激光器芯片封装结构和激光雷达

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种激光器芯片封装结构激光雷达。

背景技术

激光雷达是激光主动探测传感器设备的一种统称，其工作原理大致如下：激光雷达的发射器发射出一束激光，激光光束遇到物体后，经过漫反射，返回至激光接收器，雷达模块根据发送和接收信号的时间间隔即可计算出发射器与物体的距离。根据激光线束的多少，通常有例如单线激光雷达、4线激光雷达、8/16/32/64线激光雷达等。一个或多个激光束在竖直方向沿着不同的角度发射，经水平方向扫描，实现对目标区域三维轮廓的探测。多个测量通道(激光线束)相当于多个角度的扫描平面，因此垂直视场内激光线束越多，其竖直方向的角分辨率就越高，激光点云的密度就越大。

通常激光器芯片设置在转接板上，出光方向平行于转接板设置，很多情况下需要激光器沿垂直于水平方向，即转接板延伸的方向出光，这就需要将转接板整体立直，以实现激光器芯片的垂直出光，对于激光器的结构设计存在较大限制。

发明内容

因此本发明提供一种的问题激光器芯片封装结构及其制作方法和激光雷达，以解决激光器芯片垂直出光需要将转接板整体立直的问题。

本发明提供一种激光器芯片封装结构，包括：至少一组芯片夹持结构，全部芯片夹持结构平行设置；每一组芯片夹持结构均具有芯片设置槽，芯片设置槽的深度方向垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面；至少一个激光器芯片，至少一个激光器芯片分别设置于各组芯片夹持结构的芯片设置槽中，激光器芯片的出光面垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面。

可选的，每组芯片夹持结构均包括相对设置的第一芯片夹持结构和第二芯片夹持结构；第一芯片夹持结构包括第一支撑部、第一连接部和第一夹持部，第一连接部位于第一支撑部和第一夹持部之间并连接第一支撑部和第一夹持部；第二芯片夹持结构包括第二支撑部、第二连接部和第二夹持部，第二连接部位于第二支撑部和第二夹持部之间并连接第二支撑部和第二夹持部；第一夹持部与第二夹持部相对设置，第一夹持部、第二夹持部及第一夹持部与第二夹持部之间的空间构成芯片设置槽。

可选的，第一夹持部的延伸方向与第一支撑部的延伸方向之间存在一第一夹角，第二夹持部的延伸方向与第二支撑部的延伸方向之间存在一第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度相同。

可选的，第一夹角的角度为90°，第二夹角的角度为90°。

可选的，激光器芯片封装结构还包括：加固结构，加固结构平行于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面且沿至少一组芯片夹持结构的排布方向延伸，加固结构连接各组芯片夹持结构。

可选的，加固结构位于芯片设置槽的底部。

可选的，第一芯片夹持结构的材料为金属，第二芯片夹持结构的材料为金属；金属包括铜、铝、钢。

可选的，第一夹持结构为一体成型结构；第二夹持结构为一体成型结构。

可选的，激光器芯片封装结构还包括：封装层，封装层包覆激光器芯片及全部芯片夹持结构；第一支撑部在自身厚度方向上部分露出封装层，第二支撑部在自身厚度方向上部分露出封装层。

本发明还公开一种激光雷达，包括本发明的激光器芯片封装结构。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的激光器芯片封装结构通过芯片夹持结构的设置，使得激光器芯片封装结构在安装于转接板时，芯片夹持结构平行于转接板，从而激光器芯片可以垂直于转接板且出光面芯垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面设置，实现激光器芯片直接垂直于转接板出光，因而无需将转接板立直即可实现激光器芯片的垂直出光。

2.本发明的激光器芯片封装结构，通过第一芯片夹持结构的第一支撑部、第一连接部和第二夹持部，以及第二芯片夹持结构的第二支撑部、第二连接部和第二夹持部的设置，实现激光器芯片的垂直固定且出光面全部芯片夹持结构平行排布所在的平面，可实现激光器芯片直接垂直于转接板出光，同时稳固激光器芯片。

3.本发明的激光器芯片封装结构，通过第一夹持部的延伸方向与第一支撑部的延伸方向存在第一夹角，第二夹持部的延伸方向与第二支撑部的延伸方向存在第二夹角，且第一夹角和第二夹角角度相同的设置，特别是第一夹角为90°且第二夹角的角度为90°的设置，可增加激光器芯片与芯片夹持结构的接触面积，使得激光器芯片的设置更加稳固，可减少激光器芯片发生微小的转动或位移的可能，减小误差，提高精度。

4.本发明的激光器芯片封装结构，通过加固结构的设置，使得各组芯片夹持结构连接成一个整体，更加稳固。

5.本发明的激光器芯片封装结构，通过加固结构设置于芯片设置槽的底部，可在实现连接芯片夹持结构的同时还可实现对激光器芯片的承托，使得激光器芯片的安装更加稳固。

6.本发明的激光雷达，包括本发明的激光器芯片封装结构，通过芯片夹持结构的设置，使得激光器芯片封装结构在安装于转接板时，芯片夹持结构平行于转接板，从而激光器芯片可以垂直于转接板且出光面芯垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面设置，实现激光器芯片直接垂直于转接板出光，因而无需将转接板立直即可实现激光器芯片的垂直出光。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种激光器芯片的设置方式示意图；

图2为本发明的激光器芯片封装结构的一种实施方式的结构示意图；

图3为图2中AA剖面线的剖面图；

图4为本发明的激光器芯片封装结构的另一种实施方式中如图3所示位置的剖面结构示意图。

具体实施方式

图1为通常的一种激光器芯片的设置方式示意图，包括激光器芯片200’，激光器芯片安装于转接板100’，由于激光器芯片200’平行于转接板100’设置，使得需要将转接板100’整体立直才能实现激光器芯片200’的垂直出光。

本发明提供一种的问题激光器芯片封装结构及其制作方法和激光雷达，以解决激光器芯片垂直出光需要将转接板整体立直的问题。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

参考图2和图3，本实施例提供一种激光器芯片封装结构，包括：

至少一组芯片夹持结构，全部芯片夹持结构平行设置。每一组芯片夹持结构均具有芯片设置槽，芯片设置槽的深度方向垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面。

至少一个激光器芯片200，至少一个激光器芯片200分别设置于各组芯片夹持结构的芯片设置槽中，激光器芯片200的出光面垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面。

本实施例的激光器芯片封装结构通过芯片夹持结构的设置，使得激光器芯片封装结构在安装于转接板时，芯片夹持结构平行于转接板，从而激光器芯片200可以垂直于转接板且出光面芯垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面设置，实现激光器芯片200直接垂直于转接板出光，因而无需将转接板立直即可实现激光器芯片200的垂直出光。

在本实施例中，每一组芯片夹持结构均包括相对设置的第一芯片夹持结构300和第二芯片夹持结构；

第一芯片夹持结构包括第一支撑部310、第一连接部320和第一夹持部330，第一连接部320位于第一支撑部310和第一夹持部330之间并连接第一支撑部310和第一夹持部330；

第二芯片夹持结构400包括第二支撑部、第二连接部和第二夹持部，第二连接部位于第二支撑部和第二夹持部之间并连接第二支撑部和第二夹持部；因第二芯片夹持结构与第一芯片夹持结构为相同结构的镜像设置，因此结构细节可参同第一芯片夹持结构300，图中仅显示第二芯片夹持结构400整体。

其中第一夹持部330与第二夹持部相对设置，第一夹持部330、第二夹持部及第一夹持部与第二夹持部之间的空间构成芯片设置槽。激光器芯片200设置在芯片设置槽中，即，由第一夹持部330及第二夹持部抵接激光器芯片200实现激光器芯片200的固定。

本实施例的激光器芯片封装结构通过第一芯片夹持结构300的第一支撑部310、第一连接部320和第一夹持部330，以及第二芯片夹持结构400的第二支撑部、第二连接部和第二夹持部的设置，实现激光器芯片200的垂直固定且出光面垂直全部芯片夹持结构平行排布所在的平面，可实现激光器芯片200直接垂直于转接板出光，同时稳固激光器芯片200。

参考图4，在其他一些实施例中，第一夹持部330’的延伸方向与第一支撑部310’的延伸方向之间存在一第一夹角，第二夹持部的延伸方向与第二支撑部的延伸方向之间存在一第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度相同。具体的，例如可以为第一夹角的角度为90°，第二夹角的角度为90°。如此可由延伸的夹持部的内壁顶抵激光器芯片200。

通过第一夹持部330’的延伸方向与第一支撑部310’的延伸方向存在第一夹角，第二夹持部的延伸方向与第二支撑部的延伸方向存在第二夹角，且第一夹角和第二夹角角度相同的设置，特别是第一夹角为90°且第二夹角的角度为90°的设置，可增加激光器芯片200与芯片夹持结构的接触面积，使得激光器芯片的设置更加稳固，可减少激光器芯片发生微小的转动或位移的可能，减小误差，提高精度。

在本实施例中，激光器芯片封装结构还包括：加固结构500，加固结构500平行于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面且沿芯片夹持结构的排布方向延伸，加固结构500连接各组芯片夹持结构。通过加固结构500的设置，使得各组芯片夹持结构连接成一个整体，更加稳固。在本实施例中，加固结构500还包裹住各芯片夹持结构的连接部，如图2和图3所示，第一芯片夹持结构300一侧的加固结构500包裹住各组中的第一芯片夹持结构300的连接部320，第二芯片夹持结构400一侧的加固结构500包裹住各第二芯片夹持结构的第二连接部。如此可使得整体结构更加稳固。

参考图4，在其他一些实施例中，加固结构500可位于芯片设置槽的底部。通过加固结构500设置于芯片设置槽的底部，可在实现连接芯片夹持结构的同时还可实现对激光器芯片200的承托，使得激光器芯片200的安装更加稳固。

在本实施例中，第一芯片夹持结构和第二芯片夹持结构的材料均为金属，例如可以包括铜、铝、钢。第一芯片夹持结构和第二芯片夹持结构均为一体成型结构。

在本实施例中，芯片封装结构还包括：封装层600，封装层600包覆激光器芯片200及全部芯片夹持结构；第一支撑部310在自身厚度方向上部分露出封装层600，第二支撑部在自身厚度方向上部分露出封装层600。

通过封装层的设置，将全部芯片夹持结构、全部激光器芯片和加固结构封装成一个整体。通过第一支撑部310在自身厚度方向上部分露出封装层600，第二支撑部在自身厚度方向上部分露出封装层600的设置，使得在激光器芯片封装结构在安装于转接板时，激光器芯片200能够略高于转接板的表面，而不与转接板发生接触。

实施例2

本实施例提供一种激光雷达，包括如上述实施例1的激光器芯片封装结构。本实施例的激光雷达，包括如上述实施例1的激光器芯片封装结构，使得激光器芯片封装结构在安装于转接板时，芯片夹持结构平行于转接板，从而激光器芯片可以垂直于转接板且出光面芯垂直于全部芯片夹持结构平行排布所在的平面设置，实现激光器芯片直接垂直于转接板出光，因而无需将转接板立直即可实现激光器芯片的垂直出光

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。