[实用新型]垂直腔面发射激光器封装结构

说明书

本实用新型实施例涉及一种垂直腔面发射激光器封装结构，包括基板、贴于基板一侧表面的VCSEL芯片及罩设于所述VCSEL芯片外侧的封装支架，所述基板为氮化铝陶瓷基板，氮化铝陶瓷基板表面还成型有金属层，在所述金属层形成有线路，VCSEL芯片通过纳米银胶层粘贴于氮化铝陶瓷基板的表面并通过绑定线与线路导通连接，封装支架上还组装有正对VCSEL芯片的出光面以对VCSEL芯片发射出的激光光束进行扩散处理的扩散片。本实用新型实施例以氮化铝陶瓷基板承载封装VCSEL芯片，可有效提升导热性能，使VCSEL芯片处于更合适的工作温度而发挥出更好的面出光工作效能，扩散片对VCSEL芯片的出射光线进行有效扩散，使最后射出的激光分布更为均匀，免受外界因素干扰，明显提升了光辐射能量。

技术领域

本实用新型实施例涉及垂直腔面发射激光器技术领域，尤其是指一种垂直腔面发射激光器封装结构。

背景技术

在测距和避障产品领域，应用激光器作为测量光源已成为重要的发展方向。其中，垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，简称VCSEL）以其面发光、体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等特点而逐渐被广泛应用。现有的垂直腔面发射激光器的封装结构通常是在基板表面贴装VCSEL芯片，外部再以相应的封装支架进行保护。采用现有的这种封装结构的垂直腔面发射激光器的出射光线的均匀性相对较差，易受外界干扰因素的影响，而导致测量精度不理想，影响实际应用效果。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种垂直腔面发射激光器封装结构，能使垂直腔面发射激光器发射均匀分布的激光光线，免受外界因素干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用以下技术方案：一种垂直腔面发射激光器封装结构，包括基板、贴于基板一侧表面的VCSEL芯片以及罩设于所述VCSEL芯片外侧的封装支架，所述基板为氮化铝陶瓷基板，所述氮化铝陶瓷基板表面还成型有金属层，在所述金属层形成有线路，所述VCSEL芯片通过纳米银胶层粘贴于所述氮化铝陶瓷基板的表面并通过绑定线与所述线路导通连接，所述封装支架上还组装有正对所述VCSEL芯片的出光面以对所述VCSEL芯片发射出的激光光束进行扩散处理的扩散片。

进一步地，所述金属层是通过面沉积工艺成型于所述氮化铝陶瓷基板的表面，所述线路是通过PCB制作工艺成型于所述金属层。

进一步地，所述封装支架为采用环氧塑封工艺包埋所述VCSEL芯片而成。

进一步地，所述封装支架内部形成有一端细一端粗的阶梯孔，所述VCSEL芯片容纳于所述阶梯孔的细端内且以发光面朝向所述阶梯孔的粗端，所述扩散片嵌设于所述阶梯孔的粗端内。

进一步地，所述氮化铝陶瓷基板上在所述VCSEL芯片的两侧均成型有所述金属层，每一金属层分别形成有所述线路。

采用上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：本实用新型实施例通过采用氮化铝陶瓷基板来承载封装VCSEL芯片，可以有效提升导热性能，使VCSEL芯片可以处于更合适的工作温度，有利于VCSEL芯片发挥出更好的面出光工作效能，而且，还正对出光面组装有扩散片，可以对VCSEL芯片的出射光线进行有效的扩散，而使得最后射出的激光分布更为均匀，能更好地免受外界因素干扰，并明显提升了光辐射能量，经实际测量，本实用新型实施例提供的垂直腔面发射激光器封装结构制作成3.5*3.5mm的封装尺寸时，光辐射功率可达3W，电功率可达6W。本实用新型实施例提供的垂直腔面发射激光器封装结构可广泛应用于测距、红外补光、VR以及人脸识别等应用场景。

附图说明

图1是本实用新型垂直腔面发射激光器封装结构一个可选实施例中的剖面结构示意图。

图2是本实用新型垂直腔面发射激光器封装结构一个可选实施例的氮化铝陶瓷基板的结构示意图。