CN114175425A - 半导体激光驱动装置、电子设备和半导体激光驱动装置的制造方法 - Google Patents

半导体激光驱动装置、电子设备和半导体激光驱动装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种半导体激光驱动装置，其中，半导体激光器和激光驱动器之间的布线电感被减小。该半导体激光驱动装置设置有基板、激光驱动器和半导体激光器。该基板包含该激光驱动器。该半导体激光器安装在半导体激光驱动装置的基板的一侧。连接线以不大于0.5纳亨的布线电感电连接激光驱动器和半导体激光器。密封部相对于基板密封半导体激光器的连接端子部。

Description

半导体激光驱动装置、电子设备和半导体激光驱动装置的制 造方法
技术领域
本技术涉及一种半导体激光驱动装置。具体而言，本技术涉及一种半导体激光驱动装置和一种电子设备以及一种半导体激光驱动装置的制造方法，电子设备包括内置有激光驱动器和半导体激光器的基板。
背景技术
在具有测距功能的电子设备中，过去经常使用称为ToF(飞行时间)的测距系统。ToF是一种系统，其中，发光单元用正弦波或矩形波的照射光照射物体，光接收单元接收来自物体的反射光，测距计算单元基于照射光和反射光之间的相位差来测量距离。为了实现这种测距功能，已知一种光学模块，其中，将发光元件和用于驱动发光元件的电子半导体芯片容纳在壳体中并集成。例如，已经提出了一种光学模块，其包括对准安装在基板的电极图案上的激光二极管阵列和电连接到激光二极管阵列的驱动器IC(参见例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开号2009-170675
发明内容
技术问题
在上述相关技术中，激光二极管阵列和驱动器IC被集成并配置为光学模块。然而，在相关技术中，激光二极管阵列和驱动器IC通过多条布线彼此电连接，它们之间的布线电感变大，并且存在半导体激光器的驱动波形失真的风险。这对于以数百兆赫驱动的ToF来说尤其成问题。
本技术是鉴于这种情况而开发的，其目的是降低半导体激光驱动装置中半导体激光器和激光驱动器之间的布线电感。
问题的解决方案
为了解决上述问题，而提出本技术，其第一个方面是提供了一种半导体激光驱动装置，包括：基板，基板包含激光驱动器；半导体激光器，半导体激光器安装在基板的一个表面上；连接布线，连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接；以及密封部，密封部针对基板密封半导体激光器的连接端子部；以及一种电子设备，包括半导体激光驱动装置。这导致以0.5纳亨或更小的布线电感将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接的效果。
此外，在第一方面，密封部可以形成包围包括半导体激光器的区域的外壁。这导致同时形成半导体激光器的连接端子部和外壁的密封结构的效果。
此外，在第一方面，可以在半导体激光器的连接端子部形成凸块，并且密封部可以是覆盖包括凸块的区域的模具底层填料。这导致通过模具底层填料同时形成外壁的效果。
此外，在第一方面，可以在半导体激光器的连接端子部形成接合线，并且密封部可以是覆盖包括接合线的区域的树脂模具。这导致通过覆盖包括接合线的区域的树脂模具同时形成外壁的效果。
此外，在第一方面，还可以提供覆盖由外壁包围的区域的上部的扩散板。这导致将扩散板附接到由密封部形成的外壁的效果。
此外，在第一方面，半导体激光器的发光表面可以具有不被密封部覆盖的结构。这导致密封半导体激光器的连接端子部而不干扰从半导体激光器发射的光的效果。
此外，在第一方面，密封部可以是毛细底层填料。这导致半导体激光器的连接端子部与外壁分开密封的效果。
此外，在第一方面，优选连接布线的长度为0.5毫米或更小。此外，更优选的是，连接布线为0.3毫米或更小。
此外，在第一方面，可以经由设置在基板中的连接通孔来提供连接布线。这会导致缩短布线长度的效果。
此外，在第一方面，半导体激光器可以被设置成使得其一部分与激光驱动器的上部重叠。在这种情况下，半导体激光器可以被设置成使得对应于其面积的50％或更少的部分与激光驱动器的上部重叠。
此外，本技术的第二方面是提供一种半导体激光驱动装置的制造方法，包括：在支撑板的上表面上形成激光驱动器的步骤；通过形成激光驱动器的连接布线来形成包含激光驱动器的基板的步骤；将半导体激光器安装在基板的一个表面上并形成连接布线的步骤，连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感经由连接布线将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接；以及形成密封部的步骤，密封部针对基板密封半导体激光器的连接端子部。这导致制造半导体激光驱动装置的效果，其中，激光驱动器和半导体激光器以0.5纳亨或更小的布线电感彼此电连接。
附图说明
图1是用于示出根据本技术实施方式的半导体激光驱动装置10的俯视图的示例的示图；
图2是用于示出根据本技术的第一实施方式的半导体激光驱动装置10的截面图的示例的示图；
图3描绘了均示出根据本技术的实施方式的激光驱动器200和半导体激光器300之间的重叠量的定义的示图；
图4是示出在通过加法方法形成布线图案的情况下，布线电感相对于布线长度L和布线宽度W的数值示例的示图；
图5是示出在通过减法方法形成布线图案的情况下，布线电感相对于布线长度L和布线宽度W的数值示例的示图；
图6示出了分别示出了在根据本技术的实施方式的激光驱动器200的制造过程中处理铜焊盘和铜再分布层(RDL)的过程的示例的第一图；
图7描绘了分别示出了在根据本技术的实施方式的激光驱动器200的制造过程中处理铜焊盘和铜再分布层(RDL)的过程的示例的第二图；
图8示出了分别示出了本技术的实施方式中的基板100的制造过程的示例的第一图；
图9描绘了分别示出了根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的第二图；
图10描绘了分别示出了根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的第三图；
图11描绘了分别示出了根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的第四图；
图12描绘了分别示出了根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的第五图；
图13描绘了分别示出根据本技术的第一实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图；
图14是用于示出根据本技术的第二实施方式的半导体激光驱动装置10的截面图的示例的示图；
图15描绘了分别示出根据本技术的第二实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图；
图16是用于示出根据本技术的第二实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图；
图17描绘了均示出根据本技术的第三实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图；
图18是用于示出作为本技术的实施方式的应用示例的电子设备800的系统配置示例的示图；
图19是用于示出作为本技术的实施方式的应用示例的电子设备800的外部配置示例的示图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于执行本技术的模式(下文中，称为实施方式)。将按以下顺序给出描述。
1.第一实施方式(通过模具底层填料的凸块保护的示例)
2.第二实施方式(通过树脂模具的接合线保护的示例)
3.第三实施方式(通过毛细底层填料的凸块保护的示例)
4.应用示例
<1.第一实施方式>
[半导体激光驱动装置]
图1是用于示出根据本技术实施方式的半导体激光驱动装置10的俯视图的示例的示图。
半导体激光驱动装置10假设通过ToF测量距离。ToF虽然没有结构光那么高，但是深度精度很高，并且具有可以在黑暗环境中操作而没有任何问题的特性。此外，就设备配置的简单性和成本而言，与诸如结构光和立体摄像机等其他系统相比，ToF被认为具有许多优点。
在半导体激光驱动装置10中，半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500通过引线接合电连接，并且安装在包含激光驱动器200的基板100的表面上。假设将印刷线路板作为基板100。
半导体激光器300是通过使电流流过化合物半导体的PN结来发射激光的半导体装置。具体地，假设垂直腔面发射激光器(VCSEL)。然而，半导体激光器可以是背面发光型或正面发光型。在此处，作为要使用的化合物半导体，例如，假设砷化铝镓(AlGaAs)、砷化铟镓磷(InGaAsP)、铝镓铟磷(AlGaInP)、氮化镓(GaN)等。
激光驱动器200是用于驱动半导体激光器300的驱动器集成电路(IC)。激光驱动器200以面朝上的状态安装在基板100中。关于激光驱动器200和半导体激光器300之间的电连接，由于需要减小布线电感，所以希望使布线长度尽可能短。这个特定值将在后面描述。
光电二极管400是用于检测光的二极管。光电二极管400用于APC(自动功率控制)，用于通过监控半导体激光器300的光强来保持半导体激光器300的输出恒定。
无源组件500是除有源元件(例如，电容器和电阻器)之外的电路组件。无源组件500包括用于驱动半导体激光器300的去耦电容器。
图2是用于示出根据本技术的第一实施方式的半导体激光驱动装置10的截面图的示例的示图。
如上所述，基板100包括激光驱动器200，并且在其表面上安装有半导体激光器300等。半导体激光器300和基板100上的激光驱动器200之间的连接经由连接通孔101实现。通过使用连接通孔101，可以缩短布线长度。应当注意，连接通孔101是权利要求中描述的连接布线的示例。
半导体激光器300倒装安装在基板100上。因此，焊料凸块301形成在半导体激光器300的连接端子部。然而，诸如铜(Cu)柱凸块和金(Au)凸块等其他材料可以用作连接端子部。
为了确保连接可靠性，需要用底层填料填充半导体激光器300的连接端子部。在第一实施方式中，使用MUF(模具底层填料)610。MUF 610是权利要求中描述的密封部的示例。
此外，安装在基板100表面上的半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500被MUF 610包围。因此，半导体激光器300的连接端子部的底层填料由MUF 610形成，同时形成侧壁部分。例如，假设热固性树脂作为MUF 610的材料。
被MUF 610包围的上表面覆盖有扩散板700。扩散板700是用于扩散来自半导体激光器300的激光的光学元件，并且也被称为扩散器。
图3描绘了分别示出根据本技术的实施方式的激光驱动器200和半导体激光器300之间的重叠量的定义的示图。
如上所述，由于假设半导体激光器300和激光驱动器200之间的连接经由连接通孔101进行，所以当从上表面观察时，半导体激光器300和激光驱动器200被设置成彼此重叠。另一方面，希望在半导体激光器300的下表面上设置热过孔，并且还需要确保其区域。因此，为了明确激光驱动器200和半导体激光器300之间的位置关系，将两者之间的重叠量定义如下。
在图3的a所示的设置中，当从上表面观察时，两者之间没有重叠区域。在这种情况下，重叠量定义为0％。另一方面，在图3的c中所示的设置中，当从上表面观察时，整个半导体激光器300与激光驱动器200重叠。在这种情况下，重叠量被定义为100％。
然后，在图3的b中所示的设置中，当从上表面观察时，半导体激光器300的半区域与激光驱动器200重叠。在这种情况下，重叠量被定义为50％。
在该实施方式中，重叠量理想地大于0％，以提供用于上述连接通孔101的区域。另一方面，当考虑到一定数量的热过孔102将被设置在半导体激光器300的正下方时，重叠量理想地为50％或更少。因此，通过使重叠量大于0％但小于等于50％，布线电感减小，并且可以获得优异的散热特性。
[布线电感]
如上所述，布线电感成为半导体激光器300和激光驱动器200之间连接的问题。所有导体都有电感成分，即使是极短导线的电感也可能在高频区域(例如，ToF系统)中造成不利影响。也就是说，当执行高频操作时，来自激光驱动器200的用于驱动半导体激光器300的驱动波形由于布线电感的影响而失真，并且操作可能变得不稳定。
在此处，检查用于计算布线电感的理论方程。例如，具有长度为L[mm]和半径为R[mm]的圆形横截面的直布线的电感IDC[μD]在自由空间中由以下等式表示。注意，ln表示自然对数。
IDC＝0.0002L·(ln(2L/R)-0.75)
此外，例如，具有长度L[mm]、宽度W[mm]和厚度H[mm]的带状线(基板布线图案)的电感IDC[μH]在自由空间中由以下等式表示。
IDC＝0.0002L·(ln(2L/(W+H))+0.2235((W+H)/L)+0.5)
图4和图5示出了包含在印刷线路板内部的激光驱动器和电连接到印刷线路板上部的半导体激光器之间的布线电感[nH]的初步计算。
图4是示出在通过加法方法形成布线图案的情况下，布线电感相对于布线长度L和布线宽度W的数值示例的示图。加法方法是通过仅在绝缘树脂表面的必要部分沉积铜来形成图案的方法。
图5是示出在通过减法方法形成布线图案的情况下，布线电感相对于布线长度L和布线宽度W的数值示例的示图。减法方法是通过蚀刻覆铜板的不必要的部分来形成图案的方法。
在半导体激光驱动装置(例如，ToF系统)的情况下，当假设以几百兆赫进行驱动时，布线电感理想地为0.5nH或更小，更优选地，0.3nH或更小。因此，当考虑上述初步计算结果时，认为半导体激光器300和激光驱动器200之间的布线长度理想地为0.5毫米或更小，并且更优选地为0.3毫米或更小。
[制造方法]
图6和图7是分别均示出在本技术实施方式的激光驱动器200的制造过程中处理铜焊盘和铜再分布层(RDL)的过程的示例的示图。
首先，如图6的a所示，在半导体晶片上形成由例如铝等制成的I/O焊盘210。然后，在表面上沉积诸如SiN等的保护绝缘层220，并且打开I/O焊盘210的区域。
接下来，如图6的b所示，沉积由聚酰亚胺(PI)或聚苯并噁唑(PBO)制成的表面保护膜230，并且打开I/O焊盘210的区域。
然后，如图6的c所示，依次溅射大约几十到几百nm的钛钨(TiW)和大约100到1000nm的铜(Cu)，以形成粘合层和种子层240。在此处，除了钛钨(TiW)之外，诸如铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)、钛铜(TiCu)或铂(Pt)或其合金等难熔金属可以应用于粘合层。此外，除了铜(Cu)之外，镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)或其合金可以应用于种子层。
随后，如图7的d所示，光致抗蚀剂250被图案化，以便形成用于电接合的铜焊盘和铜再分布层。具体地，用于电接合的铜焊盘和铜再分布层通过表面清洁、抗蚀剂涂覆、干燥、曝光和显影的每个过程形成。
然后，如图7的e所示，通过电镀方法在粘合层和种子层240上形成用于电接合的铜焊盘和铜再分布层(RDL)260。在此处，作为电镀方法，例如，可以使用电解电镀铜方法、电解电镀镍方法等。此外，优选铜焊盘的直径大约为50微米至100微米，铜再分布层的厚度大约为3至10微米，并且铜再分布层的最小宽度大约为10微米。
接下来，如图7的f所示，去除光致抗蚀剂250，并且对半导体芯片的铜焊盘和铜再分布层(RDL)260进行掩蔽和干法蚀刻。在此处，作为干法蚀刻，例如，可以使用用于施加氩离子束的离子铣削。粘附层和种子层240的不必要区域可以通过干法蚀刻选择性地去除，并且铜焊盘和铜再分布层彼此分离。应当注意，可以通过使用王水、硝酸铈(TV)铵或氢氧化钾的水溶液的湿法蚀刻去除不必要的区域，但是考虑到配置铜焊盘和铜再分布层的金属层的侧面蚀刻和厚度减小，期望通过干法蚀刻去除不必要的区域。
图8至图12是均示出根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的示图。
首先，如图8的a所示，通过辊式层压或层压压制将具有超薄铜箔132和载体铜箔131的两层结构的可剥离铜箔130通过粘合树脂层120热压接合到支撑板110的一个表面。
作为支撑板110，可以使用由无机材料、金属材料、树脂材料等制成的基板。例如，可以使用硅(Si)、玻璃、陶瓷、铜、铜基合金、铝、铝合金、不锈钢、聚酰亚胺树脂或环氧树脂。
厚度为18至35微米的载体铜箔131被真空粘合到厚度为2微米至5微米的超薄铜箔132上，以用作可剥离铜箔130。作为可剥离铜箔130，例如，可以使用3FD-P3/35(由FurukawaCircuit Foil有限公司制造)、MT-18S5DH(由MITSUI MINING&SMELTING有限公司制造)等。
作为粘合树脂层120的树脂材料，可以使用包含玻璃纤维增强材料的有机树脂，例如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、PPE树脂、酚醛树脂、PTFE树脂、硅树脂、聚丁二烯树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、PPS树脂和PPO树脂。此外，作为增强材料，除了玻璃纤维之外，还可以使用芳族聚酰胺无纺布、芳族聚酰胺纤维、聚酯纤维等。
接下来，如图8的b所示，通过无电镀铜处理，在可剥离铜箔130的超薄铜箔132的表面上形成厚度为0.5至3微米的电镀基本导电层(未示出)。应当注意，在无电镀铜处理中，形成导电层作为接下来形成布线图案的电解电镀铜的基板。然而，通过省略无电镀铜处理，可以使用于电解电镀铜的电极与可剥离铜箔130直接接触，并且可以对可剥离铜箔130直接施加电解电镀铜处理，以形成布线图案。
然后，如图8的c所示，通过辊式层压将光敏抗蚀剂粘贴在支撑板的表面上，以形成用于布线图案的抗蚀剂图案(阻焊剂140)。作为光敏抗蚀剂，例如，可以使用干膜的电镀抗蚀剂。
随后，如图8的d所示，通过电解电镀铜处理形成厚度约为15微米的布线图案150。
然后，如图9的e所示，剥离电镀抗蚀剂。然后，作为形成层间绝缘树脂的预处理，布线图案的表面被粗糙化，以提高层间绝缘树脂和布线图案之间的粘附力。应当注意，粗糙化处理可以通过氧化/还原处理的黑化处理或使用硫酸过氧化氢混合物的软蚀刻处理来执行。
接下来，如图9的f所示，层间绝缘树脂161通过辊式层压或层压压制热压接合在布线图案上。例如，厚度为45微米的环氧树脂被辊式层压。在使用玻璃环氧树脂的情况下，将任意厚度的铜箔叠加，并通过层压压制热压接合。作为层间绝缘树脂161的树脂材料，可以使用有机树脂，例如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、PPE树脂、酚醛树脂、PTFE树脂、硅树脂、聚丁二烯树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、PPS树脂和PPO树脂。此外，可以单独使用这些树脂，也可以将通过混合多种树脂或制备化合物获得的树脂的组合使用。此外，也可以使用通过在这些材料中包含无机填料或混合玻璃纤维的增强材料而获得的层间绝缘树脂。
然后，如图9的g所示，通过激光方法或光刻方法形成用于层间电连接的通孔。在层间绝缘树脂161是热固性树脂的情况下，通过激光方法形成通孔。作为激光束，可以使用紫外激光器(例如，谐波YAG激光器)或准分子激光器或红外激光器(例如，二氧化碳气体激光器)。应当注意，在通过激光束形成通孔的情况下，因为薄树脂膜可能残留在通孔的底部，所以执行去污处理。在去污处理中，树脂被强碱溶胀，通过使用氧化剂(例如，铬酸或高锰酸盐水溶液)分解和除去树脂。此外，也可以通过等离子体处理或通过研磨材料的喷砂处理来去除树脂。在层间绝缘树脂161是光敏树脂的情况下，通过光刻方法形成通孔170。也就是说，在通过掩模使用紫外线曝光之后通过显影而形成通孔170。
接下来，在粗糙化处理之后，对通孔170的壁表面和层间绝缘树脂161的表面执行无电镀处理。然后，通过辊式层压将光敏抗蚀剂粘贴在经受无电镀处理的层间绝缘树脂161的表面上。作为这种情况下的光敏抗蚀剂，例如，可以使用干膜的光敏电镀抗蚀剂膜。对光敏电镀抗蚀剂膜进行曝光，然后显影，从而形成使通孔170的部分和布线图案的部分开口的电镀抗蚀剂图案。随后，电镀抗蚀剂图案的开口部分经受施加厚度为15微米的电解电镀铜的处理。然后，剥离电镀抗蚀剂，并且通过使用硫酸过氧化氢混合物等的快速蚀刻来去除残留在层间绝缘树脂上的无电镀层，从而形成如图9的h所示的填充有镀铜的通孔170和布线图案。然后，重复粗糙化布线图案和形成层间绝缘树脂162的类似步骤。
随后，如图10的i所示，以面朝上的状态安装激光驱动器200，该激光驱动器具有通过处理厚度减小到大约30至50微米的铜焊盘和铜再分布层而获得的管芯附着膜(DAF)290。
然后，如图10的j所示，层间绝缘树脂163通过辊式层压或层压压制热压接合。
接下来，如图10的k和图11的l所示，执行类似于上述的通孔处理、去污处理、粗糙化处理、无电镀处理和电解电镀处理。应当注意，用于激光驱动器200的铜焊盘的浅通孔171的处理和位于下面一层的深通孔172的处理、去污处理和粗糙化处理同时进行。
在此处，浅通孔171是用镀铜填充的填充通孔。通孔的尺寸和深度均约为20至30微米。此外，焊盘的直径大小约为60至80微米。
另一方面，深通孔172通常被称为共形通孔，其中，镀铜仅被施加到通孔的外部。通孔的尺寸和深度均约为80至150微米。此外，焊盘的直径大小约为150至200微米。应当注意，深通孔172最好隔着距离激光驱动器200的外形大约100微米的绝缘树脂设置。
接下来，如图11的m所示，通过辊式层压或层压压制热压接合与上述类似的层间绝缘树脂。此时，共形通孔的内部填充有层间绝缘树脂。然后，进行与上述类似的通孔处理、去污处理、粗糙化处理、无电镀处理和电解电镀处理。
随后，如图11的n所示，通过从可剥离铜箔130的载体铜箔131和超薄铜箔132之间的界面剥离来分离支撑板110。
然后，如图12的o所示，通过使用基于硫酸-过氧化氢的软蚀刻去除超薄铜箔132和电镀基本导电层，可以获得暴露了布线图案的包含元件的基板。
接下来，如图12的p所示，在暴露的布线图案上印刷在布线图案的焊盘部分具有开口的图案的阻焊剂180。应当注意，阻焊剂180可以通过使用薄膜类型的辊涂机形成。然后，在阻焊剂180的开口的焊盘部分形成3微米或更大的无电镀镍，并且在其上形成0.03微米或更大的无电镀金。无电镀金可以由一微米或更大的厚度形成。此外，焊料可以预涂在其上。或者，可以在阻焊剂180的开口处形成3微米或更大的电解电镀镍，并且可以在其上形成0.5微米或更大的电解电镀金。此外，除了金属电镀之外，有机防锈膜可以形成在阻焊剂180的开口处。
此外，可以通过印刷和施加奶油焊料作为连接端子将焊球的BGA(球栅阵列)安装在用于外部连接的焊盘上。此外，作为连接端子，可以使用铜芯球、铜柱凸块、焊盘栅格阵列(LGA)等。
半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500安装在如上所述制造的基板100的表面上，并且MUF 610和扩散板700附接到其上。一般来说，在以聚集基板的形式进行处理之后，外部形状由切片机等进行处理，以分离成单独的片。
应当注意，尽管在上述过程中已经描述了使用可剥离铜箔130和支撑板110的示例，但是也可以使用覆铜板(CCL)来代替。此外，作为将组件组装到基板中的制造方法，可以使用在基板中形成空腔并安装空腔的方法。
图13描绘了均示出根据本技术的第一实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图。
如图13的a和b所示，半导体激光器300通过质量回流或热压接合安装在基板100上。
接下来，如图13的c所示，半导体激光器300的连接端子部的周边和对应于半导体激光驱动装置的侧壁的部分与MUF 610一体模制。作为这种情况下的模制方法，可以使用传递模制方法或压缩模制方法。应当注意，半导体激光器300的发光表面需要具有不被MUF610覆盖的结构。因此，通过使用模具，该结构被模制为不被MUF 610填充。
最后，如图13的d所示，附接扩散板700。
通过这种工艺，可以同时形成半导体激光驱动装置10的外壁，同时通过使用MUF610保护半导体激光器300的连接端子部。
如上所述，根据本技术的第一实施方式，经由连接通孔101进行半导体激光器300和激光驱动器200之间的电连接，从而可以减小布线电感。具体而言，通过使它们之间的布线长度为0.5毫米或更小，可以将布线电感减小到0.5纳亨或更小。此外，通过使半导体激光器300和激光驱动器200之间的重叠量为50％或更少，可以在半导体激光器300的正下方设置一定数量的热过孔，并且可以获得优异的散热特性。此外，通过使用MUF610，可以同时形成半导体激光驱动装置10的外壁，同时保护半导体激光器300的连接端子部。
<2.第二实施方式>
在上述第一实施方式中，已经描述了在半导体激光器300的连接端子部形成焊料凸块301的示例，但是连接端子部的结构不限于此。在第二实施方式中，将描述通过使用接合线实现半导体激光器300和基板100之间的连接的示例。应当注意，由于包含激光驱动器200的基板100本身类似于上述第一实施方式的基板，因此将省略其详细描述。
[半导体激光驱动装置]
图14是用于示出根据本技术的第二实施方式的半导体激光驱动装置10的截面图的示例的示图。
接合线302形成为半导体激光器300的连接端子部。因此，半导体激光器300和基板100的布线彼此电连接。
安装在基板100表面上的半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500被树脂模具620包围。在第二实施方式中，与上述第一实施方式不同，在半导体激光器300和基板100之间没有形成底层填料。应当注意，树脂模具620是权利要求中描述的密封部的示例。
由树脂模具620包围的上表面覆盖有扩散板700。
[制造方法]
图15描绘了均示出根据本技术的第二实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图。
如图15的a和b所示，半导体激光器300通过导电胶管芯附着到基板100，并且形成接合线302。因此，半导体激光器300和基板100的布线彼此电连接。
接下来，如图15的c所示，半导体激光器300的外围和对应于半导体激光驱动装置10的侧壁的部分用热固性树脂整体模制。作为这种情况下的模制方法，可以使用传递模制方法或压缩模制方法。
最后，如图15的d所示，附接扩散板700。
通过这种工艺，可以在使用树脂模具620保护接合线302的同时形成半导体激光驱动装置10的外壁。
如上所述，根据本技术的第二实施方式，可以在通过在布线电感减小的半导体激光驱动装置10中使用树脂模具620来保护接合线302同时形成半导体激光驱动装置10的外壁。
<3.第三实施方式>
在上述第一实施方式中，通过使用MUF 610同时执行半导体激光驱动装置10的外壁的形成和半导体激光器300的连接端子部的保护，但是这两种结构可以单独形成。在第三实施方式中，将描述使用毛细底层填料的情况的示例。应当注意，由于包含激光驱动器200的基板100本身类似于上述第一实施方式的基板，因此将省略其详细描述。
[半导体激光驱动装置]
图16是用于示出根据本技术的第三实施方式的半导体激光驱动装置10的截面图的示例的示图。
与上述第一实施方式一样，焊料凸块301形成在半导体激光器300的连接端子部。此外，类似地，诸如铜(Cu)柱凸块和金(Au)凸块等其他材料可以用作连接端子部。
半导体激光器300的连接端子部被CUF(毛细底层填料)630包围。作为CUF 630的材料，例如，假设热固性树脂。应当注意，CUF 630是权利要求中描述的密封部的示例。
侧壁600围绕安装在基板100表面上的半导体激光器300而形成。由侧壁600包围的上表面被扩散板700覆盖。
[制造方法]
图17描绘了均示出根据本技术的第三实施方式的半导体激光驱动装置10的制造过程的示例的示图。
如图17的a和b所示，半导体激光器300通过质量回流或热压接合安装在基板100上。
接下来，如图17的c所示，应用CUF 630。底层填料树脂通过利用毛细现象前进到半导体激光器300和基板100之间的间隙深度，并且半导体激光器300和基板100之间的接合表面被树脂密封。此后，由于CUF 630的底层填料树脂通过热固化而固化，因此提供了固化底层填料树脂的步骤。
然后，如图17的d所示，半导体激光器300的外围和对应于半导体激光驱动装置10的侧壁600的部分用热固性树脂整体模制。作为这种情况下的模制方法，可以使用传递模制方法或压缩模制方法。此外，可以粘贴预先单独形成的侧壁。此后，将扩散板700附着在侧壁600上。
通过这种工艺，除了通过使用CUF 630保护半导体激光器300的连接端子部的结构之外，半导体激光驱动装置10的外壁可以由侧壁600形成。
如上所述，根据本技术的第三实施方式，通过在布线电感减小的半导体激光驱动装置10中使用CUF 630，可以保护半导体激光器300的连接端子部。
<4.应用示例>
[电子设备]
图18是用于示出作为本技术的实施方式的应用示例的电子设备800的系统配置示例的示图。
电子设备800是安装有根据上述实施方式的半导体激光驱动装置10的便携式终端。电子设备800包括成像单元810、半导体激光驱动装置820、快门按钮830、电源按钮840、控制单元850、存储单元860、无线通信单元870、显示单元880和电池890。
成像单元810是用于对被摄体成像的图像传感器。半导体激光驱动装置820是根据上述实施方式的半导体激光驱动装置10。
快门按钮830是用于从电子设备800的外部给出关于成像单元810中的成像时间的指令的按钮。电源按钮840是用于从电子设备800的外部给出打开/关闭电子设备800的电源的指令的按钮。
控制单元850是控制整个电子设备800的处理单元。存储单元860是用于存储电子设备800的操作所需的数据和程序的存储器。无线通信单元870执行与电子设备800外部的无线通信。显示单元880是用于显示图像等的显示器。电池890是用于向电子设备800的各单元供电的电源。
成像单元810利用被定义为0°的用于控制半导体激光驱动装置820的发光控制信号的特定相位(例如，上升时间)而检测从0°到180°的光接收量，作为Q1，并且检测从180°到360°的光接收量，作为Q2。此外，成像单元810检测从90°到270°的光接收量，作为Q3，并检测从270°到90°的光接收量，作为Q4。控制单元850基于这些光接收量Q1至Q4，通过以下等式计算到物体的距离d，并将距离d显示在显示单元880上。
d＝(c/4πf)×arctan{(Q3-Q4)/(Q1-Q2)}
例如，上式中距离d的单位是米(m)。在等式中，c是光速，其单位例如是米每秒(m/s)。在等式中，arctan是正切函数的反函数。“(Q3-Q4)/(Q1-Q2)”的值表示照射光和反射光之间的相位差。在等式中，π表示圆的周长与其直径之比。此外，f是照射光的频率，其单位例如是兆赫(MHz)。
图19是用于示出作为本技术的实施方式的应用示例的电子设备800的外部配置示例的示图。
电子设备800容纳在壳体801中，在侧表面上包括电源按钮840，并且在前表面上包括显示单元880和快门按钮830。此外，成像单元810和半导体激光驱动装置820的光学区域设置在后表面上。
因此，根据使用ToF的测距结果，显示单元880不仅可以显示正常拍摄图像881，还可以显示深度图像882。
应当注意，在应用示例中，诸如智能手机等便携式终端被例示为电子设备800，但是电子设备800不限于此，并且可以例如是数码相机、游戏机、可穿戴设备等。
应当注意，上述实施方式示出了体现本技术的示例，并且实施方式中的事项与权利要求中规定本发明的事项具有对应关系。类似地，权利要求中规定本发明的事项与本技术的实施方式中的被赋予相同的名称的事项具有对应关系。然而，本技术不限于实施方式，并且在不脱离其主旨的情况下，可以通过对实施方式应用各种修改来实施。
应当注意，说明书中描述的效果仅仅是说明性的而非限制性的，并且可以提供其他效果。
应当注意，本技术也可以如下配置。
(1)一种半导体激光驱动装置，包括：
基板，基板包含激光驱动器；
半导体激光器，半导体激光器安装在基板的一个表面上；
连接布线，连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接；以及
密封部，密封部针对基板密封半导体激光器的连接端子部。
(2)根据(1)所述的半导体激光驱动装置，
其中，密封部形成包围包括半导体激光器的区域的外壁。
(3)根据(2)所述的半导体激光驱动装置，
其中，在半导体激光器的连接端子部形成凸块，并且
密封部是覆盖包括凸块的区域的模具底层填料。
(4)根据(2)所述的半导体激光驱动装置，
其中，在半导体激光器的连接端子部形成接合线，并且
密封部是覆盖包括接合线的区域的树脂模具。
(5)根据(2)所述的半导体激光驱动装置，还包括：
扩散板，扩散板覆盖由外壁包围的区域的上部。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的半导体激光驱动装置，
其中，半导体激光器的发光表面具有不被密封部覆盖的结构。
(7)根据(1)所述的半导体激光驱动装置，
其中，密封部是毛细底层填料。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的半导体激光驱动装置，
其中，连接布线具有0.5毫米或更短的长度。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的半导体激光驱动装置，
其中，连接布线经由设置在基板中的连接通孔而设置。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的半导体激光驱动装置，
其中，半导体激光器被设置成使得其一部分与激光驱动器的上部重叠。
(11)根据(10)所述的半导体激光驱动装置，
其中，半导体激光器被设置成使得对应于其面积的50％或更少的部分与激光驱动器的上部重叠。
(12)一种电子设备，包括：
基板，基板包含激光驱动器；
半导体激光器，半导体激光器安装在基板的一个表面上；
连接布线，连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接；以及
密封部，密封部针对基板密封半导体激光器的连接端子部。
(13)一种半导体激光驱动装置的制造方法，包括：
在支撑板的上表面上形成激光驱动器的步骤；
通过形成激光驱动器的连接布线来形成包含激光驱动器的基板的步骤；
将半导体激光器安装在基板的一个表面上并形成连接布线的步骤，连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感经由连接布线将激光驱动器和半导体激光器彼此电连接；以及
形成密封部的步骤，密封部相对于基板密封半导体激光器的连接端子部。
附图标记列表
10：半导体激光驱动装置
100：基板
101：连接通孔
110：支撑板
120：粘合树脂层
130：可剥铜箔
131：载体铜箔
132：超薄铜箔
140：阻焊剂
150：布线图案
161至163：层间绝缘树脂
170至172：通孔
180：阻焊剂
200：激光驱动器
210：I/O焊盘
220：保护绝缘层
230：表面保护膜
240：粘合层和种子层
250：光致抗蚀剂
260：铜焊盘和铜再分布层(RDL)
290：管芯附着膜(DAF)
300：半导体激光器
301：焊料凸块
302：接合线
400：光电二极管
500：无源组件
600：侧壁
610：MUF(模具底层填料)
620：树脂模具
630：CUF(毛细底层填料)
700：扩散板
800：电子设备
801：壳体
810：成像单元
820：半导体激光驱动装置
830：快门按钮
840：电源按钮
850：控制单元
860：存储单元
870：无线通信单元
880：显示单元
890：电池。

Claims (19)

1.一种半导体激光驱动装置，包括：
基板，所述基板包含激光驱动器；
半导体激光器，所述半导体激光器安装在所述基板的一个表面上；
连接布线，所述连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感将所述激光驱动器与所述半导体激光器彼此电连接；以及
密封部，所述密封部针对所述基板密封所述半导体激光器的连接端子部。
2.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述密封部形成包围包括所述半导体激光器的区域的外壁。
3.根据权利要求2所述的半导体激光驱动装置，
其中，在所述半导体激光器的连接端子部形成凸块，并且
所述密封部是覆盖包括所述凸块的区域的模具底层填料。
4.根据权利要求2所述的半导体激光驱动装置，
其中，在所述半导体激光器的连接端子部形成接合线，并且
所述密封部是覆盖包括所述接合线的区域的树脂模具。
5.根据权利要求2所述的半导体激光驱动装置，还包括：
扩散板，所述扩散板覆盖由所述外壁包围的区域的上部。
6.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述半导体激光器的发光表面具有不被所述密封部覆盖的结构。
7.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述密封部是毛细底层填料。
8.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述连接布线具有0.5毫米或更短的长度。
9.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述连接布线经由设置在所述基板中的连接通孔而设置。
10.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述半导体激光器包括垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)。
11.根据权利要求1所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述半导体激光器被布置成使得所述半导体激光器的一部分与所述激光驱动器的上部重叠。
12.根据权利要求11所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述半导体激光器被布置成使得与所述半导体激光器的面积的50％或更少相对应的部分与所述激光驱动器的上部重叠。
13.一种电子设备，包括：
基板，所述基板包含激光驱动器；
半导体激光器，所述半导体激光器安装在所述基板的一个表面上；
连接布线，所述连接布线以0.5纳亨或更小的布线电感将所述激光驱动器与所述半导体激光器彼此电连接；以及
密封部，所述密封部针对所述基板密封所述半导体激光器的连接端子部。
14.一种半导体激光驱动装置的制造方法，包括：
在支撑板的上表面上形成激光驱动器的步骤；
通过形成所述激光驱动器的连接布线来形成包含所述激光驱动器的基板的步骤；
将半导体激光器安装在所述基板的一个表面上、并形成以0.5纳亨或更小的布线电感将所述激光驱动器与所述半导体激光器经由所述连接布线彼此电连接的所述连接布线的步骤；以及
形成密封部的步骤，所述密封部针对所述基板密封所述半导体激光器的连接端子部。
15.一种半导体激光驱动装置，包括：
基板，所述基板包含激光驱动器；
半导体激光器，所述半导体激光器安装在所述基板的一个表面上，以便与所述激光驱动器重叠；
焊料凸块，所述焊料凸块布置在所述基板和所述半导体激光器之间；以及
密封部，所述密封部覆盖所述焊料凸块并且所述密封部包含树脂。
16.根据权利要求15所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述半导体激光器包括垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)。
17.根据权利要求15所述的半导体激光驱动装置，还包括：
侧壁，所述侧壁在所述基板的一个表面上包围包括所述半导体激光器的区域。
18.根据权利要求17所述的半导体激光驱动装置，还包括：
扩散板，所述扩散板覆盖由所述侧壁包围的区域的上部。
19.根据权利要求15所述的半导体激光驱动装置，
其中，所述密封部形成包围包括所述半导体激光器的区域的外壁，并且
还设置了覆盖由所述外壁包围的上表面的扩散板。
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