包括直接粘附到衬底的间隔件的光学组件制造技术

技术编号:18054537 阅读:61 留言:0更新日期:2018-05-26 11:10
本公开描述了可以例如使用晶片级过程来制造的光学组件。所述过程可以包括提供包括光学装置晶片的晶片堆叠、以及将间隔件直接模制到所述光学装置晶片的表面上。例如,可以使用真空注射技术来模制间隔件,使得它们在没有粘合剂的情况下粘附到所述光学装置晶片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括直接粘附到衬底的间隔件的光学组件
本公开涉及包括直接粘附到衬底的间隔件的光学组件以及此类光学组件的制造技术。
技术介绍
小型光电模块(诸如成像装置)有时采用光学组件,其包括沿装置的光轴堆叠的透镜以实现期望的性能。在一些情况下,作为制造过程的一部分,形成堆叠的晶片被对准并粘结在一起。晶片可以例如通过胶水或其他粘合剂来彼此附接。然而,胶水有时迁移到可能对光学性能产生负面影响的区域。另外,在一些情况下,使用相对较薄的间隔件晶片将堆叠中的各种光学构件彼此分开或者将光学组件与模块中的其他光电子部件分开。使用较薄间隔件晶片可以是有利的,因为它有助于减小组件或模块的总体高度。另一方面,在处理期间可能发生此类晶片的变形。另外,间隔件晶片有时由可吸收湿气的环氧树脂材料构成。对这种湿气的吸收可能导致晶片尺寸的相对较大改变,这可能对组件的光学性能产生负面影响。
技术实现思路
本公开描述了包括直接粘附到衬底的间隔件的光学组件以及此类光学组件的制造技术。可以例如使用晶片级过程来制造光学组件,在所述晶片级过程中同时并行地制造许多组件。所述过程可以包括提供包括光学装置晶片的晶片堆叠、以及将间隔件直接模制到所述光学装置晶片的表面上。例如,可以使用真空注射技术来模制间隔件,使得它们在没有粘合剂的情况下粘附到所述光学装置晶片。在一个方面,例如,制造光学组件的晶片级方法包括提供包括彼此堆叠的多个晶片的晶片堆叠,所述多个晶片包括光学装置晶片。随后将间隔件直接模制到所述光学装置晶片的表面上,其中所述间隔件在没有粘合剂的情况下粘附到所述光学装置晶片的所述表面。一些实施方式包括以下特征中的一个或多个。例如,在一些情况下,通过真空注射来形成所述间隔件。所述真空注射可以包括将环氧树脂注射至由真空注射工具限定的空间中。在一些情况下,在所述真空注射期间,沿着所述晶片堆叠中的相应晶片的周边设置一些环氧树脂,并且还可以沿着所述光学装置晶片的在其外围处的表面和/或沿着所述晶片堆叠的在所述晶片堆叠的一个端部处的表面设置一些环氧树脂,所述晶片堆叠的所述表面与所述光学装置晶片的表面相对。另一方面描述了一种光学组件,所述光学组件包括第一衬底和第二衬底,其通过具有开口的第一间隔件来彼此分开,其中所述衬底对于特定波长或波长范围是透明的。所述光学组件可以包括在至少一个所述衬底上的光束成形元件。所述组件还包括第二间隔件,其直接附接到所述第二衬底的表面,使得所述第一间隔件和所述第二间隔件位于所述第二衬底的相对侧上,并且所述第二间隔件在没有粘合剂的情况下粘附到所述第二衬底的所述表面。所述第一衬底和所述第二衬底以及所述第一间隔件和所述第二间隔件的外部横向尺寸可以彼此相同。在一些情况下,所述第二间隔件模制在所述第二衬底的所述表面上,包括环氧树脂材料(例如,真空注射的环氧树脂)。所述第一衬底和所述第二衬底可以例如由选自由玻璃、聚合物组成的组的材料构成。在一些情况下,相应光束成形元件设置在所述第一衬底和所述第二衬底中的每一个上。一些实现方式提供以下优点中的一个或多个。例如,由于将模制间隔件粘附到光学装置晶片不需要粘合剂,因此所述晶片级过程可以有助于缓解如果使用胶水或其他粘合剂时可能发生的问题(例如,胶粘剂迁移到晶片堆叠的敏感区域;将湿气吸收到间隔件晶片中)。另外,在一些实现方式中,将间隔件直接模制到光学装置晶片上可以减小未对准和/或处理变形。以下更详细地描述各种实施方案。其他方面、特征和优点将从以下详细描述、附图和权利要求书中显而易见。附图说明图1示出光学组件的实例。图2示出包括至少一个光学装置晶片的晶片堆叠的实例。图3是示出制造光学组件的示例性晶片级过程的流程图。图4A示出真空注射工具中的晶片堆叠的实例。图4B、图4C和图4D示出真空注射工具中的晶片堆叠的另外实例。图5示出在光学装置晶片上形成间隔件期间的真空注射工具中的晶片堆叠。图6示出从真空注射工具移除之后的晶片堆叠的实例。图7示出真空注射工具中的晶片堆叠的另一个实例。具体实施方式图1示出光学组件20的实例,所述光学组件20包括通过第一隔离件24彼此附接以形成堆叠的第一透明衬底22A和第二透明衬底22B。例如,衬底22A、22B可以由玻璃或聚合物构成。在一些情况下,衬底22A、22B中的一者或两者可以在其表面上包括一个或多个滤光器,以便仅允许具有特定波长或波长范围的光(例如,红外光或可见光)穿过组件20。透明衬底22A、22B中的一个或多个可以在其表面中的一者或两者上包括至少一个透镜或其他光束成形元件26。尽管所示实例示出位于透明衬底22A、22B中的每一个上的至少一个透镜26,但是在一些情况下,透镜或其他光束成形元件可以仅存在于一个透明衬底上并且可以存在于给定衬底的一侧或两侧上。在一些情况下,衬底22A、22B中的仅一个可以在其表面上具有透镜。第一间隔件24将透明衬底22A、22B彼此分开并且可以具有例如中间带开口29的环形形状或矩形形状以便横向围绕透镜26。例如,透明衬底22A、22B可以通过胶水或其他粘合剂来附接到第一间隔件24的相对端部。如上所述,第一间隔件24附接到第二衬底22B的第一表面30A。此外,第二间隔件28可以设置在第二衬底22B的第二相对表面30B上。类似于第一间隔件24,第二间隔件28可以具有例如中间带开口32的环形形状或矩形形状。在一些情况下,光学组件20可以例如定位在印刷电路板(PCB)上,所述印刷电路板(PCB)上安装有发光元件或光检测元件(例如,LED、OLED、激光芯片、VCSEL、光电二极管、图像传感器)。在此类实现方式中,第二间隔件28可以确保发光或光检测表面与组件中的光学元件之间的明确限定的距离。衬底22A、22B和间隔件24、28的外部横向尺寸(即,沿着图1中的x和z轴)可以基本上彼此相同。在一些实现方式中,第一间隔件24由聚合物材料构成,所述聚合物材料例如是可硬化(例如,可固化)的聚合物材料,诸如对于感兴趣的波长是基本不透明的环氧树脂。在一些情况下,间隔件24、28中的一者或两者具有热固性聚合物材料、UV固化聚合物材料或可见光固化聚合物材料,并且还包括一种或多种颜料、无机填料和/或染料,其使得间隔件对于旨在结合其使用光学组件20的特定波长或波长范围的光是基本上不透明的(即,不透明)。第二间隔件28可以由真空注射的树脂或其他聚合物构成。尽管第一间隔件24可以通过粘合剂附接到衬底22A、22B,但第二间隔件28被直接模制到第二衬底22B的表面30B上。如以下更详细描述的,可以使用真空注塑模制过程来形成第二间隔件28。这种技术允许第二间隔件28在不使用胶水或其他粘合剂的情况下设置在第二衬底22B上并固定到第二衬底22B。因此,尽管间隔件28可以由与透明衬底22B的材料不同的材料构成,但在间隔件28和衬底22B相交的边界34处不存在胶水或其他粘合剂。类似组件20的光学组件可以用晶片级过程来制造,所述晶片级过程允许同时制造多个组件。通常,晶片是指基本上盘状或板状的物品,其在一个方向(y方向或垂直方向)上的延伸相对于另两个方向(x方向和z方向或横向)上的延伸是小的。在一些实施方式中,晶片直径在5cm与40cm之间,并且例如可以在10cm与31cm之间。晶片可以是圆柱形的,其直径例如为2、本文档来自技高网...
包括直接粘附到衬底的间隔件的光学组件

【技术保护点】
一种制造光学组件的晶片级方法,所述方法包括:提供包括彼此堆叠的多个晶片的晶片堆叠,所述多个晶片包括光学装置晶片;以及随后将间隔件直接模制到所述光学装置晶片的表面上,其中所述间隔件在没有粘合剂的情况下粘附到所述光学装置晶片的所述表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.27 US 62/210,5691.一种制造光学组件的晶片级方法,所述方法包括:提供包括彼此堆叠的多个晶片的晶片堆叠,所述多个晶片包括光学装置晶片;以及随后将间隔件直接模制到所述光学装置晶片的表面上,其中所述间隔件在没有粘合剂的情况下粘附到所述光学装置晶片的所述表面。2.如权利要求1所述的方法,其包括通过真空注射来形成所述间隔件。3.如权利要求2所述的方法,其中所述真空注射包括将环氧树脂注射至由真空注射工具限定的空间中。4.如权利要求3所述的方法,其中在所述真空注射期间,沿着所述晶片堆叠中的相应晶片的周边设置一些环氧树脂。5.如权利要求4所述的方法,其中在所述真空注射期间,沿着所述光学装置晶片的在其外围处的表面设置一些环氧树脂。6.如权利要求4所述的方法,其中在所述真空注射期间,沿着所述晶片堆叠的在所述晶片堆叠的一个端部处的表面设置一些环氧树脂,所述晶片堆叠的所述表面与所述光学装置晶片的表面相对。7.如权利要求4所述的方法,其中在所述真空注射期间,沿着所述光学装置晶片的在其外围处的表面设置一些环氧树脂,并且沿着所述晶片堆叠的在所述晶片堆叠的一个端部处的表面设置一些环氧树脂,所述晶片堆叠的所述表面与所述光学装置晶片的表面相对。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述晶片堆叠包括间隔件晶片,并且其中通过所述真空注射形成的所述间隔件与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:启川·于华琴·鸿吉·王
申请(专利权)人:赫普塔冈微光有限公司
类型:发明
国别省市:新加坡,SG

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