Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Mikrolinsenarray

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Mikrolinsenarray im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Standardkonfiguration bis Schwerlastanforderung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Mikrolinsenarray wird durch die Baugruppe aus Linsen-Körper und Planarisierungsschicht beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Anordnung mikroskopischer Linsen, die auf die Oberfläche eines Bildsensor-Pixelarrays integriert ist, um einfallendes Licht auf die lichtempfindliche Fläche jedes Pixels zu fokussieren.

Technische Definition

Ein Mikrolinsenarray ist eine kritische optische Komponente in modernen Bildsensoren, bestehend aus einem präzise strukturierten Gitter mikroskopischer Polymer- oder Glaslinsen. Jede Mikrolinse entspricht dem Fotodiode eines einzelnen Pixels. Ihre Hauptfunktion ist es, einfallendes Licht, das sonst auf nicht lichtempfindliche Bereiche (wie Transistorschaltungen und Metallverbindungen) fallen würde, zu sammeln, zu konzentrieren und auf den aktiven Silizium-Fotodiodenbereich umzuleiten. Dies erhöht die Quanteneffizienz, den Füllfaktor und die allgemeine Lichtempfindlichkeit des Sensors erheblich, was für Hochleistungsbildgebung bei schwachen Lichtverhältnissen und für die Erzielung höherer Auflösung in kompakten Kameramodulen unerlässlich ist.

Funktionsprinzip

Auf die Bildsensoroberfläche einfallendes Licht durchläuft zunächst den Farbfilterarray und trifft dann auf die konvexe Oberfläche jeder einzelnen Mikrolinse im Array. Basierend auf den Prinzipien der Lichtbrechung biegt und fokussiert jede Mikrolinse die Lichtstrahlen, konzentriert sie durch die Planarisierungsschicht hindurch und lenkt sie auf die kleinere, aktive Fläche der darunterliegenden Fotodiode. Dieser Prozess maximiert die von jedem Pixel erfasste Lichtmenge und verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis sowie die effektive Empfindlichkeit des Sensors.

Hauptmaterialien

Polymer (z.B. fotosensitives Harz) Siliziumdioxid (SiO₂) Siliziumnitrid (Si₃N₄)

Komponenten / BOM

Linsen-Körper
Das Hauptkonvex-Optikelement, das einfallendes Licht bricht und fokussiert.
Material: Polymer- oder Silizium-basierter Dielektrikum
Planarisierungsschicht
Eine flache, transparente Schicht unter den Mikrolinsen, die eine glatte Oberfläche für die Linsenbildung bietet und darunterliegende Schichten schützt.
Material: Siliziumdioxid (SiO₂) oder Polymer

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Thermische Zyklusbelastung übersteigt 1000 Zyklen zwischen -40°C und +85°C Delamination des Mikrolinsenarrays vom Siliziumsubstrat mit Adhäsionsfestigkeitsreduktion unter 10 MPa Abgestufte CTE-Zwischenschichtstapel (SiO₂/SiNₓ) mit Dickenverhältnis 100:50 nm; Niedrigspannungspolymerformulierung mit Elastizitätsmodul <3 GPa
Hochenergetische Photonenexposition bei 365 nm Wellenlänge mit Intensität >50 mW/cm² für >1000 Stunden Brechungsindexänderung des Polymerlinsenmaterials übersteigt Δn > 0,01, was zu einer Brennweitenverschiebung >5% führt UV-blockierende anorganische Beschichtung (HfO₂/SiO₂-Multischicht) mit 95% Reflexion bei 200-400 nm; Benzotriazol-basierter Photostabilisator-Zusatz bei 0,5-1,0 Gew.-% Konzentration

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
1,0-100,0 mW/mm² einfallende Lichtintensität, 400-700 nm Wellenlänge, -40°C bis +85°C Betriebstemperatur
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Linsendurchbiegungsverformung übersteigt 50 nm RMS-Oberflächenabweichung, Mikrolinsen-zu-Pixel-Fehlausrichtung >0,5 µm, Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymerlinsenmaterials bei 120°C
Thermomechanische Spannung durch Fehlanpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE Silizium: 2,6 ppm/°C vs. Polymerlinse: 60-80 ppm/°C), die Delamination verursacht; UV-induzierter Photodegradation des Polymerlinsenmaterials bei Wellenlängen <400 nm; Kapillarkräfte während der Flüssiglinsenherstellung, die oberflächenspannungsinduzierte Verformung verursachen
Fertigungskontext
Mikrolinsenarray wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Traglast:Nur Atmosphärendruck (nicht druckfest)
Verstellbereich / Reichweite:Nicht zutreffend für optische Komponente
Einsatztemperatur:-40°C bis +85°C (betriebsbereit), -55°C bis +125°C (Lagerung)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Sichtbares Licht-ImagingNahinfrarot-ErfassungUV-gehärtete optische Klebstoffe
Nicht geeignet: Umgebungen mit hochenergetischer Teilchenstrahlung (z.B. kerntechnische Anlagen, Weltraumstrahlungsgürtel)
Auslegungsdaten
  • Pixelabstand (Mikrometer)
  • Erforderlicher Füllfaktor (%)
  • Zielwellenlängenbereich (nm)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Linsenoberflächenkontamination
Cause: Akkumulation von Staub, Ölnebel oder Partikeln aus der Betriebsumgebung, was zu reduzierter optischer Klarheit und Leistungsverschlechterung führt.
Mechanische Fehlausrichtung
Cause: Thermische Ausdehnung/Schrumpfung, Vibration oder unsachgemäße Handhabung, die eine Verschiebung einzelner Linsen verursacht, was zu verzerrten Ausgangsmustern führt.
Wartungsindikatoren
  • Sichtbarer Schleier, Flecken oder Verfärbungen auf den Linsenoberflächen unter Inspektionsbeleuchtung
  • Unregelmäßige oder verzerrte Ausgangsmuster während des Funktionstests
Technische Hinweise
  • Einführung einer kontrollierten Reinraumumgebung mit Überdruck und HEPA-Filtration zur Minimierung der Partikelkontamination
  • Verwendung von Präzisionsbefestigungsvorrichtungen mit thermisch kompensierenden Materialien und Schwingungsisolierung zur Aufrechterhaltung der optischen Ausrichtung

Compliance & Manufacturing Standards

Reference Standards
ISO 10110-5:2015 (Optik und Photonik - Erstellung von Zeichnungen für optische Elemente und Systeme - Teil 5: Oberflächenformtoleranzen)ANSI/OP 1.001-2009 (Amerikanische Norm für Optik und optische Instrumente - Erstellung von Zeichnungen für optische Elemente und Systeme)DIN 3140-7:2016 (Zeichnungsangaben für optische Elemente und Systeme - Teil 7: Oberflächenformtoleranzen)
Manufacturing Precision
  • Linsenabstand: +/- 0,5 µm
  • Oberflächenrauheit: Ra ≤ 10 nm
Quality Inspection
  • Interferometrische Oberflächenprofilmessung
  • Optische Leistungsprüfung (MTF-Messung)

Hersteller, die dieses Produkt fertigen

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was sind die primären Anwendungen von Mikrolinsenarrays in der Elektronikfertigung?

Mikrolinsenarrays werden hauptsächlich in Bildsensoren für Kameras, Smartphones und medizinische Bildgebungsgeräte eingesetzt, um die Lichtempfindlichkeit und Bildqualität zu verbessern, indem mehr Licht auf die lichtempfindliche Fläche jedes Pixels gelenkt wird.

Wie beeinflussen Materialien wie Siliziumdioxid und fotosensitive Harze die Leistung von Mikrolinsenarrays?

Siliziumdioxid bietet hervorragende optische Klarheit und Haltbarkeit, während fotosensitive Harze eine präzise, kostengünstige Strukturierung durch Photolithographie ermöglichen, was hochauflösende Linsenarrays mit konsistenten optischen Eigenschaften erlaubt.

Welche Rolle spielt die Planarisierungsschicht beim Aufbau von Mikrolinsenarrays?

Die Planarisierungsschicht erzeugt eine glatte, ebene Oberfläche auf dem Bildsensorsubstrat vor der Linsenapplikation, gewährleistet eine gleichmäßige Linsenausrichtung und optimale Lichtfokussierungsleistung über das gesamte Array hinweg.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.05 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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