一种边发射激光器封装结构及封装方法技术

本申请公开了一种边发射激光器封装结构及封装方法，属于半导体封装领域，该结构包括：基板、激光芯片、焊线、反射部件和密封部件；所述基板表面设置有导电基座；所述激光芯片设置在所述导电基座背向所述基板的一侧表面；所述激光芯片与所述导电基座平行；所述焊线连接所述激光芯片和所述导电基座；所述反射部件设置在所述基板表面，用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从所述密封部件的顶部射出；所述密封部件的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述密封部件内。本申请中激光芯片平行于导电基座，保证了连接激光芯片和导电基座的焊线是平面结构，因此可以提高焊线可靠性和生产制造效率。因此可以提高焊线可靠性和生产制造效率。因此可以提高焊线可靠性和生产制造效率。

【技术实现步骤摘要】
一种边发射激光器封装结构及封装方法


[0001]本申请涉及半导体封装领域，特别涉及一种边发射激光器封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]半导体边发射激光器(Edge
‑
Emitting Laser，EEL)不同于垂直腔面发射激光器(Vertical
‑
Cavity Surface
‑
Emitting Laser，VCSEL)、发光二极管(Light
‑
Emitting Diode，LED)正面出光，它是一种侧面出光的功率半导体激光器件(请参考附图1)。EEL封装通常采用TO封装工艺(请参考附图2)。
[0003]目前TO封装工艺，封装通常采用TO管座，激光芯片10与金属管座23垂直，所以EEL的激光芯片10与金属管座23需要进行90度金线焊接(请参考附图3)。此种金线焊接方式金线20弧度角度大、线弧长，容易造成坍塌、断裂等情况，存在着诸多可靠性隐患。同时，机台需要具备90度加工平台旋转功能，机台操作工艺复杂并可靠性差，加工速度慢，成本本高。因此，如何提高焊线可靠性和生产制造效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种边发射激光器封装结构及封装方法，从而提高焊线可靠性和生产制造效率。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了一种边发射激光器封装结构，包括：基板、激光芯片、焊线、反射部件和密封部件；
[0006]所述基板表面设置有导电基座；所述激光芯片设置在所述导电基座背向所述基板的一侧表面；所述激光芯片与所述导电基座平行；所述焊线连接所述激光芯片和所述导电基座；所述反射部件设置在所述基板表面，用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从所述密封部件的顶部射出；所述密封部件的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述密封部件内。
[0007]可选的，所述密封部件包括铜杯和透明部件；所述铜杯的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述铜杯内；所述铜杯的顶部与所述透明部件连接；
[0008]相应的，所述反射部件设置在所述基板表面，用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从所述透明部件射出。
[0009]可选的，所述基板是氮化铝陶瓷基板。
[0010]可选的，所述反射部件为棱镜；所述棱镜的反射面上设置有反射层。
[0011]可选的，所述反射层为铝层、银层、分布式布拉格反射镜或者全方向反射镜。
[0012]为实现上述目的，本申请还提供了一种边发射激光器封装方法，包括：
[0013]在基板表面设置导电基座；
[0014]在所述导电基座背向所述基板的一侧表面设置激光芯片；所述激光芯片与所述导电基座平行；
[0015]在所述基板表面设置反射部件；所述反射部件用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从密封部件的顶部射出；
[0016]用焊线连接所述激光芯片和所述导电基座；
[0017]将所述密封部件的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述密封部件内。
[0018]可选的，在所述基板表面设置反射部件，包括：
[0019]通过共晶的方式将所述反射部件焊接在所述基板表面。
[0020]可选的，将所述密封部件的底部与所述基板连接，包括：
[0021]将铜杯的底部与所述基板进行焊接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述铜杯内；
[0022]将透明部件与所述铜杯通过粘接胶进行粘接；所述密封部件包括所述铜杯和所述透明部件。
[0023]可选的，所述在基板表面设置导电基座，包括：
[0024]采用直接镀铜技术在所述基板表面镀铜形成所述导电基座；所述导电基座是铜基座。
[0025]可选的，在所述导电基座背向所述基板的一侧表面设置激光芯片，包括：
[0026]在所述导电基座背向所述基板的一侧表面电镀金锡合金，形成金锡合金层；
[0027]在形成所述金锡合金层后，通过共晶的方式将所述激光芯片焊接在所述导电基座表面。
[0028]显然，本申请激光芯片平行于导电基座，保证了连接激光芯片和导电基座的焊线是平面结构。此种结构的焊线弧度角度小，线弧短，因此可靠性更高，性能更佳；而且此种结构进行焊线焊接的操作简单，因此可以大大提高加工速度，大幅度降低加工费用。本申请还提供边发射激光器封装方法，具有上述有益效果，而且可以通用目前大部分芯片封装设备，使工厂快速导入生产。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为传统边发射激光器结构图；
[0031]图2为传统边发射激光器TO封装结构图；
[0032]图3为传统TO封装中金线连接示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的一种边发射激光器封装结构图；
[0034]图5为本申请实施例提供的一种边发射激光器封装方法的流程图；
[0035]图6为本申请实施例提供的一种边发射激光器封装方法的流程示意图。
[0036]附图1中，附图标记说明如下：
[0037]01
‑
P层；02
‑
N层；03
‑
激发层；
[0038]10
‑
激光芯片；20
‑
金线；21
‑
玻璃盖帽；22
‑
金属管帽；23
‑
金属管座；24
‑
绝缘玻璃；
25
‑
管脚；
[0039]30
‑
基板；31
‑
导电基座；32
‑
焊线；33
‑
棱镜；34
‑
铜杯；35
‑
透明部件；36
‑
粘接胶；θ
‑
棱镜的倾斜角度。
具体实施方式
[0040]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0041]EEL器件产品具有独特的光学设计、应用范围等优势，在光刻、存储、军事、医疗、仪器仪表、娱乐、显示以及打印均有使用。目前年出货量在5亿支左右，并且近几年以30％的年增长率进行增长，预计在2027年达到约200亿人民币的市场规模。随着EEL器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边发射激光器封装结构，其特征在于，包括：基板、激光芯片、焊线、反射部件和密封部件；所述基板表面设置有导电基座；所述激光芯片设置在所述导电基座背向所述基板的一侧表面；所述激光芯片与所述导电基座平行；所述焊线连接所述激光芯片和所述导电基座；所述反射部件设置在所述基板表面，用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从所述密封部件的顶部射出；所述密封部件的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述密封部件内。2.根据权利要求1所述的边发射激光器封装结构，其特征在于，所述密封部件包括铜杯和透明部件；所述铜杯的底部与所述基板连接；所述激光芯片、所述导电基座和所述反射部件位于所述铜杯内；所述铜杯的顶部与所述透明部件连接；相应的，所述反射部件设置在所述基板表面，用于反射所述激光芯片产生的光，使所述光从所述透明部件射出。3.根据权利要求1所述的边发射激光器封装结构，其特征在于，所述基板是氮化铝陶瓷基板。4.根据权利要求1至3任一项所述的边发射激光器封装结构，其特征在于，所述反射部件为棱镜；所述棱镜的反射面上设置有反射层。5.根据权利要求4所述的边发射激光器封装结构，其特征在于，所述反射层为铝层、银层、分布式布拉格反射镜或者全方向反射镜。6.一种边发射激光器封装方法，其特征在于，包括：在基板表面设置导电基座；在所述导电基座背向所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀华，杜元宝，宓超，王国君，陈复生，张庆豪，
申请(专利权)人：宁波升谱光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：