具有基底和半导体激光器的装置的制作方法

描述

本发明涉及根据专利权利要求1所述的具有基底并具有半导体激光器的装置，和根据专利权利要求12所述的用于制造该装置的方法。

本专利申请要求德国专利申请102015106712.9的优先权，该德国专利申请的公开内容被通过引用合并于此。

在现有技术中，例如从ep1792373b1已知的是，在载体上安装半导体激光器。该制造是相对复杂的。

本发明的目的是提供具有基底和激光器的装置，该装置可以被以简单和经济的方式制造。

通过权利要求1和12来实现该目的。

在从属权利要求中提供了附加的实施例。

所提供的装置的一个好处是，由半导体激光器发射的电磁辐射更少地受基底影响。这因为如下而实现：半导体激光器的发射电磁辐射的区域被布设在基底中的第一凹部之上。半导体激光器的在其中发射电磁辐射的区域中的侧面具有相对于基底的上侧的突起。基底具有第一凹部,其被引入到基底的上侧中。借助于凹部，更多的自由空间可利用于电磁辐射。

在从属权利要求中提供了附加的实施例。

在一个实施例中，第一凹部是邻接于基底的侧面引入的，其中第一凹部在侧面处是侧向地打开的。因此，增加的自由空间被提供用于发射电磁辐射。

在附加的实施例中，第一接触焊盘被配置在基底的上侧上，其中第一接触焊盘从上侧至少延伸到第一凹部中，并且其中半导体激光器的第一电端子被连接到第一接触焊盘。以这种方式，在把半导体激光器的第一电接触连接到载体的接触方面提供增加的灵活性。另外，凭借第一接触焊盘，以简单和可靠的方式，半导体激光器的电接触是可能的。

在附加的实施例中，第一凹部从基底的上侧延伸至基底的下侧。另外，第一接触焊盘被经由第一凹部从基底的上侧路由（route）到基底的下侧。因此，可以经由基底的下侧来电接触半导体激光器的第一电端子。因此，经由载体，半导体激光器的简单的安装和接触是可能的。

在附加的实施例中，至少第二凹部被引入到上侧中，其中第二凹部邻接于基底的侧面和/或被从基底的上侧路由到基底的下侧。另外，第二接触焊盘被配置在基底的上侧上，其中第二接触焊盘从基底的上侧至少延伸到第二凹部中。另外，半导体激光器的第二电端子被连接到第二接触焊盘。因此，提供了半导体激光器的第二电端子的简单和可靠的电接触，其中另外，经由（经侧面或经下侧的）对应的基底安装，半导体激光器的第二电接触的简单和可靠的安装和电接触是可能的。

在附加的实施例中，第二凹部从基底的上侧延伸到基底的下侧，并且第二接触焊盘被经由第二凹部从基底的上侧路由到基底的下侧。因此，可以经由基底的下侧发生半导体激光器的第二电端子的简单的电接触。

在附加的实施例中，至少第三凹部被引入到基底的上侧中，其中第三凹部邻接于基底的侧面或被从基底的上侧路由到基底的下侧。另外，第三接触焊盘被配置在基底的上侧上，其中第三接触焊盘至少延伸到第三凹部中，并且其中第三接触焊盘被连接到半导体激光器的第二电端子。因此，实现半导体激光器的电阻抗上的降低。

在附加的实施例中，基底经由其上配置有第一凹部的侧面安装在载体上。另外，载体包括第一附加电接触，第一附加电接触被电传导地连接——特别是直接机械地连接——到第一接触焊盘。因此，使装置在载体上的简单安装是可能的，其中在载体和半导体激光器的第一电端子之间同时地建立简单和可靠的电接触。

在附加的实施例中，载体具有第二附加电接触，其中基底的第二接触焊盘被电传导地连接——特别是直接机械地连接——到载体的第二附加电接触。因此，半导体激光器的第二电端子也以简单和可靠的方式电传导地连接到载体的第二附加电接触。

取决于所选取的实施例，载体具有第三附加电接触，其中基底的第三接触焊盘被电传导地连接——特别是直接机械地连接——到载体的第三附加电接触。因此，第三接触焊盘也以简单和可靠的方式电地和/或特别是机械地连接到载体的第三附加电接触。

取决于所选取的实施例，第一，第二，和/或第三凹部可以以孔的形式或者以在纵向方向上侧向地打开的孔的形式配置在基底中。可以经由简单的方式经济地产生孔的配置。孔可以被从上侧路由到基底的下侧。

所提供的方法具有如下好处：具有基底并且具有半导体激光器的装置可以被以简单的方式制造。这因为如下而实现：使具有多个凹部的基底板是可利用的。另外，多个半导体激光器被以如下这样的方式安装在基底板上：各半导体激光器被分别地布设，其中发射电磁辐射的侧面的区域在第一凹部之上。随后，基底板被划分成具有至少一个半导体激光器的各基底。借助于描述的方法，与在基底上单独地安装半导体激光器相比，用于制造具有至少一个半导体激光器的基底的时间被缩短和简化。

在方法的附加的实施例中，相互分离的多个第一接触焊盘被以如下这样的方式应用于基底板的上侧：第一接触焊盘从基底板的上侧延伸到关联的第一凹部中。另外，半导体激光器的第一电端子被电传导地连接到一个相应的第一接触焊盘，特别地，半导体激光器被放置在第一接触焊盘上，并且半导体激光器的第一电端子由此机械地并且电地直接连接到第一接触焊盘。因此，提供了半导体激光器的简单和可靠的电接触。

在方法的附加的实施例中，基底经由第一凹部邻接于其的侧面或经由下侧布设在载体上。载体具有第一附加电接触，其中基底的第一接触焊盘被电传导地连接——特别是直接机械地连接——到载体的第一附加电接触。因此，实现了基底在载体上的简单和可靠的安装，其中另外，在基底的第一接触焊盘和载体的第一附加电接触焊盘之间实现可靠的电接触。

在附加的实施例中，借助于断裂操作将基底板划分成各单独的基底。取决于所选取的实施例，借助于激光器将所意图的破裂边缘引入在基底板的下侧上。随后，使基底板沿着所意图的破裂边缘断裂。因此，提供了用于将基底板划分成各单独的基底的简单和可靠的方法。

结合下面对结合附图解释的示例性实施例的描述，本发明的上面描述的特性、特征和好处，以及其中实现本发明的方式将变得更清楚和更容易地可理解，在附图中：

-图1示出基底板的区段；

-图2示出具有半导体激光器的基底板的区段；

-图3示出基底板的下侧的视图；

-图4示出基底板的区段的透视侧视图；

-图5示出具有半导体激光器的基底；

-图6示出具有半导体激光器的附加的基底；

-图7利用第二纵向侧的视图示出来自图6的装置；

-图8示出具有基底的载体，所述基底具有半导体激光器；

-图9示出具有基底的载体，所述基底具有半导体激光器；

-图10示出具有半导体激光器的附加的基底；和

-图11示出半导体相对于基底的侧向突起的示意图。

图1示出由电绝缘材料制造的基底板1的区段的示意性表示。基底板1可以例如由硝酸铝，硅，碳化硅，或氧化铝制成。基底板1具有凹部7，8，9。在所描绘的示例性实施例中，凹部7，8，9被从上侧3路由到基底板1的下侧，并且被以连续的孔的形式配置。取决于选择的实施例，凹部7，8，9也可以被引入到基底板1的上侧3中——只到所限定的深度而未被配置为到基底板1的下侧。更进一步地，基底板1在上侧3上具有第一接触焊盘4，第二接触焊盘5和第三接触焊盘6。取决于所选取的实施例，接触焊盘4，5，6可以被省略，或者接触焊盘4，5，6可以被以另外的形式配置。第一接触焊盘4被配置为在上侧3上的伸长的长方形区域并且被路由到第一凹部7。另外，在描绘的实施例中，第一接触焊盘4还被配置在第一凹部7的内侧上并且被路由到基底板1的下侧。取决于所选取的实施例，如果第一接触焊盘4延伸到第一凹部7中，则这可能是足够的。特别是在采用盲孔形式的第一凹部7的实施例中，第一接触焊盘4未被路由到基底板1的下侧。

除了第一接触焊盘4之外，第二接触焊盘5被布设在基底板1的上侧3上。在描绘的实施例中，第二接触焊盘5被配置成平行于第一接触焊盘4的纵向方向布设的阶梯状条带。第二接触焊盘5经由更宽的条带区段路由到第二凹部8，其中在描绘的实施例中第二接触焊盘5还被配置在第二凹部8的内壁上，并且被路由到基底板1的下侧。取决于所选取的实施例，如果第二接触焊盘5延伸到第二凹部8中而未被路由到基底板1的下侧，则这可能是足够的。特别地，在采用盲孔形式的第二凹部8的实施例中，第二接触焊盘5未被路由到基底板1的下侧。

另外，第三接触焊盘6被配置在基底板1的上侧3上，关于第一接触焊盘4与第二接触焊盘5相对。在描绘的示例性实施例中，第三接触焊盘6被关于第一接触焊盘4对于第二接触焊盘5镜像对称地布设和配置。另外，第三接触焊盘6延伸到第三凹部9。在描绘的示例性实施例中，第三接触焊盘6沿着第三凹部9的内壁延伸到基底板1的下侧。取决于所选取的实施例，第三接触焊盘6和第三凹部9可以被省略。具有第一、第二和第三凹部7，8，9并具有第一、第二和第三接触焊盘4，5，6的多个单元10被配置在基底板1上。各单元10被布设成限定的栅格，其中在描绘的示例性实施例中，凹部7，8，9之间的间距在x方向上同样大并且在y方向上同样大。x方向和y方向是相互垂直的并且被标绘在图1中。另外，与在x方向上相比在y方向上凹部的间距更大。更进一步地，接触焊盘4，5，6平行于y轴延伸。对于接触焊盘5，6的配置而言，第二和第三接触焊盘5，6的阶梯状配置提供了对接触材料的节省。更进一步地，稍后的破裂边缘19被以线的形式描绘。

图2示出图1的装置，其中半导体激光器11被应用于第一接触焊盘4中的每个。对半导体激光器11进行布设，使第一端部12至少部分地在第一凹部7之上。第一端部12具有半导体激光器11的经由其发射电磁辐射的侧面。在相对的第二端部13上配置镜面，其使激光辐射的反射是可能的。因此，半导体激光器11的第一端部12在基底板1的上侧3的边缘区域上方突起，如在图2中的半导体激光器11的下排上特别清楚的那样。取决于所选取的实施例，半导体激光器11也可以是以如下这样的方式布设的：第一端部12——由半导体激光器11经由该第一端部12发射电磁辐射——也被布设在相邻的单元10的第一凹部7之上。

图3示出基底板1的下侧14的区段。电传导的接触条带15，16，17被布设于此，其中第一接触条带15在每种情况下经由第一凹部7电传导地连接到第一接触焊盘4。特别地，接触条带15可以由与第一接触焊盘4相同的材料制成。第二接触条带16经由第二凹部8电传导地与第二接触焊盘5接触。

第三接触条带17经由第三凹部9电传导地与第三接触焊盘6接触。特别地，接触条带15，16，17由与接触焊盘4，5，6相同的材料制造。例如，接触焊盘4，5，6和接触条带15，16，17可以在凹部7、8、9中借助于沉积处理(depositionprocess)而应用在基底板1的上侧3上或应用在基底板1的下侧14上。

半导体激光器11例如经由p侧安装到基底板1。半导体激光器11具有被靠近于半导体激光器的p侧的表面布设的有源区。因此，特别是在p朝下安装(p-downmounting)的情况下要被提供的是，由半导体激光器11发射的电磁辐射的传播未受相邻的材料（例如，基底板1的上侧或者接触焊盘）损害。

电磁辐射的未受损害的发射的好处也可以是不依赖于接触焊盘4，5，6的形状和布设而借助于第一凹部7来实现的。

接触焊盘4，5，6和接触条带15，16，17例如是由如下的金属层制造的：该金属层被应用于基底板1的上侧3，凹部7，8，9的内侧和基底板的下侧14（特别是被气相沉积（vapor-deposited）到基底板1的上侧3，凹部7，8，9的内侧和基底板的下侧14上）。

半导体激光器11是例如借助于胶粘、银烧结（silver-sintering）或经由共晶金/锡焊接（eutecticgold/tinsolder）而附接在基底板1的上侧3上的（特别是附接到第一接触焊盘4）。

在基底板1的下侧14上将断裂沟槽18引入到下侧14中。它们可以是例如借助于划刻操作或者借助于激光束产生的。取决于所选取的实施例，如果基底板1被例如借助于锯切处理再划分成具有至少一个半导体激光器11的各单独的基底，则可以是可能的是省略断裂沟槽18。

图4示出基底板1的区段的透视图，基底板1被以具有多个单元10的伸长的条的形式配置。已经例如通过锯切基底板1或使基底板1断裂来制造了该区段。各单元10被布设成一排并且被机械地相互连接。期望的破裂边缘19被描绘为各单元10之间的线。断裂沟槽18被沿着期望的破裂边缘19配置在基底板1的下侧14上。为了使基底板1断裂，沿着期望的破裂边缘19对基底板1的上侧3应用具有断裂刃的断裂工具20。断裂工具20仅仅被示意性地描绘成尖三角形状。随后，借助于两个按压板21，22将基底板1抵靠于断裂工具20向上按压。由此使基底板1断裂成期望的单元10。该区段也可以以同样的方式由基底板1制造。

图5示出具有半导体激光器11的基底23，该基底23被从图2至图4的基底板单独分出（singulated）。明显的是，半导体激光器11的侧面24（由半导体激光器11经由该侧面24发射电磁辐射）被布设在第一凹部7之上。因此，半导体激光器11可以在没有干扰的情况下从基底23的上侧发射电磁辐射。取决于选择的实施例，在经由其发射电磁辐射的侧面24的区域和基底23的上侧3之间的侧向投影可以处于例如0.1μm和20μm或更多之间的范围中。在图5中描绘的实施例中，半导体激光器11的侧面24被布设在第一凹部7之上，第一接触焊盘4也被路由到该第一凹部7中。另外，提供第一接合布线25，其电传导地将半导体激光器11的第二电端子37连接到第二接触焊盘5。更进一步地，提供第二接合布线26，其电传导地将半导体激光器11的第二电端子37连接到第三接触焊盘6。如上面已经指示的，也可以省略第二接合布线26。经由如下来电接触半导体激光器11的第一电端子36：第一接触焊盘4以及被对应地配置在半导体激光器11的下侧上的电接触。

图6示出基底23的附加的实施例，该基底23本质上是根据图5的实施例配置的，然而其中，发射半导体激光器11的电磁辐射的侧面24是与图5的实施例相背地布设的。在该实施例中，侧面24被布设在附加的第一凹部7之上，第一接触焊盘4未被路由至该附加的第一凹部7。该附加的第一凹部7被与第一凹部7相背地布设。基底23具有两个相背的纵向侧28，29，其中三个凹部7，8，9被引入在每个纵向侧28，29上。三个凹部7，8，9从基底23的上侧3延伸到基底23的下侧14。凹部7，8，9被配置成垂直于上侧3定向的半圆柱形状。另外，凹部7，8，9具有相同的形状。更进一步地，纵向侧28，29的凹部之间的间距同样大。两个纵向侧28，29的凹部7，8，9被同样地配置。第二纵向侧29的凹部7，8，9还在内侧上被电传导的接触焊盘34覆盖。另外，如基于图3明显的那样，两个纵向侧28，29的相背地布设的凹部的接触焊盘34是经由布设在下侧上的接触条带15，16，17互连的。

在图6的装置中，第一接触焊盘4未被路由到第二纵向侧29的第一凹部7。因此，半导体激光器11的侧面24可以具有对于第一凹部7的内侧的更小的投影，因为邻接于第二纵向侧29的第一凹部7的上侧3未被接触焊盘覆盖。因此，在该实施例中，减少了由第一接触焊盘4的材料污染侧面24的风险。例如可能在半导体激光器11的安装期间，即在对于基底3或对于第一接触焊盘4的机械和电连接期间存在污染。

图7利用第二纵向侧29的视图示出图6的装置。

图8示出具有如下的基底23的装置：该基底23是根据图5或图6的实施例配置的，并且经由下侧14安装在载体30上。图8利用第一纵向侧28的视图示出基底23。载体30在上侧上具有第一，第二和第三附加电接触31，32，33。第一，第二和第三附加电接触31，32，33可以例如被以接触焊盘的形式配置。（被布设在下侧14上并且被电传导地连接到第一接触焊盘4的）基底23的第一接触条带15置于载体30的第一附加电接触31上。（被配置在基底23的下侧14上并且被传导地连接到第二接触焊盘5的）第二接触条带16置于第二附加电接触32上。（被布设在基底23的下侧14上并且被传导地连接到第三接触焊盘6的）第三接触条带17置于第三附加电接触33上。因此，在第一附加电接触31和第一接触焊盘4之间、在第二电接触32和第二接触焊盘5之间以及在第三附加电接触33和第三接触焊盘6之间配置电传导连接。

取决于所选取的实施例，基底23可以经由接触条带15，16，17对附加电接触31，32，33的对应的机械连接而附接到载体30。另外，依赖地或另外地，附加的连接层（特别是粘合剂层）可以被配置在基底23的下侧14和载体30的上侧之间，以便将基底23机械地附接到载体30。

图9示出附加的实施例，在该实施例中，根据图6的实施例的基底23被经由第一纵向侧28附接到载体30的上侧。在这种情况下，载体30的第一附加电接触31被电传导地连接到第一凹部7中的第一接触焊盘4。另外，载体30的第二附加电接触32被电传导地连接到第二凹部8的区域中的第二接触焊盘5。更进一步地，第三附加电接触33被电传导地连接到第三凹部9的第三接触焊盘6。在该实施例中，半导体激光器11的侧面24突起而超出配置在第二纵向侧29上的第一凹部7的边缘区域。因此，半导体激光器11与载体30相背地发射电磁辐射。

然而，取决于所选取的实施例，半导体激光器11也可以被以如下这样的方式安装：侧面24被布设在载体30的侧上，其中在该实施例中，然而，半导体激光器11的高度必须相对于载体30偏移，从而半导体激光器11的电磁辐射可以是在载体30的上方发射的。

图10示出具有半导体激光器的基底23的一个实施例，其中第一，第二和第三凹部7，8，9也被以凹部形式配置，但是没有被路由到基底23的下侧14。在该实施例中同样，所描述的好处可以被利用于安装半导体激光器11。在这种情况下，如图5中描绘的，半导体激光器11的发射电磁辐射的侧面24可以关于基底23在第一凹部7（第一接触焊盘4被路由到该第一凹部7中）中从第一纵向侧28突起。另外，然而，在该实施例中同样，如图6中描绘的，半导体激光器11可以从第二纵向侧29的、半导体激光器11的第一接触焊盘4未路由到其中的第一凹部7突起。

图11示出从第一凹部7起的、发射激光辐射的侧面24所具有的侧向间距35的示意图。

各图中描绘的凹部7，8，9具有作为圆形的横截面。取决于所选取的实施例，其它的横截面，特别是第一凹部，也可以具有与第二凹部相比不同的横截面，并且第二凹部可以具有与第三凹部相比不同的横截面。

另外，从基底板1单独分出的基底23也可以具有多个半导体激光器11和对应的多个第一，第二，第三凹部7，8，9以及对应的第一，第二和第三接触焊盘4，5，6。

半导体激光器11的p侧可以面向基底23或基底板1。作为结果，与半导体激光器11的n侧相比被布设得更靠近于p侧的有源区被布设得更靠近于基底板1的上侧3或者更靠近于基底23的上侧3。

代替例如以激光二极管的形式配置的半导体激光器11，还可以提供在侧面24上发射电磁辐射的发光二极管。

取决于所选取的实施例，接触焊盘4，5，6在第一，第二和第三凹部7，8，9中的配置可以被省略。如果基底23被经由第一纵向侧28安装在载体30上，则这是特别可能的。

虽然已经经由优选的示例性实施例更详细地图解和描述了本发明，但是本发明不由所公开的示例限制，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的保护范围的情况下从其得出其它的变化。

参考标号列表

1基底板

3上侧

4第一接触焊盘

5第二接触焊盘

6第三接触焊盘

7第一凹部

8第二凹部

9第三凹部

10单元

11半导体激光器

12第一端部

13第二端部

14下侧

15第一接触条带

16第二接触条带

17第三接触条带

18断裂沟槽

19破裂边缘

20断裂工具

21第一板

22第二板

23基底

24侧面

25第一接合布线

26第二接合布线

28第一纵向侧

29第二纵向侧

30载体

31第一附加电接触

32第二附加电接触

33第三附加电接触

34接触焊盘

35间距

36第一端子

37第二端子。