[发明专利]圆片级球形微透镜阵列的制备方法

摘要

本发明球形微透镜阵列的模具及其制作方法。其特征在于，包括以下步骤：在硅圆片上分别刻蚀透镜模具微槽阵列和自对准硅模具微槽，透镜模具微槽阵列间刻蚀有微通道相连；放置一定量的热释气剂粉末；将硼硅玻璃圆片与上述硅圆片在真空条件下进行键合；加热，真空负压力使软化后的玻璃填入自对准硅槽内得到自对准玻璃凸块，冷却，退火；去除硅，得到玻璃模具；刻蚀出相应的自对准凹槽和透镜控制间距模具凹槽；对上述玻璃模具和硅模具的表面进行抗粘附处理；在玻璃模具的球形玻璃微腔内填满UV固化胶，使透镜成型硅圆片与玻璃模具自对准；对模具内的UV胶进行固化，经脱模后即可得到圆片级球形微透镜阵列。本发明工艺方法简单、成本低廉、可靠性好。

主权项

一种圆片级球形微透镜阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在硅圆片（4）上分别刻蚀透镜模具微槽（5）阵列和自对准硅模具微槽（1）得到硅圆片模具，透镜模具微槽（5）阵列间刻蚀有微通道（6）相连，透镜模具微槽（5）的宽度至少是微通道宽度的5倍；第二步，在所述硅圆片（4）的透镜模具微槽 （5） 阵列内放置一定量的热释气剂粉末（2）；第三步，将硼硅玻璃圆片与上述硅圆片（4）在真空条件下进行键合，使得硅圆片模具的透镜模具微槽（5）及自对准硅模具槽（1）密封；第四步，将上述键合好的圆片加热至玻璃软化点温度以上并保温一定时间，透镜模具微槽（5）阵列内的热释气剂放出的气体使得软化的玻璃成型，从而获得球形玻璃微腔（9），真空负压力使软化后的玻璃填入自对准硅槽内得到自对准玻璃凸块（8），冷却，再退火；第五步，去除硅圆片（4），从而得到带有自对准玻璃凸块（8）的玻璃模具（7）；第六步，在透镜成型硅圆片（12）上相应位置分别刻蚀出相应的自对准凹槽（81）和透镜控制间距模具凹槽（13）；第七步，为了增强玻璃模具的机械强度，用透光的粘结剂（11）将玻璃模具与较厚的透光平板玻璃粘结起来，对上述制得的玻璃模具（7）和硅模具（12）的表面进行抗粘附处理；第八步，在玻璃模具（7）的球形玻璃微腔（9）内填满UV固化胶（15），并涂满玻璃模具（7）的表面至淹没自对准玻璃凸块（8）高度，然后通过自对准玻璃凸块（8）与自对准凹槽（81）的啮合，使透镜成型硅圆片（12）与玻璃模具（7）自对准；第九步，用紫外光透过玻璃对模具内的UV胶（15）进行固化，经脱模后即可得到圆片级球形微透镜阵列。