[发明专利]芯片嵌入装置

说明书

本发明提供一种芯片嵌入装置，包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数；所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻。通过设置两种不同热膨胀系数的主底座和次底座，并将芯片直接与其热膨胀系数相匹配的次底座连接，从而可以实现小体积、高稳定性；另外底座具备散热性，从而保证给芯片提供最大限度的散热。与现有技术相比，本发明的芯片嵌入装置可以实现小体积、高稳定性以及高散热，从而可以被集成到微型的计算设备中。

技术领域

本发明涉及电子及光学元器件制造领域，尤其涉及一种芯片嵌入装置、制造方法以及投影模组。

背景技术

深度相机可以获取目标的深度信息借此实现3D扫描、场景建模、手势交互，与目前被广泛使用的RGB相机相比，深度相机正逐步受到各行各业的重视。例如利用深度相机与电视、电脑等结合可以实现体感游戏以达到游戏健身二合一的效果。另外，谷歌的tango项目致力于将深度相机带入移动设备，如平板、手机，以此带来完全颠覆的使用体验，比如可以实现非常真实的AR游戏体验，可以使用其进行室内地图创建、导航等功能。

深度相机中的核心部件是激光投影模组，随着应用的不断扩展，光学投影模组将向越来越小的体积以及越来越高的性能上不断进化。一般地，光学投影模组由电路板、光源等部件组成，目前晶圆级大小的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列光源使得光学投影模组的体积可以减小到被嵌入到手机等微型电子设备中。一般地，将VSCEL制作在半导体衬底上，并将半导体衬底与柔性电路板(FPC)进行连接，为了解决散热问题，还可以引入半导体致冷器(TEC)。TEC可以很好的对光源发热进行控制，但由于本身的功耗较高，且占用较大的体积，使得这种形式的光学投影模组的体积以及功耗仍不理想。另外，由于VCSEL光源由于本身发热较大，因此还要考虑如何将其稳固地进行安装以提高使用寿命。

除了深度相机中的激光投影模组，在其他的芯片与电路板结合的领域，也同样面临着体积、散热、稳定性的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中芯片与电路板结合的领域中存在体积、散热、稳定性的问题，提供一种芯片嵌入装置。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种芯片嵌入装置，包括：主底座；电路板，开有通孔且安装在所述主底座上；次底座，安装在所述主底座上且放置在所述通孔中；芯片，安装在所述次底座上；所述芯片与所述次底座具有相匹配的热膨胀系数；所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻。

在一种实施例中，所述主底座和次底座由金属、陶瓷或合金材料制成；所述主底座材料包括黄铜，所述次底座材料包括氮化铝陶瓷；所述电路板为柔性电路板、硬质电路板以及软硬结合电路板的一种或组合。

在一种实施例中，所述芯片底部负极与所述次底座电连接，所述次底座与所述电路板电连接。

在一种实施例中，所述芯片底部负极与所述次底座电连接，所述次底座与所述主底座电连接，所述主底座与所述电路板电连接。

本发明还提供一种制造芯片嵌入装置的方法，包括：提供主底座，将开有通孔的电路板安装在所述主底座上；提供次底座，将芯片安装在所述次底座上；将所述次底座经由所述通孔安装在所述主底座上；将所述芯片与所述电路板电连接；所述芯片包括垂直腔面激光发射器阵列芯片和/或热敏电阻。

本发明又提供一种投影模组，包括：如上任一所述的芯片嵌入装置，所述芯片包括用于发射光束的光源芯片；透镜以及衍射光学元件，通过镜座安装在所述芯片嵌入装置上，所述透镜用于准直或聚焦所述光束；所述衍射光学元件对经准直或聚焦的光束进行衍射并向外发射结构光图案化光束。