一种VCSEL激光芯片的封装方法技术

本发明专利技术涉及一种VCSEL激光芯片的封装方法，其包括如下步骤：第一步、制备激光芯片，第二步、同时将若干个该激光芯片焊接在电路板上，其包括如下步骤，步骤A、在每一个该激光芯片的电极焊盘上分别设置芯片焊层，步骤B、在该电路板上制作若干个对接焊盘，在每个该对接焊盘上都设置对接焊层，步骤C、将每一个该激光芯片的上的该芯片焊层都对接叠设在该电路板的该对接焊层上，步骤D、进行整体升温，使该芯片焊层与该对接焊层融化并热熔在一起，步骤E、进行整体降温，使该芯片焊层以及该对接焊层冷却并连接成一整体，第三步、进行芯片封装，第四步、切割该电路板得到若干个单独的激光芯片成品。品。品。

A packaging method of VCSEL laser chip

【技术实现步骤摘要】
一种VCSEL激光芯片的封装方法


[0001]本专利技术涉及一种封装方法，特别是指一种对VCSEL激光芯片的封装方法。

技术介绍

[0002]在光通信领域，其光电模块中一般都封装有垂直腔面发射器激光器（VCSEL），由于VCSEL激光芯片属于微米级的零部件，所以在对其进行装配焊接封装的时候都需要借助高精度的自动化设备进行。这类自动化设备一般需要通过多个高清摄像头进行多次呈像、定位，并辅助高端光学定位器件才能够完成对激光芯片的装配焊接，特别是这类自动化设备的机械传动部分，需要的结构精度要求相当之高，这样势必造成这类设备的购买成本相当昂贵，而为了满足大批量生产的需要，生产厂家往往需要购买多台设备才能够满足其产量要求，如此，必然大大的提升了产品的生产成本。而此是为现有技术的主要缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术所采用的技术方案为：一种VCSEL激光芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤。
[0004]第一步、制备激光芯片。
[0005]该激光芯片包括第一拓扑结构、第二拓扑结构以及衬底，将该第一拓扑结构以及该第二拓扑结构同时设置在该衬底上，该第一拓扑结构包括第一有源区、第一电极焊盘以及第一导线，该第一导线连接在该第一有源区与该第一电极焊盘之间，该第二拓扑结构包括第二有源区、第二电极焊盘以及第二导线，该第二导线连接在该第二有源区与该第二电极焊盘之间。
[0006]第二步、同时将若干个该激光芯片焊接在电路板上，其具体包括如下步骤。
[0007]步骤A、在每一个该激光芯片的该第一电极焊盘以及该第二电极焊盘上分别设置芯片焊层。
[0008]步骤B、在该电路板上制作若干个焊盘单元，每个该焊盘单元都包括两个对接焊盘，在每个该对接焊盘上都设置对接焊层。
[0009]该焊盘单元与该激光芯片一一对应，每个该焊盘单元中的两个该对接焊盘都分别与一个该激光芯片上的该第一电极焊盘以及该第二电极焊盘相对应。
[0010]步骤C、将若干个该激光芯片同时放置在该电路板上，使每一个该激光芯片的上的该芯片焊层都对接叠设在该电路板的该对接焊层上。
[0011]步骤D、对步骤C中的该电路板以及若干个该激光芯片进行整体升温，使该芯片焊层与该对接焊层融化并热熔在一起。
[0012]步骤E、对步骤D中的该电路板以及若干个该激光芯片进行整体降温，使该芯片焊层以及该对接焊层冷却并连接成一整体。
[0013]第三步、对完成第二步焊接的若干个该激光芯片进行封装。
[0014]第四步、切割该电路板得到若干个单独的激光芯片成品。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种VCSEL激光芯片的封装方法，其方法能够支持大批量的激光芯片焊接封装，本专利技术的方法中所使用到的设备成本低廉，能够大大降低激光芯片焊接封装的成本。
附图说明
[0016]图1为本专利技术激光芯片的示意图。
[0017]图2为本专利技术激光芯片的主视图。
[0018]图3为本专利技术步骤C的示意图。
[0019]图4为本专利技术若干个激光芯片封装在电路板上的俯视示意图。
[0020]图5为本专利技术芯片焊层对接叠设在对接焊层上的示意图。
[0021]图6为本专利技术步骤D、步骤E的过程示意图。
[0022]图7为本专利技术若干边界单元排布在晶圆上的示意图。
[0023]图8为本专利技术边界单元的示意图。
[0024]图9为本专利技术若干边界单元的排布示意图。
具体实施方式
[0025]如图1至图6所示，一种VCSEL激光芯片的封装方法，其包括如下步骤。
[0026]第一步、制备激光芯片10。
[0027]如图1至图2所示，该激光芯片10包括第一拓扑结构100、第二拓扑结构200以及衬底300，将该第一拓扑结构100以及该第二拓扑结构200同时设置在该衬底300上。
[0028]该第一拓扑结构100包括第一有源区110、第一电极焊盘120以及第一导线130，该第一导线130连接在该第一有源区110与该第一电极焊盘120之间。
[0029]该第二拓扑结构200包括第二有源区210、第二电极焊盘220以及第二导线230，该第二导线230连接在该第二有源区210与该第二电极焊盘220之间。
[0030]第二步、同时将若干个该激光芯片10焊接在电路板B上，其具体包括如下步骤。
[0031]如图3、图5所示，步骤A、在每一个该激光芯片10的该第一电极焊盘120以及该第二电极焊盘220上分别设置芯片焊层510。
[0032]步骤B、在该电路板B上制作若干个焊盘单元400，每个该焊盘单元400都包括两个对接焊盘610，在每个该对接焊盘610上都设置对接焊层520。
[0033]该焊盘单元400与该激光芯片10一一对应，每个该焊盘单元400中的两个该对接焊盘610都分别与一个该激光芯片10上的该第一电极焊盘120以及该第二电极焊盘220相对应。
[0034]如图3所示，步骤C、将若干个该激光芯片10同时放置在该电路板B上，使每一个该激光芯片10的上的该芯片焊层510都对接叠设在该电路板B的该对接焊层520上。
[0035]步骤D、对步骤C中的该电路板B以及若干个该激光芯片10进行整体升温，使该芯片焊层510与该对接焊层520融化并热熔在一起。
[0036]在进行步骤D的过程中，该芯片焊层510以及该对接焊层520首先融化，并借助液体的表面张力作用进行自行找准对位的动作，而后热熔在一起，由于该芯片焊层510以及该对接焊层520都为微米级结构，所以其物理尺寸能够支持两者进行上述自行找准对位的动作。
[0037]步骤E、对步骤D中的该电路板B以及若干个该激光芯片10进行整体降温，该芯片焊层510以及该对接焊层520冷却并连接成一整体。
[0038]如图4所示，第三步、对完成第二步焊接的若干个该激光芯片10进行封装。
[0039]通过封装胶同时对该电路板B上的若干个该激光芯片10进行封装。
[0040]第四步、切割该电路板B得到若干个单独的激光芯片成品。
[0041]如图3、图5所示，在具体实施的时候，步骤A中，该第一电极焊盘120以及该第二电极焊盘220都具有焊盘接触面511。
[0042]该芯片焊层510具有焊层顶面512以及焊层底面513，其中，该焊层顶面512连接在该焊盘接触面511上。
[0043]该焊层顶面512的面积等于该焊盘接触面511的面积，该焊层底面513的面积小于该焊层顶面512的面积。
[0044]该芯片焊层510包括溢流区514，该溢流区514环设在该芯片焊层510的四周边缘处。
[0045]步骤B中，该对接焊盘610具有接触面521，该对接焊层520具有顶面522以及底面523，其中，该顶面522对接在该芯片焊层510的该焊层底面513上，该底面523连接在该对接焊盘610的该接触面521上。
[0046]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VCSEL激光芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、制备激光芯片，该激光芯片包括第一拓扑结构、第二拓扑结构以及衬底，将该第一拓扑结构以及该第二拓扑结构同时设置在该衬底上，该第一拓扑结构包括第一有源区、第一电极焊盘以及第一导线，该第一导线连接在该第一有源区与该第一电极焊盘之间，该第二拓扑结构包括第二有源区、第二电极焊盘以及第二导线，该第二导线连接在该第二有源区与该第二电极焊盘之间，第二步、同时将若干个该激光芯片焊接在电路板上，其具体包括如下步骤：步骤A、在每一个该激光芯片的该第一电极焊盘以及该第二电极焊盘上分别设置芯片焊层，步骤B、在该电路板上制作若干个焊盘单元，每个该焊盘单元都包括两个对接焊盘，在每个该对接焊盘上都设置对接焊层，该焊盘单元与该激光芯片一一对应，每个该焊盘单元中的两个该对接焊盘都分别与一个该激光芯片上的该第一电极焊盘以及该第二电极焊盘相对应，步骤C、将若干个该激光芯片同时放置在该电路板上，使每一个该激光芯片的上的该芯片焊层都对接叠设在该电路板的该对接焊层上，步骤D、对步骤C中的该电路板以及若干个该激光芯片进行整体升温，使该芯片焊层与该对接焊层融化并热熔在一起，步骤E、对步骤D中的该电路板以及若干个该激光芯片进行整体降温，使该芯片焊层以及该对接焊层冷却并连接成一整体，第三步、对完成第二步焊接的若干个该激光芯片进行封装，第四步、切割该电路板得到若干个单独的激光芯片成品。2.如权利要求1所述的一种VCSEL激光芯片的封装方法，其特征在于：步骤A中，该第一电极焊盘以及该第二电极焊盘都具有焊盘接触面，该芯片焊层具有焊层顶面以及焊层底面，其中，该焊层顶面连接在该焊盘接触面上，该焊层顶面的面积等于该焊盘接触面的面积，该焊层底面的面积小于该焊层顶面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄君彬，付全飞，童小琴，杨勇，陈纪辉，
申请(专利权)人：深圳市埃尔法光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：