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微透镜阵列的通用加工流程,包括镀铬、非球面、双面微透镜

作者:admin  时间:2023-3-13 9:51:55

微透镜的加工流程包括制作目标结构掩模板,以及在熔融石英基板上涂覆光刻胶,光刻、曝光显影,刻蚀,去除光刻胶等。本文主要介绍了微透镜阵列的加工工艺,令客户更了解我司如何加工微透镜阵列。

微透镜阵列是一种在微观尺度上制造的光学元件,具有多种应用,例如在数字成像、激光加工和微流控等领域中被广泛使用。微透镜阵列的制造通常涉及多个步骤和工艺,以下是一般的微透镜阵列的加工工艺流程:

一、采用激光直写机或电子束直写机制作目标结构掩膜板,激光直写机的分辨率为2微米,电子束直写机的精度更优于激光直写机。


二、采用离心式匀胶机在熔融石英基板上均匀涂覆一层光刻胶。

三、应用光刻技术把目标结构掩模板图形转印到石英玻璃基板上,得到光刻胶微图形;

四、光刻胶抗蚀剂经过制作好的结构掩膜板进行曝光后完成显影,即可获得由光刻胶抗蚀剂材质形成的微浮雕结构。根据目标浮雕结构的深度确定需要施加的曝光量,以及显影液浓度、显影时间等参数,通过曝光、显影首先在光刻胶抗蚀剂表面获得微结构。

五、采用热板或电烘箱对制作好微结构图形的石英玻璃基板进行特定温度加热,使其表面光刻胶图形熔变为微透镜阵列图形。

六、把制作好光刻胶微透镜阵列的石英玻璃基板放入离子束刻蚀机的真空室内,进行离子束刻蚀,待光刻胶微透镜阵列刻蚀完毕后,从真空室内取出石英基板。

七、采用氧离子完全去除石英玻璃基板上的光刻胶,得到由熔融石英作为结构层和基底的微透镜阵列。

以上是通常的微透镜阵列加工工艺流程,不同的工艺流程可能因应用和材料不同而有所差异。同时,制造微透镜阵列需要使用高精度的设备和技术,以确保所制造的微透镜具有高度一致性和可靠性。


镀铬工艺

镀铬层主要是金属铬和部分铬化物组成,具有良好的消光性能,常作为光学元件表面的遮光镀层。以下是镀铬的微透镜阵列的加工工艺流程:

镀铬:对制作好的微透镜阵列整面进行镀铬完全覆盖;

掩膜:利用制作好的结构掩膜板对需要镀铬遮光的非子透镜部分进行遮掩保护,暴露出子透镜部分;

铬层去除:使用化学物质将子透镜上面覆盖的铬层去除,以获得镀铬的微透镜阵列。


非球面微透镜的加工工艺

制作非球面微透镜,主要应用了电润湿效应的液滴透镜技术。在纵向静电场的作用下,可以操控光刻胶液滴的面形,将面形由初始状态的球面变为非球面。非球面微透镜的加工流程类似一般的微透镜阵列,通常涉及多个步骤和工艺,以下是非球面微透镜阵列的加工工艺流程:

基板制备

光刻:在基板表面涂覆光刻胶,在纵向静电场的作用下,可以操控光刻胶液滴的面形,将面形有初始状态的球面变为非球面。并使用掩模板进行光刻,形成透镜的形状。光刻胶可以是正胶或负胶,具体选择取决于所需透镜形状的类型。

干法蚀刻光刻胶去除检验和清洗。


双面微透镜阵列加工工艺

双面微透镜阵列是一种在微观尺度上制造的光学元件,具有多种应用,例如在数字成像、激光加工和微流控等领域中被广泛使用。相比于单面微透镜阵列,双面微透镜阵列具有更高的光学效率和更广泛的应用范围。以下是一般的双面微透镜阵列的加工工艺流程:

基板制备

光刻:在基板两面分别涂覆光刻胶,并使用掩模板进行光刻,形成透镜的形状。光刻胶可以是正胶或负胶,具体选择取决于所需透镜形状的类型。

干法蚀刻:使用干法蚀刻技术,在光刻胶的掩膜下,将基板表面刻蚀形成透镜形状。

光刻胶去除:使用化学物质将光刻胶去除,以获得光刻胶模板下的透镜形状。

二次光刻:在制造完成的第一面上涂覆光刻胶,并使用掩模板进行光刻,形成第二面的透镜形状。

干法蚀刻:使用干法蚀刻技术,在第二面的光刻胶掩模下,将基板表面削减形成第二面透镜形状。

光刻胶去除:使用化学物质将第二面光刻胶去除,以获得第二面光刻胶模板下的透镜形状。

检验和清洗:对制造完成的双面微透镜阵列进行检验,以确保其符合所需规格。随后进行清洗处理。


以上便是海纳光学微透镜的加工流程,多年的沉淀,让我们在掩膜板、刻蚀、微光学元件的面型工艺上积累了非常丰富的经验,通过标准化的设计、加工流程,通常只要一个月时间就可以让用户获得效果满意的定制产品。通过了解如何加工微透镜阵列,也令客户对我司的微透镜阵列精度有初步的认识。









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