CN114967322A - 一种大矢高光学结构阵列的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大矢高光学结构阵列的加工方法，本发明在加工时，未固化胶水软膜滴设在软膜表面，上面是玻璃基板，压印过程中，设备控制软膜上表面和玻璃基板下表面间距不断减小，胶水通过软膜和玻璃基板的挤压向外扩散开，且不断向下填充软膜的凹面结构，直到胶水扩散到玻璃基板边缘，达到预设厚度，并填充软膜的所有凹面结构。本发明避免了玻璃基板向上带动胶水挤压软膜，胶水填充软膜凹面，胶层厚度低于凹面矢高时，凹面软膜无法被完全填充，需增加胶量，引入溢胶，导致软膜侧面被包裹，脱模困难的问题，减少了材料用量，提高了大矢高结构阵列压印良率。
Description
技术领域
本发明属于晶圆级纳米压印技术领域，具体涉及一种大矢高光学结构阵列的加工方法。
背景技术
现有技术采用压印设备配合紫外固化胶水及晶圆玻璃加工光学透镜或光学结构。单个光学透镜尺寸固定的前提下，晶圆玻璃的面积决定光学透镜阵列的数目。在制备凸面结构过程中，固化前胶水要填充进软膜凹面结构中，经紫外固化、脱模后，形成凸面结构，如图1所示。针对大矢高结构，当胶层厚度低于矢高时，边缘区域凹面结构只能填充部分，顶部无法填充满如图2所示，胶水固化后部分结构不完整。如图3所示，软膜基板厚度为6-10mm，软膜基板与真空吸附装置边缘吸附固定。胶层厚度与结构矢高差异越大，无法填充完整区域越大。使所有结构填充完整，第一需增加胶层厚度，不仅不符合光学设计要求，还大量增加材料成本。第二需增加胶量，继续挤压软膜，导致胶水溢出软膜侧边，并包裹软膜侧面，胶水固化完成后，胶水下表面与软膜上表面脱模困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大矢高光学结构阵列的加工方法，能够解决光大矢高结构阵列压印良率低的问题。
为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
布设玻璃基板和软膜基板，使玻璃基板置于软膜基板上方；
在软膜基板上布设软膜，软膜具有若干凹面结构；
在软膜上滴设预设质量的胶水；
使软膜基板带动软膜和胶水向玻璃基板运动；
胶水与玻璃基板接触后，向下填充软膜的凹面结构，同时向外摊开；
软膜基板持续向上运动，直至胶水填充软膜的所有凹面结构，软膜基板停止运动；
固化胶水，完成加工。
玻璃基板吸附在真空吸附装置上。
真空吸附装置为透明材质。
真空吸附装置为亚克力。
真空吸附装置的厚度为6-10mm。
软膜基板吸附在真空卡盘上，真空卡盘带动软膜基板向上运动。
软膜基板的厚度为100-1000um。
固化胶水采用UV光照射的方式。
与现有技术相比，本发明在加工时，未固化胶水软膜滴设在软膜表面，上面是玻璃基板，压印过程中，设备控制软膜上表面和玻璃基板下表面间距不断减小，胶水通过软膜和玻璃基板的挤压向外扩散开，且不断向下填充软膜的凹面结构，直到胶水扩散到玻璃基板边缘，达到预设厚度，并填充软膜的所有凹面结构。本发明避免了玻璃基板向上带动胶水挤压软膜，胶水填充软膜凹面，胶层厚度低于凹面矢高时，凹面软膜无法被完全填充，需增加胶量，引入溢胶，导致软膜侧面被包裹，脱模困难的问题，减少了材料用量，提高了大矢高结构阵列压印良率。
附图说明
图1为传统压印过程示意图；其中，(a)为压印前状态，(b)为UV固化状态；
图2为传统大矢高结构填充示意图；
图3为传统软膜及方形软膜基板的正面示意图；
图4为本发明的压印示意图；
图5为本发明UV固化的示意图；
图6为本发明中真空吸附装置正面示意图；
图7为本发明倒装结构中软膜及圆形软膜基板正面示意图；
图8为倒装结构中异型结构示意图；
其中，1、玻璃基板，2、软膜基板，3、软膜，4、胶水，5、真空吸附装置，6、真空卡盘，7、开口吸附装置，8、真空槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图4和图5，本发明包括以下步骤：
第一步，将玻璃基板1吸附在真空吸附装置5上，真空吸附装置5的正面示意图如图6所示，真空吸附装置5表面开设有用于吸附玻璃基板1的真空槽，真空吸附装置5为透明材质。
优选的，真空吸附装置5为亚克力材质，方便观察压印过程，保证UV能穿透。
优选的，真空吸附装置5的厚度范围为6-10mm，能够减少压印接触过程中软膜位移、变形。
第二步，将软膜基板2放置在真空卡盘6上真空吸附。软膜基板2的厚度范围为100-1000um，且尺寸符合真空卡盘6上真空槽8设计尺寸，软膜示意图如图5所示。
第三步，在软膜3上点质量预设好的胶水。
第四步，真空卡盘6在下方电机作用下带着软膜基板2、软膜3和胶水4向上运动，胶水4与玻璃基板1接触后，向下填充至软膜3的凹面结构内，同时向外摊开。
针对不同黏度胶水，可调整真空卡盘6向上运动的速度，与胶水4向外摊开速度正向相关，确保胶水4能完整填充凹面结构。
第五步，软膜3与玻璃基板1间的距离为胶层厚度T，由软件预设的gap决定。当胶层厚度达到预设值后，UV灯在上方，UV光穿过玻璃基板1照射固化胶水4。
优选的，参见图7和图8，异型结构易产生填充气泡问题，也可以采用倒装压印方式进行结构翻印，软膜基板的厚度为100-1000um，在真空卡盘6上表面吸附固定。
参见图1、图2和图3，现有技术中，吸附装置7边缘开真空槽，将软膜基板2固定在开口吸附装置7上，玻璃基板1固定真空卡盘6上，真空卡盘6下方电机作用下带着玻璃基板1和胶水4向上，胶水4与软膜3接触后，胶水4向上填充凹面结构，同时向外摊开，胶层厚度逐步降低。胶水越接近基板边缘区域，胶层厚度与矢高差异越大，凹面结构不能完全填充区域越大，则需增加胶水用量，从而导致玻璃基板边缘区域的大矢高结构填充不完整。
而本发明将凹面软膜结构与待压印，固化胶水上下结构位置交换，使胶水优先填充到凹面结构，保证边缘区域凹面结构填充完整，节省了材料成本，提高了产品良率。
Claims (8)
1.一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
布设玻璃基板(1)和软膜基板(2)，使玻璃基板(1)置于软膜基板(2)上方；
在软膜基板(2)上布设软膜(3)，软膜(3)具有若干凹面结构；
在软膜(3)上滴设预设质量的胶水(4)；
使软膜基板(2)带动软膜(3)和胶水(4)向玻璃基板(1)运动；
胶水(4)与玻璃基板(2)接触后，向下填充软膜(3)的凹面结构，同时向外摊开；
软膜基板(2)持续向上运动，直至胶水(4)填充软膜(3)的所有凹面结构，软膜基板(2)停止运动；
固化胶水(4)，完成加工。
2.根据权利要求1所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，玻璃基板(1)吸附在真空吸附装置(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，真空吸附装置(5)为透明材质。
4.根据权利要求2或3所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，真空吸附装置(5)为亚克力。
5.根据权利要求2所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，真空吸附装置(5)的厚度为6-10mm。
6.根据权利要求1所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，软膜基板(2)吸附在真空卡盘(6)上，真空卡盘(6)带动软膜基板(2)向上运动。
7.根据权利要求1所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，软膜基板(2)的厚度为100-1000um。
8.根据权利要求1所述的一种大矢高光学结构阵列的加工方法，其特征在于，固化胶水(4)采用UV光照射的方式。
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2022
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