一种光学玻璃母板制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种光学玻璃母板制作工艺

【技术实现步骤摘要】
一种光学玻璃母板制作工艺


[0001]本专利技术涉及一种适合于微光学模组封装及微电子晶圆封装用的玻璃母板制作工艺，尤其涉及一种利用正负电荷耦合作用将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆键合的光学玻璃母板制作工艺
。

技术介绍

[0002]现有光学玻璃母板制作一般采用在玻璃基底上旋涂光刻胶后进行图案的曝光显影
。
这种母板制作方法工艺复杂且成本较高，而且制作图案深度受限于光刻胶的厚度，难以制作深度过高的图案，因此使用具有微结构的玻璃晶圆制造玻璃母板的方法得到较多的应用
。
[0003]但现有使用具有微结构的玻璃晶圆制造制作玻璃母板，玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆之间键合通常是采用环氧树脂胶直接固化粘结的方式，这种方法的缺点是环氧树脂胶固化后不能保证母板上玻璃晶圆的平整度，以及环氧树脂胶与基板玻璃之间容易产生缝隙，从而造成母板工艺制作的不稳定性，且会有较大的良率损失
。
[0004]因此，急需开发一种简单可操作的玻璃母板制作工艺方法，将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆高效键合来保证界面平整度良好及提升光学玻璃母板制作工艺的稳定性
。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术设计了一种光学玻璃母板制作工艺
。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种光学玻璃母板制作工艺，其工艺步骤为：
S1、
玻璃表面预处理：取出玻璃晶圆与玻璃基板，将玻璃晶圆与玻璃基板的上下表面分别做抛光处理，使玻璃晶圆与玻璃基板的玻璃表面达到预处理需要的平整度；
S2、
激光切割：按照微结构设计，使用激光对玻璃晶圆进行切割；
S3、
刻蚀：对激光切割完成后玻璃晶圆进行刻蚀，制作出具有微结构的玻璃晶圆；
S4、
抗粘剂雾化处理：将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆分别使用抗粘剂进行表面雾化处理，然后对其表面进行清洁冲洗，使两者表面均附有纳米级厚度的抗粘层；
S5、
玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆键合：使用电荷生成器让玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆表面分别产生正负电荷，然后使用晶圆贴合机将抗粘剂雾化处理的玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆进行贴合，通过正负电荷耦合的原理将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆无缝键合在一起；
S6、
模具制作：将垫片放置在玻璃基板的四个边角，然后把混合的
PDMS(
聚二甲基硅氧烷
)
注入到垫片内，同时将注有
PDMS
的母板进行真空脱泡；
S7、
玻璃贴装和热固化：将模具的玻璃基底贴合在
PDMS
和垫片上，然后放进烘箱进行烘烤热固化；
S8、
模具脱模：将已固化的模组从烘箱中取出并冷却后，使用工具将模具从母板上
脱模，此时具有微结构的玻璃晶圆与
PDMS
一起从母板的玻璃基板上脱落；因为经过热烘烤后，具有微结构的玻璃晶圆与玻璃基板之间的正负电荷耦合作用变弱导致两者容易分离
。
[0007]S9、
环氧树脂点胶：将垫片放置在模组的四个角落，然后将环氧树脂胶以点胶的方式注在模组上，然后对注有环氧树脂胶的模组进行脱泡；
S10、
玻璃贴装和紫外线固化：将玻璃基板贴装在环氧树脂胶和垫片上并进行紫外线固化；
S11、
母板脱模：将已固化的母板从模组中脱模，由于具有微结构的玻璃晶圆表面进行通过抗粘处理，具有微结构的玻璃晶圆通过环氧树脂胶跟随母板的玻璃基板一起与模具分开，因此具有微结构的玻璃晶圆与玻璃基底和环氧树脂胶可以平整无缝键合，最终制造良好平整度与高精度的光学玻璃母板
。
[0008]作为优选，步骤
S1
中，玻璃晶圆与玻璃基板的玻璃表面需要达到的平整度为小于5μ
m。
[0009]作为优选，步骤
S4
中，使用乙醇对雾化处理的表面进行清洁冲洗
。
[0010]作为优选，步骤
S7
中，烘烤热固化的温度为
80~90℃
；烘烤时间为
1~2
小时
。
[0011]作为优选，步骤
S10
中，紫外线固化的光照强度为
200~250mW/cm2；固化时间为
10~30
分钟
。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术工艺通过将具有微结构的玻璃晶圆激光切割与刻蚀，使其图案尺寸与位置度可以保持较高的精准度，其次通过表面抗粘处理，利用正负电荷耦合作用将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆键合，极大的提高了母板的平整度也提升产品的良率；同时增加了光学玻璃母板的使用寿命，这就在很大程度上降低了母板的生产成本
。
本专利技术工艺是一种适合大批量生产的制程新颖
、
简易
、
成本低廉的光学玻璃母板制作流程
。
附图说明
[0013]图1是本专利技术中玻璃晶圆的一种结构示意图；图2是本专利技术中玻璃基板的一种结构示意图；图3是图1中玻璃晶圆激光切割后的一种结构示意图；图4是图3中玻璃晶圆刻蚀后的一种结构示意图；图5是本专利技术中对玻璃基板和具有微结构的玻璃晶圆分别进行抗粘剂雾化处理的一种结构示意图；图6是图5中玻璃基板和具有微结构的玻璃晶圆键合后的一种结构示意图；图7是图6中模组上放置垫板并注有
PDMS
后的一种结构示意图；图8是图7中模组上贴合模具的玻璃基底的一种结构示意图；图9是图8中结构脱离玻璃基板的一种结构示意图；图
10
是图9中模组上放置垫板并点胶环氧树脂胶后的一种结构示意图；图
11
是图
10
中模组上贴装玻璃基板的一种结构示意图；图
12
是本专利技术工艺完成制作的光学玻璃母板的一种结构示意图；图中：
1、
玻璃晶圆，
2、
玻璃基板，
3、
具有微结构的玻璃晶圆，
4、
垫片，
5、PDMS
，
6、
模具的玻璃基底，
7、
环氧树脂胶
。
具体实施方式
[0014]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体描述：实施例：一种光学玻璃母板制作工艺，其工艺步骤为：
S1、
玻璃表面预处理：取出玻璃晶圆与玻璃基板，将玻璃晶圆与玻璃基板的上下表面分别做抛光处理，使玻璃晶圆与玻璃基板的玻璃表面达到预处理需要的平整度，如图1和图2所示；
S2、
激光切割：按照微结构设计，使用激光对玻璃晶圆进行切割，如图3所示；
S3、
刻蚀：对激光切割完成后玻璃晶圆进行刻蚀，制作出具有微结构的玻璃晶圆，如图4所示；
S4、
抗粘剂雾化处理：将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆分别使用抗粘剂进行表面雾化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光学玻璃母板制作工艺，其特征是，其工艺步骤为：
S1、
玻璃表面预处理：取出玻璃晶圆与玻璃基板，将玻璃晶圆与玻璃基板的上下表面分别做抛光处理，使玻璃晶圆与玻璃基板的玻璃表面达到预处理需要的平整度；
S2、
激光切割：按照微结构设计，使用激光对玻璃晶圆进行切割；
S3、
刻蚀：对激光切割完成后玻璃晶圆进行刻蚀，制作出具有微结构的玻璃晶圆；
S4、
抗粘剂雾化处理：将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆分别使用抗粘剂进行表面雾化处理，然后对其表面进行清洁冲洗，使两者表面均附有纳米级厚度的抗粘层；
S5、
玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆键合：使用电荷生成器让玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆表面分别产生正负电荷，然后使用晶圆贴合机将抗粘剂雾化处理的玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆进行贴合，通过正负电荷耦合的原理将玻璃基板与具有微结构的玻璃晶圆无缝键合在一起；
S6、
模具制作：将垫片放置在玻璃基板的四个边角，然后把混合的
PDMS
注入到垫片内，同时将注有
PDMS
的母板进行真空脱泡；
S7、
玻璃贴装和热固化：将模具的玻璃基底贴合在
PDMS
和垫片上，然后放进烘箱进行烘烤热固化；
S8、
模具脱模：将已固化的模组从烘箱中取出并冷却后，使用工具将模具从母板上脱模，此时具有微结构的玻璃晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭思伟，张勇庆，尚海，
申请(专利权)人：美迪凯浙江智能光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：