光學傳感器模塊及其製造技術
2023-04-24 23:12:36 1
專利名稱：光學傳感器模塊及其製造技術
方法
技術領域：
本發明涉及用於測量裝置(device)的光學傳感器模塊，所迷模塊 包括至少一個光學傳感器，其包括具有用於產生測量束的雷射腔的二 極管雷射器，會聚構件，其用於將測量束會聚到動作平面內並且用於在 雷射腔內會聚由一定目標後向散射的測量束輻射以便產生自混合效應， 以及用於測量該自混合效應的構件，所述構件包括光電二極體和關聯的 信號處理電路系統。本發明也涉及製造這種光學傳感器模塊的方法。這 種測量裝置可以是基於目標和該裝置相對於彼此的運動的光學輸入裝 置，但是也可以形成不同類型的測量設備的一部分。所述動作平面應當 被理解為表示其中所述目標的輻射接收和後向散射表面所在的平面。
背景技術：
以申請人的名義提交的美國專利6707027中描述了使用自混合效應 的光學輸入裝置。該文獻解釋了測量原理並且描述了所述傳感器裝置的 若干實施例和應用，該傳感器裝置可以例如包含在計算機滑鼠中。
如果外部反射器或目標設置在二極體雷射器之前，從而獲得外部 腔，那麼就出現雷射自混合。在輸入裝置的情況下，該裝置和可能是人 類手指或者桌面的目標相對於彼此的運動造成外部腔的調諧。這種調諧 導致雷射器平衡條件的重新調整並且因而導致雷射器輸出功率的可檢 測的變化。這些變化或波動作為目標的位移的函數在等於雷射輻射波長 一半的距離上是重複的。這意味著雷射波動的頻率變得與目標(即外部 反射器)的速度成比例。基於雷射自混合的測量裝置表現出高的靈敏度 和精度，這可以歸因於重新進入雷射腔的後向散射輻射確定雷射輻射的 調製頻率並且因而在雷射腔中被放大這一事實。雷射器充當相位敏感檢 測器和放大器。通過這種方式，在不使用附加的構件(比如光學濾波器) 或者複雜的裝置(例如幹涉儀)的情況下獲得了高的接收器靈敏度。
配備了兩個二極體雷射器的這種類型的光學傳感器模塊允許測量 包括這種模塊的輸入裝置和目標相對於彼此在兩個相互垂直的(X和Y ) 方向上以及任何中間方向上的運動。儘管這種模塊已經能夠檢測Z方向
4上的運動，但是優選的是使用第三個二極體雷射器，因為具有三個二極
管雷射器的模塊允許更精確地檢測z方向上的運動。這可以通過相互設
置雷射束，使得它們正交或者使得它們在檢測平面內形成120度角度來 實現。這樣的輸入裝置可以用來跨顯示面板導航或移動光標，例如以便 選擇顯示器上的圖標。
優選地，當前輸入裝置中使用的二極體雷射器為垂直腔表面發射激 光器(VCSEL)。雷射腔的長度方向和這種雷射器的輻射方向垂直於其 襯底。與更常規的邊緣發射雷射器相比，VCSEL表現出以下優點它可 以以小得多的尺寸和低得多的成本製造，並且雷射束的截面為圓形而不 是橢圓形。而且，在這種類型的雷射器中，所述自混合效應要強烈得多。
上述輸入裝置的構思被證明是非常有用的，並且已經成功地製造出 且在市場上推出配備有這種裝置的光學計算機滑鼠。然而，這種計算機 滑鼠是高端類型。鑑於其緊湊性、精度和可靠性，光學傳感器模塊也非 常適合低端計算機滑鼠和其他批量應用。對於這樣的應用而言，考慮到 具有更低性能的現有裝置的價格，所迷光學傳感器模塊的成本變為主要 的問題。因此，強烈需要顯著地降低該光學傳感器模塊的成本。由於該 模塊的主要元件的數量不能減少，因而成本的降低只能藉助於更廉價的 製造工藝來實現。
發明內容
本發明的目的是提供如第一段落中所限定的光學傳感器模塊，其可 以以低得多的成本製造，從而它變得在價格上可與具有更低性能的現有 裝置竟爭。
依照本發明，該傳感器模塊的特徵在於，二極體雷射器被配置成發 射該二極體雷射器的襯底對其透明的波長的雷射輻射。
本發明基於以下認識如果襯底對於雷射輻射透明，那麼二極體激 光器的後側發射的輻射現在就可以用作測量束輻射。這允許實現所述光 學傳感器模塊的創造性重新設計。該重新設計可以包括若干發明措施， 其允許更容易且更廉價地製造所迷傳感器模塊。
優選地，所述光學傳感器模塊的特徵還在於，所述二極體雷射器發 射波長X在960和980nm之間的輻射，更優選地發射波長為大約970nm的 輻射。如今包含在計算機滑鼠中的光學傳感器模塊採用了發射近似b850nm的輻射的VCSEL。該VCSEL的襯底(典型地為GaAs)對於該波 長不透明。結果，為了獲得緊湊的模塊，應當將用於確定測量束變化的 光電二極體或光電電晶體設置在襯底的前側(外側)上》這可以例如通 過將二極體或電晶體結構集成到VCSEL的層中來實現。然而，這使得所 述模塊的製造工藝複雜並且因而增加了成本。通過採用依照本發明的激 光波長，前向發射和後向發射的雷射輻射二者都可以用於所述測量束或 者用於確定該測量束的變化。這允許使用分離的常規和低成本光電二極 管結構。
所述光學傳感器模塊的實用實施例的特徵還在於，它在發射的測量 束方向上依次包括栽體、光電二極體和VCSEL型二極體雷射器，所述二 極管雷射器的襯底避開了光電二極體。
所述栽體應當被理解為表示基板，所述模塊的元件安裝於其上並且 其包括連接元件，所述連接元件用於所迷模塊與形成該模塊要合併於其 中的裝置(例如輸入裝置)的部分的外部部件的電氣連接。優選地，該 實施例的特徵還在於，所述載體為印刷電路板。
這樣的印刷電路板(PCB)提供了靈活性並且允許使用向上或向下 的連接管腳和/或SMD (表面安裝裝置)類型的模塊元件。
已知的是，所述光學傳感器模塊包括用於處理來自光電二極體的信 號並且用於控制二極體雷射器的ASIC (專用集成電路)。在本發明的模 塊中，該ASIC設置在載體和光電二極體之間。同樣可能的是，所述光電 二極體直接安裝到載體上並且該ASIC設置在載體上的另一位置。後一種 配置是優選的，因為其更容易實現並且因而更廉價。
其中創造性利用了VCSEL的上表面(即襯底)為平坦且自由的表面
這一事實的所述光學傳感器模塊的優選實施例的特徵在於，會聚構件設 置在二極體雷射器的襯底側。這意味著它們設置在出射束的位置。將會 聚構件設置在VCSEL襯底的自由表面上如後面將要解釋的那樣提供了 實質的製造優點。
所述會聚構件可以是折射透鏡，其由一種或多種透明材料(比如玻 璃或塑料)形成並且具有彎曲的表面。該會聚構件可以是菲涅耳 (Fresnel)透鏡，其是正常的折射透鏡的更薄版本，其通過將透鏡劃分 成之間具有間斷的同心環形部分來產生。該會聚構件也可以是衍射元 件，比如光柵或波帶片。可以使用振幅和相位光柵。閃耀結構(blazedstructure)可以用來最小化到不希望的級次的光損失。閃耀是衍射光學 中的公知技術，表示凹槽幾何結構適於以不希望的方向上的輻射為代價 放大所需的方向或衍射級次上的輻射量。閃耀可以通過調節凹槽壁的坡 度來實現。具有傾斜凹槽壁的凹槽可以由不同高度具有不同寬度的凹槽 (即階梯式凹槽)來模仿，其更易於製造。因此，所述光學傳感器模塊 的優選實施例的特徵在於，所述會聚構件由襯底表面中的凹槽結構組 成，所述凹槽與凸臺交替並且具有階梯式截面
所述光學傳感器模塊可以包括兩個或更多二極體雷射器和關聯的 光電二極體以測量兩個或更多方向上的運動。原則上，每二極體雷射器 單個透鏡可以用在所述模塊中。然而，這種模塊的優選、成本有效的實 施例的特徵在於，相對於單個會聚構件設置了至少兩個二極體雷射器， 使得來自二極體雷射器的測量束在不同的區域通過該會聚構件。因此， 所述光學傳感器模塊僅僅需要一個會聚構件(即微型透鏡)，而不管所 採用的二極體雷射器的數量以及測量束如何。
所述光學傳感器模塊的特徵還可以在於，所述載體構成模塊封裝的 基底，其在相對側由透明板封閉。該板形成用於測量束的窗口。由於該 窗口不再具有透鏡功能，就像如今市場上的光學傳感器模塊中的透鏡蓋 的情況一樣，因而它是成本低得多的元件 具有創造性的是，該板可以 用來補償由雷射輻射的增大的波長造成的波動頻率的降低。而且，該板 增大了靜電放電(ESD)爆破(blow-叩)電壓，從而防止了更高電壓下 的破壞，並且構成傳感器部件的機械保護。此外，該封裝優選地應當包 括在封裝基底內或者封裝基底上的接地導電金屬環，使得該通常不導電 的板附近的任何ESD放電被傳導到地而不損壞傳感器。此外，該透明板 可以部分被製造成是導電的，以支持ESD放電傳導到地。
可替換地，包括衍射會聚構件的光學傳感器模塊的特徵可以在於， 所迷封裝由透明材料填充，其在上面形成所迷板。當在GaAs襯底中蝕刻 會聚構件(形成為衍射或折射透鏡)時以及當模製材料具有比襯底材料 更小的折射率時，該實施例是特別吸引人的。模製的透明材料(例如塑 料)執行透明板的功能並且是該板的更廉價的替代物。所述載體(PCB ) 和封裝可以被配置成使得留下的空間根據需要包括附加的無源或有源 部件(例如電容器)，從而所述傳感器模塊可以適於特定的應用。
本發明還涉及製造光學傳感器模塊的方法。所述方法的特徵在於，它包括以下步驟
-批量製造晶片級二極體雷射器陣列，
-切割所述二極體雷射器陣列以便獲得具有所需數量的二極體雷射 器的二極體雷射器組；
-批量製造與所述二極體雷射器陣列相應的晶片級光電二極體陣
列，
-將所述二極體雷射器組設置在相應的光電二極體組上並且將這些 組固定在一起；
-切割所述光電二極體陣列以便獲得單獨的組合的二極體雷射器/ 光電二極體組；
-將所迷組與IC陣列中的 一個IC進行組合以便處理測量的信號並且 控制所述二極體雷射器，所述陣列以晶片級批量製造，以獲得具有所需 數量的二極體雷射器和光電二極體的單獨的模塊裝置，以及
-將模塊裝置安裝到載體上並且封裝它。
優選地，該方法的特徵在於中間步驟在切割雷射器陣列之前向屬 於一個模塊裝置的每組雷射器提供一個輻射會聚元件。該中間步驟是本 發明的基本特徵。所述模塊的會聚元件(即透鏡元件)因而被批量生產， 即藉助於晶片級工藝，從而這些透鏡元件是成本非常低的。例如，折射 微型透鏡可以通過公知的複製或模製工藝來製造。小滴(small dr叩)透 鏡材料可以沉積在襯底後側所述雷射二極體晶片的所需區域處，藉助於 模製元件而定形並且通過熱或UV輻射來硬化。在衍射透鏡的情況下，
所述凹槽可以藉助於公知的平版印刷工藝來製造。
優選地，所述方法的特徵還在於，將所述兩個陣列固定到彼此上的 步驟藉助於倒裝晶片工藝來執行。該工藝是公知且低成本的工藝並且具 有附加的優點該工藝是自對準的。
在將所述二極體雷射器組固定到所述陣列的相應光電二極體組上 之後，所述模塊裝置的光學質量可以通過在(光電二極體)晶片級下探 測這些裝置來確定。在這種配置中，二極體雷射器的前側面向光電二極 管的輻射敏感區域，並且二極體雷射器的後側使用時面向要測量的目 標。該探測過程允許選擇模塊裝置，每個模塊裝置包括二極體雷射器、 光電二極體和透鏡元件，還允許僅將通過測試的模塊裝置安裝到ASIC 上並且封裝這些裝置。通過這種方式，模塊裝置的總生產損失的成本實際上限於VCSEL、光電二極體和透鏡的生產損失。
將一組二極體雷射器、光電二極體和透鏡元件與IC ( ASIC)進行組合的步驟可以包括相對於1C的晶片設置所述組、將每個組固定到iC以及切割所述IC晶片。
同樣可能的是，首先切割所述IC晶片並且將單獨的IC設置在載體上。隨後，可以將一組雷射二極體、光電二極體和透鏡元件設置在IC上或者鄰近載體上的IC設置。在後一種情況下，應當注意光電二極體的反電極可能在前側上^皮接觸。當應用該方法時，可以節省在光電二極體的後側以及1C的前側處的金金屬化
本發明也在輸入裝置或其中包括了這種輸入裝置的設備中實施，因為依照本發明的傳感器模塊允許降低該輸入裝置的成本並且從而擴大應用領域。其中可以使用該輸入裝置的設備例如為用於桌上型電腦或筆記本計算機的滑鼠、筆記本計算機、行動電話、個人數字助理(PDA)以及手持式遊戲計算機。本發明也可以用於測量例如到目標的距離或目標的運動、液體的運動以及嵌入到液體中的粒子的運動的專業測量設備。通常，本發明可以用於其中使用了雷射自混合效應的應用中。
本發明的這些方面和其他方面^f艮據以下描述的實施例和相關附圖將是清楚明白的，並且將參照這些實施例和相關附圖進行闡述，在附圖中
圖1示意性地以及以截面示出依照本發明的光學傳感器模塊。圖2示意性地以及以截面更詳細地示出依照本發明的光學傳感器模塊的一部分。
應當強調的是，出於清楚性的原因，附圖中所示的光學傳感器模塊的各個元件沒有按照t匕例繪製。
具體實施例方式
在圖1中，以示意的形式示出了適合用在測量裝置中的光學傳感器模塊(1 )。所述模塊包括由二極體雷射器(3)和光電二極體(4)構成的光學傳感器(2),其中光電二極體(4)實際上用作二極體雷射器(3)的載體，它們相互機械和電氣連接。依照本發明的一個優選實施
9例，所述二極體雷射器(3)為垂直腔表面發射雷射器(VCSEL)的形式。如將要藉助於圖2所詳細描述的，圖1中所示實施例的所述二極體雷射器(3)被設計成使得它在工作期間發射兩個雷射束。光電二極體(4)被形成為矽pin型二極體。在二極體雷射器(3)背對光電二極體(4)的表面上，提供了單微型透鏡形式的會聚構件(5),其在所述傳感器模塊工作期間會聚兩個雷射束並且將這些雷射束偏轉到正交方向。
應當指出的是，二極體雷射器、光電二極體和會聚構件的組合通常稱為"光學引擎"。
該光學引擎通過光電二極體(4)電氣和機械連接到ASIC (6)。所述ASIC (6)包括所需的關聯的信號處理電路系統並且也電氣和機械連接到載體(7)。在該實施例中，所述載體(7)被形成為印刷電路板或PCB，其在所示的配置中用作所述模塊的封裝的底部。PCB之內和之上的電氣軌跡(electrical track )(未示出)設置用於所述傳感器到外部世界的所需的信號輸出,，所述封裝還包括一個或多個側壁(8),其可以被設計成任何所需的形式，並且其可以由塑料材料或金屬製成。在該封裝內部，像濾波電容器(9)那樣的附加無源電氣部件可以存在於PCB之上。
在本發明的當前實施例中，所述傳感器的封裝還設有對於工作期間由二極體雷射器(3)產生的測量束的波長透明並且充當所述束的窗口的板(IO)。在這裡未示出的不同實施例中，所述透明板(10)由填充封裝的透明材料代替。在這樣的實施例中，不僅板(10)而且壁(8)都可以從所述模塊中省略。
在本發明的光學傳感器模塊工作期間，二極體雷射器(3)產生兩個藉助於(單個)會聚構件(5)成像到某個動作平面(未示出)的雷射束。在動作平面內相互作用時，光的一部分被後向散射，其引起雷射腔中存在的光的自混合。光電二極體(4)測量該自混合光並且將光信號轉換成電信號。這些電信號隨後傳送到ASIC (6)，其中進行必要的信號處理u得到的信號經由PCB中的電氣軌跡饋送到外部世界。
在圖2中，更詳細地示意性示出了由兩個二極體雷射器(3)、單個光電二極體(4)和會聚構件(5)構成的光學引擎。二極體雷射器(3)包括在GaAs單晶襯底(12)上的多層GaAs、 AlxGai_xAs和IriyGa^As(0 <=x， y <H )外延生長層。該多層的外部充當反射鏡，而在該多層的中部，雷射束在其工作期間產生。依照本發明的基本要素，選擇所述
層的厚度和組成，使得產生的雷射輻射具有襯底(12)對其透明的波長。在這裡所描述的實施例中，這意味著雷射輻射的波長比大約950nm更長。單晶GaAs對於該波長的輻射是透明的。
此外，所述雷射輻射優選地應當可以利用用作所述光電二極體(4)的低成本矽檢測器來檢測。達到990nm的波長滿足該要求。此外，應當考慮製造VCSEL的有源層所需的應變。VCSEL雷射器具有非常短的腔並且需要多個量子阱以提供雷射器工作所需的光學增益。每個量子阱層受到張力，從而總的應變可能導致影響裝置壽命的缺陷。與工作在980nm下並且僅需要單個(或者有時兩個)量子阱的廣泛^f吏用的邊緣發射裝置形成對照的是，優選地應當降低VCSEL有源層中的應變量。出於這個原因，大約970nm的波長是優選的，因為在該更短的波長下有源層應變更低。此外還應當認識到，為了獲得高效的自混合以及高的光電二極體電流，雷射器反射鏡的反射率應當相對較低(從而大量的光子被發射並且在雷射腔中被接收回來)。這反過來需要來自有源層的大的增益以實現雷射閾值並且這可能需要附加的量子阱。出於這個原因，雷射器的優選波長被選擇成使得襯底是透明的(在960nm以上)，有源層應變得到控制(達到980nm )並且波長可由Si檢測器有效地檢測。還應當認識到，本發明也包括允許在更短波長下透明的可替換襯底的使用或者甚至移除該襯底以便可獲得更短波長下的透明性。
所產生的雷射束可以僅在兩個特定位置從所述兩個雷射器(3)出射。圖2中由點線(U )和(3)示意性地示出了這兩個雷射束。在二極體雷射器(3)的腔中產生了這兩個測量雷射束之後，它們穿過襯底(12)並且經由單個會聚構件(5)出射，所述會聚構件被設計成微型透鏡的形式。在相互作用之後，該輻射的一部分被後向散射到對應的二極體雷射器(3)中，其中該輻射與那裡產生的雷射混合。該混合造成發射的雷射的光強波動，所述波動經由光電二極體(4)的光敏感區域(14)測量。該光敏感區域(14)優選地應當大於束寬度。在光電二極體(4)中，敏感區域(14, 15)上接收的光信號被轉換成電信號，所述電信號經由導電路徑(15 )送到外部世界。為了優化測量，在光敏感區域(14)的表面上提供抗反射層(19)。
圖2還示出了二極體雷射器結構被倒裝晶片式結合到光電二極體(4)。在該鍵合配置中，所述結構經由導電金屬銷(stud) (16, 18)連接到光電二極體(4)。這些銷提供電氣連接以及散熱以便防止VCSEL二極體雷射器(3)的過熱。分別在銷(16)和(18)以及VCSEL 二極體雷射器(3)的陰極和陽極之間存在歐姆接觸。
上述雷射傳感器模塊已經經由以下本發明的方法製造。在一種優選的製造方法中，光電二極體晶片或晶片部分利用沉積在這些光電檢測器晶片上的焊料凸塊(bump)來製造。其次，製造VCSEL晶片並且這些晶片設有在襯底側的光學會聚構件，例如透鏡。切割這些VCSEL晶片並且將其分離成雷射器管芯(每個包括光學衍射構件)。將這些管芯置於光電二極體晶片(部分)的焊料凸塊上。隨後，將這些接觸部分焊接在一起，以便獲得二極體雷射器/光電二極體組。
如前所示，在二極體雷射器的襯底的自由表面上提供會聚構件是本發明的必不可少的部分。這些會聚構件可以直接在襯底表面內或者在襯底表面上製成u襯底內的會聚構件通過在GaAs襯底內蝕刻來實現，其實質上是相當昂貴的過程。自由襯底上的會聚構件是藉助於複製工藝(利用UV可固化漆樹脂)或者印刷工藝的提供來實現的。尤其令人感興趣的是其中在GaAs襯底上施加具有預定義透鏡結構的玻璃晶片的工藝。為了獲得最佳的結果，優選的是拋光所述自由表面。為了降低透鏡與GaAs襯底之間的界面上的不希望的內反射，優選地施加抗反射塗層。
在一種優選的方法中，在光電檢測器晶片級上執行二極體雷射器/光電二極體的光電特性的測試。這允許使用低成本晶片級探測設備測試所有的關鍵參數並且消除其他工藝步驟中的大多數測試要求 本發明的一個目的是消除VSEL晶片上以及組裝的產品級上的這樣的測試步驟。本發明的另一個目的是使用VCSEL上的小的金屬焊盤，其必須允許焊接，但是不必允許鍵合或探測。這導致VCSEL管芯尺寸的減小並且因此可以實現顯著的成本降低。光電檢測器晶片或管芯用作允許測試和鍵合的小VCSEL的載體u該光電檢測器晶片然後被切割成分離的檢測器/雷射器/透鏡單元，其可以安裝到封裝中並且連接到ASIC以便形成完整的雷射傳感器模塊。
儘管在附圖和前面的說明中詳細地圖示和描述了本發明，但是這樣的圖示和描述應當被認為是說明性或示例性的，而不是限制性的；本發明並不限於所公開的實施例。本領域技術人員在實施要求保護的本發明
12時，根據對於所述附圖、本公開內容和所附權利要求書的研究，應當能 夠理解並實現所公開的實施例的其他變型。在權利要求書中，措詞"包 括/包含"並沒有排除其他的元件或步驟，並且不定冠詞"一"並沒有排 除複數。在相互不同的從屬權利要求中陳述若干技術措施這一事實並不 意味著這些技術措施的組合不可以加以利用。權利要求中的任何附圖標 記都不應當被視為對這些權利要求的範圍的限制。
權利要求
1.用於測量裝置的光學傳感器模塊，所述模塊包括至少一個光學傳感器(2)，其包括具有用於產生測量束的雷射腔的二極體雷射器(3)，該二極體雷射器(3)附接到襯底(12)，會聚構件(5)，其用於將測量束會聚到動作平面內並且用於在雷射腔內會聚由一定目標後向散射的測量束輻射以便產生自混合效應，以及用於測量該自混合效應的構件，所述構件包括光電二極體(4)和關聯的信號處理電路系統，其特徵在於，二極體雷射器被配置成發射附接到二極體雷射器(3)的襯底(12)對其透明的波長的雷射輻射。
2. 依照權利要求l的光學傳感器模塊，其特徵在於，它在發射的測量 束方向上依次包括栽體(7)、光電二極體(4)和垂直腔表面發射雷射 器(VCSEL)型二極體雷射器(3)，附接到二極體雷射器(3)的襯底(12)避開了光電二極體。
3. 依照權利要求1或2的光學傳感器模塊，其特徵在於，會聚構件(5 ) 設置在襯底(12) —側並且二極體雷射器(3)附接到襯底(12)另一 側。
4. 依照權利要求3的光學傳感器模塊，其特徵在於，相對於單個會 聚構件設置了至少兩個二極體雷射器，使得來自二極體雷射器的測量束 在不同的區域通過該會聚構件。
5. 依照權利要求3或4的光學傳感器模塊，其特徵在於，所述栽體(7) 構成模塊封裝的基底，其在相對側由透明板(10)封閉。
6. 依照權利要求5的光學傳感器模塊，其特徵在於，會聚構件(5) 為衍射會聚構件，並且特徵在於，所述封裝由透明材料填充，其在上面 形成透明板(10)。
7. —種包括其中合併了光學傳感器(2)的外殼的測量裝置，其特 徵在於，使用了依照前面的權利要求之一的光學傳感器裝置。
8. —種計算機滑鼠，包括依照權利要求l-7中任何一項的光學傳感 器模塊。
9. 一種製造光學傳感器模塊的方法，其特徵在於，該方法包括以下 步驟-製造晶片級二極體雷射器陣列，-切割所述二極體雷射器陣列以便獲得具有所需數量的二極體雷射器的二極體雷射器組；-製造與所述二極體雷射器陣列相應的晶片級光電二極體陣列， -將所述二極體雷射器組設置在相應的光電二極體組上並且將這些組固定在一起；-切割所述光電二極體陣列以便獲得單獨的組合的二極體雷射器/光電二極體組；-將所述組與iC陣列中的 一 個IC進行組合以便處理測量的信號並且 控制所述二極體雷射器，所述陣列以晶片級製造，以獲得具有所需數量 的二極體雷射器和光電二極體的單獨的模塊裝置，以及-將模塊裝置安裝到栽體(7)上並且封裝它。
10.依照權利要求8的方法，包括中間步驟.'在切割所述光電二極體 陣列之前向屬於一個模塊裝置的每組光電二極體提供一個輻射會聚元件。
全文摘要
本發明涉及用於測量裝置的光學傳感器模塊(1)。所述模塊包括至少一個光學傳感器(2)，其包括具有用於產生測量束的雷射腔的二極體雷射器(3)，該二極體雷射器附接到襯底(12)，會聚構件(5)(例如透鏡)。在測量期間，這種會聚構件(5)將測量束會聚到動作平面內並且在雷射腔內會聚由一定目標後向散射的測量束輻射以便產生自混合效應，以及用於測量該自混合效應的構件。後一構件包括光電二極體(4)和關聯的信號處理電路系統。依照本發明的一個基本方面，二極體雷射器(3)被配置成發射附接到二極體雷射器(3)的襯底(12)對其透明的波長的雷射輻射。這種配置導致實質上簡單的(並且因而廉價的)傳感器模塊。
文檔編號H01S5/183GK101689748SQ200880022028
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月23日 優先權日2007年6月27日
發明者A·普魯伊姆布姆, K·P·沃納, M·F·C·謝曼, S·M·布伊 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司