CN201804860U - 激光二极管装置 - Google Patents

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林璟晖
曾正宗
严宪政
欧思村
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Abstract

一种激光二极管装置，包括：一基座；一光检知器次固定座，是设在该基座上，用以检测激光功率并承载激光二极管晶粒；一自动功率控制电路，是将自动功率控制电路设制成电路板或IC结构，以控制激光功率；其中该自动功率控制电路，是直接设置于该基座，使其与该激光二极管晶粒置于同一封装结构内，并借由打线与预定的导电接面、激光二极管晶粒及光检知器电性连接，据以组成一内建APC电路的激光二极管装置。本实用新型是将自动功率控制电路，直接设置于激光二极管晶粒同一封装结构内，省去外加控制电路的麻烦，并达到体积微小，使用方便及成本低廉的功效。

Description

激光二极管装置
技术领域
本实用新型涉及一种激光二极管装置。
背景技术
激光半导体是二极管的一种，也称为激光二极管(Laser Diode)。和一般的二极体不同处，在于其具备有激光振荡器的功能。所以，具备有一般二极管的电气性质，和激光振荡器所有的发射激光的光学性质。一般的激光振荡器也就是引起激光作用的物体(媒体)，其中有固体、气体、液体还有半导体。世界上最早发现激光振荡动作的红宝石激光器是固体激光的代表，气体激光的代表有产生红色光的氦氖激光器，液体激光的代表有色素激光。这些激光产生器均为数十cm上的大体积装置，为了使激光振荡需要数十瓦特或以上的电力。另一方面，激光半导体因为属于二极管，所以其大小体积约在1mm3以下。若在其二极管的顺偏方向提供仅数十mA的直流电流，就可简单获得10mW级的激光，所以，可容易组装在微小的装置内，譬如其普遍被使用在CD及光通信设备。不管任一方面都是利用激光半导体的光源来发挥其特征，而成为各应用领域的关键元件。
次按，图1所示，现有一种可见光激光二极管装置的构造图，鉴于现有技术的限制，传统的激光二极管11是须先将激光二极管晶片(chip)放置于散热座111，然后为防止裸露晶片受到外界损坏，必须再以金属封盖(cap)112封装，并利用露点非常低的干燥气体装填其内，使最后成型的激光二极管11封装结构的直径为5.6mm；且散热座111底部伸出三端子或四端子的接脚113。
然，该激光二极管11需利用其接脚113再与外部的电路板12连接，然后再与固定座13、盖体14及弹簧15等元件组合，而构成一激光聚光结构10。
但，现有激光聚光结构10的激光二极管11是借外部的电路板12供应所需的驱动电流。但此种装置的缺点是，激光聚光结构10的制造者在向半导体厂商购入激光二极管11后需再自行外加电路板12，不仅增添制程的不便，且需仰赖人工调整光输出的动作，进而影响生产效率。
再者，外加的电路板12徒增激光聚光结构10的体积，必须大于9mm以上，由于体积无法缩小，故无法应用于一些体积较小的特殊产品上。
是以，本创作人有鉴于上述现有LD的问题，乃不断的研究改善，以期克服缺点，提供一符合市场需求的LD装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种激光二极管装置，其是将自动功率控制(APC)电路，直接设置于激光二极管晶粒同一封装结构内，省去外加控制电路的麻烦，并达到体积微小，使用方便及成本低廉的功效。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种激光二极管装置，其特征在于，包括：一基座(base)；一光检知器次固定座(PD Submount)，是设在该基座上，用以检测激光功率并承载激光二极管晶粒(LD)；一自动功率控制(APC)电路，是将自动功率控制电路设制成电路板或IC结构，以控制激光功率；其中
该自动功率控制(APC)电路，是直接设置于该基座，使其与该激光二极管晶粒(LD)置于同一封装结构内，并借由打线(wire bonding)与预定的导电接面、激光二极管晶粒(LD)及光检知器(PD)电性连接，据以组成一内建APC电路的激光二极管装置。
前述的激光二极管装置，其中基座包括设成导线架(lead frame)的型式结构。
前述的激光二极管装置，其中导线架包括设有一第一接脚，一第二接脚，及一第三接脚，且该第一、二接脚分别与正、负电源连接，而该第三接脚供一外部电阻连接以设定激光功率。
前述的激光二极管装置，其中基座包括设成埠封装(Chip OnBoard，COB)的型式结构。
前述的激光二极管装置，其中基座包括设成有金属封盖的TO(Transistor Outline)底座构造。
前述的激光二极管装置，其中基座包括设成无金属封盖的TO座体构造。
本实用新型的有益效果是，其是将自动功率控制(APC)电路，直接设置于激光二极管晶粒同一封装结构内，省去外加控制电路的麻烦，并达到体积微小，使用方便及成本低廉的功效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有激光二极管装置的分解立体示意图。
图2是本实用新型的一可行实施例的立体示意图。
图3是本实用新型另一可行实施例的立体示意图。
图4是本实用新型的电路图。
图中标号说明：
20  基座
20a 导线架
20b 埠封装
21  导电接面
211 第一接脚
212 第一接脚
213 第三接脚
30  次固定座
40  光检知器
50  激光二极管晶粒
60  自动功率控制(APC)电路
70  打线
80  外部电阻
90  激光二极管装置
具体实施方式
首先，请参阅图2所示，本实用新型的激光二极管装置90，其一可行实施例包含：
一基座20，本实施例中是设成导线架(lead frame)20a的型式结构，但不限定于此。该导线架20a上设有三个导电接面21，且导电接面21分别延伸出该导线架20a，形成一第一接脚211，一第二接脚212及一第三接脚213。请同时配合图4所示，该第一、二接脚211、212分别与正、负电源连接，而该第三接脚213供一外部电阻80连接，以设定激光功率。
一光检知器次固定座30，是设在该基座20上，本实施例中，即是设在该导电架20a的表面，用以检测激光功率并承载一激光二极管晶粒50，另该次固定座30内设有一PD(Photo Diode)光检知器40结构。
一自动功率控制(APC)电路60，是设制成电路板或IC样态，直接设置于该基座20，使其与该激光二极管晶粒50置于同一封装结构内，并借由打线(wire bonding)70与预定的导电接面21、激光二极管晶粒50及光检知器40电性连接，据以形成激光二极管的驱动元件，进而组成一内建APC电路的激光二极管装置90。
借助上揭技术手段，本实用新型所完成的激光二极管装置90，可使得使用激光二极管的相关产业，省去外加控制电路的麻烦，并减少人工调整光输出的动作，大大提升生产效益；且其原由电流驱动的激光二极管变成可由电压驱动的元件，增进了使用便利性。再者，简化装置设计，使得相关产品运用时可缩小体积，故可应用于要求体积微小的特殊产品上。
至于自动功率控制(APC)电路的形式很多，通常利用一个PD二极管晶片监测LD的背向光(Back emission Beam)，测量其输出光功率的大小，并以此控制LD的驱动电流，这样构成一个负回馈环路，达到稳定输出光功率的目的。但，APC原理及其电子元件属现有技术，其电路内容非本实用新型专利目的，容不赘述。本实用新型的特征在于将该APC电路60与该LD50同置于封装结构内，以简化装置设计。
再者，本实用新型将APC电路60内建在激光二极管装置90内的另一可行实施例，如图3所示，其相同于前一实施例的结构，以相同图号表示，其差异仅在于：该基座20是设成埠封装(chip on board，COB)20b的型式结构，其余的结构及功效则与前述实施例相同，此种没有凸伸接脚的埠封装(或称：晶片直接封装)，针对某些特定的电子产品，有其需求及实用性。
此外，本实用新型的基座20可设成有金属封盖(图中未示)的TO(Transistor Outline)底座构造，但不限定于此，即本实用新型的基座20亦可为无封盖的TO座体构造。
是以，以上二种实施例，皆可达到使APC电路60直接设置于激光二极管晶粒50同一封装基体20，以达到使APC内建的目的，使得本实用新型的激光二极管装置90，省去外加控制电路的麻烦，并达到体积微小化，而方便使用及成本降低的功效增进。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (6)

1.一种激光二极管装置，其特征在于，包括：
一基座；
一光检知器次固定座，是设在该基座上，用以检测激光功率并承载激光二极管晶粒；
一自动功率控制电路，是将自动功率控制电路设制成电路板或IC结构，以控制激光功率；其中
该自动功率控制电路，是直接设置于该基座，使其与该激光二极管晶粒置于同一封装结构内，并借由打线与预定的导电接面、激光二极管晶粒及光检知器电性连接，据以组成一内建电路的激光二极管装置。
2.根据权利要求1所述的激光二极管装置，其特征在于：所述基座包括设成导线架的型式结构。
3.根据权利要求2所述的激光二极管装置，其特征在于：所述导线架包括设有一第一接脚，一第二接脚，及一第三接脚，且该第一、二接脚分别与正、负电源连接，而该第三接脚供一外部电阻连接以设定激光功率。
4.根据权利要求1所述的激光二极管装置，其特征在于：所述基座包括设成埠封装的型式结构。
5.根据权利要求1所述的激光二极管装置，其特征在于：所述基座包括设成有金属封盖的T0底座构造。
6.根据权利要求1所述的激光二极管装置，其特征在于：所述基座设成无金属封盖的T0座体构造。 
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