一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组及其芯片堆叠方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881830A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211523068.9H01S5/02345(2021.01)(22)申请日2022.11.30H01S5/0235(2021.01)H01S5/026(2006.01)(71)申请人盛泰光电科技股份有限公司G01S7/481(2006.01)地址400900重庆市大足区通桥街道西湖大道13号(72)发明人周锋许折豪丁健哲林洁侨林龚安(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217专利代理师蒙捷(51)Int.Cl.H01L31/02(2006.01)H01L31/107(2006.01)H01L31/12(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组及其芯片堆叠方法(57)摘要本发明涉及芯片封装技术领域，具体为一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组及其芯片堆叠方法，其中模组，包括：Vcsel芯片与SPAD芯片；Vcsel芯片倒装贴合在SPAD芯片上，Vcsel芯片和SPAD芯片分别在其贴合面上均设置有若干连接引脚，且Vcsel芯片的连接引脚与SPAD芯片的连接引脚对应连接。本方案能减小dToF模组产品结构尺寸。CN115881830ACN115881830A权利要求书1/1页1.一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，包括：Vcsel芯片与SPAD芯片，其特征在于，所述Vcsel芯片倒装贴合在SPAD芯片上，Vcsel芯片和SPAD芯片分别在其贴合面上设置有若干连接引脚，且Vcsel芯片的连接引脚与SPAD芯片的连接引脚对应连接。2.根据权利要求1所述的应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，其特征在于，所述Vcsel芯片通过Flipchip倒装形式贴合在SPAD芯片上。3.根据权利要求1所述的应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，其特征在于，所述Vcsel芯片在其与SPAD芯片的贴合面上设置有凹槽，Vcsel芯片的若干连接引脚设置在凹槽底面，凹槽外的贴合面上也设置有若干连接引脚。4.根据权利要求1所述的应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，其特征在于，所述Vcsel芯片的连接引脚与SPAD芯片的连接引脚通过植金球形式进行对应连接。5.根据权利要求1所述的应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，其特征在于，所述SPAD芯片与Vcsel芯片贴合面上设置有引出电路，所述引出电路一端与SPAD芯片的连接引脚连接，另一端设置有连接点，用于与外部电路连接。6.根据权利要求1所述的应用芯片堆叠结构的激光雷达模组，其特征在于：所述SPAD芯片与Vcsel芯片贴合面上还设置有mark点，用于机器识别时进行对准定位。7.一种应用芯片堆叠结构的芯片堆叠方法，其特征在于，包括如下内容：S2、在SPAD芯片的连接引脚上进行金球值球；S3、VCSEL芯片倒装贴合在SPAD芯片上，贴合面上Vcsel芯片的连接引脚与金球进行焊接导通。8.根据权利要求7所述的应用芯片堆叠结构的芯片堆叠方法，其特征在于，还包括：S1、将SPAD芯片设置于基板上方。9.根据权利要求7所述的应用芯片堆叠结构的芯片堆叠方法，其特征在于，还包括：S4、在SPAD芯片上进行底部点胶。10.根据权利要求7所述的应用芯片堆叠结构的芯片堆叠方法，其特征在于，还包括：S5、对SPAD芯片和VCSEL芯片进行一体集成dToF模组封装。2CN115881830A说明书1/4页一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组及其芯片堆叠方法技术领域[0001]本发明涉及芯片封装技术领域，具体为一种应用芯片堆叠结构的激光雷达模组及其芯片堆叠方法。背景技术[0002]dToF(直接飞行时间)模组，是直接测量飞行时间的模组，广泛应用于激光测距技术和3D成像技术中，进而在智能移动终端、机器人、航空航天和汽车领域得到广泛应用。[0003]dToF模组的核心组件包括VCSEL(垂直腔面发射激光器)、SPAD(单光子雪崩二极管)和TDC(时间数字转换器)；其中SPAD是一种具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管，只要有微弱的光信号就能产生电流。dToF模组的具体工作原理为VCSEL向场景中发射脉冲波光信号，SPAD接收从目标物体反射回来的脉冲波光信号，TDC记录每次接收到的脉冲波光信号的飞行时间，也就是发射脉冲波光信号和接收脉冲波光信号之间的时间间隔；dToF会在单帧测量时间内发射和接收N次脉冲波光信号，然后对记录的N次飞行时间做直方图统计，获取出现频率最高的飞行时间，用以计算待测物体的深度。[0004]现有技术中dToF模组的VCSEL芯片和SPAD芯片是分开摆放，进行单独封装，导致形成的dToF模组产品结构尺