TW202103903A - 由可回流材料組成之光學散光器的製造方法 - Google Patents

由可回流材料組成之光學散光器的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202103903A
TW202103903A TW109105851A TW109105851A TW202103903A TW 202103903 A TW202103903 A TW 202103903A TW 109105851 A TW109105851 A TW 109105851A TW 109105851 A TW109105851 A TW 109105851A TW 202103903 A TW202103903 A TW 202103903A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical diffuser
optical
diffuser
epoxy resin
openings
Prior art date
Application number
TW109105851A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI848057B (zh
Inventor
吉 王
金華 梁
啟川 余
奕寰 陳
Original Assignee
新加坡商Ａｍｓ傳感器新加坡私人有限公司
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 新加坡商Ａｍｓ傳感器新加坡私人有限公司 filed Critical 新加坡商Ａｍｓ傳感器新加坡私人有限公司
Publication of TW202103903A publication Critical patent/TW202103903A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI848057B publication Critical patent/TWI848057B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00798—Producing diffusers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00278—Lenticular sheets
    • B29D11/00307—Producing lens wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00365—Production of microlenses
    • B29D11/00375—Production of microlenses by moulding lenses in holes through a substrate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

一種用於製造光學散光器元件的方法包括提供一基材，其由聚合物材料組成且其內具有諸開孔。一光學散光器材料被分配至該等開孔內，且該光學散光器材料被硬化以形成一片材，其由該光學散光器材料的諸區域組成，這些區域被該聚合物材料側向地包圍。該方法包括將該片材分割成多個光學散光器元件，當這些光學散光器元件接受回流處理時，其保有它們的機械穩定性以及光學特性。

Description

由可回流材料組成之光學散光器的製造方法
本揭露內容係關於光學散光器。
散光器是光學元件，其可被用來讓光線更均勻地散佈在一表面上，減少或消除高強度亮點。散光器藉由將光線分散在更廣的區域上來讓亮的或嚴苛的光線柔化。在一些情況中，光學散光器被用來將光吸收到光學感測器內，譬如光譜儀或環境光感測器。
包括散光器的感測器模組可被包含在各類型的消費者產品或其它電子產品中。然而，用於這些產品的製程有時候涉及了相當高的溫度(如，270℃)。例如，用來將感測器安裝至一在軟式印刷電基板上的感測器模組的表面安裝技術(SMT)典型地需要這麼高的溫度作為回流處理的一部分。這些處理期間使用到的這些高溫會對於散光器的機械穩定性或光學效能造成不利的影響。
熱穩定的元件實質保持它們大致的形狀且不會在相對高的操作溫度下分解。此特性可被稱為“可回流性(reflowability)”。
本揭露內容描述一種用於平行地(即，同時地)製造多個光學散光器的方法，該等光學散光器是由可回流的材料組成，使得該等光學元件可被更容易地包括在裝置中，在該光學元件被整合到該裝置中的時候該等裝置的製造或在後續的製程期間至少部分是在高溫(如，   270℃)中發生的。
例如，在一態樣中，本揭露內容描述一種方法，其包括提供一基材，其由聚合物材料組成且其內具有諸開孔。一光學散光器材料被分配至該等開孔內，且該光學散光器材料被硬化以形成一片材，其由該光學散光器材料的諸區域組成，這些區域被該聚合物材料側向地包圍。該方法包括將該片材分割成多個光學散光器元件，當這些光學散光器元件接受回流處理時，其保有它們的機械穩定性以及光學特性。
一些實施例包括一或多個下列特徵。例如，該基材可由黑色的環氧樹脂組成且可藉由真空注模處理來形成。該光學散光器材料例如可以是環氧樹脂材料，且例如可藉由噴注來分配。在一些例子中，該光學散光器材料是可操作的，用以漫射電磁光譜的可見光範圍內的光。
該方法亦包括將出現在該等開孔外面的過多的光學散光器材料移除。在一些例子中，該過量的光學散光器材料是藉由研磨(如，研光(lapping))來移除。
在一些實施例中，該方法包括讓一或多個光學散光器元件接受回流處理(如，在至少270℃的溫度接受處理)。
本揭露內容亦描述一種光學散光器元件，包括可操作的第一環氧樹脂，用以漫射電磁光譜的可見光範圍內的光、及黑色環氧樹脂材料，其側面地包圍該第一環氧樹脂材料。該光學散光器元件在接受回流處理時保有其機械穩定性和光學特性。
描述於本文中的技術可讓散光器更容易整合到行動電話或其它電子產品中而不會在回流處理期間傷害到散光器。因此，散光器可被直接整合到用於這些產品的組裝線處理中。
其它態樣、特徵及好處從下面參考附圖的詳細描述及申請專利範圍中將會更明顯。
本揭露內容描述一種用於平行地(即，同時地)製造多個光學散光器的方法，該等光學散光器是由可回流的材料組成，使得該等光學元件可被更容易地包括在裝置中，在該光學元件被整合到該裝置中的時候該等裝置的製造或在後續的製程期間至少部分是在高溫(如，   270℃)中發生的。
如圖1所示，光學散光器20包括第一區段22，其可操作用以將特殊波長或波長範圍(如，在電磁光譜的可見光範圍內)的光漫射。例如，在一些例子中，第一區段22是可操作的，用以將具有波長在400-800nm範圍內的波長的光漫射。該第一區段22可被第二區段24側面地包圍，該第二區段對於該特殊波長或波長範圍是不透光的。該第一區段22例如可由環氧樹脂或其它聚合物材料組成。相同地，該第二區段24例如可由聚合物(譬如，黑色環氧樹脂)組成。
大致上，該製造散光器的方法包括將用於散光器的第一區段22的環氧樹脂材料注入到例如由黑色環氧樹脂組成的不透光基材的開孔內。圖2A至6B例示依據一特殊實施例的方法的各式細節。
如圖2A所示，一由黑色環氧樹脂組成且具有諸開孔(如，矩形穿孔)102的基材100被提供。該基材100可例如用真空注模(VIM)處理)來形成，如圖2B所示。在被示出的例子中，MylarTM 箔或其它支撐物103被置於第一(下)聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)注模工具104上。一第二(上)結構化PDMS注模工具106被放置到緊鄰該第一PDMS工具104處。該第二PDMS工具106包括諸模穴，液體的黑色環氧樹脂材料108在VIM處理期間可被注入到該等模穴內。在黑色環氧樹脂材料被注入到模穴內之後，黑色環氧樹脂材料被硬化(如，藉由熱或UV固化處理)。PDMS工具104，106然後被彼此分離，且所得到的黑色環氧樹脂基材100被取出。
接下來，如圖3A所示，散光器環氧樹脂110被分配至該基材100的該等開孔102內。在一些實施例中，該散光器環氧樹脂110是藉由噴注處理(jetting process)而被提供至該等開孔內。基材100在分配處理期間可被載具112支撐。如圖3B所示，結果是在該黑色環氧樹脂基材100內的開孔102被注滿該散光器環氧樹脂110。
接下來，如圖4所示，在該基材100的該等開孔內的該散光器環氧樹脂110例如藉由UV固化處理而被硬化。結果是，在黑色環氧樹脂基材100的該等開孔被填滿被硬化的(如，被固化的)散光器環氧樹脂材料。
典型地，當散光器環氧樹脂材料110被分配到基材100的該等開孔內時，會有過量的散光器環氧樹脂材料110A出現在由該等開孔102所界定的區域的外面(如，凸出超過基材100的上表面)。該過量的環氧樹脂材料110A可例如藉由拋光(如，研光)來去除掉。較佳地，該過量的環氧樹脂材料110A被去除，使得剩下來的環氧樹脂材料110B的表面與該黑色環氧樹脂基材100實質齊平，如圖5A所示。結果如圖5B所示是一由黑色環氧樹脂基材100所組成的片材200，其內埋設有多個固化的散光器環氧樹脂110B的區域。
接下來，如圖6A及6B所示，片材200例如藉由切塊(dicing)而被分切成個別的光學散光器20。這些單個的光學散光器元件光學散光器20可被整合在光學模組或其它可攜式主體運算裝置(如，智慧型手機、膝上型電腦、穿戴裝置)內。
藉由為散光器20使用可回流的材料，散光器即使是在高溫(如，270℃或更高的溫度)接受回流處理或其它處理都能保持它的機械穩定性和光學特性。
上面的描述可以有各種變化。因此，其它的實施例仍是在下面的申請專利範圍的範圍內。
20:光學散光器 22:第一區段 24:第二區段 100:基材 102:開孔 103:支撐物 104:第一(下)PDMS注模工具 106:第二(上)PDMS注模工具 108:液體的黑色環氧樹脂材料 110:散光器環氧樹脂 112:載具 110A:過量的光學散光器材料 110B:剩下來的環氧樹脂材料 200:片材
[圖1]例示光學散光器的例子。
[圖2A至6B]例示製造圖1所示的光學散光器的範例處理的步驟。
20:光學散光器
22:第一區段
24:第二區段

Claims (15)

  1. 一種方法，包含： 提供基材，其由聚合物材料組成且其中具有諸開孔； 將光學散光器材料分配至該等開孔內； 將該光學散光器材料硬化，用以形成片材，其由該光學散光器材料的諸區域組成，這些區域被該聚合物材料側面地包圍；及 將該片材分切成多個光學散光器元件。
  2. 如請求項1之方法，其中該等光學散光器元件在接受回流處理時保持它們的機械穩定性及光學特性。
  3. 如請求項1之方法，其中該等光學散光器元件在接受至少270℃的溫度時保持它們的機械穩定性及光學特性。
  4. 如請求項1至3項中任一項之方法，其中該基材是由黑色環氧樹脂組成。
  5. 如請求項4之方法，其中該基材是用真空注模處理來形成。
  6. 如請求項1之方法，其中該光學散光器材料是藉由噴注(jetting)來分配。
  7. 如請求項1之方法，其中該光學散光器材料是環氧樹脂材料。
  8. 如請求項1之方法，其中該光學散光器材料是可操作的，用以將電磁光譜的可見光範圍內的光漫射。
  9. 如請求項1之方法，更包含將出現在該等開孔外面之過量的光學散光器材料去除掉。
  10. 如請求項9之方法，其中該過量的光學散光器材料是藉由拋光來去除。
  11. 如請求項9之方法，其中該過量的光學散光器材料是藉由研光來去除。
  12. 如請求項1之方法，更包含讓一或多個該等光學散光器元件接受回流處理。
  13. 如請求項1之方法，更包含讓一或多個該等光學散光器元件在至少270℃的溫度接受處理。
  14. 一種光學散光器元件，包含： 第一環氧樹脂，其可操作用以將電磁光譜的可見光範圍內的光漫射；及 黑色環氧樹脂材料，其側面包圍該第一環氧樹脂材料， 其中該光學散光器元件在接受回流處理時保持其機械穩定性和光學特性。
  15. 如請求項14之光學散光器元件，其中該等光學散光器元件在接受至少270℃的溫度時仍保持其機械穩定性和光學特性。
TW109105851A 2019-02-25 2020-02-24 光學散光器元件及其製造方法 TWI848057B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962810058P 2019-02-25 2019-02-25
US62/810,058 2019-02-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202103903A true TW202103903A (zh) 2021-02-01
TWI848057B TWI848057B (zh) 2024-07-11

Family

ID=69740505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109105851A TWI848057B (zh) 2019-02-25 2020-02-24 光學散光器元件及其製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12109771B2 (zh)
CN (1) CN113474154A (zh)
DE (1) DE112020000917T5 (zh)
TW (1) TWI848057B (zh)
WO (1) WO2020176037A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000141667A (ja) * 1998-11-04 2000-05-23 Citizen Watch Co Ltd インクジェットヘッドの製造方法
US7833588B2 (en) 2002-12-20 2010-11-16 Teijin Limited Transparent conductive laminate, touch panel and touch panel-equipped liquid crystal display
CN101943335B (zh) 2009-07-07 2013-06-05 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
WO2013010285A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Method for manufacturing passive optical components, and devices comprising the same
US9063005B2 (en) * 2012-04-05 2015-06-23 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Reflowable opto-electronic module
WO2014031078A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Fabrication of optics wafer
US9746349B2 (en) * 2013-09-02 2017-08-29 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Opto-electronic module including a non-transparent separation member between a light emitting element and a light detecting element
TWI552091B (zh) * 2014-10-23 2016-10-01 財團法人工業技術研究院 用於指紋辨識裝置之指壓片與指紋辨識裝置
US9933577B2 (en) * 2016-03-11 2018-04-03 Globalfoundries Inc. Photonics chip

Also Published As

Publication number Publication date
US12109771B2 (en) 2024-10-08
DE112020000917T5 (de) 2021-11-04
TWI848057B (zh) 2024-07-11
WO2020176037A1 (en) 2020-09-03
CN113474154A (zh) 2021-10-01
US20220088895A1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950704837A (ko) 다이와 칩 캐리어간의 인터페이스 형성방법 (method of forming interface between die and chip carrier)
US20130301299A1 (en) Backlight Module, Display Device And Fabricating Method of Grid Points On Light Guiding Plate And Light Guiding Plate
TW201742164A (zh) 指紋感測晶片封裝方法及利用該方法製成之指紋感測模組
WO2019172841A1 (en) Optoelectronic modules and wafer-level methods for manufacturing the same
KR100677007B1 (ko) 반도체 장치를 캡슐화하기 위한 사출 성형 시스템 및 그방법
TWI848057B (zh) 光學散光器元件及其製造方法
TW200910648A (en) Forming process of resin lens of an LED component
US7676918B2 (en) Method for forming a molded circuit board
WO2019103681A1 (en) Fingerprint sensor package with desired component outline and method for manufacturing thereof
KR20100098661A (ko) 광전 소자의 제조 방법 및 광전 소자
US11963385B2 (en) Local stretch package structure and manufacturing method thereof
KR101415608B1 (ko) 패널 보호용 윈도우 제조 장치
US8689438B2 (en) Seal apparatus and method of manufacturing the same
KR20080004778A (ko) 피성형물 표면에 실리콘막을 형성시키는 제조방법
US20200004293A1 (en) Housing and method for manufacturing the housing
US10040230B2 (en) Method of producing a housing for an electronic device and an electronic device, housing for an electronic device, and electronic device
EP3339723A1 (en) Light guide and method of creating a light guide by screen-printing
KR101415606B1 (ko) 패널 보호용 윈도우 제조 방법
TWI844659B (zh) 製造一光學感測器封裝之方法
TWI649177B (zh) 樹脂構造體的製造方法以及樹脂構造體
JP2010238945A (ja) 基板の製造方法、回路基板、及び電子機器
KR100651558B1 (ko) 인쇄회로 기판 패키지
KR20090124817A (ko) 도파시트 및 도파시트 제조방법
JP2008012902A (ja) 平坦化層を有する基板の製造方法
US20080160173A1 (en) Component Moulding Process