1 외부 층(118)의 주변 부분(118A) 및/또는 중앙 부분(118B)보다 더 낮은 강성을 가질 수 있으며, 이는 제1 창(114)이 여기에 설명된 바와 같이 이동하거나 확장(예를 들어, 축방향으로 병진 운동)하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 박형 영역은 제1 창(114) 및/또는 캐비티(104)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 환형 박형 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 부분(118B)은 박형 영역 또는 멤브레인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박형 영역은 도 1에 도시된 바와 같이, 중간 층(120)의 보어와 연통하여 보어 및 박형 영역이 협조적으로 캐비티(104)를 정의할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)의 중앙 부분(118B)은 제1 창(114)이 주변 부분(118A)에 대해 축 방향으로 병진이동할 수 있게 한다. 예를 들어, 주변 부분(118A)에 비해 중심 부분(118B)의 박형 영역의 감소된 강성은 제1 외부 층(118)이 박형 영역(예를 들어, 중앙 부분(118B))에서 구부러지거나 휘어지는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러한 구부림 또는 휘어짐은, 예를 들어, (예를 들어, 온도의 증가 또는 감소의 결과로서) 캐비티(104) 내의 제1 액체(106) 및/또는 제2 액체(108)의 팽창 또는 수축에 의해, 제1 외부 층(118)에 대한 물리적 충격에 의해, 또는 (예를 들어, 캐비티(104) 내부 또는 외부로부터) 제1 외부 층(118) 상에 가해지는 또 다른 힘에 의해, 야기될 수 있다. 중앙 부분(118B) 및 제1 창(114)의 그러한 구부림 또는 휘어짐은 제1 창(114)의 곡률의 변화로 인한 액체 렌즈 장치(100)의 광학 파워(예를 들어, 초점 길이 또는 초점)의 변화를 야기할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)의 주변 부분(118A)의 두께는 중앙 부분(118B) 및/또는 제1 창(114)의 두께와 실질적으로 동일하다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 주변 부분(118A) 및 중앙 부분(118B) 및/또는 제1 창(114)의 실질적으로 균일한 두께는 중앙 부분(118B) 및/또는 제1 창(114)을 얇게 하지 않고(예를 들어, 중앙 부분 및/또는 제1 창의 두께를 감소시키기 위한 에칭, 글라이딩 또는 폴리싱 없이) 제1 외부 층(118)이 실질적으로 평평한 재료 시트로부터 형성되는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러한 박형 단계를 피하는 것은 제1 창(114)의 표면 품질을 유지하는데 도움이 될 수 있으며, 이는 박형 창 영역을 갖는 액체 렌즈에 비해 액체 렌즈 장치(100)의 이미지 품질을 개선할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 그러한 박형 단계를 피하는 것은 박형화된 창 영역을 갖는 액체 렌즈와 비교하여 제1 외부 층(118)을 제조하는데 수반되는 단계의 수를 감소시킬 수 있고, 이에 의해 액체 렌즈 장치(100)의 생산을 단순화할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 외부 층(118)의 두께는 약 25 μm 내지 약 250 μm 일 수 있다. 예를 들어, 중앙 부분(118B) 및/또는 제1 창(114)은 약 25 μm 내지 약 50 μm의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 캐비티(104)는 제1 외부 층(118)과 제2 창(116) 사이에서 연장되는 측벽(140)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 측벽(140)은 중간 층(120)의 보어(예를 들어, 보어의 벽) 및/또는 전도성 층(128)(예를 들어, 보어의 벽의 일부 상에 배치된 전도성 층의 일부)에 의해 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 측벽(140)은 (예를 들어, 축 방향으로 캐비티(104)의 측벽을 따라) 직선일 수 있다. 예를 들어, 축 방향에서 측벽의 전체 높이를 따라 측정된 선형으로부터 측벽(140)의 편차는, 최대 약 50 μm, 최대 약 40 μm, 최대 약 30 μm, 최대 약 20 μm, 최대 약 10 μm, 최대 약 5 μm, 또는 나열된 값에 의해 정의된 임의의 범위이다.
액체 렌즈 장치(100)가 여기에서 전기습윤 기반 액체 렌즈를 포함하는 것으로 설명되지만, 다른 실시예가 본 개시 내용에 포함된다. 일부 실시예에서, 액체 렌즈 장치는 가변 초점 렌즈를 포함하고, 가변 초점 렌즈는 액체 렌즈(예를 들어, 액체 렌즈 장치(100)를 참조하여 설명된 바와 같은 전기습윤 기반 액체 렌즈), 정수(hydrostatic) 유체 렌즈(예를 들어, 유체를 주입 또는 인출함으로써 및/또는 유체 렌즈에 외력을 인가함으로써, 예를 들어 가변적인 곡률을 갖는 가요성 멤브레인 내에 배치된 유체 또는 중합체 재료를 포함함), 액정 렌즈, 또는 (예를 들어, 이미지 센서에 대해 렌즈 어셈블리를 병진이동함, 기울임 또는 이동함 없이) 변경될 수 있는 초점 거리를 가진 또 다른 타입의 렌즈일 수 있다.
예시적인 전기 전도성 기밀 접합
일부 실시예에서, 액체 렌즈의 제1 기판은 레이저 접합에 의해 제2 기판에 접합되어 캐비티의 액체를 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)할 수 있다. 일부 실시예에서, 경질(hard) 레이저 접합이 형성되어 구조체를 접합하고 분리된 비-전도성 접합 영역을 형성할 수 있다. 경질 레이저 접합은 구조체를 접합하기 위해 더 높은 레이저 에너지를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 경질 레이저 접합 공정은 약 10 μm 빔 스폿, 약 100 mm/s 마킹 속도 및 약 80 kHz 반복률을 갖는 펄스 레이저에 대해 약 30 mW 내지 약 50 mW의 레이저 파워를 사용하여 수행될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 연질 레이저 접합이 형성되어 구조체를 접합하고 비-분리, 전도성 접합 영역을 형성할 수 있다. 연질 레이저 접합은 구조체를 접합하기 위해 더 낮은 레이저 파워 밀도(예를 들어, 동일한 스폿 크기 및/또는 동일한 병진이동 속도를 갖는 더 낮은 레이저 에너지)를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 연질 레이저 접합 공정은 약 10 μm 빔 스폿, 약 100 mm/s 마킹 속도 및 약 80 kHz 반복률을 갖는 펄스 레이저에 대해 약 20 mW 내지 약 25 mW의 레이저 파워를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 펄스 레이저의 레이저 파워 밀도 및 노출 시간은 레이저 펄스 에너지, 초점, 마킹 속도, 또는 이들의 조합을 조정함으로써 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 연속파 레이저가 사용되어 연질 레이저 접합을 형성할 수 있다. 그러한 실시예의 일부에서, 연속파 레이저의 파워는 레이저 파워 밀도, 노출 시간, 또는 이들의 조합을 조정함으로써 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 연속파 레이저는 스폿이 없거나 실질적으로 없는 레이저 접합 트랙을 형성하고/하거나 레이저 접합의 기밀성을 개선시킬 수 있다.
경질 레이저 접합은 (예를 들어, 여기에 설명된 바와 같이 액체 렌즈 메니스커스를 조작하는데 사용될 수 있는 다양한 전극을 형성하기 위해) 금속 패턴에서 전기적 분리를 위한 액체 렌즈 패키지에 사용될 수 있다. 그러나, 그러한 경질 접합은 찢어진 금속 계면 벽 토폴로지를 초래할 수 있고, 날카로운 돌기를 (예를 들어, 높은 국부 전기장으로부터) 형성할 수 있으며, 그리고/또는 불균일한 패키지 간(package-to-package) 동작, 히스테리시스, 낮은 신뢰성 및/또는 낮은 수율에 기여한다. 경질 접합은 또한 금속 필름을 제거하고 입자 크기의 불균일한 범위를 생성할 수 있으며, 이는 불균일한 패키지 간 동작을 유발할 수 있다. 경질 레이저 접합은 단일 액체 렌즈 패키지 상에 개별 금속 패턴을 생성하기 위해 더 큰 레이저 에너지 및 시간도 필요로 할 수 있으며(예를 들어, 대체 패턴화 공정과 비교하여), 이로 인해 제품 출력 및 대량 제조를 제한할 수 있다.
일부 실시예에서, 연질 레이저 접합은 구조체를 접합하고 기밀 및/또는 전도성 접합 영역을 형성하기 위해 연질 레이저 접합 공정에서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 연질 레이저 접합은 개선된 금속 계면 토폴로지를 가질 수 있고 (예를 들어, 경질 레이저 접합과 비교하여) 제1 기판과 제2 기판 사이에서 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있다. 일부 실시예에서, 연질 레이저 접합은 (예를 들어, 하드 레이저 접합과 비교하여) 액체 렌즈 패키지 간 균일성, 히스테리시스, 신뢰성 및 수율을 개선할 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴화된 갭을 갖는 연질 레이저 접합은 하나 이상의 패턴화 공정을 사용하여 금속 패턴을 생성할 수 있으며, 이는 제품 출력 및/또는 대량 제조를 개선할 수 있다. 일부 실시예에서, 연질 레이저 접합은 레이저 다이싱(dicing) 공정을 사용하여 웨이퍼로부터 개별 액체 렌즈를 다이싱하는 것을 가능하게 하기에 충분한 투과(예를 들어, 하나 이상의 패턴화 공정을 사용하여 형성된 패턴화된 갭을 걸친 접합 트랙 및/또는 액체 렌즈 패키지의 주변에서)를 생성할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른, 레이저 접합 구조체(300)의 개략적인 단면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 레이저 접합 구조체(300)는 하부 기판(320), 접합 층(340), 및 상부 기판(360)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 기판(320)의 재료는 금속, 반도체, 중합체, 유리, 세라믹, 유리-세라믹 재료 등을 포함하는 중간 층(120)과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 기판(320)은 투명하거나 투명하지 않을 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 하부 기판(320)은 상부 기판(360)과 동일하거나 상이한 재료일 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 기판(320)은 약 0.3 mm 내지 약 1.0 mm 또는 이와 유사한 두께를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하부 기판(320)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층(340)은 하부 기판(320)과 상부 기판(360) 사이에 배치될 수 있다. 접합 층(340)은 상부 기판(360)을 통과하는 레이저 에너지를 흡수하고, 이로 인해 국부적인 가열 영역을 생성하여 국부적인 가열 영역에 근접하여 상부 기판(360) 및 하부 기판(320)을 연화 및/또는 용융시키고, 국부적인 가열 영역에 근접하여 상부 기판(360)과 하부 기판(320)을 접합할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층(340)은 약 100 nm 내지 약 250 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 접합 층(340)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이들의 일부 또는 모두는 레이저 에너지를 흡수할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층(340)은 전도성 층 및 캡핑 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층(340)은 복수의 전도성 층 및/또는 복수의 캡핑 층(예를 들어, 교호적인 스택으로 배열될 수 있는 제1 전도성 층, 제1 캡핑 층, 제2 전도성 층, 및 제2 캡핑 층)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 층(340)은 전도성 층(328) 및 캡핑 층(332)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 하부 기판(320) 상에 배치될 수 있고 캡핑 층(332)은 전도성 층(328) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전도성 층(328)은 하부 기판(320)과 캡핑 층(332) 사이에 위치될 수 있다. 전도성 층(328)은 금속 재료, 전도성 중합체 재료, 또 다른 적합한 전도성 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 코발트(Co), 철(Fe), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 이들의 합금, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 약 100 nm 내지 약 200 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 100 nm보다 얇은 두께를 갖는 전도성 층(328)은 충분히 전도되지 않을 수 있고(특히 레이저 접합 후), 200 nm보다 두꺼운 두께를 갖는 전도성 층(328)은 접합 공정 후에 추가 응력을 도입할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 접합 레이저의 파장에서 레이저 에너지를 흡수하기에 충분히 불투명할 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 약 355 nm의 파장에서 레이저 에너지를 흡수할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 전도성 층(328)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이들의 일부 또는 모두는 전도성일 수 있다.
일부 실시예에서, 캡핑 층(332)은 전도성 층(328)에 적용된 절연 코팅을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑 층(332)의 두께는 (예를 들어, 접합 레이저의 파장에서) 반사 방지 코팅으로서 작용할 수 있으며, 이는 접합 층(340)에서 (예를 들어, 접합 레이저로부터의) 레이저 에너지를 제한하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑 층(332)은 약 25 nm 내지 약 75 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑 층(332)은 접합 레이저 빔의 통과를 가능하게 하기에 충분히 투명할 수 있다. 캡핑 층(332)은 산화물 및/또는 질화물 재료(예를 들어, 크롬 산질화물(CrON), 실리콘 질화물(SiN), 또는 또 다른 적합한 금속, 비-금속, 또는 반도체 산화물 재료), 중합체 재료(예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 파릴렌, 또는 또 다른 적합한 중합체 재료), 비-중합체 재료, 또 다른 적합한 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 캡핑 층(332)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이들의 일부 또는 모두는 절연성일 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 층(328) 및/또는 캡핑 층(332)은 하부 기판(320) 상에 증착된 연속 층 블랭킷(blanket)일 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328) 및/또는 캡핑 층(332)은 하부 기판(320) 상에 패턴화될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 여기에 설명된 바와 같이 채널을 형성하는 패턴화된 갭을 가지도록 패턴화될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 캡핑 층(332)은 또한 여기에 설명된 바와 같이 패턴화된 갭에 걸쳐 증착될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328) 및/또는 캡핑 층(332)은 물리적 기상 증착(PVD), 화학적 기상 증착(CVD), 다른 이용 가능한 방법, 또는 이들의 조합에 의해 하부 기판(320) 상에 증착될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(328)은 e-빔 증발, 스퍼터링, 또는 다른 이용 가능한 증착 방법에 의해 하부 기판(320) 상에 증착될 수 있다.
일부 실시예에서, 상부 기판(360)의 재료는 예를 들어, 중합체, 유리, 세라믹, 유리 세라믹 재료 등을 포함하는 제1 외부 층(118) 및/또는 제2 외부 층(122)과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 기판(360)은 접합 레이저 빔의 통과를 가능하게 하기에 충분한 투명도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 기판(360)은 약 25 μm 내지 약 250 μm의 두께를 가질 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 상부 기판(360)은 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상부 기판(360)은 접합 층(340)의 상부 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 레이저 빔은 접합 층(340)을 조사하기 위해 상부 기판(360)을 관통할 수 있다. 접합 층(340)은 레이저 에너지를 흡수하고 상부 기판(360)과 하부 기판(320)을 함께 접합할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 기판(360) 및 하부 기판(320)은 경질 레이저 접합에 의해 함께 결합될 수 있고, 이에 의해 접합 층(340)은 경질 접합 영역에 걸쳐 연속적인 전도성 경로를 가질 수 없다. 일부 실시예에서, 상부 기판(360) 및 하부 기판(320)은 연질 레이저 접합에 의해 함께 접합될 수 있고, 이에 의해 접합 층(340)은 연질 접합 영역에 걸친 연속적인 전도성 경로를 가질 수 있다.
도 4a 및 4b는 일부 실시예에 따른, 경질 레이저 접합 및 연질 레이저 접합 각각을 포함하는 접합 구조체(400A 및 400B)의 예시적인 주사 전자 현미경(SEM) 단면도를 도시한다. 접합 구조체(400A 및 400B)를 위한 접합 레이저의 접합 트랙은 도 4a 및 4b의 평면에 수직인 방향으로(예를 들어, y-축을 따라) 연장될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 접합 구조체(400A)는 일부 실시예에 따라 상부 기판(460A), 접합 층(440A), 및 경질 레이저 접합에 의해 접합 층(440A)을 통해 상부 기판(460A)에 접합된 하부 기판(420A)을 포함할 수 있다. 접합 층(440A)은 접합 영역(441A), 변환(transition) 영역(443A), 및 비-접합 영역(445A)을 포함할 수 있다. 비-접합 영역(445A)은 접합 층(446A)의 제1 부분, 및 상부 기판(460A)과 접합 층(446A)의 제1 부분 사이의 제1 갭(448A)을 포함할 수 있다. 제1 갭(448A)은 상부 기판(460A)이 접합 층(440A) 상에 위치된 후에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 갭(448A)은 상부 기판(460A)이 접합 층(440A) 상에 위치될 때 그리고 상부 기판(460A)이 하부 기판(420A)에 접합되기 전에 형성된 에어 갭일 수 있다. 제1 갭(448A)은 후속 접합 공정 동안 상부 기판(460A) 및 하부 기판(420A)을 접합하기 위해 접합 영역(441A)에서 폐쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 갭(448A)은 상부 기판(460A)과 접합 층(440A) 사이에 약 10 nm 내지 약 100 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
변환 영역(443A)에서, 접합 층(444A)의 제2 부분은 상부 기판(460A) 및 하부 기판(420A)을 접합할 수 있다. 변환 영역(443A)은 상부 기판(460A)과 접합 층(444A)의 제2 부분 사이에 갭을 가지지 않을 수 있다. 예를 들어, 접합 층(444A)의 제2 부분은 변환 영역(443A)에서 상부 기판(460A)과 직접 접촉할 수 있다. 변환 영역(443A)의 접합 층(444A)은 레이저 경질 접합 공정 후에 날카로운 요철(asperities)을 갖는 토폴로지를 포함할 수 있다.
접합 영역(441A)에서, 레이저 경질 접합은 상부 기판(460A) 및 하부 기판(420A)을 함께 접합할 수 있다. 접합 층(442A)의 제3 부분은 상부 기판(460A) 및 하부 기판(420A)으로 분산될 수 있고, 접합 영역(441A)은 상부 기판(460A)과 접합 층(442A) 사이에 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층(440A)의 전도성 요소는 접합 영역(441A)에서 상부 기판(460A) 및 하부 기판(420A)으로 확산될 수 있고, 이에 의해 접합 영역(441A)은 전도성이 아닐 수 있다. 접합 층(440A)은 레이저 경질 접합 공정 후에 (예를 들어, 접합 영역(441A)에 걸쳐) 연속적인 전도성 경로를 형성하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 경질 레이저 접합을 갖는 접합 층(440A)은 경질 레이저 접합에 걸쳐(예를 들어, 레이저 접합의 대향 측면 상의 접합 층(440A)의 대향 부분들 사이에서) 약 10 MΩ 이상의 저항을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 접합 구조체(400B)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 상부 기판(460B), 접합 층(440B), 및 연질 레이저 접합에 의해 접합 층(440B)과 접합된 하부 기판(420B)을 포함할 수 있다. 접합 층(440B)은 접합 영역(441B) 및 비-접합 영역(445B)을 포함할 수 있다. 비-접합 영역(445B)은 접합 층(446B)의 제4 부분 및 제2 갭(448B)을 포함할 수 있다. 제2 갭(448B)은 상부 기판(460B)이 접합 층(440B) 상에 위치된 후에 형성될 수 있다. 제1 갭(448B)에 대한 상기 논의는 제2 갭(448B)에 적용될 수 있다. 제2 갭(448B)은 후속 접합 공정 동안 상부 기판(460B) 및 하부 기판(420B)을 접합하기 위해 접합 영역(441B)에서 폐쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 갭(448B)은 상부 기판(460B)과 접합 층(440B) 사이에 약 10 nm 내지 약 100 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
접합 영역(441B)에서, 연질 레이저 접합은 상부 기판(460B)과 하부 기판(420B)을 함께 접합할 수 있다. 접합 영역(441B)은 상부 기판(460B)과 하부 기판(420B) 사이에 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)을 형성할 수 있다. 접합 층(442B)의 제5 부분은 연질 레이저 접합 공정 후에 상부 기판(460B)과 하부 기판(420B) 사이에서 연속적으로 이어질 수 있다. 접합 층(440B)의 저항은 연질 레이저 접합 공정 후에 접합 영역(441B)에 걸쳐 주목할만한 변화를 가질 수 없다. 접합 층(440B)은 (예를 들어, 레이저 접합의 대향 측면 상의 접합 층(440B)의 대향 부분들 사이에서) 연속적인 전도성 경로를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 연질 접합을 갖는 접합 층(440B)은 약 10 kΩ, 20 kΩ, 30 kΩ, 40 kΩ, 50 kΩ, 60 kΩ, 70 kΩ, 80 kΩ, 90 kΩ, 또는 100 kΩ 이하의 저항을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 도 1-2에 도시된 바와 같은 접합(134A-C) 중 하나 이상은 레이저 연질 접합의 양쪽 측면들 사이에 연속적인 전도성 경로를 유지하기 위해 연질 레이저 접합을 포함할 수 있다.
도 5a, 5b 및 5c는 일부 실시예에 따라, 서로 다른 레이저 접합 조건을 사용하여 형성된 접합 라인(501-541)의 예시적인 상부 평면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 접합 레이저의 펄스 에너지, 마킹 속도, 및/또는 빔 초점은 연속적인 접합 층에서 경질 접합부(예를 들어, 전기 절연성 접합부) 또는 연질 접합부(예를 들어, 전기 전도성 접합부)를 형성하도록 결정 및/또는 조정될 수 있다. 전기적으로 절연된 접합부는 접합부에 걸쳐 약 10 MΩ 이상의 저항을 가질 수 있다. 전기 전도성 접합부는 접합부에 걸쳐 약 10 kΩ 이하의 저항을 가질 수 있다. 변환 접합부(예를 들어, 전기 절연성 접합부와 전기 전도성 접합부 사이에 떨어지는 속성을 가짐)는 접합부에 걸쳐 약 10 kΩ 내지 약 10 MΩ의 저항을 가질 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 접합 라인(501-511)은 레이저 펄스 에너지를 변화시키고 펄스 폭이 약 12.5 μs, 주파수가 약 80 kHz, 그리고 마킹 속도가 약 100 mm/s인 접합 레이저에 대해 레이저의 초점과 레이저 마킹 속도를 변경하지 않은 상태로 유지함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 펄스 에너지가 약 0.4375 μJ로부터 약 0.3875 μJ로 변화하는 경우, 접합 라인(501 및 503)은 전기적으로 절연 접합부를 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 레이저 펄스 에너지가 약 0.3375 μJ로부터 약 0.3175 μJ로 변화하는 경우, 접합 라인(505 및 507)은 변환 접합부를 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 레이저 펄스 에너지가 약 0.2875 μJ로부터 약 0.2625 μJ로 변하는 경우, 접합 라인(509, 511)은 전기 전도성 접합부를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 펄스 에너지는 레이저 출력 파워를 변화시키고 레이저를 동일한 주파수로 유지함으로써 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 펄스 에너지는 레이저 파장판 위치를 조정함으로써 조정될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 접합 라인(513-519)은 레이저 마킹 속도를 변화시키고 펄스 폭이 약 12.5 μs, 주파수가 약 80 kHz이고, 레이저 펄스 에너지가 약 0.3125 μJ인 접합 레이저에 대해 레이저의 초점 및 레이저 펄스 에너지를 변경하지 않은 상태로 유지함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 접합 라인(513)에 대한 레이저 마킹 속도가 약 25 mm/s인 경우, 접합 레이저는 펄스 대 펄스 중첩을 약 94 % 가질 수 있고, 접합 라인(513)은 전기적으로 절연 접합부를 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 접합 라인(515)에 대한 레이저 마킹 속도가 약 100 mm/s인 경우, 접합 레이저는 펄스 대 펄스 중첩을 약 75 % 가질 수 있고, 접합 라인(515)은 변환 접합부를 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 접합 라인(517 및 519) 각각에 대한 레이저 마킹 속도가 약 150 mm/s로부터 350 mm/s로 변하는 경우, 접합 레이저는 약 63 %로부터 약 12 %로의 펄스 대 펄스 중첩을 가질 수 있으며, 그리고 접합 라인(517 및 519)은 전기 전도성 접합부를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 마킹 속도는 접합 구조체가 배치되는 스테이지의 병진이동 속도를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 마킹 속도는 레이저 스캐너의 이동 속도를 변화시킴으로써 조정될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 접합 라인(521-541)은 펄스 폭이 약 12.5μs, 주파수가 약 80 kHz, 마킹 속도가 약 100 mm/s이며, 그리고 레이저 펄스 에너지가 약 0.4375 μJ인 접합 레이저에 대해 레이저 빔 초점을 변화시키고 레이저 펄스 에너지 및 마킹 속도를 변경하지 않은 상태로 유지함으로써 형성될 수 있다. 레이저 빔은 레이저 접합을 형성하기 위해 접합 층(340)의 두께의 중심에 초점이 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔이 초점으로부터 약 -80 μm 디포커스로 변하는 경우, 접합 라인(521-529)은 전기적으로 절연 접합부를 형성할 수 있다. 또 다른 예로서, 약 100 μm 디포커스로부터 약 -120 μm 디포커스로의 레이저 빔인 경우, 접합 라인(531 및 533)은 변환 접합부를 형성할 수 있다. 그리고 또 다른 예에서, 약 -140 μm 디포커스로부터 약 -200 μm디포커스로의 레이저 빔인 경우, 접합 라인(535 및 541)은 전기 전도성 접합부를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, Z 방향으로 접합 구조체 스테이지의 위치를 조정하는 것은 레이저 빔을 디포커싱할 수 있다. Z 방향은 레이저 빔에 평행할 수 있다(예를 들어, 축 방향). 일부 실시예에서, 접합 구조체 스테이지는 접합 레이저(예를 들어, 레이저 빔의 소스)에 더 가깝게 이동할 수 있고, 접합 레이저 빔은 하부 기판(320)에 포커싱할 수 있고, 결과적으로 네거티브 디포커스가 발생한다. 일부 실시예에서, 접합 구조체 스테이지는 접합 레이저로부터 더 멀리 이동할 수 있고, 접합 레이저 빔은 상부 기판(360)에 포커싱할 수 있고, 그 결과 포지티브 디포커스가 발생한다. 상부 기판(360)에 레이저 빔을 포커싱하는 것은 상부 기판(360)을 손상시킬 수 있다. 접합 층(340)이 대부분의 레이저 에너지를 흡수할 수 있기 때문에, 하부 기판(320)에 레이저 빔을 포커싱하는 것은 (예를 들어, 하부 기판(320)에 도달하는 상대적으로 더 낮은 에너지의 결과로서) 최소한의 손상을 생성할 수 있다.
예시적인 전기 비-전도성 기밀 접합
도 6a 및 6b는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체(600)의 예시적인 상부 평면도 및 단면 개략도를 도시한다. 도 6a는 패턴(601-609)에 대해 다수의 패턴화된 갭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴(601-609)은 약 0.5 μm 내지 약 20 μm의 서로 다른 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있다. 패턴화된 갭 폭은 도 6b 단면도에서 상세하게 도시된 바와 같이 패턴화된 갭의 폭(예를 들어, X 방향의 채널 폭)일 수 있다. 예를 들어, 패턴(601)은 약 1 μm의 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있고, 패턴(603)은 약 1.5 μm의 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있고, 패턴(605)은 약 2 μm의 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있고, 패턴(607)은 약 5 μm의 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있으며, 그리고 패턴(609)은 약 10 μm의 패턴화된 갭 폭을 가질 수 있다. 서로 다른 패턴들 사이의 간격(611)은 약 200 μm 내지 약 300 μm의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 패턴화된 갭에 걸쳐 상부 기판과 하부 기판을 접합하기 위해 연질 레이저 접합 공정이 사용될 수 있다.
도 6b는 도 6a의 패턴(601)에서 복수의 패턴화된 갭 중 하나의 라인 B-B를 따른 단면도이다. 일부 실시예에서, 접합 구조체(600)는 하부 기판(620), 접합 층(640), 및 상부 기판(660)을 포함할 수 있다. 하부 기판(620), 접합 층(640), 및 상부 기판(660)은 하부 기판(320), 접합 층(340), 및 상부 기판(360) 각각과 유사한 재료를 포함할 수 있다. 접합 층(640)은 캡핑 층(632) 및 패턴화된 갭(654)을 갖는 패턴화된 전도성 층(628)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패턴화된 갭(654)은 전도성 층(628)에 형성된 채널을 포함한다. 캡핑 층(632)은 도 6b에 도시된 바와 같이 전도성 층(628)에서 패턴화된 갭(654)에 걸쳐 연장되어 전도성 층(628) 및 패턴화된 갭(654)을 덮는 연속 층을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑 층(632)은 CrON을 포함할 수 있다. 캡핑 층(632)은 약 100 nm 내지 약 200 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(628)은 Cr을 포함할 수 있다. 전도성 층(628)은 약 25 nm 내지 약 75 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 패턴화된 갭(654)은 약 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 폭(654w)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 폭(654w)은 접합 레이저 빔의 스폿 크기와 유사하거나 더 작을 수 있다.
일부 실시예에서, 전도성 층(628)은 패턴화 공정에 의해 하부 기판(620) 상에 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 마스크는 전도성 층(628)을 형성하기 전에 하부 기판(620)에 적용될 수 있어, 전도성 층(628)의 형성 시, 마스크에 의해 덮인 하부 기판(620)의 마스킹된 영역은 전도성 층(628)의 갭에 대응할 수 있고, 마스크의 제거 시, 전도성 층(628)에 갭이 형성된다. 일부 실시예에서, 패턴화된 갭(654)은 (예를 들어, 레이저 절제, 에칭 등에 의해) 전도성 층(628)을 형성한 후에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴화된 갭(654)은 전도성 층(628)을 기판(620) 상에 인쇄함으로써 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 캡핑 층(632)은 (예를 들어, 전도성 층(628)을 패턴화한 후에) 전도성 층(628) 상에 블랭킷 증착될 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴화된 갭(654)은 접합 층(640)에 형성된 채널을 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑 층(632)은 접합 층(640)에 형성된 채널에 걸쳐 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 층(640)은 채널에 걸쳐 비-전도성일 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 트랙은 교차점에서 결합층의 채널을 가로지르고 교차점에서 상부 기판(660)과 하부 기판(620)을 접합시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층에서 갭의 패턴화는 단일 액체 렌즈 패키지 상에 개별 패턴(예를 들어, 전극)을 생성하는 데 사용되는 레이저 시간 및 레이저 에너지를 감소시키고 제품 출력 및 대량 제조를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 갭의 리소그래피 패턴화는, 갭을 형성하는데 사용될 수 있는 레이저 절제 단계를 대체할 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴화된 갭은 레이저 다이싱 공정을 사용하여 웨이퍼를 개별 액체 렌즈로 다이싱하는 것을 가능하게 하기에 충분한 투과를 생성할 수 있다(예를 들어, 다이싱 레이저의 파장에서 충분하게 투과성이 있고 그리고/또는 액체 렌즈 패키지의 주변부에 위치될 수 있음). 예를 들어, 접합 층의 갭은 갭을 따라 연장되는 다이싱 라인에서 액체 렌즈의 어레이를 포함하는 웨이퍼를 개별 렌즈로 싱귤레이팅하는데 사용될 수 있는 다이싱 레이저에 대해 투명할 수 있다.
도 7a 및 7b는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭에 걸친 연질 레이저 접합의 예시적인 주사 전자 현미경(SEM) 단면도를 도시한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 접합 층(740A)의 접합 영역(756A)은 전도성 층(728A)의 패턴화된 갭을 (예를 들어, 접합 경로와 패턴화된 갭 사이의 교차점에 걸쳐 기밀 밀봉을 형성함으로써) 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756A)은 약 0.75 μm 내지 약 1.25 μm의 갭 폭을 갖는 패턴화된 갭을 가질 수 있다. 예를 들어, 접합 영역(756A)의 갭 폭은 약 1 μm일 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756A)은 연질 레이저 접합 공정 후에 보이드가 실질적으로 없을 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756A)에서, 캡핑 층은 상부 기판(760A), 하부 기판(720A), 또는 둘 다로 적어도 부분적으로 분산될 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756A)에서, 전도성 층(728A)은 또한 상부 기판(760A), 하부 기판(720A), 또는 둘 다로 적어도 부분적으로 분산될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(728A)은 연질 레이저 접합 공정 후에 접합 영역(756A)에 걸쳐(예를 들어, 패턴화된 갭의 접합된 부분에 걸쳐) 비-전도성일 수 있다.
도 7b를 참조하면, 접합 층(740B)의 접합 영역(756B)은 접합 영역(756A)보다 더 큰 갭 폭을 가진 패턴화된 갭을 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756B)의 패턴화된 갭은 약 1.5 μm 내지 약 2.5 μm의 갭 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 접합 영역(756B)의 갭 폭은 약 2 μm일 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756B)은 연질 레이저 접합 공정 후에 보이드가 실질적으로 없을 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756B)에서, 캡핑 층 및/또는 전도성 층은 상부 기판(760A), 하부 기판(720A), 또는 둘 다로 적어도 부분적으로 분산될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(728B) 주변의 불균질성(예를 들어, 도 7b에 도시된 불균질성)은 접합 공정 자체와는 대조적으로 접합 영역(756B)의 SEM 준비 과정 동안 도입될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 층(728B)은 연질 레이저 접합 공정 후에 접합 영역(756B)에 걸쳐(예를 들어, 패턴화된 갭의 접합된 부분에 걸쳐) 비-전도성일 수 있다.
일부 실시예에서, 연질 레이저 접합의 접합 영역(756A, 756B)은 캐비티 내에서 액체를 밀봉하기 위한 액체 렌즈에 대한 접합부로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 접합 영역(756A, 756B)은 캐비티 내부의 액체를 밀봉하기 위해 캐비티(예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 접합부(134A))를 둘러싸는 기밀 밀봉을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 접합 영역(756A 및 756B) 및 인접한 전도성 층(728A 및 728B)은 연질 레이저 접합 공정 후에 제1 기판과 제2 기판 사이에서 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있고(예를 들어, 실질적으로 보이드가 없음), 이는 액체 렌즈 패키지 간 균일성, 히스테리시스, 신뢰성 및/또는 수율을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭(854)을 갖는 접합 구조체(800)의 예시적인 상부 평면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 도 8은 연질 레이저 접합 공정 후에 접합 구조체(600)에서의 기밀성 연질 접합부를 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 접합 구조체(800)는 전도성 층(828), 패턴화된 갭(854)(예를 들어, 일반적으로 Y 방향으로 연장되는 더 어두운 부분), 접합 트랙(858), 및 접합 영역(856)(예를 들어, 접합 트랙의 더 밝은 부분은 일반적으로 패턴화된 갭과 정렬됨)을 포함할 수 있다. 접합 트랙(858)은 패턴화된 갭(854)에 의해 정의된 채널을 가로지르고 교차점에서 접합 층에 접합 영역(856)을 형성할 수 있다. 접합 영역(856)은 패턴화된 갭(854)에 의해 정의된 채널을 밀봉(예를 들어, 기밀 밀봉)할 수 있고 상부 기판과 하부 기판을 함께 접합할 수 있다. 기밀 밀봉은 액체 및/또는 가스가 채널의 접합 영역(856)을 통과하는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 기밀 밀봉은 1000 시간 이상 동안 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이 칼슘 패치 테스트를 통해 기밀성을 유지할 수 있으며, 이는 주변 동작 하에서 약 10 년에 해당할 수 있다.
도 9는 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭(954)을 갖는 칼슘 패치 테스트 구조체(900)의 개략적인 상부 평면도를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 칼슘 패치 테스트 구조체(900)는 하부 기판 상에 형성된 전도성 층(928) 및 패턴화된 갭(954)을 가질 수 있다. 칼슘 도트(calcium dot, 958)는 전도성 층(928)의 패턴화된 갭(954)의 교차점에 증착될 수 있고 후속적으로 상부 기판에 의해 덮일 수 있다. 칼슘 도트(958)를 포함하는 챔버는 원형 연질 레이저 접합(956)에 의해 형성될 수 있으며, 이는 여기에 설명된 바와 같이 전도성 층(928)을 통해 상부 기판과 하부 기판을 접합할 수 있다. 연질 레이저 접합(956)은, 본드를 통해 챔버 내로 연장되는 패턴화된 갭(954)에 걸쳐 연장(예를 들어, 교차)될 수 있다. 결과적으로, 칼슘 도트(958)는 연질 레이저 접합(956) 내부의 챔버에서 밀봉될 수 있다. 연질 레이저 접합(956)은 가속 기밀성 테스트에서 칼슘 도트(958)를 실질적으로 변화시키지 않은 상태로 유지할 수 있다. 예를 들어, 챔버는 칼슘 패치 테스트 구조체(900)를 85 ℃ 및 85 % 상대 습도의 챔버에 1000 시간 동안 위치시킨 후, (예를 들어, 반사, 금속 외관을 유지하고 물 및/또는 산소에 대한 노출로 인한 불투명, 백색, 박편 반응 생성물(flaky reaction product)이 없거나 실질적으로 없는 상태로 유지되는 칼슘 도트(958)로 표시된 바와 같이) 기밀하게 밀봉된 것으로 간주될 수 있다.
일부 실시예에서, 또 다른 칼슘 패치 테스트 구조체가 접합 구조체(600) 상에 형성될 수 있다(예를 들어, 도 6a-6b에 도시된 바와 같이). 예를 들어, 상부 기판(660)과 하부 기판(620)을 접합하기 전에 접합 구조체(600)의 패턴화된 갭들 사이의 간격(611) 상에 칼슘 패치를 형성하기 위해 칼슘 층이 증발될 수 있다. 칼슘 층은 약 80 nm 내지 약 120 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 패턴들(601-609) 사이에 칼슘 패치를 갖는 접합 구조체(600)는 패턴화된 갭(654)에 걸쳐 상부 기판(660)을 하부 기판(620)에 접합하기 위해 레이저 용접 스테이션으로 이송될 수 있다. 칼슘 패치는 패턴(601-609) 위와 아래의 x-축을 따른 수평 접합 트랙과 패턴(601-609)에 걸친 y-축을 따른 수직 접합 트랙에 의해 기밀하게 밀봉될 수 있다. 패턴화된 갭들 사이에 칼슘 패치를 갖는 접합 구조체(600)는 여기에 설명된 바와 같이 1000 시간 동안 85 ℃ 및 85 % 상대 습도에서 기밀성 테스트를 통과할 수 있다.
패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체를 형성하기 위한 예시적인 방법
도 10은 일부 실시예에 따른, 패턴화된 갭을 갖는 접합 구조체를 형성하기 위한 방법(1000)을 도시하는 흐름도를 도시한다. 본 개시는 이러한 동작 설명으로 제한되지 않는다. 추가적인 동작이 수행될 수 있음을 이해하여야 한다. 게다가, 모든 동작이 여기에 제공된 개시 내용의 모든 실시예에 포함될 수 있는 것은 아니다. 추가로, 동작 중 일부는 동시에 수행될 수 있거나, 도 10에 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수도 있다. 일부 실시예에서, 방법(1000)의 동작은 예를 들어, 도 6의 접합 구조체(600)에 대해 수행될 수 있다. 방법(1000)의 동작은 또한 본 개시에 포함된 다른 실시예에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현에서, 하나 이상의 다른 동작이 현재 설명된 동작에 추가하여 또는 상기 동작을 대신하여 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 방법(1000)은 제1 기판 상에 갭을 포함하는 패턴화된 전도성 층을 형성함으로써 동작(1005)으로 시작한다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 전도성 층(628)은 하부 기판(620) 상에 형성될 수 있다. 전도성 층(628)은 전도성 층(628)에 형성된 패턴화된 갭(654)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 동작(1010)은 패턴화된 전도성 층 상에 캡핑 층을 형성하는 것을 포함한다. 캡핑 층은 패턴화된 전도 층의 갭에 걸쳐 연장될 수 있다. 패턴화된 전도성 층 및 캡핑 층은 제1 기판 상에 배치된 접합 층(예를 들어, 패턴화된 갭 또는 채널을 포함하는 패턴화된 접합 층)을 협력하여 정의할 수 있다. 접합 층은 전도성 층의 갭에 의해 정의된 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 캡핑 층(632)은 패턴화된 전도성 층(628) 상에 형성될 수 있다. 캡핑 층(632)은 전도성 층(628)의 패턴화된 갭(654)에 걸쳐 연장될 수 있다. 패턴화된 전도성 층(628) 및 캡핑 층(632)은 하부 기판(620) 상에 배치된 접합 층(640)을 협력하여 정의할 수 있다. 접합 층(640)은 도 6a의 패턴(601-609)에 도시된 바와 같이 전도성 층(628)의 패턴화된 갭(654)에 의해 정의된 채널을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 동작(1015)은 접합 층 상에 제2 기판을 위치시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 상부 기판(660)은 접합 층(640) 상에 위치될 수 있다.
일부 실시예에서, 동작(1020)은, 교차점에서 채널을 가로지르는 접합 트랙을 따라 연장되는 접합 영역에서, 제1 기판을 제2 기판에 접합하기 위해 (예를 들어, 제1 기판 또는 제2 기판을 통해 접합 레이저를 접합 층 상에 충돌시키도록 함으로써) 접합 층에 레이저 에너지를 조사하는 것을 포함한다. 접합 영역은 교차점에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있다. 실질적으로 연속적인 접합 영역에는 보이드가 없을 수 있다. 예를 들어, 도 7a를 참조하면, 접합 층(740A)은 접합 영역(756A)에서 상부 기판(760A) 및 하부 기판(720A)을 접합할 수 있다. 도 8을 참조하면, 접합 영역(856)은 교차점에서 채널을 가로지르는 접합 트랙(858)을 따라 연장될 수 있다. 다시 도 7a를 참조하면, 접합 영역(756A)은 교차점에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 이어질 수 있고 보이드가 없을 수 있다.
여기에서 어구 또는 용어가 설명의 목적을 위한 것이며 제한을 위한 것이 아님을 이해하여야 하고, 그 결과 본 명세서의 어구 또는 용어는 여기에서 교시에 비추어 관련 기술 분야(들)의 통상의 기술자에 의해 해석되어야 한다.
상기의 예는 본 개시의 실시예를 예시하지만 이에 제한되지는 않는다. 관련 기술(들)의 통상의 기술자에게 명백할, 분야에서 일반적으로 마주치는 다양한 조건 및 파라미터의 다른 적합한 수정 및 적응은 본 개시의 사상 및 범위 내에 있다.
본 개시의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 개시는 설명된 것과는 다르게 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 설명은 본 개시를 제한하려는 것이 아니다.
요약 및 요약 섹션은 본 발명자(들)에 의해 고려된 바와 같이 본 개시의 모든 예시적인 실시예가 아닌 하나 이상을 설명할 수 있으며, 이로써, 본 개시 및 첨부된 청구범위를 어떠한 방식으로든 제한하도록 의도되지 않음을 인식해야 한다.
본 개시는 특정 기능의 구현 및 이들의 관계를 예시하는 기능적 빌딩 블록의 도움으로 상기에서 설명되었다. 이들 기능적 빌딩 블록의 경계는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 규정된 기능 및 그 관계가 적절하게 수행되는 한 대체 경계가 정의될 수 있다.
특정 실시예의 전술된 설명은 본 개시의 일반적인 특성을 충분히 드러낼 것이며, 다른 사람들이 그러한 본 기술의 기술 내에서 지식을 적용함으로써, 과도한 실험 없이, 본 개시의 일반적인 개념으로부터 벗어나지 않고, 특정 실시예와 같은 다양한 적용에 대해 용이하게 수정 및/또는 적응할 수 있다. 그러므로, 그러한 적응 및 수정은 여기에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 실시예의 등가물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다.
본 개시의 폭 및 범위는 상술된 예시적인 실시예 중 어느 것에 의해 제한되어서는 아니되며, 이하의 청구 범위 및 그 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    제2 기판; 및
    제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 제1 기판 상에 형성된 캡핑 층 및 전도성 층을 포함하는 접합 층;을 포함하며,
    제1 기판은 접합 트랙을 따라 연장된 접합 영역에서 제2 기판에 접합되며;
    접합 영역은 제1 기판과 제2 기판 사이에서 실질적으로 연속적으로 이어지는, 접합 물품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 영역은, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고 접합 층의 채널에 의해 적어도 부분적으로 정의된 갭을 밀봉하는, 접합 물품.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 영역은 실질적으로 보이드가 없는, 접합 물품.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 층의 캡핑 층은 접합 영역에서 제1 기판 또는 제2 기판 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 분산되는, 접합 물품.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 층의 전도성 층 및 캡핑 층 각각은 접합 영역에서 제1 기판 또는 제2 기판 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 분산되는, 접합 물품.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 층은 접합 영역에 걸쳐 전도성인, 접합 물품.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 영역에 걸친 접합 층의 저항은 약 10 kΩ 이하인, 접합 물품.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층은 약 100 nm 내지 약 200 nm의 두께를 가지며; 그리고
    상기 캡핑 층은 약 25 nm 내지 약 75 nm의 두께를 가지는, 접합 물품.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층은 금속 재료를 포함하며; 그리고
    상기 캡핑 층은 금속 산화물 재료를 포함하는, 접합 물품.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전도성 층의 금속 재료는 크롬, 니켈, 금, 은, 알루미늄, 텅스텐, 코발트, 철, 티타늄, 몰리브덴, 또는 이들의 조합이며; 그리고
    상기 캡핑 층의 금속 산화물 재료는 크롬 산질화물(chromium oxynitride)인, 접합 물품.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합 층에 형성된 채널을 포함하고,
    상기 캡핑 층은 접합 층에 형성된 채널에 걸쳐 연장되고, 상기 접합 트랙은 교차점에서 접합 층의 채널을 가로지르는, 접합 물품.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 접합 층은 채널에 걸쳐 비-전도성인, 접합 물품.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 채널에 걸친 접합 층의 저항은 약 10 MΩ 이상인, 접합 물품.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 접합 층에 형성된 채널은 약 0.5 μm 내지 약 20 μm의 폭을 가진, 접합 물품.
  15. 패턴화된 전도성 층을 제1 기판 상에 형성하는 단계, 여기서 패턴화된 전도성 층은 내부에 형성된 갭을 포함함;
    패턴화된 전도성 층 상에 캡핑 층을 형성하는 단계, 여기서 캡핑 층은 패턴화된 전도성 층의 갭에 걸쳐 연장되고, 패턴화된 전도성 층 및 캡핑 층은 제1 기판 상에 배치된 접합 층을 협력하여 정의하고, 접합 층은 전도성 층의 갭에 의해 정의된 채널을 포함함;
    접합 층 상에 제2 기판을 위치시키는 단계; 및
    교차점에서 채널을 가로지르는 접합 트랙을 따라 연장된 접합 영역에서, 제1 기판을 제2 기판에 접합하기 위해 레이저 에너지로 접합 층을 조사하는 단계;를 포함하며,
    상기 접합 영역은 실질적으로 교차점에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 이어지는, 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    약 0.5 μm 내지 약 20 μm의 폭을 가진 갭을 포함한 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 패턴화된 전도성 층은 약 100 nm 내지 약 200 nm의 두께를 가지며; 그리고
    상기 캡핑 층은 약 25 nm 내지 약 75 nm의 두께를 가지는, 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 패턴화된 전도성 층은 금속 재료를 포함하며; 그리고
    상기 캡핑 층은 금속 산화물 재료를 포함하는, 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 레이저 에너지로 접합 층을 조사하는 단계는 펄스 레이저의 펄스 에너지, 초점, 마킹 속도, 또는 이들의 조합을 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 레이저 에너지로 접합 층을 조사하는 단계는 연속파 레이저의 파워 밀도, 노출 시간 또는 이들의 조합을 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020227020985A 2019-11-25 2020-11-12 접합 물품 및 이를 형성하는 방법 KR20220107219A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962939916P 2019-11-25 2019-11-25
US62/939,916 2019-11-25
PCT/US2020/060084 WO2021108136A1 (en) 2019-11-25 2020-11-12 Bonded articles and methods for forming the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220107219A true KR20220107219A (ko) 2022-08-02

Family

ID=76129914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227020985A KR20220107219A (ko) 2019-11-25 2020-11-12 접합 물품 및 이를 형성하는 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230347622A1 (ko)
KR (1) KR20220107219A (ko)
CN (1) CN114761174A (ko)
WO (1) WO2021108136A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022155087A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-21 Corning Incorporated Liquid lenses with concentric laser bond paths and methods of making the same
CN114815016A (zh) * 2022-04-22 2022-07-29 上海酷聚科技有限公司 一种液体透镜及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7223672B2 (en) * 2002-04-24 2007-05-29 E Ink Corporation Processes for forming backplanes for electro-optic displays
JP2007281062A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Hitachi Ltd 電子部品接合体、それを用いた電子回路モジュールおよびその製造方法
KR101484296B1 (ko) * 2007-06-26 2015-01-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 기판의 제작방법
EP2608255A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-26 Micronit Microfluidics B.V. Method of bonding two substrates and device manufactured thereby
CN104655334B (zh) * 2015-02-16 2017-05-03 迈尔森电子（天津）有限公司 Mems压力传感器及其形成方法
TWI789335B (zh) * 2015-09-04 2023-01-11 美商康寧公司 包括透明密封件的裝置及製作該等密封件的方法
US10372875B2 (en) * 2016-03-21 2019-08-06 Change Healthcare Holdings, Llc Method and apparatus for tracking context synchronization across multiple applications
US11427505B2 (en) * 2016-06-25 2022-08-30 Efacec Engenharia E Sistemas, S.A. Laser-assisted hermetic encapsulation process and product thereof
WO2018017134A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Substrate assembly and related methods
EP3541763A1 (en) * 2016-11-18 2019-09-25 Corning Optical Communications LLC Laser bonded transparent glass-based articles and methods of making the same
EP3718142A4 (en) * 2017-11-30 2021-09-22 Intel Corporation STRUCTURING RIBS FOR THE PRODUCTION OF AN INTEGRATED CIRCUIT
US11813607B2 (en) * 2019-08-26 2023-11-14 Corning Incorporated Thermally compensated microfluidic structures

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021108136A1 (en) 2021-06-03
CN114761174A (zh) 2022-07-15
US20230347622A1 (en) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220107219A (ko) 접합 물품 및 이를 형성하는 방법
JP5255565B2 (ja) 調整可能なレンズの製造方法
JP4760426B2 (ja) 光学素子およびレンズアレイ
EP1728105B1 (en) An optical component for introducing optical aberrations to a light beam
JP5983923B2 (ja) レーザダイシング装置及び方法並びにウェーハ処理方法
WO2004102253A1 (en) Variable shape lens
KR20050122203A (ko) 개량된 유체 충전 장치
US9695522B2 (en) Deposition mask, method of manufacturing deposition mask, and method of manufacturing display apparatus
US5587822A (en) Liquid crystal orientation control layer method and apparatus for manufacturing the same and mask for use in the manufacturing
US6433390B1 (en) Bonded substrate structures and method for fabricating bonded substrate structures
CN110515194A (zh) 用于激光接合的结构和包含这种结构的液体透镜
WO2008082025A1 (en) Liquid lens module and a method for producing the same
KR100847802B1 (ko) 비구면 액체 렌즈 및 그 제조 방법
KR20200085844A (ko) 액체 렌즈 및 액체 렌즈 동작 방법
JP2010276716A (ja) 酸化膜の形成方法、エレクトロウェッティング装置、液体レンズ装置、液滴装置、光学素子、ズームレンズ、撮像装置、光変調装置、表示装置及びストロボ装置
JP6319640B2 (ja) レーザダイシング装置及び方法
KR20080064235A (ko) 액체 렌즈 및 액체 렌즈 제조 방법
CN211043807U (zh) 液体透镜和包括多个液体透镜的阵列
US20220261613A1 (en) Chipless rfid for liquid lens
US20210396989A1 (en) Methods for forming patterned insulating layers on conductive layers and devices manufactured using such methods
KR100960642B1 (ko) 액체 렌즈 및 그의 제조 방법
US20190094521A1 (en) Electrowetting device and method for producing electrowetting device
US20220057546A1 (en) Liquid lenses
JP6044814B2 (ja) レーザダイシング装置及び方法
JP6048713B2 (ja) レーザダイシング装置及び方法