TWI423432B

TWI423432B - 間隔片陣列及其製作方法

Info

Publication number: TWI423432B
Application number: TW97135102A
Authority: TW
Inventors: Hsin Hung Chuang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2014-01-11
Also published as: TW201011903A

Description

間隔片陣列及其製作方法

本發明涉及一種間隔片陣列及其製作方法，尤其涉及一種採用微影製程製作之間隔片陣列及其製作方法。

隨著科技之發展，便攜式設備，例如具有拍照攝像功能之移動電話、數碼相機等電子產品之應用日益廣泛，並且越來越傾向於輕薄短小化。便攜式設備之便攜性與小型化對與之結合之相機模組提出了小型化之要求。

於相機模組中，單鏡片一般很難滿足光傳播之特殊要求，往往需要幾片鏡片改變光路，並且最大限度地消除像差與球差。鏡片與鏡片之間用間隔片間隔，以防止相鄰鏡片之間發生摩擦或碰撞而受損。間隔片可採用之材料為金屬、薄膜或塑膠等。現有通過聚對苯二甲酸乙二醇酯屬線型飽和聚酯(PET)生產之間隔片，但其厚度相對於目前之小型化鏡頭模組而言仍較厚，而且表面較粗糙，大批量生產時均一性較差。

有鑑於此，有必要提供一種適合大批量生產之間隔片陣列及其製作方法。

一種間隔片陣列，該間隔片陣列具有複數陣列排布之通孔與圍繞該通孔之遮光區，該間隔片陣列之材料為黑化之聚二甲基矽氧烷。

一種間隔片陣列之製作方法，其包括以下步驟：提供一個基板，該基板具有一個表面；利用一灰階光罩，通過曝光及顯影之方法於該基板表面形成圓台體陣列；於基板表面未被圓台體陣列覆蓋之區域形成一黑化之聚二甲基矽氧烷材料層；固化該聚二甲基矽氧烷材料層；及翻模，使該聚二甲基矽氧烷材料層與該基板、該若干個圓台體分離，得到該間隔片陣列。

相較於先前技術，本發明採用黑化之聚二甲基矽氧烷材料製作間隔片，原材料成本低。利用灰階光罩避免繁瑣之對準流程，從而適合大批量生產。

下面將結合附圖，對本發明實施例作進一步之詳細說明。

請一併參閱圖1與圖2，本發明實施例提供了一種間隔片陣列100。該間隔片陣列100具有複數陣列排布之通孔101與圍繞該通孔101之遮光區102，該間隔片陣列100之材料為黑化之聚二甲基矽氧烷(poly－dimethylsiloxane，PDMS)。該通孔101為圓台狀通孔。

請參閱圖3，本發明實施例提供之該間隔片陣列100之製作方法包括以下步驟：提供一個基板，該基板具有一個表面；利用一灰階光罩，通過曝光及顯影之方法於該基板表面形成圓台體陣列；於基板表面未被圓台體陣列覆蓋之區域形成一黑化之聚二甲基矽氧烷材料層；固化該聚二甲基矽氧烷材料層；及翻模，使該聚二甲基矽氧烷材料層與該基板、該若干個圓台體分離，得到該間隔片陣列。

下面將結合圖4至圖8對間隔片陣列100之製作方法進行詳細描述。

請參閱圖4，首先提供一基板30，其具有一個表面302，於表面302塗佈光阻層304。

其中，基板30之材料為矽，於矽片上塗佈光阻之前，需要先對矽片表面進行烘烤、清洗。通過烘烤將矽片表面吸收之水分去除，通過清洗使矽片表面更容易與光阻結合。

光阻層304為負光阻，負光阻之特點為曝光後，其感光部分不與顯影液發生反應因而得以保留，未感光部分被顯影液去除。本實施例採用之負光阻係環氧基紫外負性光刻膠(SU－8光刻膠)，因為此種負光阻能夠符合一定之厚度要求。

請參閱圖5，光罩40為一灰階光罩，其具有預定圖案，紫外光通過光罩40照射到負光阻層304上。

製作該灰階光罩40有以下步驟：(1)提供一石英基板402；(2)以蒸鍍方式將一合金層(圖未示)鍍於石英基板402上，該合金層之厚度約2.5至10nm；(3)經曝光及顯影後利用剝離技術(Lift off)完成光罩表面灰階結構404，通過曝光時光罩上各部位之穿透率不同以產生灰度。該灰階結構404包括鎳、鉻及鐵，其重量百分比分別為75%、16%及5%。該灰階結構404具有複數圓台孔4042形成之陣列。

曝光完成後，要對負光阻層304進行曝後烤，其作用在於使被曝光之光阻分子加速鍵結，增加被曝光光阻與基板之附著性。

請參閱圖6與圖7，使用顯影劑與負光阻層304發生反應，使得未曝光之部分被顯影液洗掉，使負光阻呈現預定之圖案，即，於該基板30之表面302上形成具有一定厚度之被曝光之光阻層3042及從該光阻層3042延伸出之複數相同尺寸之圓台體306組成之陣列。該每個圓台體306之直徑係沿著遠離該基板30之方向逐漸減小。

請參閱圖8，於該光阻層3042之表面塗佈黑化之聚二甲基矽氧烷材料層308。該聚二甲基矽氧烷材料層308之厚度等於或小於該圓台體306之高度。

由於聚二甲基矽氧烷本身為具有良好彈性之透明材料，不具有遮光功能，因此要於聚二甲基矽氧烷之前驅物中添加黑化劑使其黑化。黑化劑包括碳黑與甲苯。另外，還可根據需要添加硬化劑，使得聚二甲基矽氧烷材料容易硬化。

為了使間隔片陣列100之厚度盡可能地降低，本實施例採用之塗佈法為旋轉塗佈法，基板30將被置於旋轉台上，旋轉台轉速越快，聚二甲基矽氧烷材料層308塗佈得越薄越均勻。因此，可通過控制旋轉台之轉速來控制聚二甲基矽氧烷材料層308之厚度，其厚度範圍為10至30微米。

將聚二甲基矽氧烷材料塗佈均勻後，對其進行固化處理。可採用熱固化之方式。

然後進行翻模，將固化後之聚二甲基矽氧烷材料層308從該光阻層3042上剝離，從而得到圖1所示之間隔片陣列100。由於聚二甲基矽氧烷材料固化後仍具有良好之彈性，剝離不會對聚二甲基矽氧烷材料層308造成結構上之破壞。可以理解，亦可對間隔片陣列100進行切割形成單個間隔片。

相較於先前技術，本發明採用黑化之聚二甲基矽氧烷材料層308製作間隔片100，原材料成本低，於製作過程中，利用旋轉塗佈法可有效地控制聚二甲基矽氧烷材料層308之厚度，從而降低間隔片陣列100之厚度。且利用灰階光罩40可避免繁瑣之對準流程，從而適合大批量生產。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

間隔片陣列‧‧‧100

通孔‧‧‧101

遮光區‧‧‧102

基板‧‧‧30

表面‧‧‧302

負光阻層‧‧‧304

灰階光罩‧‧‧40

石英基板‧‧‧402

灰階結構‧‧‧404

圓台孔‧‧‧4042

光阻層‧‧‧3042

圓台體‧‧‧306

聚二甲基矽氧烷材料層‧‧‧308

圖1係本發明實施例提供之間隔片陣列之俯視示意圖。

圖2係圖1沿II－II方向之剖視圖。

圖3係本發明實施例提供之間隔片陣列之製作方法流程示意圖。

圖4係本發明實施例提供之塗佈了負光阻之基板示意圖。

圖5係本發明實施例提供之曝光示意圖。

圖6係本發明實施例提供之顯影後之示意圖。

圖7係圖6沿VII－VII方向之剖視圖。

圖8係本發明實施例提供之於基板上塗佈一聚二甲基矽氧烷材料層之示意圖。

間隔片陣列‧‧‧100

通孔‧‧‧101

遮光區‧‧‧102

Claims

一種間隔片陣列，該間隔片陣列具有複數陣列排布之通孔與圍繞該通孔之遮光區，該間隔片陣列之材料為黑化之聚二甲基矽氧烷。
如申請專利範圍第1項所述之間隔片陣列，其中，該通孔為圓台狀通孔。
如申請專利範圍第1項所述之間隔片陣列，其中，該間隔片陣列之厚度為10至30微米。
一種間隔片陣列之製作方法，其包括以下步驟：提供一個基板，該基板具有一個表面；利用一灰階光罩，通過曝光及顯影之方法於該基板表面形成圓台體陣列；於基板表面未被圓台體陣列覆蓋之區域形成一黑化之聚二甲基矽氧烷材料層；固化該聚二甲基矽氧烷材料層；及翻模，使該聚二甲基矽氧烷材料層與該基板、該若干個圓台體分離，得到該間隔片陣列。
如申請專利範圍第4項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該圓台體陣列中每個圓台體之直徑係沿著遠離該基板之方向逐漸減小。
如申請專利範圍第4項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該形成圓台體陣列之方法包括以下步驟：於該基板之表面塗佈一負光阻層；將紫外光通過該灰階光罩照射到該負光阻層上；對負光阻層進行曝後烤；及使用顯影劑與負光阻層發生反應，使得未曝光之部分被顯影液洗掉，形成該圓台體陣列。
如申請專利範圍第4項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該聚二甲基矽氧烷材料層之厚度等於或小於該圓台體之高度。
如申請專利範圍第4項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該灰階光罩之形成包括以下步驟：提供一石英基板；以蒸鍍方式一合金層鍍於石英基板上；及經曝光及顯影後利用剝離技術完成光罩表面灰階結構。
如申請專利範圍第8項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該合金層之厚度為2.5至10奈米。
如申請專利範圍第8項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該灰階結構包括鎳、鉻及鐵。
如申請專利範圍第10項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該鎳、鉻及鐵之重量百分比分別為75%、16%及5%。
如申請專利範圍第8項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，該灰階結構具有複數圓台孔形成之陣列。
如申請專利範圍第4項所述之間隔片陣列之製作方法，其中，利用旋轉塗佈法將該聚二甲基矽氧烷材料層形成於該基板表面。