微透镜阵列结构的加工技术解析

这是一种比较早期的微透镜加工方法，其优点是简单易行，利用高精度CNC工具可以挖出对应的微透镜结构，或者利用更为精密的单点金刚车工具挖出微球凹坑结构，当然前面的加工技术都是基于模具的加工，再配合注塑工艺或者热压成型获得带有微透镜阵列的板材或者型材。

热回流是当前比较流行的一种微透镜阵列结构的加工方法。其过程是利用光刻胶曝光显影后形成圆柱或者特定形状的柱子阵列结构，通过加热后让光刻胶达到并超高其玻璃态转变温度后软化，在其表面张力的作用下形成微透镜阵列（如下图2所示）。再配合电铸工艺实现结构向模具的转化，最后利用注塑或者纳米压印的方式进行大批量的复制生产。这里需要说明的是，新一代PhableR紫外光刻机已经可以使用紫外光源获得百纳米以下的周期性结构，这意味着，原理上我们可以获得纳米口径的微透镜阵列结构。另外，对光刻熟悉的人可能会比较关注高温自处理后光刻胶去除问题，这里我们可以选择使用成熟的Alpha plasma微波等离子去胶机来实现对光刻胶的有效去除，且不损伤金属模具。

图2 不同温度下AR-P 3740（1.4um厚度）正胶的热回流情况

利用高精密喷嘴将聚合物液体喷出，并形成一定尺寸的液滴，在空间中飞行后着陆在衬底表面形成半球面，再通过加热溶剂挥发，或者紫外光照固化的方式形成球面微透镜结构，辅以高精度的机械机台和喷嘴阵列以及控制系统，就可以获得有效面积的微透镜阵列结构（如下图3所示）。这种加工方式的优点是，无需向上面两种方法先制作模具后通过注塑或者压印的方式进行复制，它本身就有很高的生产效率，可以直接用于生产。但是其缺点就是需要适配合适的喷涂聚合物材料，还需要匹配其材料与衬底的粘附性等问题才能获得可控矢高的微透镜阵列；

上述几种方法几乎有个共性，就是球面的形状可控性比较差，实际使用中，非球面的微透镜阵列需求越来越多，因对这种需求，我们往往需要通过灰度光刻的方式来实现微透镜阵列结构，灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接触式光刻）或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透，而某些区域光刻胶部分曝光，从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构（如下图4所示，八边金字塔结构）。微透镜阵列也是类似，可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意，灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多，约为Ra=100nm，前两者可以会的Ra=50nm的球面。

这种方法与灰度光刻有点类似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不仅仅是微透镜阵列结构（如下图5所示），该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构，对于双光子聚合的微结构，我们需要通过LIGA工艺获得金属模具，但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作，并通过纳米压印技术进行复制。

图5 利用双光子聚合获得的微透镜阵列结构

公司简介

1. 光刻胶种类齐全，可以满足多种工艺要求的用户。

   产品种类包含：各种厚度的紫外光刻胶（正胶或负胶），lift-off工艺用胶，LIGA用胶，图形反转胶，化学放大胶，耐刻蚀保护胶，聚酰亚胺胶，全息曝光用胶，电子束光刻胶（包含PMMA胶、电子束负胶、三维曝光用胶（灰度曝光用胶）、混合曝光用胶等）

2. 光刻胶包装规格灵活多样，适合各种规模的生产、科研需求。

   包装规格包含：250毫升、1升、2.5升等常规包装，还提供试验用小包装，如30毫升、100毫升等。

3. 交货时间短。

   我们每个月20号左右都会向德国厂商下订单，产品将于第二个月中旬到货，您可以根据实际情况，合理安排采购时间。具体的订购情况，请联系我们的销售人员。

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