芯片嵌入装置及投影模组制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种芯片嵌入装置及投影模组，芯片嵌入装置包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数；所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻。通过设置两种不同热膨胀系数的主底座和次底座，并将芯片直接与其热膨胀系数相匹配的次底座连接，从而可以实现小体积、高稳定性；另外底座具备散热性，从而保证给芯片提供最大限度的散热。与现有技术相比，本实用新型专利技术的芯片嵌入装置可以实现小体积、高稳定性以及高散热，从而可以被集成到微型的计算设备中。

【技术实现步骤摘要】
芯片嵌入装置及投影模组
本技术涉及电子及光学元器件制造领域，尤其涉及一种芯片嵌入装置、制造方法以及投影模组。
技术介绍
深度相机可以获取目标的深度信息借此实现3D扫描、场景建模、手势交互，与目前被广泛使用的RGB相机相比，深度相机正逐步受到各行各业的重视。例如利用深度相机与电视、电脑等结合可以实现体感游戏以达到游戏健身二合一的效果。另外，谷歌的tango项目致力于将深度相机带入移动设备，如平板、手机，以此带来完全颠覆的使用体验，比如可以实现非常真实的AR游戏体验，可以使用其进行室内地图创建、导航等功能。深度相机中的核心部件是激光投影模组，随着应用的不断扩展，光学投影模组将向越来越小的体积以及越来越高的性能上不断进化。一般地，光学投影模组由电路板、光源等部件组成，目前晶圆级大小的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列光源使得光学投影模组的体积可以减小到被嵌入到手机等微型电子设备中。一般地，将VSCEL制作在半导体衬底上，并将半导体衬底与柔性电路板(FPC)进行连接，为了解决散热问题，还可以引入半导体致冷器(TEC)。TEC可以很好的对光源发热进行控制，但由于本身的功耗较高，且占用较大的体积，使得这种形式的光学投影模组的体积以及功耗仍不理想。另外，由于VCSEL光源由于本身发热较大，因此还要考虑如何将其稳固地进行安装以提高使用寿命。除了深度相机中的激光投影模组，在其他的芯片与电路板结合的领域，也同样面临着体积、散热、稳定性的问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中芯片与电路板结合的领域中存在体积、散热、稳定性的问题，提供一种芯片嵌入装置及投影模组。为了解决上述问题，本技术采用的技术方案如下所述：一种芯片嵌入装置，包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数；所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻；所述垂直腔面激光发射器阵列芯片上的垂直腔面激光发射器光源均匀规则地排列或者以不相关图案进行不规则排列；所述热敏电阻包括负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。在一种实施例中，所述主底座和次底座由金属、陶瓷或合金材料制成；所述主底座材料包括黄铜，所述次底座材料包括氮化铝陶瓷；所述电路板为柔性电路板、硬质电路板以及软硬结合电路板的一种或组合。在一种实施例中，所述芯片底部负极与所述次底座电连接，所述次底座与所述电路板电连接。在一种实施例中，所述芯片底部负极与所述次底座电连接，所述次底座与所述主底座电连接，所述主底座与所述电路板电连接。本技术又提供一种投影模组，包括：如上任一所述的芯片嵌入装置，所述芯片包括用于发射光束的光源芯片；透镜以及衍射光学元件，通过镜座安装在所述芯片嵌入装置上，所述透镜用于准直或聚焦所述光束；所述衍射光学元件对经准直或聚焦的光束进行衍射并向外发射结构光图案化光束。本技术的有益效果为：通过设置两种不同热膨胀系数的主底座和次底座，并将芯片直接与其热膨胀系数相匹配的次底座连接，从而可以实现小体积、高稳定性；另外底座具备散热性，从而保证给芯片提供最大限度的散热。与现有技术相比，本技术的芯片嵌入装置可以实现小体积、高稳定性以及高散热，从而可以被集成到微型的计算设备中。附图说明图1是根据本技术一个实施例的结构光深度相机侧面示意图。图2是根据本技术一个实施例的激光投影模组示意图。图3(a)是根据本技术一些实施例的芯片嵌入装置示意图。图3(b)是根据本技术一些实施例的另一种芯片嵌入装置示意图。图4是根据本技术一个实施例的制造芯片嵌入装置的方法示意图。其中，10-结构光深度相机，101-处理器，102-主板，103-投影模组，104-RGB相机，105-采集模组，106-进光窗口，201-主底座，202-次底座，203-电路板，204-光源芯片，205-热敏电阻，206-镜座，207-透镜，208-衍射光学元件，301-主底座，302-电路板，303-次底座，304-热敏电阻，305-芯片，306-金线，307-锡膏，308-接口，309-FPC，310-金线。具体实施方式下面结合附图通过具体实施例对本技术进行详细的介绍，以使更好的理解本技术，但下述实施例并不限制本技术范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构思，附图中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。本技术提出一种散热性能好以及体积小的芯片嵌入装置。在后面的说明中将以深度相机投影模组及应用于其中的芯片嵌入装置为例进行说明，但并不意味着这种方案仅能应用在深度相机中，任何其他装置中凡是直接或间接利用该方案都应被包含在本技术的保护范围中。图1所示的是根据本技术一个实施例的结构光深度相机侧面示意图。结构光深度相机10主要组成部件有投影模组103、采集模组105、主板102以及处理器101，在一些深度相机中还配备了RGB相机104等。投影模组103、采集模组105以及RGB相机104一般被安装在同一个深度相机平面上，且处于同一条基线，每个模组或相机都对应一个进光窗口106。一般地，处理器101被集成在主板102上，而投影模组103与采集模型105通过接口与主板102连接，在一种实施例中所述的接口为FPC接口。投影模组103用于向目标空间中投射经编码的结构光图案化光束，采集模组105采集到该结构光图案后通过处理器101计算从而得到目标空间的深度图像。投影模组103主要包含光源以及光学元件，光源可以包含如LED、激光等光源，用于发射可见光以及红外、紫外等不可见光。光学元件如透镜、衍射光学元件、反射镜等，用于对光源发出的光束进行调制，以向外投影出结构光图案光束。这里所说的结构光图案光束指的是该图案光束投射到空间平面上将形成该图案。采集模组105与投影模组103往往一一对应，投影模组103的视场一般需要在测量范围内覆盖采集模组105的视场，另一方面，采集模组105往往需要设置与投影模组103所发射光束波长相对应的滤光片，以便于让更多的结构光图案光束的光通过同时降低其他波长光束通过所带来的图像噪声。在一个实施例中，结构光图案为红外散斑图案(红外斑点图案)，图案具有颗粒分布相对均匀但具有很高的局部不相关性，这里的局部不相关性指的是图案中各个子区域都具有较高的唯一性，此时采集模组105为对应的红外相机。结构光图案也可以是条纹、二维图案等其他形式。基于时间飞行法原理(TOF)的深度相机的主要组成部分也是投影模组与采集模组，与结构光原理的深度相机不同的是其投影模组用于发射记时的光脉冲，采集模组采集到该光脉冲后就可以得到光在空间中的飞行时间，再利用处理器计算出对应的空间点的距离。目前单一的深度相机由于体积较大，大都是作为独立的外设，通过USB等数据接口与其他设备如电脑、手机等连接，并将其获取的深度等信息传输给其他设备进行进一步的处理。随着深度相机的应用越来越广泛，将深度相机与其他设备进行集成、整合将会是未来的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片嵌入装置，其特征在于，包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数。

【技术特征摘要】
1.一种芯片嵌入装置，其特征在于，包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数。2.如权利要求1所述的芯片嵌入装置，其特征在于，所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻。3.如权利要求2所述的芯片嵌入装置，其特征在于，所述垂直腔面激光发射器阵列芯片上的垂直腔面激光发射器光源均匀规则地排列或者以不相关图案进行不规则排列。4.如权利要求2所述的芯片嵌入装置，其特征在于，所述热敏电阻包括负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。5.如权利要求1所述的芯片嵌入装置，其特征在于，所述主底座和次底座由金属、陶瓷或合金材料制成。6.如权利要求1所述的芯片嵌入装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰凡，周宇，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44