一种VCSEL芯片封装结构及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954756A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310093586.X(22)申请日2023.02.09(71)申请人常州纵慧芯光半导体科技有限公司地址213000江苏省常州市武进国家高新技术产业开发区凤翔路7号(72)发明人郭栓银施展李含轩陈晓迟(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师李礼(51)Int.Cl.H01S5/02326(2021.01)H01S5/02255(2021.01)H01S5/02345(2021.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称一种VCSEL芯片封装结构及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种VCSEL芯片封装结构及其制作方法，该VCSEL芯片封装结构包括基板、VCSEL芯片、第一封装层和第二封装层；VCSEL芯片位于基板的一侧；第一封装层位于VCSEL芯片远离基板的一侧且覆盖VCSEL芯片；第二封装层位于第一封装层远离VCSEL芯片的一侧且覆盖第一封装层；当第一封装层的折射率小于第二封装层的折射率时，第一封装层的出光区远离VCSEL芯片的表面为凸面，同时第二封装层的出光区远离第一封装层的表面为凹面，或者，第一封装层的出光区远离VCSEL芯片的表面为凹面，同时第二封装层的出光区远离第一封装层的表面为凸面；本发明无需使用额外的光束整形器便可增大出射光束的发散角。CN115954756ACN115954756A权利要求书1/2页1.一种VCSEL芯片封装结构，其特征在于，包括：基板、VCSEL芯片、第一封装层和第二封装层；所述VCSEL芯片位于所述基板的一侧；所述第一封装层位于所述VCSEL芯片远离所述基板的一侧且覆盖所述VCSEL芯片；所述第二封装层位于所述第一封装层远离所述VCSEL芯片的一侧且覆盖所述第一封装层；所述第一封装层的折射率和所述第二封装层的折射率均大于1；当所述第一封装层的折射率小于所述第二封装层的折射率时，所述第一封装层的出光区远离所述VCSEL芯片的表面为凸面，同时所述第二封装层的出光区远离所述第一封装层的表面为凹面，或者，所述第一封装层的出光区远离所述VCSEL芯片的表面为凹面，同时所述第二封装层的出光区远离所述第一封装层的表面为凸面；当所述第一封装层的折射率大于所述第二封装层的折射率时，所述第一封装层的出光区远离所述VCSEL芯片的表面和所述第二封装层的出光区远离所述第一封装层的表面均为凸面或凹面。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层的出光区远离所述VCSEL芯片的表面为第一自由曲面；所述第二封装层的出光区远离所述第一封装层的表面为第二自由曲面。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层的折射率的范围为1.4～1.6；所述第二封装层的折射率的范围为1.4～1.6。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层的熔点大于所述第二封装层的熔点。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层的材料包括硅橡胶或树脂；所述第二封装层的材料包括硅橡胶或树脂。6.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述第一自由曲面的公式为：其中，x1为第一自由曲面上的点在第一方向的坐标值，y1为第一自由曲面上的点第二方向的坐标值，z1为第一自由曲面上的点第三方向的坐标值，第三方向、第一方向和第二方向相互垂直；c1为第一自由曲面的曲率半径；k1为第一圆锥常数；A1、B1、C1、D1、E1和F1分别为第一自由曲面的常数系数；所述第二自由曲面的公式为：2CN115954756A权利要求书2/2页其中，x2为第二自由曲面上的点在第一方向的坐标值，y2为第二自由曲面上的点第二方向的坐标值，z2为第二自由曲面上的点第三方向的坐标值；c2为第二自由曲面的曲率半径；k2为第二圆锥常数；A2、B2、C2、D2、E2和F2分别为第二自由曲面的常数系数。7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述VCSEL芯片通过引线与所述基板连接。8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述VCSEL芯片包括第一引脚和第二引脚；所述第一引脚和所述第二引脚位于所述基板靠近VCSEL芯片的表面且与所述基板电连接。9.一种VCSEL芯片封装结构的制作方法，其特征在于，包括：提供一基板；将VCSEL芯片设置与所述基板的一侧；形成第一封装层，其中，所述第一封装层位于所述VCSEL芯片远离所述基板的一侧且覆盖所述VCSEL芯片；形成第二封装层，其中，所述第一封装层的折射率和所述第二封装层的折射率均大于1；所述第二封装层位于所述第一封装层远离所述VCSEL芯片的一侧且覆盖所述第一封装层；当所述第一封装层的折射率小于所述第二封装层的折