[發(fā)明專利]激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)及其封裝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210162782.X
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN103427333B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘金山;陳志誠;謝修銘
• 申請（專利權(quán)）人: 光環(huán)科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/42
• 分類號: H01S5/42;H01S5/02;H01S5/022
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

一種激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)，其是通過半導(dǎo)體制程在一半導(dǎo)體晶片的作動面上形成包括：以陣列方式排列的多個(gè)發(fā)光元件、至少一絕緣墻、至少二打線區(qū)、以及若干連接電極。該至少一絕緣墻用以將所述發(fā)光元件分隔成至少二發(fā)光區(qū)域。所述打線區(qū)分別對應(yīng)于所述發(fā)光區(qū)域。所述連接電極分別將各個(gè)打線區(qū)與其所對應(yīng)的各個(gè)發(fā)光區(qū)域進(jìn)行電性連接。各別的發(fā)光區(qū)域經(jīng)由所述至少一絕緣墻相互隔離而互不相通，且各別的打線區(qū)為獨(dú)立的電極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)，尤指一種于同一半導(dǎo)體晶粒上利用至少一絕緣墻將陣列排列的多數(shù)個(gè)發(fā)光元件區(qū)分成數(shù)組獨(dú)立的發(fā)光區(qū)域，且每一個(gè)發(fā)光區(qū)域皆對應(yīng)有獨(dú)立且專屬的打線區(qū)（焊墊），而各個(gè)不同發(fā)光區(qū)域的打線區(qū)相互不導(dǎo)通，藉此達(dá)到均光的效果，且通過控制電流大小更可以進(jìn)一步調(diào)整光形的激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，光通訊技術(shù)已逐步成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首選結(jié)構(gòu)，人們構(gòu)想未來的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該通過全光網(wǎng)進(jìn)行。為了提高光傳輸?shù)男埽黝惖陌雽?dǎo)體激光器，例如垂直面射型激光（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；簡稱VCSEL）、水平面射型激光（HorizontalCavity Surface Emitting Laser；簡稱HCSEL）、或小角度發(fā)光二極管（Resonant CavityLight Emitting Diode；簡稱RCLED）等等，也成為業(yè)界致力研發(fā)的重點(diǎn)。

請參閱圖1所示，為現(xiàn)有激光二極管陣列晶粒的俯視示意圖。目前現(xiàn)有的激光二極管陣列晶粒9在同一半導(dǎo)體晶粒91上藉由半導(dǎo)體制程形成了以陣列排列的多個(gè)激光二極管92，于該些激光二極管92的一側(cè)邊設(shè)有一焊墊93并通過一連接電極94進(jìn)一步將該焊墊93與該些激光二極管92電性連接。但是該些激光二極管92全部共用單一個(gè)焊墊93作為打線區(qū)，或是數(shù)個(gè)相互直接導(dǎo)通的焊墊（圖中未示），所以實(shí)質(zhì)上仍屬于同一打線區(qū)。然而卻造成單一個(gè)焊墊93或同一打線區(qū)的該些激光二極管92所注入的電流的均勻性較差，例如較接近焊墊93的激光二極管92與最遠(yuǎn)離焊墊93的激光二極管92所接受到的電流衰減程度或穩(wěn)定性將有差異，如此將容易產(chǎn)生光功率不均勻的問題。此外，由于所有的激光二極管92共用一個(gè)焊墊，所以具有一個(gè)等效的共振腔，因此每個(gè)激光二極管內(nèi)所產(chǎn)生的光子仍具有很強(qiáng)的同調(diào)性(Coherence)，也因如此，現(xiàn)有技術(shù)的激光二極管陣列晶粒9于發(fā)光時(shí)光形會類似單一顆激光二極管92的光形，即光形呈現(xiàn)同心圓形狀。

尤其，現(xiàn)今在單一半導(dǎo)體雷射晶粒上所設(shè)置的雷射元件數(shù)量已擴(kuò)增到8x8共64個(gè)甚至于16x16共256個(gè)之多。現(xiàn)有半導(dǎo)體雷射晶粒在封裝到一發(fā)光模塊時(shí)，多半是通過打線（wire bond）制程的方式，將位于半導(dǎo)體雷射晶粒上的焊墊（打線區(qū)）通過金線的打線制程連接至位于發(fā)光模塊的基座上的單一電極區(qū)或電極引腳（Stem）上。然而，由于激光光具有高同調(diào)性的特色，且輸入的電流也會因該激光元件數(shù)量越多就越趨于不穩(wěn)定，而距離焊墊較遠(yuǎn)與較近的不同的激光元件所輸入的電流衰減程度不均勻的現(xiàn)象，這樣常會導(dǎo)致該些激光元件所發(fā)出的光亮度不一致、產(chǎn)生發(fā)光效率變差而有待進(jìn)一步改良。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)及其封裝裝置，利用至少一絕緣墻將陣列排列的多數(shù)個(gè)發(fā)光元件區(qū)分成數(shù)組獨(dú)立的發(fā)光區(qū)域并分別供電，如此，可改善發(fā)光功率不均勻及同心圓光形等問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)，針對所區(qū)隔的不同發(fā)光區(qū)域調(diào)整其所施加的電流來進(jìn)一步達(dá)到調(diào)整光形的目的。

一種激光二極管陣列晶粒結(jié)構(gòu)及其封裝裝置，其通過由半導(dǎo)體制程所切割成多個(gè)半導(dǎo)體晶粒的各個(gè)作動面上形成包括：以陣列方式排列的多個(gè)發(fā)光元件、至少一絕緣墻、至少二打線區(qū)、以及若干連接電極。于一實(shí)施例中，該發(fā)光元件可為下列其中之一：垂直面射型激光（VCSEL）元件、水平面射型激光（HCSEL）元件或小角度發(fā)光二極體(RCLED)元件。