【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷封装领域，尤其涉及一种边发射芯片用陶瓷结构及其制备工艺。
技术介绍
1、现有封装形式中，激光发射芯片一般采用的是内嵌式陶瓷封装结构，该结构设有陶瓷底板，底板表面设置有金属化焊盘用于芯片焊接组装，在底板四周设有陶瓷围坝，围坝高于陶瓷底板且表面设有环形金属化焊盘，芯片焊接到底板中心后，在围坝表面焊接金属或玻璃封盖从而实现内部芯片的密封，如图5所示。
2、对于垂直出光芯片来说，光线射出方向与芯片焊接面垂直，可以直接从陶瓷结构顶部开口处出光，而对于边发射芯片来说，光线射出方向与芯片焊接面平行，使用该封装结构需要在陶瓷结构的侧边进行开孔，但陶瓷成型是将多层瓷片进行依次堆叠，然后在垂直于瓷片表面的方向上施加压力进行压制成型的，若在陶瓷侧边开出与芯片焊接面平行的孔，则陶瓷结构无法通过叠压成型，且陶瓷结构侧面开孔不能实现芯片的密封，无法应用于工业生产。
3、常规做法是将芯片置于设有围坝的陶瓷结构底部中心，需要在陶瓷底部设置用于反射光线的结构，通常是在陶瓷底板芯片一侧焊接具有镜面反射效果的金属器件，芯片发光到反射器件后将光线反射90°至与芯片焊接平面垂直的方向射出，这种方式可以实现出光，但结构复杂，提高了封装的加工难度及成本，且光线需进行一次反射，角度无法灵活调整，易造成能量损耗。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本专利技术提供一种边发射芯片用陶瓷结构及其制备工艺。本专利技术芯片焊接后，在芯片外围焊接带有光窗的金属环框，实现芯片直接侧面
2、为实现上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种边发射芯片用陶瓷结构，该陶瓷结构包括陶瓷底板和置于陶瓷底板上的陶瓷凸台，陶瓷凸台上设有用于组装芯片或器件的第一焊盘和用于信号引出键合的第二焊盘；陶瓷底板上设有第六焊盘、用于焊接带有光窗的环框的第四焊盘、用于与pcb板焊接的第五焊盘、用于背面焊接对位的第七焊盘。
4、优选的，光窗位于环框的侧面，芯片发出的光线从光窗射出。
5、优选的，第一焊盘沿预设路径与陶瓷凸台外边缘平行排列设有两个，且第一焊盘为矩形；第二焊盘沿预设路径间隔设有若干个，且第二焊盘围设于第一焊盘的周侧。
6、优选的，陶瓷凸台的对角上还设有两个用于芯片焊接对位参考的第三焊盘，第三焊盘为圆形焊盘。
7、优选的，第四焊盘为环形焊盘，置于陶瓷底板靠近陶瓷凸台的板面上，第四焊盘围设在陶瓷凸台的外侧，第四焊盘的环形内缘与陶瓷凸台平齐，第四焊盘与其余焊盘电绝缘。
8、优选的，第五焊盘为置于陶瓷底板背面的矩形焊盘，即位于陶瓷底板远离陶瓷凸台的板面上，且第五焊盘与第一焊盘电连接；第五焊盘与陶瓷底板四边间隔平行排列设置有两个。
9、优选的，第六焊盘沿预设路径间隔设置于陶瓷底板的背面，且第六焊盘的数量与第二焊盘的数量一致，第六焊盘通过内部填孔与第二焊盘一一对应电连接；即，陶瓷底板上设置有竖直方向的孔，内部填充有金属，第二焊盘通过该金属与第六焊盘实现电连接，金属可为铜丝或铁丝。
10、优选的，陶瓷底板的背面四角分别设有一个第七焊盘，第七焊盘为矩形焊盘；第七焊盘与其余焊盘电绝缘；其中一焊盘做倒角处理用于方向区分。
11、优选的，该陶瓷结构为氮化铝陶瓷。
12、为实现上述目的之二，本专利技术提供一种边发射芯片用陶瓷结构的制备工艺，包括如下步骤：
13、s1、首先进行陶瓷加工图纸处理，将陶瓷片在150mm×150mm范围内进行阵列布板；
14、s2、准备产品加工的原材料和产品加工所需的模具，并通过冲孔、填孔、印制工序完成陶瓷底板所需陶瓷片的加工以及陶瓷凸台所需陶瓷片的加工；
15、s3、将陶瓷底板所需陶瓷片和陶瓷凸台所需陶瓷片分别叠放至叠压板，塑封后再整体置于温水等静压机中进行叠压成型，分别完成陶瓷底板阵列件的叠压成型和陶瓷凸台阵列件的叠压成型；
16、s4、将步骤s3中制作完成的陶瓷底板阵列件放置在带定位销的叠压板上，在陶瓷底板阵列件上层放置带有开孔的硬质钢板，硬质钢板上的开孔阵列与陶瓷底板阵列件的阵列位置一一对应；
17、s5、取出步骤s3叠压成型的陶瓷凸台阵列件，按步骤s1所述的加工图纸进行激光加工，将未切割透的陶瓷凸台阵列件置于步骤s4中带开孔的硬质钢板上，使得陶瓷凸台阵列件上的单个陶瓷凸台与下层硬质钢板上阵列的开孔一一对应且处于悬空状态；
18、s6、在步骤s5叠放好的加工件上层放置带凸台的钢板，钢板上的凸台将未切割透的单个陶瓷凸台顶出并掉落至下层硬质钢板上阵列的开孔中，再移走带凸台的钢板和加工件的余料；
19、s7、在步骤s6制备的加工件上放置叠压盖板，塑封后置于温水等静压机中进行叠压，使得陶瓷凸台与陶瓷底板阵列件压成一体；取出叠压盖板和带有开孔的硬质钢板，完成陶瓷凸台与陶瓷底板结合的阵列件的制作；
20、s8、将步骤s7完成的陶瓷件进行排胶烧结和表面镀覆处理；再通过砂轮划片，将阵列的陶瓷件进行切割，制得单个的带有凸台的陶瓷结构。
21、本专利技术的优点在于：
22、(1)本专利技术可以实现边发射芯片封装后直接侧面出光的功能，摒弃了常规封装需进行光路反射实现出光的设计，简化边发射芯片结构，降低封装成本，提高产品可靠性和芯片应用灵活性。
23、(2)本专利技术满足边发射芯片焊接及键合，提高芯片组装的易用性和灵活性，并且满足不同出光角度应用场景的需求，同时，陶瓷底板上可以进行环框及光窗焊接，保证封装内部气密性，提升芯片使用寿命，提高封装可靠性和耐用性；同时，本专利技术提供了一种凸台结构陶瓷的加工方式，满足了批量生产需求。
24、(3)与现有封装方式相比，芯片焊接与信号引出键合焊盘平面处的平面度高，键合焊盘与芯片焊接处于同一平面，节省了芯片封装垂直方向上的利用空间，侧发射芯片焊接后可直接从环框侧边的光窗出光，避免再设置光反射结构进行光路调整，且芯片焊接高度、角度均可进行调整，提高芯片出光灵活性。
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1.一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：该陶瓷结构包括陶瓷底板(1)和置于陶瓷底板(1)上的陶瓷凸台(2)，所述陶瓷凸台(2)上设有用于组装芯片或器件的第一焊盘(31)和用于信号引出键合的第二焊盘(32)；所述陶瓷底板(1)上设有第六焊盘(36)、用于焊接带有光窗的环框(4)的第四焊盘(34)、用于与PCB板焊接的第五焊盘(35)、用于背面焊接对位的第七焊盘(37)。
2.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述光窗位于环框(4)的侧面，所述芯片发出的光线从光窗射出。
3.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述第一焊盘(31)沿预设路径与陶瓷凸台(2)外边缘平行排列设有两个，且第一焊盘(31)为矩形；所述第二焊盘(32)沿预设路径间隔设有若干个，且第二焊盘(32)围设于第一焊盘(31)的周侧。
4.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述陶瓷凸台(2)的对角上还设有两个用于芯片焊接对位参考的第三焊盘(33)，所述第三焊盘(33)为圆形焊盘。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述第五焊盘(35)为置于所述陶瓷底板(1)背面矩形焊盘，且第五焊盘(35)与第一焊盘(31)电连接；所述第五焊盘(35)与所述陶瓷底板(1)四边间隔平行排列设置有两个。
7.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述第六焊盘(36)沿预设路径间隔设置于所述陶瓷底板(1)的背面，且第六焊盘(36)的数量与第二焊盘(32)的数量一致，所述第六焊盘(36)通过与所述第二焊盘(32)一一对应电连接。
8.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述陶瓷底板(1)的背面四角分别设有一个第七焊盘(37)，所述第七焊盘(37)为矩形焊盘；所述第七焊盘(37)与其余所述焊盘电绝缘。
9.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：该陶瓷结构为氮化铝陶瓷。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的边发射芯片用陶瓷结构的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：该陶瓷结构包括陶瓷底板(1)和置于陶瓷底板(1)上的陶瓷凸台(2)，所述陶瓷凸台(2)上设有用于组装芯片或器件的第一焊盘(31)和用于信号引出键合的第二焊盘(32)；所述陶瓷底板(1)上设有第六焊盘(36)、用于焊接带有光窗的环框(4)的第四焊盘(34)、用于与pcb板焊接的第五焊盘(35)、用于背面焊接对位的第七焊盘(37)。
2.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述光窗位于环框(4)的侧面，所述芯片发出的光线从光窗射出。
3.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述第一焊盘(31)沿预设路径与陶瓷凸台(2)外边缘平行排列设有两个，且第一焊盘(31)为矩形；所述第二焊盘(32)沿预设路径间隔设有若干个，且第二焊盘(32)围设于第一焊盘(31)的周侧。
4.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述陶瓷凸台(2)的对角上还设有两个用于芯片焊接对位参考的第三焊盘(33)，所述第三焊盘(33)为圆形焊盘。
5.根据权利要求1所述的一种边发射芯片用陶瓷结构，其特征在于：所述第四焊盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，王吕华，祁云杰，党军杰，夏明旷，张浩，高磊，
申请(专利权)人：合肥圣达电子科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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