阅读说明：本技术 激光二极管封装结构 (Laser diode package structure ) 是由 许翰诚 于 2018-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种激光二极管封装结构,包括激光二极管芯片、第一载板以及第二载板。激光二极管芯片具有投射光源的光轴。第一载板具有相邻且互成垂直的第一表面及第二表面。激光二极管芯片配置于第一载板的第一表面。第二载板具有接合区。第一载板的第二表面连接至第二载板的接合区上,使第一载板直立地设置于第二载板,且激光二极管芯片的光轴平行于第二载板的法线方向。(The present invention provides a kind of laser diode package structure, including laser diode chip, the first support plate and the second support plate.Laser diode chip has the optical axis of projection source.First support plate has adjacent and is mutually vertical first surface and second surface.Laser diode chip is configured at the first surface of the first support plate.Second support plate has bonding land.The second surface of first support plate is connected on the bonding land of the second support plate, so that the first support plate is erectly set to the second support plate, and the optical axis of laser diode chip is parallel to the normal direction of the second support plate.)

激光二极管封装结构

技术领域

本发明涉及一种封装结构，尤其涉及一种激光二极管封装结构。

背景技术

目前，由于常以凸块搭配覆晶接合的方式来进行垂直元件的接合，因而易造成元件偏移或倾斜。对于激光二极管封装结构而言，在进行垂直元件的接合后，必须使激光二极管的光轴以垂直于载板的方向向上发光。因此，对于激光二极管等高精密度位置要求的元件而言，若仅以凸块搭配覆晶接合的方式来进行垂直元件的接合，则容易使成品有良率降低的问题。

发明内容

本发明提供一种激光二极管封装结构，其可使激光二极管的光轴以预定的角度或朝预定的方向发光，特别是以垂直于载板的方向向上发光。

本发明的激光二极管封装结构，包括激光二极管芯片、第一载板以及第二载板。激光二极管芯片具有投射光源的光轴。第一载板具有相邻且互成垂直的第一表面及第二表面。激光二极管芯片配置于第一载板的第一表面。第二载板具有接合区。第一载板的第二表面连接至第二载板的接合区上，使第一载板直立地设置于第二载板，且激光二极管芯片的光轴平行于第二载板的法线方向。

在本发明的一实施例中，上述的第二载板具有定位凹槽。接合区位于定位凹槽内，且第一载板的一部分位于定位凹槽内的接合区上。接合区的法线方向平行于激光二极管芯片的光轴。

在本发明的一实施例中，上述的第二载板具有第三表面。第三表面的法线方向平行于激光二极管芯片的光轴。定位凹槽凹陷于第三表面，且激光二极管芯片靠抵于第三表面上并位于定位凹槽旁。

在本发明的一实施例中，上述的激光二极管封装结构还包括导电胶体，配置于激光二极管芯片与第二载板的第三表面之间。其中，第二载板具有线路结构，且导电胶体电性连接于激光二极管芯片与第二载板的线路结构

在本发明的一实施例中，上述的定位凹槽具有连接于接合区的第一侧壁。第一侧壁的法线方向垂直于光轴。第一载板包括相对于第一表面的第四表面。第一载板的第四表面的一部分连接于定位凹槽的第一侧壁。

在本发明的一实施例中，上述的定位凹槽具有连接于接合区且相对于第一侧壁的第二侧壁，第一侧壁的高度大于第二侧壁的高度。

在本发明的一实施例中，上述的激光二极管封装结构还包括至少一导电销。第一载板包括第一线路结构，第二载板包括第二线路结构。各导电销插设于第一载板与第二载板，且连接于第一线路结构与第二线路结构。

在本发明的一实施例中，上述的第一载板包括设置于第二表面的至少一第一开孔。第一开孔暴露出局部的第一线路结构。第二载板包括第三表面及设置于第三表面的至少一第二开孔。第二开孔暴露出局部的第二线路结构。各导电销位于对应的第一开孔与第二开孔内。

在本发明的一实施例中，上述的激光二极管封装结构还包括至少一导电胶体。导电胶体连接第一载板的第二表面与第二载板的第三表面，且填充于第一开孔与导电销之间的缝隙以及第二开孔与导电销之间的缝隙。

在本发明的一实施例中，上述的至少一导电胶体包括多个导电胶体分别设置于第一载板与第二载板间，且多个导电胶体间分别设置有至少一阻隔结构予以区隔彼此。

基于上述，在本发明的激光二极管封装结构中，激光二极管芯片具有投射光源的光轴，第一载板具有相邻且互成垂直的第一表面及第二表面。于是，通过将激光二极管芯片配置于第一载板的第一表面，将第一载板的第二表面连接至第二载板的接合区上，进而使第一载板直立地设置于第二载板，且激光二极管芯片的光轴平行于第二载板的法线方向。藉此设计，使得本发明的激光二极管封装结构的激光二极管的光轴以垂直于载板的方向向上发光。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1C是本发明一实施例的激光二极管封装结构的制造方法的剖面示意图；

图2A至图2F是本发明另一实施例的激光二极管封装结构的制造方法的剖面示意图。

附图标号说明：

100、200：激光二极管封装结构

110、210：激光二极管芯片

120、220：第一载板

121、221：第一表面

122、222：第二表面

123、223：黏着层

124：第四表面

130、230：第二载板

131：定位凹槽

132、137、232：接合区

133、233：第三表面

134：第一侧壁

135：第二侧壁

136：线路结构

140、240：导电胶体

224：第一线路结构

225：第一开孔

231：第二线路结构

234：第二开孔

235：第四表面

250：导线

260：导电销

270：阻隔结构

L：光轴

具体实施方式

图1A至图1C是本发明一实施例的激光二极管封装结构的制造方法的剖面示意图。

请参照图1A，将激光二极管封装结构100中的激光二极管芯片110配置于第一载板120上。详细来说，在本实施例中，激光二极管芯片110具有投射光源的光轴L，第一载板120具有相邻且互成垂直的第一表面121及第二表面122。接着，将激光二极管芯片110配置于第一载板120的第一表面121上。在本实施例中，激光二极管芯片110的配置方法例如是先在第一载板120的第一表面121上设置黏着层123例如是环氧树脂、芯片附着膜(die attachfilm，DAF)、B阶(B-Stage)胶材，接着利用黏着层123将激光二极管芯片110固定于第一载板120的第一表面121上，但本发明并不对激光二极管芯片110的配置方法加以限制。

接着，请参照图1B，在第二载板130上形成定位凹槽131。在本实施例中，形成定位凹槽131的方法例如是利用铣刀切割的方法在第二载板130上切割出定位凹槽131，但不以此为限。在其他实施例中，也可以利用激光加工的方法形成定位凹槽131。在本实施例中，第二载板130具有接合区132及第三表面133，其中接合区132位于定位凹槽131内，并使定位凹槽131凹陷于第三表面133。此外，定位凹槽131还具有连接于接合区132的第一侧壁134、以及连接于接合区132且相对于第一侧壁134的第二侧壁135。其中，第一侧壁134的高度大于第二侧壁135的高度。此外，第二载板130还具有线路结构136，激光二极管封装结构100更包括导电胶体140，例如是锡膏、银胶等具导电性胶体，配置于线路结构136上。

然后，请参照图1C，使第一载板120直立地设置于第二载板130上，并使激光二极管芯片110的光轴L位于激光二极管封装结构100的正中央。详细来说，第一载板120还包括相对于第一表面121的第四表面124，接着将第一载板120的第二表面122连接至第二载板130的接合区132上，将第一载板120的第四表面124的一部分连接于定位凹槽131的第一侧壁134，并将激光二极管芯片110靠抵于第三表面133上并位于定位凹槽131旁。于是，可利用定位凹槽131中垂直的第一侧壁134来支撑及固定第一载板120与激光二极管芯片110，进而使第一载板120能直立地设置于第二载板130上，且使激光二极管芯片110的光轴L平行于第二载板130的法线方向。此时，第一载板120的一部分位于定位凹槽131内的接合区132上，接合区132的法线方向平行于激光二极管芯片110的光轴L，第三表面133的法线方向平行于激光二极管芯片110的光轴L，且第一侧壁134的法线方向垂直于光轴L。

须要说明的是，在本实施例中，将第一载板120的第二表面122连接至第二载板130的接合区132上的方法例如是先在第二载板130的接合区132上设置黏着层137例如是环氧树脂，接着利用黏着层137将第一载板120的第二表面122固定于第二载板130的接合区132上，但本发明并不对第一载板120连接至第二载板130的接合区132上的方法加以限制。

此外，第二载板130还具有线路结构136，且激光二极管封装结构100还包括导电胶体140。于是，在本实施例中，在使第一载板120直立地设置于第二载板130上之前，可先在第二载板130的线路结构136上配置导电胶体140，如图1B所示。而当第一载板120直立地设置于第二载板130上之后，可使导电胶体140位于激光二极管芯片110与第二载板130的第三表面133之间，进而通过导电胶体140电性连接于激光二极管芯片110与第二载板130的线路结构136，如图1C所示。

值得说明的是，在本实施例中，除了可利用定位凹槽131中垂直的第一侧壁133来支撑及固定第一载板120与激光二极管芯片110之外，同时也可制作出一定高度的导电胶体140，以提供第一载板120与激光二极管芯片110在另一侧的支撑及固定。换言之，在本实施例中，可通过调整定位凹槽131以及导电胶体140在第二载板130上的位置，以使激光二极管芯片110的光轴L位于激光二极管封装结构100的正中央。

基于上述，在本实施例中，激光二极管封装结构100可包括激光二极管芯片110、第一载板120以及第二载板130。其中，激光二极管芯片110具有投射光源的光轴L，第一载板120具有相邻且互成垂直的第一表面121及第二表面122，第二载板120具有接合区132。接着，将激光二极管芯片110配置于第一载板120的第一表面121，也就是将第一载板120的第二表面122连接至第二载板130的接合区132上。进而使第一载板120直立地设置于第二载板130，且激光二极管芯片110的光轴L平行于第二载板130的法线方向。藉此设计，可使激光二极管芯片110的光轴以垂直于第一载板120的方向向上发光。

图2A至图2F是本发明另一实施例的激光二极管封装结构的制造方法的剖面示意图。

请参照图2A，激光二极管芯片210具有投射光源的光轴L，且第一载板220具有相邻且互成垂直的第一表面221及第二表面222，其中，第一表面221上设置有线路结构224，而第二表面222上形成有至少一第一开孔225(图2A中示意地示出一个)并暴露出局部的第一线路结构224。在本实施例中，第一开孔225可例如是利用激光钻孔的方式形成，但不以此为限。

接着，将激光二极管芯片210配置于第一载板220的第一表面221上。在本实施例中，激光二极管芯片210的配置方法例如是先在第一载板220的第一表面221上设置黏着层223例如是环氧树脂，接着利用黏着层223将激光二极管芯片210固定于第一载板220的第一表面221上，形成一单元式模块，但本发明并不对激光二极管芯片210的配置方法加以限制。

接着，请参照图2B，在将激光二极管封装结构200中的激光二极管芯片210配置于第一载板220上之后，在激光二极管芯片210与第一载板220之间设置导线250，以使激光二极管芯片210与第一载板220的第一线路结构224经由导线250电性连接。

接着，请同时参照图2C与图2D，图2D是图2C的俯视示意图。在本实施例中，第二载板230具有第三表面233、第四表面235、第二线路结构231、接合区232及设置于第三表面233的至少一第二开孔234(图2D中示意地示出二个)。其中，第二线路结构231设置于第四表面235上，而第二开孔234位于接合区232内，以及第二开孔234暴露出局部的第二线路结构231。激光二极管封装结构200更包括至少一导电销260(图2D中示意地示出二个)，其中，各导电销260插设于第二载板230的第二开孔234内。在本实施例中，第二开孔234可例如是利用激光钻孔的方式形成，但不以此为限。

接着，请参照图2E，使第一载板220直立地设置于第二载板230上，并使激光二极管芯片110的光轴L位于激光二极管封装结构200的正中央。详细来说，将第一载板220的第二表面222连接至第二载板230的接合区232上，也就是将第一载板220的第一开孔225对应于第二载板230上的导电销260插设。于是，可利用接合区232中垂直的导电销260来支撑及固定第一载板220与激光二极管芯片210，进而使第一载板220能直立地设置于第二载板230上，且使激光二极管芯片210的光轴L平行于第二载板230的法线方向。此时，各导电销260的两端分别插设于第一载板220的第一开孔225与第二载板230的第二开孔234内，以电性连接第一线路结构224与第二线路结构231。更进ㄧ步而言，在本实施例中，可通过调整导电销260、第一开孔225以及第二开孔234的位置，以使激光二极管芯片210的光轴L位于激光二极管封装结构200的正中央。

此外，激光二极管封装结构200还包括至少一导电胶体240(图2D中示意地示出二个)。详细来说，请同时参照图2C与图2D，在第一载板220直立地设置于第二载板230上之前，可先在第二载板230的接合区232上配置导电胶体240。而当第一载板220直立地设置于第二载板230上之后，可利用导电胶体240连接第一载板220的第二表面222与第二载板230的第三表面233，且填充于第一开孔225与导电销260之间的缝隙以及第二开孔234与导电销260之间的缝隙，如图2F所示。换言之，本实施例的激光二极管封装结构200中的激光二极管芯片210可通过导电胶体240与导电销260电性连接于第二载板230的第二线路结构231。值得一提的是，本发明的激光二极管封装结构200可同时通过导电销260及导电胶体240电性及机械性地连接于第二载板230上，予以提供第一载板220与第二载板230间稳固的连接关系。

必须要说明的是，虽然本实施例将二个导电胶体240分别设置于第一载板220与第二载板230间，但为了避免各个导电胶体240互相接触而造成短路，还在各个导电胶体间分别设置有至少一阻隔结构270(图2D中示意地示出二个)予以区隔彼此。在本实施例中，阻隔结构270例如是沟槽，但不以此为限。在其他实施例中，阻隔结构也可以是挡墙或其他使各个导电胶体间绝缘的阻隔结构。

综上所述，在本发明的激光二极管封装结构中，激光二极管芯片具有投射光源的光轴，第一载板具有相邻且互成垂直的第一表面及第二表面。于是，通过将激光二极管芯片配置于第一载板的第一表面，将第一载板的第二表面连接至第二载板的接合区上，进而使第一载板直立地设置于第二载板，且激光二极管芯片的光轴平行于第二载板的法线方向。而在本实施例中，可利用定位凹槽中垂直的第一侧壁或是利用接合区中垂直的导电销来支撑及固定第一载板与激光二极管芯片，进而使第一载板直立地设置于第二载板上。藉此设计，使得本发明的激光二极管封装结构的激光二极管位于激光二极管封装结构的正中央，且使激光二极管的光轴以垂直于载板的方向向上发光。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。