激光模组及其激光晶粒与制造方法
阅读说明：本技术 激光模组及其激光晶粒与制造方法 (Laser module, laser crystal grain and manufacturing method thereof ) 是由 程章金 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种激光模组及其激光晶粒与制造方法。该激光模组包括激光晶粒、光学镜片以及导线架,且激光晶粒与光学镜片设置于导线架上；其中,激光晶粒包括边射型激光单元以及反射单元,且反射单元用以反射来自边射型激光单元的激光光束而使激光光束朝光学镜片的方向行进。此外,本发明还提供上述激光模组的制造方法与激光晶粒的制造方法。本发明的激光模组的零件组成少,组装程序得以被简化,进而能够提升组装精度。(The invention provides a laser module, a laser crystal grain and a manufacturing method thereof. The laser module comprises a laser crystal grain, an optical lens and a lead frame, wherein the laser crystal grain and the optical lens are arranged on the lead frame; the laser crystal grain comprises an edge-emitting laser unit and a reflection unit, wherein the reflection unit is used for reflecting a laser beam from the edge-emitting laser unit so as to enable the laser beam to move towards the direction of the optical lens. In addition, the invention also provides a manufacturing method of the laser module and a manufacturing method of the laser crystal grain. The laser module has few components, and the assembly procedure is simplified, thereby improving the assembly precision.)
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其是关于一种激光模组及其激光晶粒(laser die)与激光晶粒及激光模组的制造方法。
背景技术
由于激光光源有较大的光电转换效率，且激光光源所输出的激光光束具有能量高、波长一致、单一频率以及准直性佳的光学特性，故激光光源逐渐地被广泛应用。请参阅图1与图2，图1为现有激光模组的部分结构的剖面概念示意图，图2为图1所示激光模组的部分结构的立体分解示意图。现有的激光模组1包括外壳体10、内壳体11、基板12、激光晶粒13、反射光学元件15、准直光学元件16、衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)17以及陶瓷板14，外壳体10用于供衍射光学元件17设置于其上，而内壳体11以及激光晶粒13设置于外壳体10的容置空间内，其中，内壳体11用以固定反射光学元件15以及准直光学元件16，因此反射光学元件15以及准直光学元件16可透过内壳体11而连动。
再者，基板12用以承载激光晶粒13、陶瓷板14、外壳体10以及内壳体11，且激光晶粒13设置于陶瓷板14上以电性连接于基板12，当激光晶粒13接收电力后，激光晶粒13可提供复数激光光束L1，且该些激光光束L1会往反射光学元件15的方向行进，并于投射至反射光学元件15上后被反射光学元件15反射而朝准直光学元件16以及衍射光学元件17的方向行进。其中，准直光学元件16用以准直被反射光学元件15所反射而来的激光光束L1，使通过准直光学元件16的激光光束L1以较佳的入射方向入射至衍射光学元件17，而衍射光学元件17则用以对通过准直光学元件16的激光光束L1进行光束整形并予以向外输出。
接下来说明激光模组1的组装方法。激光模组1的组封方法包括：步骤S11，将激光晶粒13固定于陶瓷板14上；步骤S12，利用内壳体11固定反射光学元件15以及准直光学元件16，使反射光学元件15以及准直光学元件16相对准；步骤S13，透过移动并固定内壳体11而使内壳体11中的反射光学元件15对准激光晶粒13；以及步骤S14，设置外壳体10于基板12上而使内壳体11被套设于其中，其中，衍射光学元件17可于外壳体10被固定后再被放置与固定于外壳体10上，亦可于外壳体10被固定前就先被放置与固定于外壳体10上。
特别说明的是，基于上述的组装方法，激光晶粒13与反射光学元件15之间的相对位置关系以及反射光学元件15与准直光学元件16之间的相对位置关系皆可满足以往业界对于定位精度上的要求。而由于在以往激光模组1的使用上，衍射光学元件17与准直光学元件16之间的相对位置关系所需满足的定位精度较低，故于组装激光模组1的过程中，承载着衍射光学元件17的外壳体10仅需依据不会与基板12发生相对歪斜的原则而被固定，如此即可保持激光模组1的外观，进而有助于激光模组1被安装至电子装置时不会与电子装置中的相邻元件或机构产生干涉。
然而，随着电子工业的演进以及工业技术的蓬勃发展，各种电子装置设计及开发朝着极为轻巧且易于携带的方向发展，因此现有激光模组1的制造精度与组装精度已无法满足现行的需求。详言之，现有激光模组1具有下列缺点：(1)零件组成过多，除了增加组装上的复杂度，亦成为提升组装精度的屏障；(2)激光晶粒13所输出的激光光束L1的光轴A11因制程上的极限而可能发生不平行于基板12的情形，又由于反射光学元件15大都是以其倾斜角度θ1为45度进行制造，故就算是在激光模组1的组装过程中使激光晶粒13与反射光学元件15相对准也不能保证反射后的激光光束L1的光轴A12垂直于准直光学元件16，此将导致激光模组1的输出具有不佳的光功率；(3)准直光学元件16以及衍射光学元件17皆受限于其是经由射出成型制成而导致制造公差在几十微米(μm)以上；(4)基板12大都采用软性电路板，不利激光晶粒13的定位与安装，且导致不佳的散热效果，因此采用陶瓷材料的基板12被提出，而虽然采用陶瓷材料的基板12可提升激光模组1的散热能力，但却产生容易破裂的问题。
根据以上的说明，现有的激光模组具有改善的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种利用导线架承载激光晶粒与光学镜片的激光模组。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有边射型激光单元以及反射单元的激光晶粒。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有边射型激光单元以及反射单元的激光晶粒的制造方法。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于主动式对准(Active Alignment)的激光模组的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种激光模组，包括一激光晶粒、至少一光学镜片以及一导线架(lead frame)，该激光晶粒用以输出一激光光束；该至少一光学镜片用以供该激光光束通过而向外投射；该导线架包括一基板以及一框架，且该框架连接于该基板并具有至少一对位结构；其中，该激光晶粒电连接于该基板上，且该至少一光学镜片经由该至少一对位结构而安装于该框架上。
较佳地，该框架包括复数壁体，且该复数壁体的内侧表面分别具有至少一阶梯结构，而该复数壁体的该阶梯结构共同形成具有至少一容置空间的该至少一对位结构；其中，该至少一容置空间用以容置该至少一光学镜片。
较佳地，该至少一对位结构包括一第一对位结构，且该至少一阶梯结构包括一第一阶梯结构，而该至少一容置空间包括一第一容置空间；其中，该复数壁体的该第一阶梯结构共同形成具有该第一容置空间的该第一对位结构。
较佳地，该至少一对位结构还包括一第二对位结构，且该至少一阶梯结构还包括一第二阶梯结构，而该至少一容置空间还包括一第二容置空间；其中，该复数壁体的该第二阶梯结构共同形成具有该第二容置空间的该第二对位结构，且该第二对位结构位于该第一对位结构的下方。
较佳地，该框架中的至少部分壁体各自具有一排气孔，且该激光晶粒所产生的至少部分热能是经由该排气孔而向外排出。
较佳地，该导线架的该基板为一金属基板。
较佳地，该导线架至少经由一光罩(masking)制程、一蚀刻(etching)制程以及一封胶(molding)制程而形成。
较佳地，该至少一光学镜片包括一衍射光学元件(diffractive opticalelement，DOE)，该衍射光学元件用以对通过其中的该激光光束进行光束整形，而使该激光光束形成一结构光。
较佳地，该衍射光学元件是经由一压印制程而形成。
较佳地，该衍射光学元件是经由对一液态材料进行压印并通过紫外线(UV)固化后所形成的一体式透镜(monolithic lens)；或者，该至少一光学镜片还包括一透光基材，且该衍射光学元件是经由该压印制程而形成于该透光基材上。
较佳地，该至少一光学镜片还包括一准直光学元件，该准直光学元件设置于该激光晶粒与该衍射光学元件之间，用以准直通过该准直光学元件的该激光光束。
较佳地，该衍射光学元件以及该准直光学元件中的至少一者是经由一压印制程而形成。
较佳地，该衍射光学元件以及该准直光学元件是经由对一液态材料进行压印并通过紫外线(UV)固化后所同时形成的一体式透镜(monolithic lens)；或者，该至少一光学镜片还包括至少一透光基材，且该衍射光学元件以及该准直光学元件中的至少一者是经由该压印制程而形成于该至少一透光基材上。
较佳地，该激光晶粒为一边射型激光(Edge Emitting Laser，EEL)晶粒，其包括一边射型激光单元以及一反射单元，且该边射型激光单元用以产生该激光光束，而该反射单元用以反射该激光光束。
较佳地，该边射型激光晶粒还包括与该边射型激光单元相邻的一堆积层叠材料，而该反射单元包括一反射斜面以及位于该反射斜面上的一反射层；其中，该边射型激光单元以及该堆积层叠材料是因应一晶圆被进行一晶圆加工制程后而形成，而该反射斜面是因应该堆积层叠材料被进行一微机械加工制程后而形成于该堆积层叠材料上。
较佳地，该反射层为一介电(dielectric)涂层或一金(gold)涂层。
较佳地，该反射单元被以一六轴加工机制造而处于一特定位置并具有一特定角度，用以使被该反射单元反射的该激光光束的光轴垂直该至少一光学镜片。
较佳地，激光模组还包括一反射光学元件，该反射光学元件设置于该基板上并位于该框架内，用以反射来自该激光晶粒的该激光光束。
较佳地，该激光晶粒为一垂直共振腔面射型激光(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，VCSEL)晶粒。
本发明亦提供一种激光模组，包括至少一光学镜片、一激光晶粒以及一载体；该激光晶粒设置于该至少一光学镜片的下方，包括一边射型激光单元以及一反射单元，该边射型激光单元用以产生一激光光束；该反射单元用以反射来自该边射型激光单元的该激光光束而使该激光光束朝该至少一光学镜片的方向行进；该载体用以承载该至少一光学镜片以及该激光晶粒。
较佳地，该激光晶粒还包括与该边射型激光单元相邻的一堆积层叠材料，而该反射单元包括一反射斜面以及位于该反射斜面上的一反射层；其中，该边射型激光单元以及该堆积层叠材料是因应一晶圆被进行一晶圆加工制程后而形成，而该反射斜面是因应该堆积层叠材料被进行一微机械加工制程后而形成于该堆积层叠材料上。
较佳地，该反射层为一介电(dielectric)涂层或一金(gold)涂层。
较佳地，该反射单元具有一俯仰(pitch)角度、一翻滚(roll)角度以及一偏摆(yaw)角度，且该俯仰角度、该翻滚角度以及该偏摆角度用以使该激光光束的光轴垂直该至少一光学镜片。
较佳地，该反射单元具有一俯仰(pitch)角度、一翻滚(roll)角度以及一偏摆(yaw)角度，且该俯仰角度、该翻滚角度以及该偏摆角度用以使该激光光束的光轴朝向一特定方向。
较佳地，该至少一光学镜片包括一衍射光学元件(diffractive opticalelement，DOE)，该衍射光学元件用以对通过其中的该激光光束进行光束整形，而使该激光光束形成一结构光。
较佳地，该衍射光学元件是经由一压印制程而形成。
较佳地，该至少一光学镜片还包括一准直光学元件，该准直光学元件设置于该激光晶粒与该衍射光学元件之间，用以准直通过该准直光学元件的该激光光束。
较佳地，该衍射光学元件以及该准直光学元件中的至少一者是经由一压印制程而形成。
较佳地，该载体为一导线架(lead frame)，其包括一基板以及一框架，且该框架连接于该基板并具有至少一对位结构；其中，该激光晶粒电连接于该基板上，且该至少一光学镜片经由该至少一对位结构而安装于该框架上。
较佳地，该框架包括复数壁体，且该复数壁体的内侧表面分别具有至少一阶梯结构，而该复数壁体的该阶梯结构共同形成具有至少一容置空间的该至少一对位结构；其中，该至少一容置空间用以容置该至少一光学镜片。
较佳地，该至少一对位结构包括一第一对位结构，且该至少一阶梯结构包括一第一阶梯结构，而该至少一容置空间包括一第一容置空间；其中，该复数壁体的该第一阶梯结构共同形成具有该第一容置空间的该第一对位结构。
较佳地，该至少一对位结构还包括一第二对位结构，且该至少一阶梯结构还包括一第二阶梯结构，而该至少一容置空间还包括一第二容置空间；其中，该复数壁体的该第二阶梯结构共同形成具有该第二容置空间的该第二对位结构，且该第二对位结构位于该第一对位结构的下方。
较佳地，该导线架的该基板为一金属基板。
较佳地，该载体具有至少一排气孔，且该激光晶粒所产生的至少部分热能是经由该至少一排气孔而向外排出。
本发明亦提供一种激光晶粒，包括一边射型激光单元、一堆积层叠材料以及一反射单元，该边射型激光单元用以产生一激光光束；该堆积层叠材料相邻于该边射型激光单元；其中，该边射型激光单元以及该堆积层叠材料是因应一晶圆被进行一晶圆加工制程后而形成；该反射单元，用以反射该激光光束，并包括一反射斜面以及位于该反射斜面上的一反射层；其中，该反射斜面是因应该堆积层叠材料被进行一微机械加工制程后而形成于该堆积层叠材料上。
较佳地，该反射层为一介电(dielectric)涂层或一金(gold)涂层。
较佳地，该反射单元被以一六轴加工机制造而处于一特定位置并具有一特定角度，用以使被该反射单元反射的该激光光束的光轴朝向一特定方向。
本发明亦提供一种激光晶粒的制造方法，包括：
(a)对一半导体基材进行一半导体制程而形成一边射型激光单元以及与该边射型激光单元相邻的一堆积层叠材料；其中，该边射型激光单元用以产生一激光光束；
(b)对该堆积层叠材料进行一微机械加工制程而于该堆积层叠材料上形成一反射斜面；以及
(c)设置一反射层于该反射斜面上；其中，该反射层用以反射来自该边射型激光单元的该激光光束。
较佳地，该步骤(b)包括：
(b1)于该堆积层叠材料上形成一凹槽空间；
(b2)放置用以反射该激光光束的一镜面元件至该凹槽空间；
(b3)调整该镜面元件的一设置位置及/或一设置角度而使反射后的该激光光束的光轴朝向一特定方向，并依据调整后的该设置位置及/或该设置角度而获得该反射斜面的一X轴位置、一Y轴位置、一Z轴位置、一俯仰(pitch)角度、一翻滚(roll)角度及/或一偏摆(yaw)角度；以及
(b4)于该堆积层叠材料上形成位于该X轴位置、该Y轴位置及/或该Z轴位置并具有该俯仰角度、该翻滚角度及/或该偏摆角度的该反射斜面。
较佳地，该反射层是经由一溅镀(sputter)制程而形成于该反射斜面上。
较佳地，该反射层为一介电(dielectric)涂层或一金(gold)涂层。
本发明亦提供一种激光模组的制造方法，包括：
(a)设置一激光晶粒于一载体上；以及
(b)利用一主动式对准(Active Alignment)方式将至少一光学镜片设置于该载体上而使该激光晶粒以及该至少一光学镜片相对准。
较佳地，该载体为一导线架(lead frame)，其包括一基板以及连接于该基板的一框架；其中，该激光晶粒电连接于该基板，而该至少一光学镜片经由该主动式对准方式而安装于该框架上。
较佳地，该至少一光学镜片包括一衍射光学元件(diffractive opticalelement，DOE)，该衍射光学元件用以对通过其中的激光光束进行光束整形，而使该激光光束形成一结构光。
较佳地，该至少一光学镜片还包括一准直光学元件，该准直光学元件设置于该激光晶粒与该衍射光学元件之间，用以准直通过该准直光学元件的激光光束。
本发明激光模组的零件组成少，组装程序得以被简化，进而能够提升组装精度；本发明的反射单元可应边射型激光单元输出的激光光束的光轴的角度而调整位置与倾斜角度，使被反射后的激光光束的光轴可垂直于准直光学元件及/或衍射光学元件，进而令激光模组具有极佳的电/光转换效率；本发明的准直光学元件以及衍射光学元件经由压印制程而形成，故制造公差可控制在5微米(μm)以下；且导线架的基板采用金属基板，能够提升激光模组的散热能力与结构强度，并提供平整的结构，令激光晶粒可精准地设置在基板上；本发明还可于导线架的框架上设置排气孔，有助于提升激光晶粒的散热效果。
附图说明
图1：为现有激光模组的部分结构的剖面概念示意图。
图2：为图1所示激光模组的部分结构的立体分解示意图。
图3A：为本发明激光模组于一第一实施例的部分结构的剖面概念示意图。
图3B：为图3A所示的衍射光学元件与准直光学元件于一另一实施态样的结构概念示意图。
图4：为本发明激光模组的制造方法的一较佳方块流程示意图。
图5：为图3A所示导线架的一侧壁及其排气孔的结构概念示意图。
图6：为图3A所示激光模组的激光晶粒的俯视概念示意图。
图7：为本发明激光晶粒的制造方法的一较佳方块流程示意图。
图8A：为图7所示方法的执行概念示意图。
图8B：为图7所示方法的执行概念示意图。
图8C：为图7所示方法的执行概念示意图。
图8D：为图7所示方法的执行概念示意图。
图8E：为图7所示方法的执行概念示意图。
图9：为本发明激光模组于一第二实施例的部分结构的剖面概念示意图。
图10：为本发明激光模组于一第三实施例的部分结构的剖面概念示意图。
图11：为本发明激光模组于一第四实施例的部分结构的剖面概念示意图。
图12：为本发明激光模组于一第五实施例的部分结构的剖面概念示意图。
具体实施方式
本发明的实施例将借由下文配合相关图式进一步加以说明。尽可能地，于图式与说明书中，相同标记代表相同或相似构件。于图式中，基于简化与方便标示，形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示于图式中或描述于说明书中的元件，为所属技术领域中普通技术人员所知的形态。本领域的普通技术人员可依据本发明的内容而进行多种的改变与修改。
请参阅图3A，其为本发明激光模组于一第一实施例的部分结构的剖面概念示意图。激光模组2A包括激光晶粒21、复数光学镜片22以及导线架(lead frame)23，且导线架23包括基板231以及框架232；其中，基板231为可导电的基板，框架232的底部连接于基板231，而框架232的顶部具有复数对位结构2321，每一光学镜片22可经由相应的对位结构2321而安装于框架232上。此外，激光晶粒21设置于基板231上，其是透过打线29接合(wirebonding)的方式电连接于基板231，并用以于接收电力后输出激光光束L2，且激光晶粒21所输出的激光光束L2于通过该些光学镜片22后向外投射。惟，激光晶粒21与基板231的电连接方式并不以上述为限。
于本较佳实施例中，该复数光学镜片22包括衍射光学元件221以及准直光学元件222，且准直光学元件222设置于激光晶粒21与衍射光学元件221之间，用以准直通过准直光学元件222的激光光束L2；而衍射光学元件221用以对通过其中的激光光束L2进行光束整形，以使激光光束L2形成结构光并向外输出，因此激光模组2A可视为用以提供结构光的结构光模组。
较佳者，但不以此为限，该复数光学镜片22还包括第一透光基材223以及第二透光基材224，且衍射光学元件221是经由压印制程而形成于第一透光基材223，因此衍射光学元件221与第一透光基材223为单件式的光学元件；而准直光学元件222亦是经由压印制程而形成于第二透光基材224上，故准直光学元件222与第二透光基材224亦为单件式的光学元件。
上述仅为制造衍射光学元件221以及准直光学元件222的一种实施态样，制造衍射光学元件221以及准直光学元件222并不以上述为限。请参阅图3B，其为图3A所示的衍射光学元件与准直光学元件于一另一实施态样的结构概念示意图。图3B所示的衍射光学元件225为经由对一液态材料进行压印并通过紫外线(UV)固化后所形成的一体式透镜(monolithic lens)，且上述液态材料可如为环氧树脂(epoxy)；同样地，图3B所示的准直光学元件226亦可以是经由对一液态材料进行压印并通过紫外线(UV)固化后所形成的一体式透镜(monolithic lens)。
又，于本较佳实施例中，导线架23的框架232包括复数壁体2322，且每一壁体2322的内侧表面分别具有相连结的第一阶梯结构23221以及第二阶梯结构23222，且该些壁体2322的该些第一阶梯结构23221共同形成具有第一容置空间的第一对位结构23211，而该些壁体2322的该些第二阶梯结构23222共同形成具有第二容置空间的第二对位结构23212，且第二对位结构23212位于第一对位结构23211的下方。
其中，第一对位结构23211的第一容置空间供第一透光基材223及其上的衍射光学元件221放置在其中，且第一透光基材223及其上的衍射光学元件221是经由主动式对准(Active Alignment)的方式与激光晶粒21相对准并与第一对位结构23211相对位，再透过胶体固设于第一对位结构23211上。又，第二对位结构23212的第二容置空间是供第二透光基材224及其上的准直光学元件222放置在其中，且第二透光基材224及其上的准直光学元件222是经由主动式对准(Active Alignment)的方式与激光晶粒21相对准并与第二对位结构23212相对位，再透过胶体固设于第二对位结构23212上。惟，衍射光学元件221以及准直光学元件222的对位方式以及固定方式并不以上述为限。
基于以上说明，本发明提供激光模组的一种制造方法如图4所示，首先，执行步骤T1，设置激光晶粒21于导线架23上；接着再执行步骤T2，利用主动式对准(ActiveAlignment)方式将光学镜片22设置于导线架23上而使光学镜片22与激光晶粒21相对准。
请同步参阅图5，其为图3A所示导线架的一侧壁及其排气孔的结构概念示意图。导线架23的框架232的至少部分壁体2322还具有贯穿壁体2322的排气孔23223，因此激光晶粒21所产生的至少部分热能可经由排气孔23223而向外排出，有助于提升激光晶粒21的散热效果，特别是对于高功率的激光晶粒21将更显成效。较佳者，但不以此为限，导线架23的基板231采用金属基板，除了可提升激光模组2A的散热能力与结构强度，还可提供平整的结构，令激光晶粒21可精准地设置在基板231上。于一实施态样中，上述导线架23至少透过光罩(masking)制程、蚀刻(etching)制程以及封胶(molding)制程而形成，借以提升整体结构的制造精度，而上述制程的具体实施方式为本技术领域普通技术人员所知悉，故在此不再予以赘述。
再者，于本较佳实施例中，激光晶粒21为边射型激光(Edge Emitting Laser，EEL)晶粒，其包括边射型激光单元211以及反射单元212，且边射型激光单元211用以产生激光光束L2，而反射单元212用以反射来自边射型激光单元211的激光光束L2，使激光光束L2往准直光学元件222以及衍射光学元件221的方向行进。
请同步参阅图6，其为图3A所示激光模组的激光晶粒的俯视概念示意图。本较佳实施例的激光晶粒21还包括与边射型激光单元211相邻的堆积层叠材料213，而反射单元212包括反射斜面2121以及位于反射斜面2121上的反射层2122；其中，边射型激光单元211以及堆积层叠材料213是因应一晶圆被进行一晶圆加工制程后而形成，而反射斜面2121则因应堆积层叠材料213被进行一微机械加工制程后而形成于堆积层叠材料213上。
详言之，请参阅图7、图8A～图8E，图7为本发明激光晶粒的制造方法的一较佳方块流程示意图，图8A～图8E则分别为图7所示方法的执行概念示意图。首先，执行步骤P1，对半导体基材进行一半导体制程而形成一边射型激光单元211以及与边射型激光单元211相邻的堆积层叠材料213，其如图8A所示。详言之，于本发明中，制作每一激光晶粒21所需的半导体基材的大小大于习知激光晶粒21所需的半导体基材的大小，亦即，于本发明中，每一激光晶粒21所需的半导体基材可区分为第一部分Z1以及扩增延展的第二部分Z2，第一部分Z1于经过半导体制程后可形成边射型激光单元211，上述半导体制程是与习知制作激光晶粒21的方式无异，故在此不再予以赘述，而可以理解的是，于制作边射型激光单元211的同时，扩增延展的第二部分Z2上会堆叠半导体制程中所使用的各式材料，令扩增延展的第二部分Z2形成堆积层叠材料213。
接下来执行步骤P2，于堆积层叠材料213上形成一凹槽空间214，其如图8B所示；再执行步骤P3，放置用以反射激光光束L2的镜面元件3至堆积层叠材料213的凹槽空间214中，其如图8C所示；接着，执行步骤P4，借由调整镜面元件3的设置位置与设置角度而使反射后的激光光束L2的光轴朝向一特定方向，亦即，借由调整镜面元件3的设置位置与设置角度直到反射后的激光光束L2的光轴A22呈垂直于水平面的状态，进而可依据镜面元件3被调整后的设置位置与设置角度而获得反射单元212的反射斜面2121所应设置的位置与所应具备的角度，其中，反射单元212的反射斜面2121所应设置的位置包括X轴位置、Y轴位置及/或Z轴位置，而反射单元212的反射斜面2121所应具备的角度包括俯仰(pitch)角度、翻滚(roll)角度及/或偏摆(yaw)角度；再执行步骤P5，移出镜面元件3并于堆积层叠材料213上形成位于上述X轴位置、Y轴位置及/或Z轴位置并具有上述俯仰角度、翻滚角度及/或偏摆角度的反射斜面2121，其如图8D所示；最后，执行步骤P6，设置用以反射激光光束L2的反射层2122于反射斜面2121上，其如图8E所示。
其中，上述步骤P2～步骤P5可透过微机械加工制程来执行，其中步骤P4～步骤P5还可利用六轴以上的精密加工机，而步骤P6可经由溅镀(sputter)制程而使反射层2122形成于反射斜面2121上。较佳者，反射层2122为介电(dielectric)涂层或金(gold)涂层。惟，步骤P2～步骤P6所采用的制程以及反射层2122的形式并不以上述为限，本技术领域普通技术人员皆可依据实际应用需求而进行任何均等的变更设计。
根据以上的说明，本发明激光模组2A至少具有下列优势：(1)零件组成少，组装程序得以被简化，进而提升组装精度；例如，衍射光学元件221以及准直光学元件222可直接地经由框架232的对位结构2321与主动式对准(Active Alignment)的方式而定位于导线架23上；(2)激光晶粒21中除了具有边射型激光单元211，还具有其位置与倾斜角度可因应边射型激光单元211所输出的激光光束L2的光轴A21的角度而被调整的反射单元212，使被反射后的激光光束L2的光轴A22可垂直于准直光学元件222及/或衍射光学元件221，进而令激光模组2A具有极佳的电/光转换效率；(3)准直光学元件222以及衍射光学元件221皆是经由压印制程而形成，故制造公差可控制在5微米(μm)以下；(4)导线架23的基板231采用金属基板，除了可提升激光模组2A的散热能力与结构强度，还可提供平整的结构，令激光晶粒21可精准地设置在基板231上；(5)导线架23的框架232的壁体2322上具有可供激光晶粒21所产生的热能向外排出的排气孔23223，有助于提升激光晶粒21的散热效果，特别是对于高功率的激光晶粒21将更显成效。
当然，上述皆仅为实施例，本技术领域普通技术人员可依据实际应用需求而进行任何均等的变更设计。以下再提出本发明激光模组的数个实施例。请参阅图9，其为本发明激光模组于一第二实施例的部分结构的剖面概念示意图。本实施例的激光模组2B大致类似于第一实施例中所述者，在此不再予以赘述，而不同之处在于，衍射光学元件221’以及准直光学元件222’经由同一压印制程而分别形成于同一透光基材225上的相对两侧，因此衍射光学元件221’、准直光学元件222’以及透光基材225为单件式的光学元件。其中，透光基材225及压印于其上的衍射光学元件221’与准直光学元件222’可经由主动式对准(ActiveAlignment)的方式而设置于导线架23’的对位结构2321’上。于另一实施态样中，衍射光学元件221’与准直光学元件222’亦可以是经由对一液态材料进行压印并通过紫外线(UV)固化后所同时形成的一体式透镜(monolithic lens)。
请参阅图10，其为本发明激光模组于一第三实施例的部分结构的剖面概念示意图。本实施例的激光模组2C大致类似于第二实施例中所述者，在此不再予以赘述，而不同之处在于，激光晶粒21’变更设计为垂直共振腔面射型激光(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，VCSEL)晶粒。
请参阅图11，其为本发明激光模组于一第四实施例的部分结构的剖面概念示意图。本实施例的激光模组2D大致类似于第一实施例中所述者，在此不再予以赘述，而不同之处在于，激光模组2D还包括反射光学元件24，且激光晶粒21”采用传统仅具有边射型激光单元211的边射型激光晶粒，其中，激光晶粒21”以及反射光学元件24皆设置于导线架23的基板231上，且激光晶粒21”电性连接于基板231，当边射型激光晶粒产生激光光束L2后，反射光学元件24的反射层241可反射来自激光晶粒21”的激光光束L2，使激光光束L2往准直光学元件222以及衍射光学元件221的方向行进并接着于形成结构光后向外输出。
请参阅图12，其为本发明激光模组于一第五实施例的部分结构的剖面概念示意图。本实施例的激光模组2E大致类似于第一实施例中所述者，在此不再予以赘述，而不同之处在于，将激光模组2E的载体由导线架23变更设计为呈电路板形式的基材25，并采用如图1、2所示的传统的准直光学元件16以及衍射光学元件17，且激光模组2E还包括用于供准直光学元件16以及衍射光学元件17固定设置于其中的外壳体26。其中，激光模组2E的组装方法包括；先透过陶瓷板27将包括有边射型激光单元211以及反射单元212的激光晶粒21设置于基材25上，再移动外壳体26使准直光学元件16以及衍射光学元件17对准激光晶粒21的反射单元212，最后固定外壳体26。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求范围内。
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