System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 结构化晶片和由其制成的光电子构件制造技术_技高网

结构化晶片和由其制成的光电子构件制造技术

技术编号:42478999 阅读:32 留言:0更新日期:2024-08-21 13:00
本发明专利技术涉及一种封装式光电子构件,其具有壳体和至少一个光电子构件,所述至少一个光电子构件布置在中空腔室中,所述中空腔室由基底元件构成并且在顶侧被盖元件覆盖,使得所述光电子构件布置在所述盖元件与所述基底元件之间,并且所述基底元件形成侧向包围中空腔室的侧壁。在盖元件与基底元件之间布置有具有至少一个舌状偏转元件的一体式板元件,使得具有至少一个光学面的舌状偏转元件布置在所述中空腔室中,由所述光电子构件发射或接收的电磁辐射能够借助所述光学面进行偏转。本发明专利技术还涉及至少一个具有偏转元件的晶片、一种封装式光电子构件的复合体以及一种制造所述封装式光电子构件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术总体上涉及用于发射或接收电磁辐射、特别是限定波长的光的封装式光电子构件。特别是,本专利技术涉及封装式边发射激光二极管。


技术介绍

1、通常在干燥且气密密封的壳体中操作光电子构件、诸如发光二极管、特别是所谓边发射激光二极管(eeld)、即基于晶片或芯片制成的边发射激光二极管,以延长其使用寿命。在这些情况下,通过二极管发射的光从壳体的侧向的窗口射出,或者在通过棱镜或反射镜进行偏转之后,通过二极管上方的窗口射出。图1和图2分别示出从现有技术已知的这两种设计中的一种。

2、在此,壳体基本材料通常优选由硅或玻璃或玻璃陶瓷制成。为了在射束离开壳体时尽可能减小对射束质量的影响,透射面和/或反射面通常设计为单面或双面抛光的光学面。

3、无论是采用微系统技术来制造光学部件(诸如窗口、棱镜、反射镜等),还是将这些光学部件组装到气密密封的壳体中,都更符合单件制造的条件,并且较为耗时、费力,因此成本较高。

4、通常,将具有附接中空腔室(hohlraum)的平面衬底或具有中空腔室的衬底(例如由玻璃或玻璃陶瓷制成)以及窗口通过密封或键合而接合在一起并且连接以形成气密密封的壳体。垂直于衬底平面安装棱镜以及特别是边发射二极管也需要较大的工作量,因此成本较高。

5、此外,为了产生用于由二极管发射的光的偏转装置而实现侧壁的倾斜结构化会导致加工表面的光学特性降低,这例如是由工艺相关的粗糙度或不平度而引起。

6、例如在us2018 287334a1中,描述了一种光源装置,其包括基座元件、布置在该基座元件上的半导体激光器、设计成围绕该半导体激光器的侧壁区段以及透光盖。在此,所述侧壁区段具有倾斜的反射面,从而将由半导体激光器发射的光朝向盖反射。在硅中制造这类倾斜壁,例如通过根据晶体取向特别是以专门选定的角度(诸如45°的角度)进行各向异性蚀刻,较为复杂且成本较高。


技术实现思路

1、因此,本专利技术的目的是以可简单且灵活配置的方式构造壳体内部的光学设置并且特别是尽可能基于晶片并行地大量提供和制造特别是用于例如激光二极管等的光电子构件的气密密封的壳体。

2、该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的改进方案在相应从属权利要求中给出。

3、因此,本专利技术涉及一种用于制造封装式光电子构件的复合体的结构化晶片,所述结构化晶片具有用于偏转电磁辐射的偏转元件。所述晶片呈板状并且沿纵向方向和横向方向延伸,并且所述晶片构成为具有两个相对的侧面的板并且具有多个开口,这些开口分布在网格中布置且沿纵向方向和横向方向彼此隔开。在每个开口的区域中均限定有至少一个舌状折叠区域,其中通过折叠所述折叠区域能够分别形成具有至少一个光学面的舌状偏转元件,所述舌状偏转元件能够作为一体式结构化晶片的一部分永久可逆地变形,使得每个偏转元件均能够围绕至少第一轴线反复地倾斜或弯曲。

4、通过可反复倾斜的偏转元件,能够有利地在封装式光电子构件内以任意角度(例如在0°至90°之间)对偏转元件的光学面进行调节。这样,就能根据需要对由二极管发射的光束进行调节。

5、优选地,至少一个偏转元件的光学面以平面的方式构建,特别是使得由二极管发射的光束或者来自壁或盖元件的光束被均匀地偏转。借助以平面的方式构建的面,能够更好地对光进行引导,例如使其反射。

6、在本专利技术的意义上,“舌状”指的是舌状折叠区域和/或舌状偏转元件的至少一个区段与晶片连接。另一区段优选伸入到开口中。在此,舌状折叠区域和/或舌状偏转元件能够我细长的并且能够在窄侧上与晶片连接。反之,也能够将长侧与晶片连接。

7、舌状折叠区域和/或舌状偏转元件也能够具有矩形或正方形形状。然而,也能够想到其他形状(诸如椭圆形、圆的、部分圆形梯形、三角形形状)或通常为自由成形的面,其中,相应一个区段与晶片连接。通常,舌状折叠区域或舌状偏转元件能够沿纵向方向和横向方向延伸。在此,纵向侧能够长于横向侧,或者横向侧能够长于纵向侧。

8、为了简化封装式光电子构件的制造并降低其成本,通常首先在复合体中制造多个单独构件,随后分离这些单独构件。因此,在一个有利的实施例中规定,所述开口布置成使得能够通过沿着这些开口之间的分隔线对晶片的区段进行分离,而获得单独的一体式板元件,所述板元件分别具有包括框架的开口和至少一个与该框架连接的偏转元件。

9、因此,本专利技术用以达成上述目的的解决方案还在于封装式光电子构件的复合体,所述复合体形成具有至少一个基底元件和盖元件的壳体,其中多个光电子构件布置在壳体的相应中空腔室中,所述中空腔室由基底元件形成并且在顶侧被盖元件覆盖,使得所述光电子构件布置在盖元件与基底元件之间,并且所述基底元件形成分别侧向包围中空腔室的侧壁,其中所述基底元件特别是包括衬底和/或载体及布置在该载体上的间隔件,所述衬底具有限定所述中空腔室的凹槽,所述间隔件具有限定所述中空腔室的开口,其中在所述盖元件与所述基底元件之间和/或在所述载体与所述衬底之间布置有特别是根据上述权利要求中任一项所述的具有舌状偏转元件的一体式结构化晶片,其中在每个中空腔室中均布置有舌状偏转元件,该舌状偏转元件能够围绕至少第一轴线弯曲或者能够围绕至少第一轴线反复地倾斜或弯曲并且具有至少一个光学面,由所述光电子构件发射或接收的电磁辐射能够借助所述光学面进行偏转。

10、有利的是,所述基底元件、特别是所述衬底也构建为晶片。同样,所述载体和/或所述间隔件也能够构建为晶片。在另一实施例中,所述盖元件也能够构建为晶片。如果这些元件中的至少一个或者优选地多个或所有元件均为晶片状,则这些元件能够特别简单地彼此堆叠和/或彼此对准,从而能够特别简单地制造封装式光电子构件的复合体。因此,该复合体优选具有至少四个晶片,特别是盖晶片、具有偏转元件的晶片、载体晶片和间隔件晶片。

11、因此,所述复合体具有以下特征中的至少一个、优选多个:

12、-所述晶片、特别是结构化晶片和/或至少一个偏转元件的厚度在0.03mm至1.3mm之间的范围内、优选在0.05mm至0.4mm之间的范围内,

13、-所述间隔件的厚度在0.3mm至3.0mm之间的范围内、优选在0.7mm至2.6mm之间的范围内、特别优选在0.7mm至1.5mm之间的范围内,

14、-所述载体的厚度在0.3mm至3.0mm之间的范围内,

15、-所述盖元件的厚度在0.1mm至2.0mm之间的范围内、优选在0.2mm至1.2mm之间的范围内、特别优选在0.3mm至0.8mm之间的范围内。

16、借此,例如,间隔件提供具有足够高度的中空腔室,其尤其适于容纳二极管、特别是边发射二极管。盖元件优选比间隔件和/或载体更薄。晶片或结构化晶片理想地构建为薄玻璃晶片和/或比盖元件和/或载体更薄,以便提供一个或多个可动的偏转元件。

17、其他实施例提出以下特征中的至少一个:

18、-所述晶片包括玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属、塑料或这些材料的混合物或组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于制造封装式光电子构件(9)的复合体的结构化晶片(2),所述晶片具有用于偏转电磁辐射的偏转元件(14),所述晶片(2)呈板状并且沿纵向方向L和横向方向B延伸,并且所述晶片构成为具有两个相对的侧面(2a、2b)的板且具有多个开口(20),这些开口分布在网格中布置且沿所述纵向方向L和所述横向方向B彼此隔开,其中在每个开口(20)的区域中均限定有至少一个舌状折叠区域(13),其中通过折叠所述折叠区域(13)能够分别形成具有至少一个光学面(30)的舌状偏转元件(14),所述舌状偏转元件能够作为一体式结构化晶片(2)的一部分永久可逆地变形,使得每个偏转元件(14)均能够围绕至少第一轴线(31)反复地倾斜或弯曲。

2.根据前一权利要求所述的结构化晶片,其特征在于,至少一个偏转元件(14)的所述光学面(30)以平面的方式构建。

3.根据前述权利要求中任一项所述的结构化晶片,其特征在于以下特征中的至少一个:

4.根据前一权利要求所述的结构化晶片,其特征在于以下特征中的至少一个:

5.根据前述权利要求中任一项所述的结构化晶片,其特征在于,每个偏转元件(14)均具有至少两个偏转区段(33、35),所述至少两个偏转区段通过材料削弱结构(16)彼此隔开,使得第一偏转区段(33)能够围绕所述第一轴线(31)倾斜或弯曲,并且第二偏转区段(35)能够围绕第二轴线(32)倾斜或弯曲,其中所述第二轴线(32)以与所述第一轴线(31)形成一角度的方式、特别是横向于或垂直于所述第一轴线布置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的结构化晶片,其特征在于,每个偏转元件(14)均具有至少一个偏转区段(33)和定位区段(34),所述偏转区段和定位区段通过材料削弱结构(16)彼此隔开,使得所述偏转区段(33)能够围绕所述第一轴线(31)倾斜或弯曲,并且所述定位区段能够围绕平行于所述第一轴线(31)布置的另一轴线弯曲。

7.一种封装式光电子构件(1)的复合体,所述复合体形成具有至少一个基底元件和盖元件(5)的壳体,其中多个光电子构件(9)布置在所述壳体的相应中空腔室(6)中,所述中空腔室由所述基底元件形成并且在顶侧被所述盖元件(5)覆盖,使得所述光电子构件(9)布置在所述盖元件(5)与所述基底元件之间,并且所述基底元件形成分别侧向包围中空腔室(6)的侧壁(50),其中所述基底元件特别是包括衬底和/或载体(3)及布置在该载体上的间隔件(4),该衬底具有限定所述中空腔室(6)的凹槽,所述间隔件(4)具有限定所述中空腔室(6)的开口(20),其中在所述盖元件(5)与所述基底元件之间布置有特别是根据前述权利要求中任一项所述的具有舌状偏转元件(14)的一体式结构化晶片(2),使得在每个中空腔室(6)中均布置有舌状偏转元件(14),该舌状偏转元件(14)围绕至少第一轴线(31)弯曲或者能够围绕所述至少第一轴线(31)反复地倾斜或弯曲并且具有至少一个光学面(30),由所述光电子构件(9)发射或接收的电磁辐射能够借助所述光学面进行偏转。

8.根据前一权利要求所述的复合体,其特征在于以下特征中的至少一个:

9.根据权利要求7和8中任一项所述的复合体,其特征在于以下特征中的至少一个:

10.一种能够由根据权利要求7至9中任一项所述的复合体制成的封装式光电子构件(1),所述封装式光电子构件具有壳体和至少一个光电子构件(9),所述光电子构件(9)布置在中空腔室(6)中,所述中空腔室由基底元件形成并且在顶侧被盖元件(5)覆盖,使得所述光电子构件(9)布置在所述盖元件(5)与所述基底元件之间,并且所述基底元件形成侧向包围所述中空腔室(6)的侧壁(50),其中所述基底元件包括衬底和/或载体(3)及布置在该载体上的间隔件(4),所述衬底具有至少一个限定所述中空腔室(6)的凹槽(90),所述间隔件(4)具有至少一个限定所述中空腔室的开口(20),其中在所述盖元件(5)与所述基底元件之间布置有具有至少一个弯曲的舌状偏转元件(14)的一体式板元件,使得具有至少一个光学面(30)的所述偏转元件(14)布置在所述中空腔室(6)中,由所述光电子构件(9)发射或接收的电磁辐射能够借助所述光学面(30)进行偏转。

11.根据前一权利要求所述的封装式光电子构件,其特征在于以下特征中的至少一个:

12.根据前两项权利要求中任一项所述的封装式光电子构件,其特征在于以下特征中的至少一个:

13.根据权利要求10至12中任一项所述的封装式光电子构件,其特征在于,在所述光电子构件(9)运行期间,能够借助至少一个致动器(80)可逆地改变或控制被所述偏转元件(14)偏转的所述电磁辐...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于制造封装式光电子构件(9)的复合体的结构化晶片(2),所述晶片具有用于偏转电磁辐射的偏转元件(14),所述晶片(2)呈板状并且沿纵向方向l和横向方向b延伸,并且所述晶片构成为具有两个相对的侧面(2a、2b)的板且具有多个开口(20),这些开口分布在网格中布置且沿所述纵向方向l和所述横向方向b彼此隔开,其中在每个开口(20)的区域中均限定有至少一个舌状折叠区域(13),其中通过折叠所述折叠区域(13)能够分别形成具有至少一个光学面(30)的舌状偏转元件(14),所述舌状偏转元件能够作为一体式结构化晶片(2)的一部分永久可逆地变形,使得每个偏转元件(14)均能够围绕至少第一轴线(31)反复地倾斜或弯曲。

2.根据前一权利要求所述的结构化晶片,其特征在于,至少一个偏转元件(14)的所述光学面(30)以平面的方式构建。

3.根据前述权利要求中任一项所述的结构化晶片,其特征在于以下特征中的至少一个:

4.根据前一权利要求所述的结构化晶片,其特征在于以下特征中的至少一个:

5.根据前述权利要求中任一项所述的结构化晶片,其特征在于,每个偏转元件(14)均具有至少两个偏转区段(33、35),所述至少两个偏转区段通过材料削弱结构(16)彼此隔开,使得第一偏转区段(33)能够围绕所述第一轴线(31)倾斜或弯曲,并且第二偏转区段(35)能够围绕第二轴线(32)倾斜或弯曲,其中所述第二轴线(32)以与所述第一轴线(31)形成一角度的方式、特别是横向于或垂直于所述第一轴线布置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的结构化晶片,其特征在于,每个偏转元件(14)均具有至少一个偏转区段(33)和定位区段(34),所述偏转区段和定位区段通过材料削弱结构(16)彼此隔开,使得所述偏转区段(33)能够围绕所述第一轴线(31)倾斜或弯曲,并且所述定位区段能够围绕平行于所述第一轴线(31)布置的另一轴线弯曲。

7.一种封装式光电子构件(1)的复合体,所述复合体形成具有至少一个基底元件和盖元件(5)的壳体,其中多个光电子构件(9)布置在所述壳体的相应中空腔室(6)中,所述中空腔室由所述基底元件形成并且在顶侧被所述盖元件(5)覆盖,使得所述光电子构件(9)布置在所述盖元件(5)与所述基底元件之间,并且所述基底元件形成分别侧向包围中空腔室(6)的侧壁(50),其中所述基底元件特别是包括衬底和/或载体(3)及布置在该载体上的间隔件(4),该衬底具有限定所述中空腔室(6)的凹槽,所述间隔件(4)具有限定所述中空腔室(6)的开口(20),其中在所述盖元件(5)与所述基底元件之间布置有特别是根据前述权利要求中任一项所述的具有舌状偏转元件(14)的一体式结构化晶片(2),使得在每个中空腔室(6)中均布置有舌状偏转元件(14),该舌状偏转元件(14)围绕至少第一轴线(31)弯曲或者能够围绕所述至少第一轴线(31)反复地倾斜或弯曲并且具有至少一个光学面(30),由所述光电子构件(9)发射或接收的电磁辐射能够借助所述光学...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·奥特纳F·瓦格纳M·布莱辛格U·普切尔特T·格策
申请(专利权)人:肖特股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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