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威武的兔子 2026-08-12 10:06

吉田邦夫与AJI树脂型WLO技术路线

前言 1\ab3n  
H"J>wIuGX  
晶圆级光学(WLO)两大主流路线:HOYA代表玻璃高温模压路线,另一支就是AJI树脂UV纳米模压路线,而吉田邦夫(Kunio Yoshida)正是这条路线最核心的发明人。 行业很多从业者听过AJI工艺,但很少将整套双面一体成型、防翘曲支架结构的专利脉络与吉田邦夫绑定;全网缺少系统性梳理,本文结合JP2008-276724母专利、中日同族专利与产业落地情况完整解析。 -%6Y&_5VK  
一、吉田邦夫技术履历 -q}I; cH  
  1. #wP$LKk  
    日本研发阶段:AJI株式会社 × 昭和电工联合研发 吉田邦夫早期任职アジ株式会社(AJI),与昭和电工协同开发UV树脂晶圆模压工艺。JP2008-276724 是该体系奠基母专利,专利权归属AJI、昭和电工,吉田邦夫为第一发明人。 这套专利奠定消费级摄像头、ToF传感器树脂基WLO量产工艺,也是全球最早规模化论证双面同步转印成型的专利组。
  2. l6k.`1.In  
    国内创业阶段:江苏核心技术负责人 离开AJI之后来华创业,持续深耕晶圆级微光学复制工艺。持续申请大量中国发明专利、实用新型专利,技术方向延续日本时期思路:
  • sD ,FJ:dy  
    双面一体UV模压成型;
  • rEG!A87Zz  
    晶圆外围一体化支撑支架抑制翘曲;
  • (G`O[JF  
    大尺寸晶圆、多层堆叠透镜批量制造;
  • C{P:1ELYXH  
    适配Ni电铸模具的高折杂化UV树脂成型体系。
rz]M}!>k  
行业提示:公开网络、知乎极少专门文章介绍光电领域吉田邦夫,检索姓名极易被骨科、影视同名人物覆盖;圈内资料主要沉淀在专利库、光行天下论坛与行业线下研讨会。
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25/OV"Z  
二、核心技术方案与重点专利解读 7Hzv-s  
1)母专利:JP2008-276724(造型方法以及造型装置) P_N i 5s)  
!S5_+.U#  
传统工艺痛点 常规单面模压流程:先压一面→固化→翻面→再压另一面。两次成型引入二次对位误差;超薄树脂晶圆固化收缩引发翘曲、面型偏移;良率很难支撑多层堆叠WLO模组。 Swnom?t  
7) 37AKw  
吉田邦夫核心创新构思 上下两套独立镍电铸模具,双面同步/分步UV转印,单套工序在树脂坯体两面同时复刻透镜曲面。 V { yk  
  • 8/`ij?gn  
    减少一次翻面转移工序,消除二次对位偏心;
  • (=/}i'  
    两面树脂同步固化,应力分布更均衡;
  • 4'BZ+A,p  
    支持微透镜阵列、双面非球面WLO元件一体成型。
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衍生布局:TW、中国大陆同族专利,覆盖成型装置、模具复制方法、脱模工艺。 G>w+J'7  
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2)标志性延伸专利:一体化支架构件防翘曲方案 ZIikDi h1  
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代表公开专利:CN221476244U、CN115837764A(江苏敏而精密) 行业长期难题 高折射率UV杂化树脂固化收缩率高,6/8寸大尺寸晶圆成型后极易四周拱曲;翘曲直接造成后续切割、镀膜、堆叠装配失效。 1]]#HTwX  
9,G94.da  
支架结构方案要点 在晶圆有效光学区域外围,一体成型连续环状支撑围堰(支架构件),与透镜阵列同片一体成型。 Ul%D}(,  
  1. Spt;m0W90  
    成型阶段支撑整片晶圆,约束树脂自由形变;
  2. Y[Kpd[)[v  
    平衡固化产生的面内应力,大幅降低全域翘曲量;
  3. *ci%c^}V  
    切割工序再去除外围支架,保留中间有效光学芯片。
l~*D jr~  
目前国内大量树脂WLO厂商改良防翘曲方案,底层思路均借鉴该专利架构,也是现阶段专利规避重点方向。 1JWo~E'  
;LE9w^>^V  
3)配套工艺体系:Ni电铸模具+高折UV树脂 _1kcz]]F  
w-?|6I}T  
吉田邦夫体系完整工艺链条: 光学母模 → 镍电铸复制工作模具 → 上下模具对位合模 → 注入液态高折UV树脂 → 双面UV曝光固化 → 脱模形成整片WLO晶圆 → 划片分割 早期与昭和电工共同匹配专用光学树脂,兼顾折射率、低收缩、模具脱模性,适配手机摄像头、3D传感微透镜量产。 l"app]uVZ  
2<33BBlWA  
三、AJI吉田树脂WLO路线 VS HOYA玻璃WLO路线对比 Yi+$g  
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对比维度
R"V^%z;8o  
吉田邦夫 AJI 树脂UV模压WLO
wH N5H  
HOYA 玻璃高温模压WLO
}Z3+z@L  
基材材料
CwQRHi  
UV固化有机杂化树脂
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光学玻璃晶圆
@w{"6xc%a  
成型原理
wwVg'V;  
常温/低温UV光固化纳米转印
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高温高压热模压
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核心优势
m(eR Wx&pZ  
1.设备投入更低,量产成本优势明显 D|Raj\R  
2.适合大面积晶圆批量复制 .U9A \$  
3.双面一体成型,对位精度可控 XVWVY}  
4.微透镜阵列结构易实现
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1.耐热性、温漂性能优异 )9'Zb`n  
2.透光波段更广,IR波段损耗更低 mdy+ >e <  
3.长期光学稳定性强,耐候性好 4VrL@c @  
4.高功率光学场景耐受度更高
[2Ot=t6]  
固有短板
x3]y*6  
1.树脂存在温胀系数偏大问题 gq[`g=x  
2.耐温上限有限,不适合高温车载高阶场景 /Ym!%11`  
3.长期抗老化、抗UV弱于玻璃
tX 3y{W10"  
1.高温模压设备昂贵,产线投资巨大 S1G3xY$0  
2.难以一次性双面成型,工艺复杂度高 NQqq\h  
3.单片制造成本高,大批量性价比不足
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主流应用
i $W E1-  
消费手机摄像头、ToF、VR微透镜阵列、低端车载感知
y~/i{a;1y  
高端车载镜头、AR光学元件、工业视觉、高可靠性光学模组
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技术壁垒重心
C3GI?| b  
成型工艺、防翘结构、模具对位系统、树脂配方
)3A%Un#B  
特种光学玻璃基材、耐高温模具、高温模压设备
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四、工艺路线优势与现存瓶颈 C:$pAE(  
优势 L$4nbOu\~  
  1. ;/|3U7{c  
    双面成型方案直击多层WLO最大痛点 多层堆叠晶圆镜头对偏心、面型一致性极其敏感,双面一体成型天然优于两次单面成型方案。
  2. AB")aX2% E  
    支架围堰结构有效解决大尺寸晶圆翘曲 在树脂材料收缩缺陷无法彻底根除前提下,通过结构设计进行应力补偿,落地可行性强。
  3. [>wvVv  
    产业链门槛相对适中,便于国产化 不需要玻璃熔炼、高温模压整套重资产,国内近年多家企业沿着该技术路线进行开发。
F|{F'UXj|  
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瓶颈与挑战 tDwj~{a~  
  1. vg ^&j0  
    专利壁垒 JP2008-276724家族、支架构件专利形成基础专利墙;国内厂商需要做工艺结构规避或开展专利许可谈判。
  2. W9%B9~\G;+  
    材料物理上限 有机树脂CTE远高于玻璃,温度变化下焦距漂移问题限制高端车载、工业光学应用。
  3. F}dq~QCzw  
    工艺控制门槛极高 想要发挥双面模压优势,对模具平行度、UV光照均匀性、树脂填充气泡控制、合模压力控制要求严苛;参数窗口窄,量产良率调试周期长。
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五、产业现状与未来趋势 6> Ca O  
  1. %x zgTZ  
    消费电子领域:树脂WLO持续渗透低端摄像、距离传感器;高端旗舰依旧偏好玻璃方案;
  2. ;|H(_J=6k  
    AR/MR光波导配套微透镜、LiDAR准直微阵列成为树脂模压路线新赛道;
  3. !|`vW{v  
    吉田邦夫在国内持续迭代新一代工艺,重点优化超薄晶圆成型、多片晶圆堆叠一体化制造;
  4. FST}:*dOe5  
    行业分化:一部分企业直接参考AJI工艺路线,另一部分投入资源研发替代成型方案,绕开双面模压与支架结构专利保护范围。
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结语 IQA<xqX   
吉田邦夫算不上大众熟知的光学名人,但在晶圆级树脂模压细分赛道属于奠基级工程师。他开创的AJI双面UV模压+应力支撑结构,定义了树脂基WLO一条可规模化落地的技术范式。 WLO行业长期并存玻璃与树脂两条路线,不存在绝对优劣;厂商选型核心依据温度工况、成本预算、光学指标要求。随着微光学需求爆发,这条源自日本、正在国内持续演化的工艺路线,依旧会长期影响国内晶圆级光学产业链发展。 PML +$  
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