發(fā)射輻射的器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種發(fā)射輻射的器件，具有：金屬的載體本體（1），所述金屬的載體本體包括用于電接觸器件的至少兩個連接部位（1a，1b）；激光二極管芯片（2），所述激光二極管芯片固定在金屬的載體本體（1）上并且與至少兩個連接部位（1a，1b）導(dǎo)電地連接；殼體（3），所述殼體局部地包圍金屬的載體本體（1），其中殼體（3）由塑料構(gòu)成，連接部位（1a，1b）分別至少局部地沿著殼體（3）的底面（3a）和橫向于底面伸展的側(cè)面（3b）延伸，并且器件能夠借助于連接部位（1a，1b）進(jìn)行表面安裝，使得底面（3a）或側(cè)面（3b）構(gòu)成器件的安裝面。在載體本體（1）上還能夠安裝有晶體管（5）和電容器（6）以用于操控激光二極管芯片（2）。
【專利說明】發(fā)射輻射的器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提出一種發(fā)射輻射的器件。
【背景技術(shù)】
[0002]文獻(xiàn)WO 02/17451 Al說明一種發(fā)射輻射的器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]待實(shí)現(xiàn)的目的在于，提出一種尤其能多方面地使用的發(fā)射輻射的器件。
[0004]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，發(fā)射輻射的器件包括金屬的載體本體。金屬的載體本體例如能夠由金屬構(gòu)成。此外，金屬的載體本體能夠由在外面覆層有金屬的基本材料構(gòu)成?；静牧侠缫材軌蚴桥c在外面的金屬不同的金屬。在任何情況下，金屬的載體本體至少在其外面上具有金屬特性。
[0005]金屬的載體本體在此優(yōu)選多件式地構(gòu)成。在此，金屬的載體本體的部件不彼此直接導(dǎo)電地連接。也就是說，發(fā)射輻射的器件電連接在特定位置上時才建立在金屬的載體本體的這些部件之間的導(dǎo)電的連接。
[0006]此外，金屬的載體本體的不彼此電連接的部件通過接觸金屬線(所謂的接合線，例如由金構(gòu)成的接合線)彼此連接。
[0007]金屬的載體本體例如構(gòu)成為所謂的導(dǎo)線框架(英語=IeadframeX也就是說，金屬的載體本體由結(jié)構(gòu)化的金屬條構(gòu)成。金屬的載體本體包括用于電接觸器件的至少兩個連接部位。經(jīng)由這兩個連接部位，能夠從外部電接觸發(fā)射輻射的器件，也就是說，至少兩個連接部位與發(fā)射輻射的器件的有源組件導(dǎo)電地連接。
[0008]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個設(shè)計(jì)方案，發(fā)射輻射的器件包括固定在金屬的載體本體上的激光二極管芯片。在此，激光二極管芯片經(jīng)由金屬的載體本體與至少兩個連接部位導(dǎo)電地連接。激光二極管芯片例如是邊緣發(fā)射的半導(dǎo)體激光二極管。
[0009]激光二極管芯片能夠在工作時適合于產(chǎn)生在從UV輻射至紅外輻射的光譜中的電磁輻射。尤其，激光二極管芯片也能夠適合于產(chǎn)生彩色光，例如紅光、藍(lán)光或綠光。
[0010]為了將激光二極管芯片固定在金屬的載體本體上，能夠?qū)⑺黾す舛O管例如通過焊接或粘貼固定在金屬的載體本體上。在此，經(jīng)由設(shè)置在激光二極管芯片和金屬的載體本體之間的連接介質(zhì)也能夠促成在激光二極管芯片和金屬的載體本體之間的導(dǎo)電的接觸。那么，連接介質(zhì)尤其能夠是導(dǎo)電的焊料或是導(dǎo)電的膠粘劑。
[0011]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，發(fā)射輻射的器件包括局部地包圍金屬的載體本體的殼體。殼體構(gòu)成發(fā)射輻射的器件的至少一部分。在此，金屬的載體本體能夠局部地直接地且形狀配合地鄰接于殼體并且例如嵌入到所述殼體中以用于與殼體連接。為此，金屬的載體本體能夠被殼體的材料例如壓力注塑包封。
[0012]金屬的載體本體的部件，例如至少用于電接觸器件的連接部位不被殼體覆蓋并且能夠從發(fā)射輻射的器件外部至少局部地自由觸及。當(dāng)金屬的載體本體多件式地構(gòu)成時,通過殼體能夠促成金屬的載體本體的部件的機(jī)械接合。
[0013]殼體能夠在其基本形狀方面例如正六面體或直角平行六面體形地構(gòu)成。發(fā)射輻射的器件由此能夠特別簡單地構(gòu)造，因?yàn)樗鐾獠康男螤钅軌驅(qū)崿F(xiàn)簡單地且準(zhǔn)確地抓取。
[0014]殼體不完全包圍金屬的載體本體和施加在金屬的載體本體上的組件,而是所述殼體例如具有至少一個開口，由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射能夠穿過所述開口向外射出。
[0015]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，殼體由塑料材料構(gòu)成。在此，殼體能夠構(gòu)成為所謂的預(yù)模制的殼體。在此，殼體例如借助于壓鑄或注塑來制造。
[0016]例如，通過用殼體材料壓力注塑包封金屬的載體本體，也就是說例如已經(jīng)結(jié)構(gòu)化的金屬條來制造殼體。由此產(chǎn)生具有至少一個腔室的殼體，在所述腔室中能夠設(shè)置有殼體的有源元件。例如，激光二極管芯片設(shè)置在殼體腔室中。
[0017]金屬的載體本體的部件伸展穿過殼體并且在殼體的背離有源組件、尤其是激光二極管芯片的側(cè)上尤其構(gòu)成用于電接觸器件的連接部位，在所述連接部位上能夠從外部電接觸發(fā)射輻射的器件。
[0018]為了構(gòu)成殼體，例如能夠使用液晶聚合物或其他塑料。
[0019]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，連接部位分別至少局部地沿著殼體的底面和橫向于底面伸展的側(cè)面延伸。在此，殼體的底面和側(cè)面彼此直接鄰接并且例如也能夠彼此垂直。因此，連接部位不僅沿著底面或僅沿著側(cè)面伸展，而且至少局部地跨過對殼體向外限界的至少兩個面。
[0020]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，所述器件能夠借助于連接部位表面安裝，使得底面或側(cè)面構(gòu)成器件的安裝面。也就是說，發(fā)射輻射的器件能夠借助于表面安裝技術(shù)(英語:surface-mounting technology, SMT)固定在期望的使用地點(diǎn)上并且在該處電接觸。因此，發(fā)射福射的器件是能表面安裝的器件(surface-mounted device, SMD)。
[0021]在此，發(fā)射輻射的器件能夠以至少兩個、尤其剛好兩個取向安裝在目標(biāo)位置上。底面構(gòu)成器件的安裝面或者橫向于底面伸展的側(cè)面構(gòu)成安裝面。因此，器件能夠一與底面相對于側(cè)面的伸展相關(guān)地一以至少兩個不同的取向安裝。這尤其通過使連接部位不僅沿著底面而且沿著側(cè)面延伸的方式實(shí)現(xiàn)。
[0022]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，發(fā)射輻射的器件包括:金屬的載體本體，所述金屬的載體本體包括用于電接觸器件的至少兩個連接部位；激光二極管芯片，所述激光二極管芯片固定在金屬的載體本體上并且與至少兩個連接部位導(dǎo)電地連接；和殼體，所述殼體局部地包圍金屬的載體本體。在此,殼體由塑料構(gòu)成,連接部位分別至少局部地沿著殼體的底面和橫向于所述底面伸展的側(cè)面延伸，并且器件能夠借助于連接部位表面安裝，使得底面或側(cè)面構(gòu)成器件的安裝面。
[0023]在此，基于在此描述的發(fā)射輻射的器件所基于的想法在于，通過用底面作為安裝面或者用側(cè)面作為安裝面來安裝器件能夠特別簡單地匹配于器件的使用條件。激光二極管芯片具有平行于或垂直于有源區(qū)域、例如Pn結(jié)的不同的發(fā)散角(所謂的快軸fast axis和慢軸slow axis)。根據(jù)期望的應(yīng)用，改變發(fā)散角的在空間中期望的定向。通過用底面作為安裝面或用側(cè)面作為安裝面安裝發(fā)射輻射的器件，能夠以簡單的方式選擇沿哪些方向應(yīng)得到較大的或較小的發(fā)散角。例如，殼體的底面平行于有源區(qū)的Pn結(jié)伸展。因此，殼體的側(cè)面能夠橫向于、尤其垂直于pn結(jié)伸展。
[0024]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，激光二極管芯片的不朝向金屬的載體本體的區(qū)域鄰接于空氣或其他氣體。換言之，激光二極管芯片在此不以輻射能穿透的材料澆注，而是除了激光二極管芯片在金屬的載體本體上所固定的區(qū)域以外，激光二極管芯片具有露出的和能自由觸及的外面。也就是說，在激光二極管芯片和例如構(gòu)成發(fā)射輻射的器件的殼體的塑料之間不存在直接的接觸。以這種方式，由于在激光二極管芯片的半導(dǎo)體材料和塑料之間的不同的線性膨脹系數(shù)也能夠不出現(xiàn)機(jī)械應(yīng)力。因此，以激光二極管芯片至少局部地鄰接于空氣或其他氣體的方式構(gòu)成的發(fā)射輻射的器件的特征在于特別高的老化穩(wěn)定性和故障安全性。
[0025]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，在殼體的底面和側(cè)面上分別構(gòu)成有至少一個配合銷。在此，配合銷能夠是殼體的集成的組成部分，也就是說配合銷能夠與殼體一件式地構(gòu)成,并且由與殼體相同的材料構(gòu)成。
[0026]例如，在底面和側(cè)面上分別構(gòu)成有兩個配合銷，其中連接部位至少局部地沿著所述底面和側(cè)面延伸。經(jīng)由配合銷能夠?qū)崿F(xiàn)在安裝器件時的發(fā)射輻射的器件的調(diào)整。也就是說，經(jīng)由安裝在殼體上或集成到殼體中的配合銷能夠?qū)崿F(xiàn)到例如電路板的相應(yīng)的孔中的形狀配合的定位。
[0027]發(fā)射輻射的器件能夠以這種方式特別準(zhǔn)確地安裝在特定位置上，而不需進(jìn)行耗費(fèi)的調(diào)整。因?yàn)闃?gòu)成為預(yù)模制的殼體的殼體具有特別小的制造公差，所以當(dāng)殼體是預(yù)模制的殼體并且在用于安裝的底面和側(cè)面上具有配合銷時，無需高的調(diào)整耗費(fèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射輻射的器件在特定位置上的特別準(zhǔn)確的調(diào)整。
[0028]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，發(fā)射輻射的器件包括在殼體的另一側(cè)面上的輻射出射窗口，其中輻射出射窗口是朝向激光二極管芯片的輻射出射面。也就是說，輻射出射窗口沿激光二極管芯片的放射方向設(shè)置在激光二極管芯片的下游并且至少大部分的由激光二極管芯片在工作時發(fā)射的電磁輻射射到輻射出射窗口上。大部分的射到輻射出射窗口上的輻射，優(yōu)選所述輻射中的至少75%穿過輻射出射窗口射出并且以這種方式離開發(fā)射輻射的器件。
[0029]輻射出射窗口至少在由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射的輻射通道的區(qū)域中構(gòu)成為是對于所述輻射能穿透的。殼體不存在于輻射出射窗口的區(qū)域中，例如在制造殼體時已經(jīng)制造相對于殼體的其他側(cè)面降低的側(cè)面，輻射出射窗口連接在所述降低的側(cè)面上。為此輻射出射窗口能夠例如由清晰透明的殼體蓋構(gòu)成。
[0030]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，輻射出射窗口至少在輻射通道的區(qū)域中具有有針對性地設(shè)定的平均粗糙度。也就是說，輻射出射窗口在輻射通道的區(qū)域中不平坦地構(gòu)成，而是有針對性地進(jìn)行粗化。
[0031]在此確定的是，輻射出射窗口的粗化能夠至少在輻射穿過輻射出射窗口的區(qū)域使由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射的不均勻的強(qiáng)度分布均勻化。尤其當(dāng)激光二極管芯片是寬帶激光器或多模激光器時，觀察者能夠在遠(yuǎn)場中感知到局部最大值，即所謂的熱點(diǎn)。通過至少在輻射通道的區(qū)域中的有針對性的粗化能夠降低所述不均勻性。
[0032]在此，粗化優(yōu)選以統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式進(jìn)行，也就是說借助于分析法、例如傅里葉變換不能識別出粗化的周期性。粗化的平均粗糙度位于由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射的波長的范圍中。在此，平均粗糙度尤其能夠位于由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的輻射的峰值波長的至少0.5至最高1.5的范圍中。峰值波長是所發(fā)射的輻射的最大強(qiáng)度的波長。優(yōu)選地，平均粗糙度位于由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的輻射的峰值波長的至少0.75至最高1.25的范圍中。
[0033]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，發(fā)射輻射的器件包括用于開關(guān)激光二極管芯片的晶體管和用于為激光二極管芯片供電的至少兩個電容器的并聯(lián)電路，其中晶體管和所述電容器固定在金屬的載體上并且與至少兩個連接部位導(dǎo)電地連接，并且所述器件適合于產(chǎn)生激光脈沖。
[0034]尤其多個電容器的使用能夠縮短儲存在電容器中的電能的放電的時間常數(shù)，即電流注入到激光二極管芯片中的時間常數(shù)。由于晶體管、電容器和連接部位設(shè)置在相同的金屬的載體上進(jìn)而在空間上彼此特別近地設(shè)置的事實(shí)，在發(fā)射輻射的器件中的信號路徑縮短，這降低了系統(tǒng)的電感并且能夠?qū)崿F(xiàn)特別短的激光脈沖序列。例如，發(fā)射輻射的器件能夠以這種方式適合于產(chǎn)生納秒激光脈沖。
[0035]在此所描述的發(fā)射輻射的器件的特征尤其在于其小的外部尺寸，所述小的外部尺寸能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射輻射的器件的組件如晶體管、電容器和激光二極管芯片彼此間的在空間上特別近的設(shè)置方式。例如，發(fā)射輻射的器件的長度位于至少7.5_和最高12.5_之間，寬度位于至少5mm和最高9mm之間并且高度位于至少3mm和最高7mm之間。在這樣的發(fā)射福射的器件中，晶體管、電容器和激光二極管芯片能夠以彼此間小于或等于IOmm的、優(yōu)選小于或等于7mm的間距相互設(shè)置。也就是說，在所述組件之間的間距成對地小于或等于10mm、優(yōu)選小于或等于7_。這能夠?qū)崿F(xiàn)特別短的開關(guān)時間。
[0036]根據(jù)發(fā)射輻射的器件的至少一個實(shí)施形式，晶體管經(jīng)由至少兩個接觸金屬線與激光二極管芯片導(dǎo)電地連接。接觸金屬線能夠分別構(gòu)成在金屬的載體本體的分別與晶體管或激光二極管芯片導(dǎo)電地連接的區(qū)域上。經(jīng)由多個接觸金屬線的使用，能夠進(jìn)一步降低電感，這能夠?qū)崿F(xiàn)激光脈沖的特別快的脈沖序列。
[0037]在這里所描述的發(fā)射輻射的器件中，發(fā)射輻射的器件還能夠包括兩個或多個激光二極管芯片。在此，激光二極管芯片能夠相同方式地構(gòu)成，也就是說例如產(chǎn)生在相同波長范圍中的輻射，或者不同地構(gòu)成進(jìn)而例如發(fā)射不同顏色的光。優(yōu)選地，發(fā)射輻射的器件對于每個激光二極管芯片包括剛好一個晶體管，所述晶體管與激光二極管芯片一一對應(yīng)地相關(guān)聯(lián)并且對于每個激光二極管芯片包括僅與所述激光二極管芯片相關(guān)聯(lián)的至少兩個電容器的并聯(lián)電路。
[0038]在這里所描述的發(fā)射輻射的器件中有利地得出，由于在操控電子裝置、即例如晶體管和激光二極管芯片之間的短的信號路徑能夠降低脈沖工作的參數(shù)、例如激光脈沖的脈沖寬度以及上升時間和下降時間。通過使用由塑料構(gòu)成的殼體能夠?qū)崿F(xiàn)特別低成本的發(fā)射輻射的器件，例如與具有金屬的殼體的發(fā)射輻射的器件相比能夠特別便宜地生產(chǎn)所述殼體?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0039]在下文中，借助于實(shí)施例和相關(guān)聯(lián)的附圖詳細(xì)描述這里所描述的發(fā)射輻射的器件。
[0040]圖1A、1B、2、3、4A、4B、5A、5B和6的示意圖示出在此所描述的發(fā)射輻射的器件的實(shí)施形式，借助在此所描述的發(fā)射輻射的器件的所述實(shí)施形式的特性詳細(xì)地闡述。[0041]圖7A和7B的圖形用于闡述在此所描述的發(fā)射輻射的器件的實(shí)施例的特性。
[0042]結(jié)合圖8A、8B、8C、8D、9A、9B、9C、10的示意圖詳細(xì)地闡述在此所描述的發(fā)射輻射的器件的其他實(shí)施例。
[0043]相同的、相同類型的或起相同作用的元件在附圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。附圖和在附圖中所示出的元件彼此間的大小關(guān)系不視為是合乎比例的。更確切地說，為了更好的可示出性和/或?yàn)榱烁玫睦斫饽軌蚩浯蟮厥境鰝€別元件。
【具體實(shí)施方式】
[0044]圖1A示出在此所描述的發(fā)射輻射的器件的示意立體圖。發(fā)射輻射的器件包括例如由銅構(gòu)成的金屬的載體本體1，所述發(fā)射輻射的器件在其外面上能夠由金屬如銀或金來覆層。金屬的載體本體劃分為多個彼此電絕緣的區(qū)域(對此也參見圖3的示意立體圖)。
[0045]在載體本體I上施加有發(fā)射輻射的器件的有源組件。例如,在載體本體上施加有激光二極管芯片2、晶體管5和兩個電容器6。在此,晶體管5用于開關(guān)激光二極管芯片2并且彼此并聯(lián)連接的電容器6用于供電。由此，發(fā)射輻射的器件適合于產(chǎn)生激光脈沖。
[0046]發(fā)射輻射的器件還包括局部地包圍載體本體I的殼體3。在此，載體本體I局部地嵌入到殼體3中，例如用殼體3的材料壓力注塑包封。
[0047]在此，殼體3例如能夠用塑料材料構(gòu)成。
[0048]殼體3包圍金屬的載體本體1，使得構(gòu)成腔室，在所述腔室中設(shè)置有發(fā)射輻射的器件的有源組件。
[0049]發(fā)射輻射的器件還包括輻射出射窗口 4，所述輻射出射窗口對于由激光二極管芯片2在工作時產(chǎn)生的電磁輻射例如透明地構(gòu)成。在圖1A中示出的實(shí)施例中殼體3在連接于輻射出射窗口 4的側(cè)面3c上具有降低的側(cè)壁。輻射出射窗口 4也構(gòu)成發(fā)射輻射的器件的背離底面3a的上側(cè)并且在那里直接鄰接于殼體3的其余側(cè)面。
[0050]金屬的載體本體I包括沿著殼體3的底面3a和橫向于底面伸展的側(cè)面3b延伸的多個連接部位la、lb。在此，連接部位la、Ib在殼體的底面3a和殼體的側(cè)面3b上能夠從發(fā)射輻射的器件外部自由觸及。由此，發(fā)射輻射的器件的安裝能夠不僅在殼體的底面3a上經(jīng)由連接部位Ia而且在殼體的側(cè)面3b上經(jīng)由連接部位Ib進(jìn)行。
[0051]連接部位la、lb由金屬的載體本體I的外面構(gòu)成。金屬的載體本體I具有U型彎曲部，以便不僅在殼體3的側(cè)面上而且在底面上產(chǎn)生連接部位，所述U型彎曲部借助于其背離連接面的側(cè)包圍殼體3的一部分并且在那里直接鄰接于殼體3。
[0052]金屬的載體本體I的不出的實(shí)施方案能夠?qū)崿F(xiàn)將發(fā)射福射的器件借助于表面安裝技術(shù)沿兩個不同的取向安裝。也就是說，發(fā)射輻射的器件能夠沿兩個不同的取向進(jìn)行表面安裝。
[0053]圖2示出在此所描述的發(fā)射輻射的器件的一個實(shí)施例的示意俯視圖。對圖1A和IB補(bǔ)充地，在圖2中能識別出，晶體管借助于多個接觸金屬線7與激光二極管芯片2導(dǎo)電地連接。在此，如在圖2中示出的，接觸金屬線能夠從金屬的載體本體I的與晶體管5相關(guān)聯(lián)的部件延伸到金屬的載體本體I的與激光二極管芯片2相關(guān)聯(lián)的部件。但是，也能夠?qū)⒔佑|金屬線以一端固定在晶體管5上并且以另一端固定在激光二極管芯片2上。
[0054]此外，從圖2中能識別出，激光二極管芯片2的輻射出射面2a朝向輻射出射窗口4,使得由激光二極管芯片2在工作時放射的電磁輻射射到輻射出射窗口 4上，其中從所述輻射出射面中在激光二極管芯片工作時的電磁輻射從所述激光二極管芯片射出。
[0055]圖3借助于示意立體圖示出不具有殼體3和輻射出射窗口 4的發(fā)射輻射的器件。從所述視圖中能特別好地識別出金屬的載體本體I的部件和器件的有源組件2、5、6相對于彼此的相對設(shè)置方式。器件的有源組件2、5、6例如能夠分別借助于能導(dǎo)電的膠粘劑固定在金屬的載體本體I的相關(guān)聯(lián)的部件上。在此，電容器6經(jīng)由金屬的載體本體的相應(yīng)的部件相互并聯(lián)地連接。晶體管5和激光二極管芯片2之間的電連接經(jīng)由接觸金屬線7得到。
[0056]在所有的實(shí)施形式和實(shí)施例中，金屬的載體本體I包括包含銅或由銅構(gòu)成的基體。例如，基體也能夠由銅合金、例如黃銅構(gòu)成。
[0057]然后，其他的金屬的一個或多個層例如能夠通電地或不通電地沉積到載體本體I的基體上。例如，下述層或?qū)有蛄杏绕淠軌蛲姷厥┘拥浇饘俚妮d體本體的基體上:銀、鎳銀、鎳金、鎳鈕金。
[0058]在所有的實(shí)施形式和實(shí)施例中，在此描述的發(fā)射輻射的器件的殼體3能夠由耐高溫的塑料如PP、PPA、PPS、LCP、PEEK、環(huán)氧樹脂構(gòu)成。
[0059]在所有的實(shí)施形式和實(shí)施例中，輻射出射窗口 4能夠由玻璃構(gòu)成，所述玻璃也能夠包括防反射覆層。此外，輻射出射窗口 4能夠由耐高溫的、光學(xué)透明的塑料例如環(huán)氧樹脂構(gòu)成。兩種材料的組合也是可能的。因此，出射窗口例如能夠包括例如由玻璃構(gòu)成的、輻射能穿透的區(qū)域4a (對此也參見圖10)。此外，輻射通道窗口包括由輻射能穿透的、例如能夠由黑色的或有色的耐高溫的塑料如PP、PPA、PPS、LCP、PEEK或環(huán)氧樹脂構(gòu)成的覆蓋件4b。
[0060]結(jié)合圖4A、4B和5A、5B的示意立體圖詳細(xì)地闡述在安裝這里所描述的發(fā)射輻射的器件時的不同的取向。在圖4A和4B的實(shí)施例中，殼體的底面3a構(gòu)成發(fā)射輻射的器件的安裝面。也就是說，將連接介質(zhì)8例如焊料施加在沿著殼體的底面3a延伸的連接部位Ia上。由此，激光二極管芯片2定向?yàn)?，使得由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射的垂直于發(fā)射福射的器件所固定于的電路板的射束錐大于沿平行于電路板方向的射束錐。
[0061]反之，對于結(jié)合圖5A和5B所示出的情況為，垂直于殼體3的底面3a伸展的側(cè)面3b構(gòu)成器件的安裝面。在器件的相對于安裝面的在圖5A中所示出的取向中，連接介質(zhì)8、例如焊料設(shè)置在沿著側(cè)面3b延伸的連接部位Ib和例如器件所施加的并且電連接的電路板之間。
[0062]結(jié)合圖6的示意立體圖示出發(fā)射輻射的器件，其中配合銷9不僅構(gòu)成在殼體3的底面3a上而且構(gòu)成在側(cè)面3b上。在此，配合銷是殼體3的集成的組成部分并且例如在與殼體3相同的制造過程中與殼體3 —起制造。在表面安裝發(fā)射福射的器件時,配合銷3能夠用于在特定位置、例如電路板上調(diào)整器件。也就是說，配合銷9能夠接合到例如電路板的相應(yīng)的孔中，由此發(fā)射輻射的器件僅能夠安裝在電路板的為此所設(shè)的位置上。
[0063]在所有的實(shí)施形式中，輻射出射窗口 4能夠至少在輻射通道4a的區(qū)域中(對此參照圖4A、4B、5A、5B)具有粗糙部，所述粗糙部為激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的電磁輻射的波長的量級。所述粗糙部造成尤其在遠(yuǎn)場中的強(qiáng)度分布均勻化。圖7A和7B的圖形示出在遠(yuǎn)場中的具有粗糙部(圖7A)和不具有粗糙部(圖7B)的激光二極管芯片2的所發(fā)射的輻射的關(guān)于兩個不同的取向(即平行于pn結(jié)和垂直于pn結(jié))的強(qiáng)度I。在此可見的是，例如能夠防止雙最大值的出現(xiàn)(參見圖7B左圖與圖7A左圖)。[0064]例如輻射出射窗口 4的外面的粗糙部在此構(gòu)成為，使得不平坦程度統(tǒng)計(jì)學(xué)地分布并且粗糙部的不平坦程度的大小為激光二極管芯片2在工作時發(fā)射的光的波長的量級。
[0065]總的來說，在此描述的器件的特征尤其在于下述優(yōu)點(diǎn):
[0066]能夠以簡單的方式選擇由激光二極管芯片在工作時產(chǎn)生的輻射的不同的發(fā)散角的取向，其中器件相應(yīng)地安裝在電路板上。在此，器件能夠用殼體3的底面3a作為安裝面或者相對于其轉(zhuǎn)動90°角地安裝到電路板上。殼體3的進(jìn)一步加工或例如電路板的匹配在此是不必要的。
[0067]此外，在激光二極管芯片和金屬的載體本體I之間的唯一的機(jī)械連接以粘接或焊接在金屬的載體本體上的方式產(chǎn)生。在殼體3之內(nèi)僅存在空氣或其他氣體。由于缺少激光二極管芯片的澆注，在激光二極管芯片上的機(jī)械應(yīng)力和器件的與其關(guān)聯(lián)的在可靠性方面的負(fù)面效果被降低。
[0068]通過優(yōu)化電設(shè)計(jì)、即將有源組件彼此間在空間上鄰近的設(shè)置和至少兩個電容器6的應(yīng)用，能夠改進(jìn)由發(fā)射輻射的器件在工作時發(fā)射的激光輻射的短脈沖特性。因此，輻射的特征尤其在于特別短的脈沖寬度和脈沖的短的上升時間和下降時間。
[0069]此外，在此棄用昂貴的金屬殼體的公差重要的應(yīng)用并且代替于此使用成本更低的殼體3，所述殼體尤其由塑料構(gòu)成。由此，得到改進(jìn)的公差。所述公差使得光學(xué)系統(tǒng)的有源調(diào)整成為不必要的。尤其，通過使用構(gòu)成在殼體3上的配合銷9，能夠建立與例如電路板的形狀配合的連接，發(fā)射輻射的器件安裝到所述電路板上。此外，通過配合銷9防止在安裝過程、例如焊接過程期間的沉積。
[0070]沉積例如能夠是殼體在液態(tài)的焊料上懸浮或所謂的元件豎立(tomb-stoning)、即在焊料變硬時器件的傾斜。當(dāng)配合銷在壓配合的范圍中裝入到電路板的相應(yīng)的孔中時，配合銷9特別有效地防止所述沉積，其中器件安裝在所述電路板上。
[0071]結(jié)合圖8A至8D詳細(xì)闡述在此所描述的發(fā)射輻射的器件的另一實(shí)施例。與前述實(shí)施例不同，發(fā)射輻射的器件包括兩件式的輻射出射窗口。輻射出射窗口 4包括由玻璃構(gòu)成的、輻射能穿透的區(qū)域4a。此外，輻射出射窗口 4包括設(shè)置在器件的背離底面3a的側(cè)上并且由耐高溫的塑料例如PP、PPA、PPS、LCP、PEEK、環(huán)氧樹脂構(gòu)成的覆蓋件4b。在此，覆蓋件4b能夠構(gòu)成為輻射能穿透的或者輻射不能穿透。此外，在圖8B和8C中示出長度L、高度H、寬度B1、在激光二極管芯片2和其他側(cè)面3c之間的間距B2、在連接部位Ib之間的間距Dl以及連接部位的寬度D2。例如，下述值證實(shí)為有利的:
[0072]L=8.55mm
[0073]H=3.85mm
[0074]Dl=L 75mm
[0075]D2=0.80mm
[0076]Bl=6.45mm
[0077]B2=3.225mm
[0078]在此，所述值能夠關(guān)于給出的值波動±20%，優(yōu)選±10%。
[0079]從圖8D的示意立體圖中還可見的是，連接部位la、lb能夠得到不同的功能。因此，端子101能夠設(shè)為用于器件的接地，端子104也同樣如此。端子102能夠用于對器件供電，而端子103設(shè)為用于從外部操控發(fā)射輻射的器件。[0080]結(jié)合圖9A、9B和9C的不意圖描述用于將一件式的福射出射窗口 4固定在殼體3上的不同的可能性。輻射出射窗口4在此例如由輻射能穿透的耐高溫的塑料構(gòu)成。如從圖9B的剖面圖中可見的，殼體3在朝向輻射出射窗口 4的側(cè)上具有突出部40，所述突出部接合到輻射出射窗口 4的相應(yīng)的凹槽41中。以這種方式，例如能夠?qū)崿F(xiàn)在兩個組件之間的鎖定連接。那么突出部40尤其能夠是鎖定突起。所述連接類型也能夠?qū)崿F(xiàn)在輻射出射窗口4和殼體3之間的不具有連接介質(zhì)的連接。
[0081]附加地，如在圖9C中示出的，在塑料殼體3和輻射出射窗口 4之間能夠設(shè)置有連接介質(zhì)42、例如膠粘劑。連接介質(zhì)42例如能夠設(shè)置在殼體3的沿著側(cè)面延伸的凸出部43上。
[0082]結(jié)合圖10詳細(xì)闡述在此描述的發(fā)射輻射的器件的一個實(shí)施例，其中輻射出射窗口 4兩件式地構(gòu)成。輻射出射窗口 4包括輻射能穿透的區(qū)域4a，所述輻射能穿透的區(qū)域沿放射方向設(shè)置在激光二極管芯片2的下游。此外，輻射出射窗口 4包括輻射不能穿透地構(gòu)成的覆蓋件4b。輻射不能穿透的區(qū)域4例如構(gòu)成為插入到塑料殼體3的凹槽或?qū)蜍壷械陌濉⒗绮ＡО濉?br> [0083]覆蓋件4b具有將板沿朝塑料殼體3的底面3a的方向按壓的凸出部。覆蓋件4b例如能夠借助于膠粘劑通過粘接固定在塑料殼體3的凸出部43上。也就是說，在圖10的實(shí)施例中，輻射出射窗口 4是兩件式的。覆蓋件4b尤其能夠由與塑料殼體3相同的材料構(gòu)成。替選于借助于連接介質(zhì)固定、例如替選于粘接，覆蓋件4b也能夠再通過形狀配合的連接例如上文描述的鎖定連接而固定在塑料殼體3上。
[0084]本發(fā)明不由于借助于實(shí)施例的描述而局限于此。更確切地說，本發(fā)明包括每個新的特征以及特征的任意組合，這尤其包含在權(quán)利要求中的特征的任意組合，即使所述特征或所述組合本身并未在權(quán)利要求中或?qū)嵤├忻鞔_說明也如此。
[0085]本專利申請要求德國專利申請102011116534.0的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過參引
結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)射輻射的器件，具有: -金屬的載體本體(1)，所述金屬的載體本體包括用于電接觸所述器件的至少兩個連接部位(la, Ib)； -激光二極管芯片(2 )，所述激光二極管芯片固定在所述金屬的載體本體(1)上并且與至少兩個所述連接部位(la，Ib)導(dǎo)電地連接； -殼體(3 )，所述殼體局部地包圍所述金屬的載體本體(1)，其中 -所述殼體(3)用塑料構(gòu)成， -所述連接部位(la, Ib)分別至少局部地沿著所述殼體(3)的底面(3a)和橫向于所述底面伸展的側(cè)面(3b)延伸，并且 -所述器件能夠借助于所述連接部位(la，Ib)進(jìn)行表面安裝，使得所述底面(3a)或所述側(cè)面(3b)構(gòu)成所述器件的安裝面。
2.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)射輻射的器件， 所述器件能夠沿兩個取向安裝在目標(biāo)位置上，其中所述底面(3a)沿第一取向構(gòu)成所述器件的所述安裝面并且橫向于所述底面(3a)伸展的所述側(cè)面(3b)沿第二取向構(gòu)成所述器件的所述安裝面。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)射輻射的器件，具有在所述殼體(3)的另一側(cè)面(3c)上的輻射出射窗口(4)，其中 -所述輻射出射窗口(4)朝向所述激光二極管芯片(2)的輻射出射面(2a)， -所述輻射出射窗口(4)至少在由`所述激光二極管芯片(2)在工作時產(chǎn)生的輻射的輻射通道(4a)的區(qū)域中對于所述輻射是能穿透的，并且 -所述輻射出射窗口(4)至少在所述輻射通道(4a)的區(qū)域中具有有針對性地設(shè)定的平均粗糙度。
4.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)射輻射的器件， 其中所述平均粗糙度位于由所述激光二極管芯片(2)在工作時產(chǎn)生的輻射的峰值波長的至少0.5至最高1.5的范圍中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)射輻射的器件， 其中所述激光二極管芯片(2)的不朝向所述金屬的載體本體(1)的區(qū)域鄰接于空氣或其他的氣體。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)射輻射的器件， 其中所述金屬的載體本體(1)局部地嵌入到所述殼體(3 )中。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)射輻射的器件， 其中在所述殼體的所述底面(3a)和所述側(cè)面(3b)上分別構(gòu)成有至少一個配合銷(9)。
8.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)射輻射的器件， 其中所述至少一個配合銷(9)設(shè)為用于在安裝所述器件時進(jìn)行調(diào)整。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)射輻射的器件，具有: -用于開關(guān)所述激光二極管芯片(2)的晶體管(5)，和 -用于對所述激光二極管芯片供電的至少兩個電容器(6)的并聯(lián)電路，其中-所述晶體管(5)和所述電容器(6)固定在所述金屬的載體(1)上并且與至少兩個所述連接部位(la, lb)導(dǎo)電地連接,并且-所述器件適合于產(chǎn)生激光脈沖。
10.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)射輻射的器件，其中所述晶體管(5)經(jīng)由至少兩個接觸金屬線(7)與所述激光二極管芯片導(dǎo)電地連
接。
【文檔編號】H01S5/042GK103891065SQ201280051823
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月20日
【發(fā)明者】安德烈亞斯·武伊齊克, 約瑟普·馬里克, 梅爾廷·豪沙爾特, 弗蘭克·默爾梅爾 申請人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司