一种激光雷达的光源模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光雷达的光源模块，包括激光芯片单元、若干个PIN引脚、光学棱镜；其中，激光芯片单元包括底座、若干个衬底和与衬底对应的激光二极管芯片；底座呈阶梯状，底座的每一级阶梯上设置有一排衬底组，各衬底组上的衬底数量相同；每个衬底上焊接有一个激光二极管芯片，且处于同一列的各激光二极管芯片依次连接；在底座的第一级阶梯上的每个激光二极管芯片都与一根PIN引脚连接；光学棱镜设置在激光芯片单元前方。本实用新型专利技术设计多个激光二极管芯片为激光雷达提供多束光实现多线程的扫描建模，提高了发射光的效率；通过设计底座和PIN引脚，具有良好的散热功能且易于安装。装。装。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的光源模块


[0001]本技术涉及光源模块领域，尤其涉及一种激光雷达的光源模块。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种以激光作为光源，采用飞行时间法的测量设备，具有探测距离远，测量精度高以及分辨率高等优点。随着自动驾驶概念的兴起，激光雷达的研究愈发得到重视。为了进一步改善激光雷达的测量精度和探测距离等参数，激光的发射光源的设计是重要的一环。光源模块作为激光雷达的重要模块，需要具备功率高，尺寸小，安全等特点。而现有的光源模块的集成化程度低，通常只用一个PIN引脚来控制激光二极管芯片，导致在非机械转动条件下的扫描范围较小，无法满足多线程激光雷达的扫描建模需求。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种激光雷达的光源模块，通过多路串联解决非机械转动条件下的扫描范围的局限性的技术问题，提高发射光的效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种激光雷达的光源模块，包括激光芯片单元、若干个PIN引脚、光学棱镜；其中，
[0005]所述激光芯片单元包括底座、若干个衬底和与所述衬底一一对应的激光二极管芯片；
[0006]所述底座呈阶梯状，所述底座的每一级阶梯上设置有一排衬底组，各衬底组上的衬底数量相同；
[0007]每个衬底上焊接有一个激光二极管芯片，且处于同一列的各激光二极管芯片依次连接；
[0008]在所述底座的第一级阶梯上的每个激光二极管芯片都与一根所述PIN引脚连接；
[0009]所述光学棱镜设置在所述激光芯片单元前方。
[0010]进一步的，所述光源模块还包括透射光窗，所述透射光窗设置在光学棱镜前方。
[0011]进一步的，所述光源模块还包括管壳腔体，设置在所述光源模块的四周，包裹住所述激光芯片单元和所述光学棱镜；其中，每个所述PIN引脚穿过所述管壳腔体暴露在外界。
[0012]进一步的，所述激光二极管芯片之间通过金丝键合连接。
[0013]进一步的，所有所述衬底为金属化的陶瓷衬底。
[0014]进一步的，所述激光二极管芯片的出光波长为808nm至1064nm。
[0015]进一步的，所述光学棱镜厚度为0.3mm至3mm。
[0016]进一步的，所述底座上每一级的激光二极管芯片数量为5至32个。
[0017]进一步的，每个所述PIN引脚还与外界的PCB控制电路连接。
[0018]进一步的，所述管壳腔体为可伐合金腔体。
[0019]相比于现有技术，本技术实施例具有如下有益效果：
[0020]本技术公开了一种激光雷达的光源模块，包括激光芯片单元、若干个PIN引
脚、光学棱镜；其中，所述激光芯片单元包括底座、若干个衬底和与所述衬底一一对应的激光二极管芯片；所述底座呈阶梯状，所述底座的每一级阶梯上设置有一排衬底组，各衬底组上的衬底数量相同；每个衬底上焊接有一个激光二极管芯片，且处于同一列的各激光二极管芯片依次连接；在所述底座的第一级阶梯上的每个激光二极管芯片都与一根所述PIN引脚连接；所述光学棱镜设置在所述激光芯片单元前方。本技术在光源模块中设计多个激光二极管芯片为激光雷达提供多束光实现多线程的扫描建模，提高了发射光的效率；同时将所述底座设计成阶梯状，在第一级阶梯上的每个激光二极管芯片上连接一个PIN引脚，具有易于安装的特点，避免了相邻两路激光的相互干扰，同时具有一定的散热功能。进一步的，在激光芯片单元外设置管壳腔体，可抗撞击，防高温易散热；采用多路串联的激光二极管芯片扫描的范围更大，所得数据更多，环境数据点云密集，能够更好的建立环境模型；所述光源模块还包括光学棱镜和透射光窗，对光线的发射方向进行调节，筛选和过滤出特定波长的光，提高光源模块的发射光效率，减少了光的损耗，为激光雷达提供稳定、充足的光源，进一步的，采用金丝键合依次连接同一纵列的激光二极管芯片，具有优异的电气、导热、机械性能，化学性能稳定，衬底采用薄膜工艺的氮化铝陶瓷，保证了焊接性和散热性。
附图说明
[0021]图1：为本技术实施例提供的一种激光雷达的光源模块的侧视图。
[0022]图2：为本技术实施例提供的一种激光雷达的光源模块的正视图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
[0024]实施例一：
[0025]请参照图1和图2，图1为本技术实施例提供的一种激光雷达的光源模块的侧视图，图2为正视图，所述光源模块包括激光芯片单元、若干个PIN引脚1、光学棱镜2；其中，
[0026]所述激光芯片单元包括底座3、若干个衬底4和与所述衬底4一一对应的出射光波长为808nm至1064nm的激光二极管芯片5，在本实施例中采用的激光二极管芯片5的出射光波长为905nm；
[0027]在本实施例中，有二十余个激光二极管芯片5，实际上也可以是20至128个，激光二极管芯片5的数量根据实际需要来决定，例如需要多大的光强、激光雷达对光源的要求、或者从光源模块的整体出发，考虑模块的尺寸以及散热性能等，选择相应的、合理的数量。
[0028]所述底座3呈阶梯状，在本实施例的一个举例中，所述底座3采用金属材质，底座3采用的是四级的阶梯。这样的设计主要是出于散热的考虑，同时可以设置更多的激光二极管芯片5。设置更多的激光二极管芯片5可以使光源模块的扫描范围更广，所得数据更多，环境数据点云密集，能够更好的建立环境模型，提高扫描建模的效率。
[0029]所述底座3的每一级阶梯上设置有一排衬底组，本实施例中每排的衬底组相互平行且呈直线，且各衬底组上的衬底4数量相同；衬底4采用薄膜工艺的氮化铝陶瓷，其中本实
施例的第一、二、三级阶梯上的衬底4正反面进行金属化，正面焊接芯片，反面与底座焊接，衬底4侧面未金属化，实现芯片与底座绝缘。第四级即最后一级阶梯衬底4全部金属化，表面可以导电，与底座3及外界地连接或与负极连接，从而形成回路并保证了焊接性能，四个衬底组形成四路串联；本实施例中的底座3选用高导热的铜加工成阶梯状，是为了避免相邻两路激光的相互干扰，同时具有一定的导热性能。
[0030]每个衬底4上焊接有一个激光二极管芯片5，即所述底座3中每一级的阶梯有5至32个激光二极管芯片5，且处于同一列的各激光二极管芯片5依次连接；这些激光二极管芯片5互相之间通过金丝键合连接。键合是集成设计中的一种重要工序，键合丝通常是芯片的输入/输出键合点与引线框架的内接触点之间实现电气链接而使用的微细金属丝内引线，其键合的效果好坏将直接影响集成产品的效果。本实施例采用金丝键合，金的含量极高且以金作为主要元素，微量元素主要是铍、铜、银等，具有细化晶粒，提高再结晶温度和强化金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的光源模块，其特征在于，包括激光芯片单元、若干个PIN引脚、光学棱镜；其中，所述激光芯片单元包括底座、若干个衬底和与所述衬底一一对应的激光二极管芯片；所述底座呈阶梯状，所述底座的每一级阶梯上设置有一排衬底组，各衬底组上的衬底数量相同；每个衬底上焊接有一个激光二极管芯片，且处于同一列的各激光二极管芯片依次连接；在所述底座的第一级阶梯上的每个激光二极管芯片都与一根所述PIN引脚连接；所述光学棱镜设置在所述激光芯片单元前方。2.如权利要求1所述的一种激光雷达的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括透射光窗，所述透射光窗设置在光学棱镜前方。3.如权利要求1所述的一种激光雷达的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括管壳腔体，设置在所述光源模块的四周，包裹住所述激光芯片单元和所述光学棱镜；其中，每个所述PIN引脚穿过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海涛，
申请(专利权)人：深圳市时代速信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：