Was ist ein Beispiel für Mikroprägung?
Eines der besten Beispiele für Wafer-Level-Optiken ist das Kameramodul Ihres Mobiltelefons.
Die Grundidee besteht darin, Schichten von Mikrolinsen herzustellen, die gestapelt werden, um das gesamte optische Element, das dann direkt auf den Bildsensor der Kamera geklebt wird, auf Waferebene herzustellen.
Links ist ein Bild von EV Group zu sehen, das eine Explosionsansicht der Elemente eines typischen Wafer-Level-Kameramoduls zeigt. (Bild mit freundlicher Genehmigung der EV Group -evgroup.com)
Dazu gehören die Polymerlinsen, Abstandshalter und Aperturschichten sowie der CMOS-Bildsensor unten.
Wenn Sie sich nur das Foto ansehen, wird Ihnen vielleicht klar, wie sorgfältig dieses Gerät hergestellt und zusammengebaut werden muss, damit es ordnungsgemäß funktioniert. Aktuelle Prägetechnologien ermöglichen Strukturgrößen im Mikrometerbereich und Positionierungstechnologien ermöglichen Positionsgenauigkeiten von unter 100 nm. Dies ist für die ordnungsgemäße Ausrichtung der mehreren Schichten in solch winzigen Modulen unerlässlich.
Hunderte werden gleichzeitig auf ein Glaswafer-Substrat gedruckt (wie das rechts abgebildete). Jedes Quadrat auf dem Wafer ist eine Polymerlinsenschicht. Jede Schicht im Linsenstapel hat ihren eigenen Stempel. Die etabliertesten Techniken zur Herstellung von Optiken auf Waferebene ermöglichen das doppelseitige Formen von Mikrolinsen auf dem Glaswafer. Das optische Prägeharz wird in einer Schicht auf dem Glaswafer verteilt. Der Stempel wird ausgerichtet und dann auf die Harzschicht abgesenkt. Das kontrollierte Auspressen der Harzschicht ermöglicht ein kontinuierliches Ausfüllen aller Linsenhohlräume über die gesamte Stempelfläche. Durch Einwirkung von UV-Licht wird das Harz ausgehärtet und der Stempel abgehoben.
Durch den hochpräzisen Zusammenbau und die Verbindungsausrichtung der mehreren Schichten entsteht ein sehr kompaktes, hochpräzises Modul, das direkt auf einer Leiterplatte montiert werden kann. In den letzten 10 Jahren hat diese Art von Modul die herkömmlichen tonnenförmigen Kameras im Wesentlichen ersetzt.
