TW480716B - Microlens for surface mount products - Google Patents

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Description

480716 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 微 微 五、發明說明（ 發明背景 本發明-般係有關於感光性裝置，且更特別在於使用 顯微透鏡陣列來增加該等感光性裝置之填滿係數。 目前，由於事實上可以一低成本之方式使大量連接製 造到電路板’表面安置包裝於大零件係、享有相當大的商業 接受度。於該表面安置㈣電路包裝技術（稱為四邊扁平包 裝（QFP))之中，僅藉著將包裝件放置於板子上並加熱，即 可將1裝件連接到-電路板，諸如—印刷電路板（KB)。 熱融化了包裝件之-表面上的―多數接點，將包裝件連接 到板子。此技術可以-高速度且低成本之自動方式，將積 體電路連接到電路板。 積體電路影像感應器係亦獲得逐漸增加之接受度。可 以使用傳統的邏輯半導體製造程序來形成互補金屬氧化半 導體（CMOS)影像纟置。可以快速且相冑低成本來製造這些 裝置，’使裝置除了影像功能之外，具有先進之電子功能。一 °午夕感光性裝置以顯微透鏡陣列增加其填滿係數。填 滿係數係實際到達影像感應器之上的入射光線量之量測值 。顯微透鏡作為-縮小鏡片，㉟光線聚焦於補足影像感應 陣列之各像素上。 顯微透鏡可以由正光阻或中性凝膠所製造，這些顯 透鏡可以直接形成於影像感應器之上，例如；藉著將顯 透鏡陣列放置於濾色鏡陣列（CFA)之上，該濾色鏡陣列係 位於影像感應陣列之上方。否則，可以於影像感應陣列之 上方將顯微透鏡陣列隔開。此情形中，目前就發明者所知 ------------AW1 ^-----^----^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 A7
i、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，顯微透鍊一般係對熱敏感，且因而尚未使用於表面安置 包裝。一般相信傳統之表面安置包裝所包含之溫度等級為 225 C ,取決於對傳統顯微透鏡陣列不利影響之加熱時間。 因此，對於能夠將低成本包裝技術施加於感光性裝置 ，該帶有顯微透鏡之感光性裝置達成可接受的填滿係數具 有持續之需要。 概要 根據一觀點，一種用來形成顯微透鏡之方法包括有： 形成一感光性裝置；將顯微透鏡配置於裝置之上；將裝置 包裝；然後將包裝後之裝置暴露於表面安置質量回流。 圖示之說明 第1圖係依照本發明之一具體實施例之顯微透鏡陣列 具體實施例的透視圖； 第2圖係為一流程圖，顯示本發明之具體實施例中使用 質量回流技術來形成顯微透鏡的步驟； 第3圖係為第2圖中所示之陣列於加熱步驟之後的橫截 面圖； 第4圖係為製造程序中之顯微透鏡陣列的橫截面圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5圖顯示使用依照本發明之具體實施例的裝置。 詳細說明 參考第1圖，一顯微透鏡陣列（1 〇)可以包括一多數之顯 微透鏡（12)，依照本發明之具體實施例，該顯微透鏡由通 道（14)隔開。以顯示之顯微透鏡（12)，矩形或正方形減少了 由通道（14)所浪費的空間，且藉其增進填滿係數。顯微 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 480716 五、發明說明（3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
A7 B7 鏡（12)之準確的半球形狀可以藉著增加或減少相較於圖面 顯示之曲率加以調整。除了矩形之顯微透鏡之外，可以使 用其他的形狀，包括祖形' 半螺旋之顯微透鏡。 顯微透鏡陣列（10)可以由實質上可傳遞光之正光阻（ 諸如新蟲膠novalac)所形成。顯微透鏡陣列（1〇)可以禁得起 將表面安置包裝件連接到電路板所需要之質量回流溫度步 驟。以傳統的顯微透鏡，當顯微透鏡暴露於對透鏡之傳遞 1*生與幵V狀具不利影響之表面安置高溫時，^會使顯微透鏡 之光學特性衰減。-使用顯微透鏡陣列（10)之?文良感光性 裝置可以利用普及的低成本表面安置包裝程序。
參考第2圖，最初係將材料於一適當表面上（諸如cFA 層，玻璃基質；或者某些情況下直接於感光性裝置之上） 利用旋轉塗佈形成顯微透鏡，如（26)所指示。雖然第2圖顯 示使用旋轉塗佈沉澱材料形成顯微透鏡，然而同樣可以使 用其他已知的技術。接著，將塗佈之材料送交—軟烘烤步 驟軟供烤步驟於（28)指示。於本發明之一具體實施例中 ’可以將透鏡形成材料塗佈到約為3微米之厚度，且可以丨〇 〇 °c之溫度承受軟烘烤，例如；11(rc烘烤54〇亳秒。可以變 化軟烘烤步驟所使用之時間量與溫度，且其為塗佈材料厚 度之函數。之後將烘烤過之塗層送交照相平版印刷，如第2 圖中之（30)所指示。 於本發明之一個具體實施例中，照相平版印刷過後， 即將成為顯微透鏡之區塊（16)的形狀如第3圖所示。於該情 形中，區塊係藉著槽（18)加以隔開，該槽具有之寬度約為 ^------------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本，我張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格咖X撕公爱）
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
480716 五、發明說明（4 ) 3.5微米，以大約3微米之斜率形成壁。於顯示的具體實施 例中，各區塊（16)之長度約為9微米。使用傳統之技術（諸 如於方塊（32)所指示之光阻處理技術）使區塊形成樣式。 接著將顯微透鏡區塊（16)漂白，如方塊（34)中所指示。 漂白程序係有益於防止顯微透鏡暴露於較高溫度之衰減， 以及來增將傳遞性。 漂白可以係為一 5到1 〇秒左右之快速漂白步驟，且於一 具體貝加例中’該漂白步驟時間為6到7秒。使用深紫外線 (DUV)波長輻射完成漂白，該輻射產生之波長舉例為： 到430毫微米。通過UV濾鏡之波長約為400毫微米以上，與 傳統使用多頻率之漂白相比，如此容許降低漂白時間，傳 統漂白方式可能需要30秒左右。DUV漂白使用之波長超過 400毫微米，其在於從光阻材料移除光作用材料係為非常有 效。據彳§光作用材料必須承擔：變黃；傳遞性損失；及加 熱不穩定性之責任。 漂白後之區塊（16)隨後即送交回流步驟（36)。於發明之 具體實施例中，回流需要之溫度約為1 5〇。(〕（例如；160。(：， 經過120秒）。結果，第3圖中所示之區塊會融化，形成第4 圖中所示之形狀，顯微透鏡（12)係藉由一通道（14)隔開。於 本發明之一個具體實施例中，顯微透鏡（12)之高度（T)約為 2.8微米，且透鏡（12)之長度約為11.5微米。 現在可以將透鏡暴露到一溫度約為200°C(例如；225 °C烘烤2到3分鐘）之硬烘烤步驟（方塊38)。傳統之處理一般 有效利用各個透鏡之間的間隙，特別避免重疊。藉著以熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裳-----^----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 480716 A7 一1 · — ————— 五、發明說明（5 ) 穩定性代替有效之空間利用，可以製造熱穩定之顯微透鏡 以後將帶有顯微透鏡（12)之影像器加以包裝（方塊40) ，之後顯微透鏡可以暴露到一傳統之溫度，該溫度用於質 量回流表面安置包裝，而不會負面影響透鏡之光學特性。 於某些具體實施例中，使顯微透鏡適合至少禁得起225〇c之 溫度至少持續1分鐘，且於某些情形中至少持續2分鐘。於 某些具體貫施例中，不僅大致上未改變其傳遞性，且同樣 大致上不會影響透鏡之形狀。 現在參考第5圖，可將完成之顯微透鏡陣列（44)放置於 感光性裝置（46)之上方，該感光性裝置包含於表面安置包 裝件（48)之中。外部折射透鏡（42)可將通過顯微透鏡陣列 (44)之光線聚焦於感光性裝置（46)之上。於發明之一個具體 貫施例中’依照傳統之表面安置技術，使用引線（5〇)可以 將具有窗口之四邊扁平包裝件（48)固定到電路板（52)。由於 施加熱量，可以使引線（50)完成將包裝件（48)連接到電路板 (52)，而不會負面影響顯微透鏡陣列（44)之光學性能。 雖然已經以有限數量之相關具體實施例描述本發明， 熟知此技藝之人士將會從其體認到許多的修正與變化。附 加之申請專利範圍預計來包括該等屬於本發明之真正精神 與範疇中的修正與變化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------AWI -----^----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480716 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
五、發明說明（6 ) 元件標號對照 ίο…顯微透鏡陣列 12…顯微透鏡 14…通道 26…旋轉塗佈 28…軟烘烤 30…照相平板印刷 32…透鏡層樣式 34···漂白 36…回流 38···硬烘烤 40…包裝 42…外部折射透鏡 44…顯微透鏡陣列 46…感光性裝置 48…包裝件 50…引線 52…電路板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. 申請專利範圍 1.種形成顯微透鏡之方法，其包含有： 形成感光性裝置； 將顯微透鏡配置於上述裝置之上； 包裝上述之裝置；及 將上述包裝後之裝置暴露於一表面安置質量回流 步驟。 2·如專範圍第1項之方法，其中更包括有使用深紫 外線 和白上述顯微透鏡之形成材料 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如專^，1巳圍第2項之方法，其包括有過遽掉波長少 於400亳微米之漂白。 4·如專範圍第3項之方法，其包括有漂白約1〇秒鐘 。 ! * 如專範圍第1之方法，其更包括有將上述顯微 透鏡形ΐ材料暴露到一系列增加溫度之處理步驟。 如專利範圍第5項之方法，其包括有將上述顯微透 鏡形成暴露到三個加熱步驟，各加熱步驟具有逐漸 增高之|樂摩與加長之時間。 7. 如專利f請範圍第丨項之方法，其包括有使用正光阻作 為顯微透鏡形成材料。 8. 如專利丨卦請·範圍第丨項之方法，其包括有：使顯微透鏡 形成外'料形成第一形狀之樣式；及將該材料暴露到熱， 來使_ i才:料改變形狀。 9·如專利%為範圍第8項之方法，其更包括有：將該材料 暴露到約為100°C之第一熱處理；將該材料暴露到約為 頁 訂 線 本紙K遇財_家標準（CNS)Ai7見格 (2W X 297公爱） 10 A8 B8 C8 Γ)8 申請專利範圍 150 C之第一熱處理，及將該材料暴露到約為之第 三熱處理。 1〇·如專利今.¾範圍第旧之方法，其包括將顯微透鏡形成 材料表少於20〇°〇之溫度硬烘烤至少約2分鐘。 11 ·如專矛凊範圍第i項之方法，其包括將顯微透鏡形成 材料於某/JDL度硬烘烤足夠之時間，可使上述材料於超過 200°C之溫度至少持續2分鐘熱穩定。 !2· —種包裝之感光性裝置，其包含有： 一感光性陣列； 一形成於上述感光性陣列之上的顯微透鏡；及 一包含上述感光性陣列之包裝件，該包裝件適合來 使用表面安置技術固定電路板。 13·如專，申:;譆範圍第12項之裝置，其中上述之顯微構鏡係 為矩 14.如專請範圍第12項之裝置，其中上述之顯微構鏡係 由正光卩县所形成。 15·如專利申請範圍第12項之裝置，其中上述之顯微構鏡係 以深紫:外線漂白。 16·如專範圍第12項之裝置，其中上述之顯微構鏡係 適「费來持續2分鐘承受至少200°C之溫度。 17·如專;丨較$請範圍第12項之裝置，其中上述之顯微構鏡係 為具有、、窗，弯A四邊爲平包裝件。 M· —種形成一熱穩定顯微透鏡之方法，其包含有： 使用深紫外線輻射漂白顯微透鏡形成材料，該深紫 本紙張尺/艾過用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q x 297公髮） --I------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 480716 B8 C8 Γ)8 申請專利範圍 外線輻射具有超過400毫微米之波長；及 將上述之顯微構鏡於一溫度硬烘烤持續一段時間 ，足以使上述材料至少持續2分鐘承受至少200。〇之溫度 〇 — 19·如專科韦:讀範圍第1 8項之方法，其包括有將上述材料於 至少2pO°C之溫度硬烘烤至少持續2分鐘。 20.如專私廉許,範圍第18項之方法，其包括有將該材料持續 漂白約10秒鐘。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 填 寫裝 本衣 頁 訂 •線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12
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