一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构，VCSEL芯片安装在基板上，基板包括有N电极连接区和P电极连接区，所述VCSEL芯片从下往上依次包括有衬底层、N

【技术实现步骤摘要】
一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构


[0001]本技术属于VCSEL芯片
，具体涉及一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构。

技术介绍

[0002]VCSEL全称Vertical
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cavity Surface
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emitting Laser，是垂直腔面发射激光器，应用于光通信领域(光模块)，3D感测方面(人脸识别，激光雷达)。
[0003]现有VCSEL芯片正反面各有一种电极，所以在封装时需要焊金线到导线。焊线工艺会产生很多缺陷，比如焊线不良导致芯片可靠性低，金线桥接或断路导致芯片良率降低，在焊线过程中导致芯片沾污受损或者产生裂纹等。
[0004]本技术是将P电极和N电极都放在芯片衬底，在芯片封装时只需要将芯片固定在基板上就可以，避免了由焊线导致的一系列问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构，VCSEL芯片安装在基板上，基板包括有N电极连接区和P电极连接区，所述VCSEL芯片从下往上依次包括有衬底层、N
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DBR、谐振腔层、P
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DBR，P
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DBR的上端设有出光孔，所述衬底层的下端设有N电极和P电极，N电极与衬底层连接，N电极连接N电极连接区，P电极依次沿衬底层的下端面、衬底层的侧面、N
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DBR的侧面、谐振腔层的侧面、P
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DBR的侧面延伸后在P
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DBR的上表面与P
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DBR连接。
[0006]作为上述技术方案的优选，所述P电极与衬底层的下端面之间设有钝化层。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述P电极避开出光孔。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述P电极与衬底层的侧面之间、P电极与N
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DBR的侧面之间、P电极与谐振腔层的侧面之间、P电极与P
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DBR的侧面之间均设有钝化层。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述P电极为P型镀膜。
[0010]本技术的有益效果是：本技术的发射区与电极异面的VCSEL芯片结构，N电极和P电极位于芯片的同一端，不用焊接金线连接P电极，避免由焊线导致的一系列缺陷，可以提升芯片的可靠性和良率。
附图说明
[0011]图1是传统VCSEL芯片的结构示意图；
[0012]图2是传统VCSEL芯片的封装结构示意图；
[0013]图3是传统VCSEL芯片封装结构另一角度的示意图；
[0014]图4是传统VCSEL芯片的制作流程图；
[0015]图5是本技术的VCSEL芯片的结构示意图；
[0016]图6是本技术VCSEL芯片的的封装结构示意图；
[0017]图7是本技术VCSEL芯片封装结构另一角度的示意图；
[0018]图8是本技术VCSEL芯片加工过程中晶圆成条状时的示意图。
[0019]图9是本技术VCSEL芯片的制作流程图。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]传统VCSEL芯片的结构如图1所示，包括有依次设置的N电极1、衬底层2、N
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DBR3、谐振腔层4、P
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DBR5和P电极6，在封装时如图2
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3所述，芯片7的P电极6需要通过多根金线8连接基板9上的P电极连接区10。传统VCSEL芯片的加工工艺流程如图4所示。
[0024]本申请的VCSEL芯片结构，如图5
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7所示，一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构，VCSEL芯片安装在基板9上，基板9包括有N电极连接区11和P电极连接区10，所述VCSEL芯片从下往上依次包括有衬底层2、N
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DBR3、谐振腔层4、P
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DBR5，P
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DBR5的上端设有出光孔12，所述衬底层2的下端设有N电极1和P电极6，N电极1与衬底层2连接，N电极1连接N电极连接区11，P电极6依次沿衬底层2的下端面、衬底层2的侧面、N
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DBR3的侧面、谐振腔层4的侧面、P
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DBR5的侧面延伸后在P
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DBR5的上表面与P
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DBR5连接。
[0025]进一步的，所述P电极6与衬底层2的下端面之间设有钝化层13。
[0026]进一步的，所述P电极6避开出光孔12。
[0027]进一步的，所述P电极6与衬底层2的侧面之间、P电极6与N
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DBR3的侧面之间、P电极6与谐振腔层4的侧面之间、P电极6与P
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DBR5的侧面之间均设有钝化层13。
[0028]进一步的，所述P电极6为P型镀膜。
[0029]本技术的发射区与电极异面的VCSEL芯片结构制作过程与传统，VCSEL芯片制作过程在前期相同，不同在与后期，如图9所示：1、减薄抛光后，进行光刻对衬底N电极镀膜；2、光刻保护N电极并将切割晶圆成条状；3、生长P电极绝缘层；4、电镀P电极到衬底；5、清洗切割芯片；6、测试分选并AOI检测；7、芯片封装。光刻胶保护N电极后将晶圆切割成条状，如图8所示。然后再沉积绝缘层后进行P型电极镀膜，形成P电极6。
[0030]值得一提的是，本技术专利申请涉及的VCSEL芯片封装的其他结构及工艺等
技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本技术专利的专利技术点所在，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发射区与电极异面的VCSEL芯片结构，VCSEL芯片安装在基板上，基板包括有N电极连接区和P电极连接区，其特征在于，所述VCSEL芯片从下往上依次包括有衬底层、N
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DBR、谐振腔层、P
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DBR，P
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DBR的上端设有出光孔，所述衬底层的下端设有N电极和P电极，N电极与衬底层连接，N电极连接N电极连接区，P电极依次沿衬底层的下端面、衬底层的侧面、N
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DBR的侧面、谐振腔层的侧面、P
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DBR的侧面延伸后在P
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DBR的上表面与P

【专利技术属性】
技术研发人员：詹健龙，徐春朝，姜昆，郭飞，
申请(专利权)人：浙江焜腾红外科技有限公司，
类型：新型
国别省市：