半导体侧发射式激光器的引线框架封装及其制造方法技术

一种用于侧视半导体激光器的表面贴装激光器的封装，该封装具有基本上平坦的引线框架，该引线框架具有元件侧和板附接侧。元件侧具有导电管芯附接焊盘和多个引线键合焊盘。激光器管芯具有阳极表面和阴极表面，其中阴极表面被贴装到导电管芯附接焊盘。多个键合引线横跨在激光器管芯的阳极表面和引线键合焊盘之间。模制件包围激光器管芯和在引线框架的元件侧上的多个键合引线，并且还位于导电管芯附接焊盘和引线框架的平面内的每个引线键合焊盘之间。导电管芯附接焊盘具有在引线框架上的金属化层，并且每个键合焊盘都具有在引线框架上的金属化层。的金属化层。的金属化层。

【技术实现步骤摘要】
半导体侧发射式激光器的引线框架封装及其制造方法


[0001]本专利技术涉及电子电路，并且更具体地，涉及用于半导体发射器的表面贴装封装。

技术介绍

[0002]图1A到图1C示出了用于侧发射式激光器阵列140的示例性的现有表面贴装设计(SMD)封装100。例如，如图1B所示，当前的SMD封装100具有贴装在例如印制电路板(PCB)或陶瓷的衬底120上的四个侧发射式半导体激光器140的阵列管芯。相对于封装100的整体高度，PCB或陶瓷衬底120可能相对较厚，例如，大约为整体封装高度的30％到50％。
[0003]多个引线键合焊盘146被附接到衬底120，并且多个键合引线144将激光器阵列管芯140电连接到引线键合焊盘146。引线键合焊盘可以连接到封装100底部的表面贴装焊盘170，其中通孔(未示出)提供引线键合焊盘146和表面贴装焊盘170之间的电连接。电子元件用例如环氧树脂的透明树脂150密封。当前的SMD封装100对于一些应用来说可能会具有过高的电感和电阻，例如对于激光器必须快速放电和再充电的激光雷达(LIDAR)应用。因此，在工业中需要克服该领域中的不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提供了一种半导体侧发射式激光器的引线框架封装及其制造方法。简要地说，本专利技术涉及一种用于侧视半导体激光器的表面贴装激光器的封装。该封装具有基本上平坦的引线框架，该引线框架具有元件侧和板附接侧。元件侧具有导电管芯附接焊盘和多个引线键合焊盘。激光器管芯具有阳极表面和阴极表面，其中阴极表面被贴装到导电管芯附接焊盘。多个键合引线横跨在激光器管芯的阳极表面和引线键合焊盘之间。模制件包围激光器管芯和在引线框架的元件侧上的多个键合引线，并且还位于导电管芯附接焊盘和在引线框架的平面内的每个引线键合焊盘之间。导电管芯附接焊盘具有在引线框架上的金属化层，并且每个键合焊盘都具有在引线框架上的金属化层。
[0005]通过以下附图和详细的描述，本专利技术的其他系统、方法和特征对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的或将变得显而易见。旨在将所有这样的附加系统、方法和特征包括在本说明书中、包括在本专利技术的范围内并且由所附权利要求保护。
附图说明
[0006]所包括的附图提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0007]图1A以立体图示出了用于侧发射式激光器阵列的示例性的现有表面贴装设计(SMD)封装的示意图。
[0008]图1B以俯视图示出了图1A的SMD封装的示意图。
[0009]图1C以主视图示出了图1A的SMD封装的示意图。
[0010]图2以立体图示出了半导体侧发射式激光器的引线框架封装的示例性第一实施例
的示意图。
[0011]图3A示出了图2的第一实施例的封装的自上而下的视图。
[0012]图3B以侧视图示出了图2的封装。
[0013]图3C以自上而下的视图示出了图2的引线框架的独立视图。
[0014]图4示出了图2的激光器阵列管芯的侧发射式激光二极管，该侧发射式激光二极管通过模制化合物发射激光束。
[0015]图5A示出了第一实施例下的引线框架的矩阵。
[0016]图5B示出了附接到图5A的一个引线框架的激光器管芯和键合引线。
[0017]图5C示出了附接有激光器管芯和引线键合的图5A的引线框架的矩阵。
[0018]图6是用于形成半导体侧发射式激光器的引线框架封装的方法的示例性实施例的流程图。
[0019]图7是附接有激光器管芯和引线键合的图5A的引线框架的3
×
10的阵列的示意图。
具体实施方式
[0020]以下定义对于用于解释应用于本公开的实施例的特征的术语是有用的，并且仅意味着定义本公开内的元素。
[0021]如在本公开内使用的，“基本上”是指“非常接近”或在正常制造的公差范围内。例如，基本上平行的表面可以在可接受的公差范围内平行，或者基本上平坦的表面是指在规定的平坦度范围内平坦。类似地，基本上未受干扰的激光束是指没有显著或明显地改变(扭曲或转向)超过可接受的操作公差范围的激光束。
[0022]如在本公开中使用的，表面贴装技术(Surface
‑
mount technology，SMT)是指将电气元件直接贴装到印制电路板(printed circuit board，PCB)的表面上。以这种方式贴装的电气元件被称为表面贴装器件(surface
‑
mount device，SMD)。SMD可以与通过在电路板的孔中插入元件管脚以将元件贴装到PCB的通孔技术结构形成对比，这在很大程度上是因为SMT使得能够增加制造自动化。
[0023]如在本公开中使用的，“模制件”是指具有高压力的经转移模制的密封化合物，并且用于包围SMT电子封装的电子元件。与此相比，封装是指覆盖化合物，例如电子元件上的自流平环氧灌封。
[0024]现在将详细参考本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出。在可能的情况下，在附图和说明书中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。
[0025]本专利技术的示例性实施例包括用于制造用于一个或多个侧发射式激光器的SMD封装的器件和方法。如图2所示，本专利技术的示例性第一实施例200包括半导体侧发射式激光器管芯240，该半导体侧发射式激光器管芯与以前的封装相比，具有非常低的电感和非常低的热阻、具有非常低的材料和制造成本。第一示例性实施例包括四通道激光器管芯240、金或铝引线和模制包围件250，该四通道激光器管芯被附接在非常薄的引线框架220上、该金或铝引线将管芯电连接到薄的金属引线框架的引线键合焊盘246。
[0026]如图4所示，在第一实施例下，引线框架220由镍制成，并在引线框架的顶面221上镀有银，用于金引线键合和激光器管芯附接。引线框架的底面222具有镀金，用于将封装200贴装在例如PCB(未示出)上。通常，封装200的底面254与引线框架的底面222基本上是共面
的。在第一实施例下，引线框架的厚度大约为65微米，以实现非常低的电感和非常低的热阻。在替代实施例中，引线框架的厚度可以大约介于50微米到250微米之间。激光器管芯通过导热和导电材料241(例如焊料或环氧树脂)被附接到在金属引线框架220上的导电管芯焊盘248(图3C)。
[0027]封装200的替代实施例可以具有单侧发射式激光二极管，而不是激光二极管阵列管芯240，或者可以具有拥有不同数量(例如，两个、八个、或十六个或更多个激光二极管)的激光二极管的阵列管芯240。
[0028]图2示出了SMD封装200的示例性第一实施例，该SMD封装具有激光器阵列管芯240，该激光器阵列管芯240具有四个侧发射式激光二极管，每个激光二极管具有侧孔242，该侧孔用于沿着基本上平行于引线框架220的贴装表面的方向发射激光束。引线框架22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于侧视半导体激光器的表面贴装激光器封装，所述表面贴装激光器封装包括：基本上平坦的引线框架，所述引线框架具有元件侧和板附接侧，所述元件侧进一步包括导电管芯附接焊盘和多个引线键合焊盘；激光器管芯，所述激光器管芯包括阳极表面和阴极表面，所述阴极表面被贴装到所述导电管芯附接焊盘；多个键合引线，每个所述键合引线包括与所述激光器管芯的所述阳极表面电连通的第一端和与所述多个引线键合焊盘中的引线键合焊盘电连通的第二端；和模制件，所述模制件包围所述激光器管芯和所述引线框架的元件侧上的多个键合引线，并且进一步被设置在所述导电管芯附接焊盘和所述引线框架的平面内的每个所述引线键合焊盘之间。2.根据权利要求1所述的表面贴装激光器封装，其中，所述导电管芯附接焊盘包括在所述引线框架上的金属化层，并且多个所述引线键合焊盘中的每个都包括在所述引线框架上的金属化层。3.根据权利要求1所述的表面贴装激光器封装，其中，所述引线框架具有大约为65微米的厚度。4.根据权利要求1所述的表面贴装激光器封装，其中，所述模制包围件包括热固性聚合物材料。5.根据权利要求4所述的表面贴装激光器封装，其中，所述热固性聚合物材料对来自所述激光器管芯的光是透明的。6.根据权利要求4所述的表面贴装激光器封装，其中，透明的所述热固性聚合物材料与转移模制工艺兼容；模制材料在固化后必须硬至足以将模制矩阵分割成单个单元，并且足以对发光侧进行表面抛光。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：剧锦瀚，加布里埃尔，
申请(专利权)人：埃赛力达加拿大有限公司，
类型：发明
国别省市：