專利名稱:激光模塊的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種激光模塊,特別是一種將激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座直接封裝于電路板上的激光二極管模塊。
背景技術:
請參閱圖1,傳統的激光二極管模塊制程分為二部分,第一部分為激光二極管晶粒111、光傳感器晶粒112與基座113組合的激光二極管封裝技術,其成品為激光二極管11,如圖1所示外型,此部分屬技術層次稍高的上游產業,第二部分則為激光二極管11、電路板12與聚焦機構13組合的技術,其成品為激光二極管模塊10,可將激光二極管11與電路板12組合、或將激光二極管11與聚焦機構13組合、或將三者組合成一個模塊,此部分屬技術層次較低的下游產業;由于激光二極管晶粒111、光傳感器晶粒112與基座113必須封裝于一殼體115中,并連設于復數接腳114,使得激光二極管11的體積無法縮小,目前市面上可見的最小尺寸為3.3mm(不包括接腳114長度),因此,將激光二極管11、電路板12與聚焦機構13相互組合成的激光二極管模塊10,以及應用該激光二極管模塊10的裝置的外型更是龐大,如一種“激光二極管模塊的同心軸調整裝置”(臺灣新型專利公告第441881號),或一種“激光指示器的全像片固定裝置”(臺灣新型專利公告第370308號),均為設有與前述該激光二極管模塊10結構相仿的激光模塊的成品,因受限于激光二極管模塊10的外型,導致該類成品的體積無法縮小,此外,上下游廠家的技術內容毫無關聯性,激光二極管11送至下游廠家后,若有故障或不良品時,必須再送回上游廠家,導致作業不便,耗費大量往返所需工時及運輸成本,其運輸途中亦容易導致激光二極管11損壞。
另請參閱圖2,一種“可見光激光二極管模塊”(臺灣新型專第公告第306699號),該案揭露一種可見光激光二極管模塊20,其激光二極管晶粒21在粘合于一基座23上后再以裸露的方式直接粘合于一散熱金屬板塊22上,其中散熱金屬板塊22上還包含一與散熱金屬板塊22電氣絕緣的導電墊24,該導電墊24是用以電氣耦合該激光二極管晶粒21,再將該散熱金屬板塊22與電路板25組合,由此可知,該案的激光二極管模塊組裝方式仍未跳脫傳統上下游兩部份制造流程,此外,其散熱金屬板塊22占據大量空間,使得應用該可見光激光二極管模塊20的指示器裝置體積更為龐大。
此外,傳統激光二極管上,并未能封上光傳感器,因此不適用于自動功率控制電路(APC),然而傳統自動電流控制電路(ACC)或自動電壓控制電路(AVC),因存在輸出不穩定的缺點,導致其功能無法實用化。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種激光模塊,將激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座直接封裝于電路板,可達到簡化制程、縮小體積、穩定電路等功效。
本實用新型的次要目的是提供一種激光模塊,其激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座直接封裝于電路板上,適用于較為復雜且能符合安規的自動功率控制電路(APC)或自動電流控制/自動功率控制組合電路(ACC/APC)。
本實用新型的上述目的是這樣實現,一種激光模塊,其特征在于由一控制電路板、一透鏡以及一激光二極管裝置構成,該透鏡及激光二極管裝置直接封裝于控制電路板上。
以下結合附圖以具體實例對本實用新型進行詳細說明。
圖1是一傳統結構的示意圖;圖2是另一傳統結構的示意圖;圖3是本實用新型的較佳實施例的組合立體圖;圖4是本實用新型的激光光束投射剖面示意圖;圖5是本實用新型另一較佳實施例的組合立體圖。
附圖標記說明10-激光二極管模塊;11-激光二極管;111-激光二極管晶粒;112-光傳感器晶粒;113-基座;114-接腳;115-殼體;12-電路板;13-聚焦機構;20-可見光激光二極管模塊;21-激光二極管晶粒;22-散熱金屬板塊;23-基座;24-導電墊;25-電路板;30-激光模塊;31-激光二極管裝置;311-激光二極管晶粒;312-光傳感器晶粒;313-基座;32-控制電路板;321-嵌設部;33-透鏡;34-電氣導線;35-蓋體;351-透空部。
具體實施方式
請參閱圖3及圖4,該激光模塊30主要由一激光二極管裝置31、控制電路板32、透鏡33構成。
該激光二極管裝置31由激光二極管晶粒311、光傳感器晶粒312與基座313構成,該激光二極管晶粒311及傳感器晶粒312藉由極細微的金屬顆粒結合體,經適當升溫后粘合于該基座313上。
該控制電路板32,由于本實用新型將光傳感器晶粒312封裝于控制電路板32上,因此該控制電路板32可設置符合安規的自動功率控制電路(APC)或自動電流控制/自動功率控制組合電路(ACC/APC),該控制電路板32再連接電氣導線34以連通外部電源,除此之外,該控制電路板32亦可設置自動電流控制電路(ACC)或自動電壓控制電路(AVC),然其屬于一般本領域熟練技術人員所能輕易達成且其穩定性較差,因此不予贅述。
于該控制電路板32的邊緣設有一長型嵌設部321,將透鏡33嵌設于該嵌設部321內的前部,將激光二極管裝置31設置于該嵌設部321內的控制電路板32上,激光二極管晶粒311的激光發射端朝向該透鏡33,使發射的激光光束L軸向通過透鏡33,該嵌設部321的寬度或長度必須配合激光二極管裝置31及透鏡33的規格而設置,藉由調整透鏡33與激光二極管裝置31相對位置可得一最佳聚焦位置。
再請參閱圖5,可于激光二極管裝置31的上方覆蓋一蓋體35,該蓋體35具有一透空部351,以供激光二極管晶粒311遠離光傳感器晶粒312的一端所發出的激光光束L透出至透鏡33。
必須強調說明的是,依上述結構規劃的成品,其實際長度可縮小至2.3公分,厚度為0.3公分,可放入直徑為0.4公分的個人數字助理(PDA)所使用的數字筆中,且其采用符合安規的ACC與APC組合電路,為市場上可見的可符合安規中,體積最小且最薄的產品,符合輕薄短小的市場需求。
綜上所述,本實用新型將激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座直接封裝于電路板,可達到簡化制程、縮小體積等功效,并能適用于符合安規的自動功率控制電路(APC)或自動電流控制/自動功率控制組合電路(ACC/APC)。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,不能以此限制本實用新型的范圍,凡依本實用新型權利要求所做的均等變化及修飾,仍將不失本實用新型的要義所在,亦不脫離本實用新型的精神和范圍的,都應視為本實用新型的進一步實施。
權利要求1.一種激光模塊,其特征在于由一控制電路板、一透鏡以及一激光二極管裝置構成,該透鏡及激光二極管裝置直接封裝于控制電路板上。
2.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該控制電路板的邊緣設有一嵌設部,該透鏡嵌設于該嵌設部內,該激光二極管裝置設置于該控制電路板上,激光二極管裝置的激光發射端是朝向透鏡,所發射的激光光束可軸通過透鏡。
3.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該激光二極管裝置由激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座構成,該激光二極管晶粒及傳感器晶粒藉由極細微的金屬顆粒結合體,經適當升溫后粘合于該基座上。
4.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該控制電路板所具有的控制電路為自動功率控制電路(APC)。
5.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該激光二極管裝置外部罩設一蓋體,該蓋體具有供激光光束射出的透空部。
6.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該控制電路板所具有的控制電路是自動電流控制電路(ACC)。
7.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該控制電路板所具有的控制電路是自動電壓控制電路(AVC)。
8.如權利要求1所述的激光模塊,其中,該控制電路板具有電氣導線連通外部電源。
專利摘要本實用新型是一種激光模塊,其主要由一控制電路板、一透鏡以及一激光二極管裝置構成,該激光二極管裝置包括激光二極管晶粒、光傳感器晶粒與基座,該激光二極管裝置直接封裝于控制電路板上,該控制電路板具有符合安規的自動功率控制電路(APC)或自動電流控制/自動功率控制組合電路(ACC/APC),于控制電路板邊緣設置一嵌設部以嵌設透鏡,將激光二極管裝置設置于控制電路板上,且其發射的激光光束可軸向通過透鏡,藉此達到簡化制程、縮小體積、穩定電路等功效。
文檔編號H01S5/00GK2650358SQ03249100
公開日2004年10月20日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者陳國禔, 陳蔚軒, 林璟暉, 翁義龍, 黃肇基, 鄭素滿, 唐淑娥 申請人:方礎光電科技股份有限公司