[發(fā)明專利]一種高速率TOF結(jié)構(gòu)及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010050852.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110867724B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 封飛飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/022
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/022;H01S5/024
• 代理公司: 北京中知法苑知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11226
• 代理人: 閻冬

本發(fā)明涉及一種高速率TOF結(jié)構(gòu)及制作方法。高速率TOF結(jié)構(gòu)中，PCB板設(shè)有多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)設(shè)置銅介質(zhì)散熱體；VCSEL激光器芯片設(shè)置在所述銅介質(zhì)散熱體上；驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)在所述PCB板上且鄰近所述VCSEL激光器芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)由金線連接所述VCSEL激光器芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速率TOF結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)

隨著電子芯片的集成度越來(lái)越高，電子元器件向微型發(fā)展，微電子技術(shù)也出現(xiàn)一些突出問(wèn)題：導(dǎo)致加工技術(shù)的難度和成本不斷提高；芯片的工作頻率越來(lái)越高，芯片的功能復(fù)雜度不斷提高，使得電互連更加復(fù)雜，極易導(dǎo)致信號(hào)延遲、邏輯錯(cuò)誤和完整性缺失。

現(xiàn)有TOF的封裝主要是將激光器芯片貼到基板上形成TOF，TOF組件用錫焊到PCB板上實(shí)現(xiàn)三維識(shí)別效果，由于PCB板上的驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)能力有限，另外驅(qū)動(dòng)芯片和TOF上激光器芯片距離較長(zhǎng)，信號(hào)完整性會(huì)變差，影響整個(gè)TOF的響應(yīng)速度。現(xiàn)有TOF需要額外的陶瓷基板，成本較高。除此之外，封裝工藝復(fù)雜，周期較長(zhǎng)。

因此，提高TOF封裝的響應(yīng)速度，改善信號(hào)完整性問(wèn)題，在盡可能小的影響散熱的情況下，降低TOF封裝成本，縮短封裝周期，適合批量化生產(chǎn)是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的缺陷。

在背景技術(shù)部分中公開(kāi)的上述信息僅僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人等為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行了深入研究，具體而言，本發(fā)明提供一種高速率TOF結(jié)構(gòu)，高速率TOF結(jié)構(gòu)包括：

PCB板，其設(shè)有多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)設(shè)置銅介質(zhì)散熱體；

VCSEL激光器芯片，其設(shè)置在所述銅介質(zhì)散熱體上；

驅(qū)動(dòng)芯片，其設(shè)在所述PCB板上且鄰近所述VCSEL激光器芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)由金線連接所述VCSEL激光器芯片。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，所述高速率TOF結(jié)構(gòu)還包括：

支撐保持件，其設(shè)置于所述PCB板上，所述支撐保持件在所述VCSEL激光器芯片上方形成容納區(qū)域，

光斑勻化片，其固定在所述容納區(qū)域并處于所述VCSEL激光器芯片上方。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，VCSEL激光器芯片經(jīng)由銀漿貼附在所述銅介質(zhì)散熱體上。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，所述金線長(zhǎng)度小于金線連接VCSEL激光器芯片的位置處到驅(qū)動(dòng)芯片與VCSEL激光器芯片鄰近的邊緣之間距離的四倍。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，所述高速率TOF結(jié)構(gòu)還包括光探測(cè)芯片，鄰近VCSEL激光器芯片的所述光探測(cè)芯片經(jīng)由銀漿貼在所述PCB板上，VCSEL激光器芯片、驅(qū)動(dòng)芯片和光探測(cè)芯片相互電性連接。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，所述PCB板經(jīng)由塑料或FR4或M6制成，VCSEL激光器芯片經(jīng)由GaAs/AlGaAs多量子阱材料制成，驅(qū)動(dòng)芯片采用硅材料或者GaAs半導(dǎo)體材料制成，支撐保持件經(jīng)由塑料或氮化鋁或氧化鋁陶瓷制成，光斑勻化片采用玻璃材料制成。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，光探測(cè)芯片采用硅材料或者化合物半導(dǎo)體材料制成，所述化合物半導(dǎo)體材料包括GaAs或InP。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，支撐保持件經(jīng)由UV膠水和黑膠貼在PCB板上，光斑勻化片經(jīng)由UV膠水和黑膠，或者熱固化膠水貼到支撐保持件以固定在所述容納區(qū)域。

所述的高速率TOF結(jié)構(gòu)中，所述銅介質(zhì)散熱體被灌注在所述通孔中。

通孔的直徑小于VCSEL激光器芯片的最短邊尺寸的一半。