影像感测器封装用的抗红外线滤光晶片制造技术

本发明专利技术是有关一种抗红外线滤光晶片、以及一种含有抗红外线滤光晶片的影像感测模块，其中，本发明专利技术的吸收式抗红外线滤光晶片不仅可有效滤除红外线，且大幅改善公知反射式红外线滤光镜片的影像色差、光晕现象、以及色散问题等。此外，本发明专利技术抗红外线滤光晶片可直接作为影像感测组件的封装玻璃，既同时取代传统中用以封装的硬质玻璃以及红外线滤光片，且玻璃厚度不仅明显变薄，并具有高度的透光性，亦可承受高温封装的工序环境，而不影响其光学或物理性质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种抗红外线滤光晶片，尤指一种适用于滤除红外线的光学镜片、以及可滤除红外线的影像感测模块。
技术介绍
举凡目前数字的影像感测组件大多经由电气信号转换，所以红外线容易造成影像的色彩偏差。因此，为了符合人类眼睛的视觉满足，红外线滤光片(IR cut filter)已应用于数码相机、计算机视讯系统、数码摄影机、影像手机、以及影像撷取望远镜等数字影像传感器中。如此，即可有效阻隔感测组件对于红外线的感应，以补正影像感测组件色彩的光感度，而达到与人眼视觉色彩的一致性。然而，现今镀膜方法制成的反射式红外线滤光片仍面临一些应用面的问题，尚待改善，例如无法承受温度骤升骤降的工序条件，使镀膜易于剥离、折射率不稳定所造成的色散现象、以及斜向色光所产生的影像色差等问题。此外，未来的产品需求大多朝向轻薄短小的诉求。目前影像传感器的结构大多仍采用一硬质玻璃作为封装玻璃、以及一反射式红外线滤光片作为红外线滤除。由于pyrex硬质玻璃具有一定厚度才可达到所需的折射率，不仅整体封装结构厚，且其硬质玻璃本身硬度大的性质，易导致破裂。再者，镀膜无法承受封装时的高温，亦造成剥离等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种影像感测器封装用的抗红外线滤光晶片，其可同时取代传统的硬质玻璃与反射式红外线滤光片，且不仅降低生产成本，亦能大幅减少影像传感器的空间结构，使产品可达轻薄化，并符合人类眼睛的视觉需求。为实现上述目的，本专利技术提供的抗红外线滤光晶片，包括以下成分10至30％的P2O5、35至60％的Al2O3、2.0至7.5％的B2O3、0.1至12％的Li2O、0.1至3.5％的SiO2、0.1至2.5％的Ho2O3、1.2至4.8％的CaO、0.0至1.5％的Er2O3、0.0至2.0％的FeO、0.4至2.5％的Fe2O3、0.4至0.8％的CuO、2.7至5.5％的ZnO、0.0至3.5％的TiO2、0.2至3.0％的Na2O、以及0.5至3.5％的Sr2O。其中，上述所提及的％为重量百分比。本专利技术抗红外线滤光晶片能调整不同色阶的折射率，而使镜片折射率稳定，并有效避免色散现象，且可达到色彩还原的效果。另外，本专利技术的抗红外线滤光晶片为氧化铝Al2O3、磷酸P2O5系、以及若干金属材料烧结而成，由调整其组成百分率以及另加入添加物，例如过渡金属氧化物，可改变滤光镜片的光学、物理性质，以适合不同系统的需要。因此，本专利技术的滤光材料可视需要地更包含有0.0至0.8％重量百分比的BaO、0.0至0.5％重量百分比的K2O、0.0至5.0％重量百分比的CoO、0.0至3.0％重量百分比的NiO、0.0至3.0％重量百分比的Cr2O3、0.0至0.2％重量百分比的SnO、0.0至2.5％重量百分比的Dy2O3、0.0至2.2％重量百分比的Nd2O3、0.0至0.35％重量百分比的Sb2O3、0.0至0.3％重量百分比的CeO2、或其组合的成分，以制备出不同光学、物理特性的抗红外线滤光晶片。本专利技术的抗红外线滤光晶片中P2O5、Al2O3、BaO、B2O3、K2O、Li2O、SiO2、Ho2O3、以及CaO为形成玻璃结构的主体，其个别的含量无限制，只要在上述范围内即可；较佳的组成比例为P2O5、Al2O3、BaO、B2O3、K2O、Li2O、SiO2、Ho2O3、以及CaO的总重量百分比，可占整体总重量比例介于80％至95％的范围。再者，本专利技术的抗红外线滤光晶片其P2O5和Al2O3的总重量百分比可占整体总重量比例介于55％至65％，较佳可介于57％至62％，以使材料更加透明化。其中，P2O5和Al2O3的比例无特殊限制，一较佳具体例中，P2O5和Al2O3的比例可为1∶2。于本专利技术的抗红外线滤光晶片中，BaO为可使玻璃结构透明的平衡物质，而B2O3、K2O、Li2O、SiO2、Ho2O3、以及CaO为高温结合时可需添加的安定化合物，同时可破坏Al2O3的有色结构，使玻璃结构透明化，所以BaO、B2O3、K2O、Li2O、SiO2、Ho2O3、以及CaO的总重量百分比，较佳可占整体总重量比例的10％至30％。而本专利技术的抗红外线滤光晶片中的CoO、Er2O3、NiO、FeO、Fe2O3、CuO、Cr2O3、以及ZnO为影响光学特性的组成，其个别的含量无限制，只要在前述范围内即可，较佳的条件为CoO、Er2O3、NiO、FeO、Fe2O3、CuO、Cr2O3、以及ZnO的总重量百分比可占整体总重量比例的5％至15％。若CoO、Er2O3、NiO、FeO、Fe2O3、CuO、Cr2O3、以及ZnO的总重量百分比过大时，整体会产生瓷化现象。如此，一旦瓷化后即无法作为光学材料。其中，Er2O3主要控制紫外线范围的吸收度，Fe2O3与CuO主要控制红外线范围的吸收度，FeO则用以安定Fe2O3与CuO，其余成分则可破坏晶体的基本结构，使Er2O3、FeO、Fe2O3、与CuO插入基本结构中。此外，本专利技术的抗红外线滤光晶片中，TiO2、SnO、Dy2O3、Nd2O3、Sb2O3、CeO2、及Na2O为影响结晶组成的成分，其个别的含量无限制，只要在前述范围内即可。其中，TiO2、SnO、Dy2O3、Nd2O3、Sb2O3、CeO2、以及Na2O的总重量百分比较佳可占整体总重量比例的1.5％至5.0％范围，以使结晶体于结晶时能维持均匀性及结晶颗粒的结构密度。另外，本专利技术的抗红外线滤光晶片可使用于任何滤除红外线的应用领域中，较佳可作为影像感测组件的封装玻璃材料，且同时具有滤除红外线的效果。本专利技术亦提供一种影像感测模块，其包含有一光学镜头、一抗红外线滤光晶片、一封装材料、以及一影像感测组件。其中，抗红外线滤光晶片是位于光学镜头与影像感测组件之间，用以滤除来自光学镜头的红外线。而封装材料是位于抗红外线滤光晶片与影像感测组件之间，并置于抗红外线滤光晶片四周的边缘处，以使抗红外线滤光晶片恰巧贴覆于影像感测组件上方。此外，本专利技术影像感测模块中所使用的抗红外线滤光晶片，其成分包括有10至30％的P2O5、35至60％的Al2O3、2.0至7.5％的B2O3、0.1至12％的Li2O、0.1至3.5％的SiO2、0.1至2.5％的Ho2O3、1.2至4.8％的CaO、0.0至1.5％的Er2O3、0.0至2.0％的FeO、0.4至2.5％的Fe2O3、0.4至0.8％的CuO、2.7至5.5％的ZnO、0.0至3.5％的TiO2、0.2至3.0％的Na2O、以及0.5至3.5％的Sr2O；且上述的％为重量百分比。因此，本专利技术的抗红外线滤光晶片能延迟斜向色光的干扰，使影像感应器瞬间撷取时，大多收集正向色光，由此可大幅改善影像色差，并能符合影像视感大角度的需求，且更提升影像的清晰度与真实度。再者，本专利技术所使用的影像感测模块可为公知任一种可感测影像的影像感测模块；其中，本专利技术一具体例所适用的影像感测组件是为一互补式金属氧化感测组件(CMOS)；另一具体例所适用的影像感测模块是为一电荷耦合组件(CCD)。对于目前影像传感器的
中，本专利技术吸收式的抗红外线滤光晶片可同时取代传统硬质封装玻璃与反射式滤光片的功能，而作为一滤除红外线、且用以封装影像感应组件的玻璃材料，因此有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗红外线滤光晶片，包括以下成分：１０至３０％的Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］；３５至６０％的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］；２．０至７．５％的Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］；０．１至１２％的Ｌｉ↓［２］Ｏ；０．１至３．５％的 ＳｉＯ↓［２］；０．１至２．５％的Ｈｏ↓［２］Ｏ↓［３］；１．２至４．８％的ＣａＯ；０．０至１．５％的Ｅｒ↓［２］Ｏ↓［３］；０．０至２．０％的ＦｅＯ；０．４至２．５％的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］；　 　０．４至０．８％的ＣｕＯ；２．７至５．５％的ＺｎＯ；０．０至３．５％的ＴｉＯ↓［２］；０．２至３．０％的Ｎａ↓［２］Ｏ；以及０．５至３．５％的Ｓｒ↓［２］Ｏ；其中，上述％为重量百分比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建德，林宛静，
申请(专利权)人：李建德，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]