半导体激光驱动装置及其制造方法以及电子设备与流程

1.本技术涉及半导体激光驱动装置。具体地，本技术涉及包含装有激光驱动器的基板和半导体激光器的半导体激光驱动装置、电子设备以及该半导体激光驱动装置的制造方法。


背景技术：

2.在具有测距功能的电子设备中，过去经常使用被称为tof(time of飞行flight，飞行时间)的测距系统。tof是这样的系统：其中，发光单元用正弦波或矩形波的照射光照射物体，光接收单元接收从物体反射的反射光，测距计算单元根据照射光与反射光之间的相位差计算距离。为了实现这样的测距功能，如下的光学模块是已知的：其中，将发光元件和用于驱动该发光元件的电子半导体芯片收纳在壳体内并集成化。例如，已经提出了这样一种光学模块：该光学模块包括以与基板的电极图案对准的方式安装的激光二极管阵列和电连接至该激光二极管阵列的驱动ic(参见例如专利文献1)。
3.参考文献列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利特开2009-170675号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.在上述相关技术中，激光二极管阵列和驱动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ic通过多条配线相互电连接，它们之间的配线电感变大，存在半导体激光器的驱动波形失真的风险。这对于以数百兆赫兹驱动的tof尤其成问题。
8.本技术是针对上述情况而开发的，目的是减少半导体激光驱动装置中的在半导体激光器与激光驱动器之间的配线电感。
9.技术问题的解决方案
10.本技术是为了解决上述问题而提出的，并且其第一方面提供了一种半导体激光驱动装置和包括该半导体激光驱动装置的电子设备，所述半导体激光驱动装置包括：内置有激光驱动器的基板；半导体激光器，安装在所述基板的一个表面上；连接配线，将所述激光驱动器与所述半导体激光器彼此电连接，并具有0.5毫微亨利或更小的配线电感；屏蔽件，其针对所述半导体激光器和所述激光驱动器的至少一者抑制与外部之间的电磁波的流动。这导致了如下效果：以0.5毫微亨利或更小的配线电感将激光驱动器和半导体激光器相互电连接，并且防止到外部的不必要的辐射的泄漏。
11.另外，在第一方面中，所述屏蔽件可以是覆盖所述半导体激光驱动装置的外周部的一部分的导电部件。
12.另外，在第一方面中，所述屏蔽件可以是通过拉制加工或切削加工而单独地形成
的部件，并且可以是通过成膜或涂敷而一体地形成的部件。
13.另外，在第一方面中，设想为所述屏蔽件连接至所述基板的接地电平。在本例中，可以进一步设置有用于建立所述屏蔽件与所述基板的所述接地电平之间的连接的连接部件，或者所述屏蔽件直接连接至所述基板的所述接地电平。
14.另外，在第一方面中，所述屏蔽件可以经由所述基板的侧表面上的配线连接至所述基板的所述接地电平。在本例中，内层配线可以露出在所述侧表面，作为所述基板的所述侧表面上的所述配线。
15.另外，在第一方面中，所述屏蔽件可以经由所述基板的表面上的配线连接至所述基板的所述接地电平，或者可以经由所述基板的背面上的端子连接至所述基板的所述接地电平。
16.另外，在第一方面中，可以进一步设置有母板，所述基板安装在所述母板上，并且所述屏蔽件可以连接至所述母板的接地电平。
17.另外，在第一方面中，可以在所述基板的所述一个表面上进一步设置外壁，所述外壁包围包含所述半导体激光器的区域。换言之，所述外壁可以不设置，并且所述屏蔽件可以用作外壁。
18.另外，在第一方面中，所述屏蔽件可以是内置在所述基板中的散热部件。这导致了防止到外部的不必要的辐射的泄漏并且提高散热性的效果。在本例中，屏蔽件可以是以在所述基板内的平面方向上包围所述激光驱动器的方式形成的，并且所述激光驱动器可以安装在内置于所述基板中的所述散热部件上。
19.另外，在第一方面中，所述基板可以进一步内置有无源组件。这导致了节省所述基板的表面的空间，缩短配线长度并且减小电感的效果。
20.另外，本技术的第二方面旨在提供一种半导体激光驱动装置的制造方法，所述方法包括：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配线，形成内置有所述激光驱动器的基板的步骤；在所述基板的一个表面上安装半导体激光器，并且经由所述连接配线形成将所述激光驱动器与所述半导体激光器相互电连接的且具有0.5毫微亨利以下的配线电感的连接配线的步骤；形成屏蔽件的步骤，所述屏蔽件针对所述半导体激光器和所述激光驱动器的至少一者抑制与外部之间的电磁波的流动。这导致了如下效果：以0.5毫微亨利或更小的配线电感将激光驱动器和半导体激光器相互电连接，并且制造了能够防止到外部的不必要的辐射的泄漏的半导体激光驱动装置。
附图说明
21.[图1]图1是用于图示根据本技术的实施方式的测距模块19的构造示例的图。
[0022]
[图2]图2是用于说明根据本技术的实施方式的测距模块19的剖视图的示例的图。
[0023]
[图3]图3是用于图示根据本技术的实施方式的发光单元11的顶视图的示例的图。
[0024]
[图4]图4是用于图示在根据本技术的实施方式中假定的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0025]
[图5]图5是用于说明根据本技术的实施方式的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0026]
[图6]图6描绘了用于说明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图。
[0027]
[图7]图7是用于说明在通过添加法形成配线图案的情况下，相对于配线长度l和配线宽度w的配线电感的数值示例的图。
[0028]
[图8]图8是用于说明在通过减成法形成配线图案的情况下，相对于配线长度l和配线宽度w的配线电感的数值示例的图。
[0029]
[图9]图9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的制造过程中的加工铜触点(copper land)和铜再分配层(rdl)的工艺的示例的第一图。
[0030]
[图10]图10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的制造过程中的加工铜触点(copper land)和铜再分配层(rdl)的工艺的示例的第二图。
[0031]
[图11]图11描绘了分别图示根据本技术的实施方式的基板100的制造过程的示例的第一图。
[0032]
[图12]图12描绘了分别图示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。
[0033]
[图13]图13描绘了分别图示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。
[0034]
[图14]图14描绘了分别图示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。
[0035]
[图15]图15描绘了分别图示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。
[0036]
[图16]图16是用于图示根据本技术的实施方式的第一变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0037]
[图17]图17是用于图示根据本技术的实施方式的第二变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0038]
[图18]图18是用于说明根据本技术的实施方式的第三变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0039]
[图19]图19是用于图示根据本技术的实施方式的第四变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0040]
[图20]图20是用于图示根据本技术的实施方式的第五变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0041]
[图21]图21是用于图示根据本技术的实施方式的第六变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0042]
[图22]图22是用于图示根据本技术的实施方式的第七变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0043]
[图23]图23是用于图示根据本技术的实施方式的第八变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0044]
[图24]图24是用于图示根据本技术的实施方式的第九变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0045]
[图25]图25是用于图示根据本技术的实施方式的第十变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0046]
[图26]图26是用于图示根据本技术的实施方式的第十一变型例的发光单元11的
剖视图的示例的图。
[0047]
[图27]图27是用于图示根据本技术的实施方式的第十二变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0048]
[图28]图28是用于图示作为本技术的实施方式的应用例的电子设备800的系统构造示例的图。
[0049]
[图29]图29是用于图示作为本技术的应用例的电子设备800的外部构造示例的图。
具体实施方式
[0050]
在下文中，将说明用于实施本技术的模式(下文中称为实施方式)。将按照以下顺序进行说明。
[0051]
1.实施方式
[0052]
2.变型例
[0053]
3.应用例
[0054]
《1.实施方式》
[0055]
[测距模块的构造]
[0056]
图1是用于图示根据本技术的实施方式的测距模块19的构造示例的图。
[0057]
测距模块19采用tof法测距，并且包括发光单元11、光接收单元12、发光控制单元13和测距计算单元14。需要说明的是发光模块11是权利要求中描述的半导体激光驱动装置的一个例子。
[0058]
发光单元11发出亮度周期性波动的照射光，并用该照射光照射物体20。发光单元11例如与矩形波的发光控制信号clkp同步地产生照射光。另外，例如使用激光器或发光二极管作为发光单元11，并且使用波长在780～1000nm范围内的红外光或近红外光等作为发射光。需要说明的是，发光控制信号clkp不限于矩形波，而是只要是周期信号即可。例如，发光控制信号clkp可以是正弦波。
[0059]
发光控制单元13控制照射光的照射时间。发光控制单元13产生发光控制信号clkp，并将其提供给发光单元11和光接收单元12。此外，发光控制信号clkp可以由光接收单元12产生，并且在这种情况下，光接收单元12产生的发光控制信号clkp被发光控制单元13放大并提供给发光单元11。发光控制信号clkp的频率例如为100兆赫(mhz)。需要说明的是，发光控制信号clkp的频率不限于100兆赫，可以为200兆赫等。此外，发光控制信号clkp可以是单端信号或差分信号。
[0060]
光接收单元12接收从物体20反射的反射光，并且每当经过垂直同步信号的周期，就检测在该周期内接收到的光量。例如，60hz的周期信号用作垂直同步信号。另外，在光接收单元12中以二维的格子形状布置有多个像素电路。光接收单元12将包括与这些像素电路接收的光量相对应的像素数据的图像数据(帧)提供给测距计算单元14。需要说明的是，垂直同步信号的频率不限于60hz，例如可以是30hz或120hz。
[0061]
测距计算单元14使用tof方法基于图像数据测量到物体20的距离。测距计算单元14测量每个像素电路的距离并为每个像素生成深度图，该深度图通过灰度值指示到物体20的距离。深度图被用于例如用于执行与距离对应的程度的模糊处理的图像处理、用于基于
距离获得聚焦镜头的焦点的af(自动聚焦)处理等。此外，深度图有望用于手势识别、物体识别、障碍物检测、增强现实(ar)、虚拟现实(vr)等。
[0062]
需要说明的是，虽然此处描述了用于测量距离的测距模块的示例，但是本技术通常也可应用于感测模块。
[0063]
图2是用于说明根据本技术的实施方式的测距模块19的剖视图的示例的图。
[0064]
在该示例中，作为母板50的中继部的中介层(interposer)30设置在母板50上，并且发光单元11和光接收单元12安装在中介层30上。连接器40安装在中介层30上并连接到外部应用处理器等。
[0065]
光接收单元12包括用于接收从物体20反射的反射光的透镜22和传感器21。
[0066]
[发光单元的构造]
[0067]
图3是用于图示根据本技术的实施方式的发光单元11的顶视图的示例的图。
[0068]
发光单元11假设通过tof测量距离。tof的深度准确度较高(虽然没有结构光那么高)，并且具有在黑暗环境下也能够毫无问题地工作的特性。此外，与诸如结构光和立体相机等其他系统相比，tof被认为在装置构造的简单性和成本方面具有许多优势。
[0069]
在发光单元11中，半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500通过表面焊锡安装或配线接合而进行电连接，并安装在含有激光驱动器200的基板100的表面上。假设印刷线路板作为基板100。
[0070]
半导体激光器300是一种半导体器件，通过让电流流过化合物半导体的pn结来发射激光。具体而言，假设是垂直腔面发射激光器(vcsel)。然而，半导体激光器也可以是背面发光型或正面发光型。在此，作为所使用的化合物半导体，例如假设是砷化铝镓(algaas)、砷化铟镓磷(ingaasp)、铝镓铟磷(algainp)、氮化镓(gan)等。
[0071]
激光驱动器200是用于驱动半导体激光器激光器300的驱动器集成电路(ic)。激光驱动器200以面朝上的状态装在激光设备100中。关于激光驱动器200与半导体激光器300之间的电气连接，由于需要减少配线电感，因此希望配线长度尽可能短。稍后将说明该具体值。
[0072]
光电二极管400是用于检测光的二极管。光电二极管400通过监控半导体激光器300的光强度，用来进行apc(自动功率控制)以保持半导体激光器300的输出恒定。这使得能够在满足激光器的安全标准的范围内确保操作。
[0073]
无源组件500是诸如电容器、电感、电阻等除了有源元件以外的电路组件。无源组件500包含用于驱动半导体激光器300的去耦电容器。
[0074]
图4是用于说明在本技术的实施方式中假定的发光单元11的基本结构的剖视图的示例的图。
[0075]
如上所述，基板100装有激光驱动器200，并且半导体激光器300等安装在基板100的表面上。激光驱动器200与半导体激光器300之间的连接是通过作为连接配线的连接通孔(connection via)101实现的。通过使用连接通孔101能够缩短配线长度。
[0076]
此外，基板100包括用于热辐射的热通孔(thermal via)102。安装在基板100上的各个组件是产热源，并且在各个组件中产生的热量能够利用热通孔102从基板100的后表面放热。
[0077]
安装在基板100的表面上的半导体激光器300、光电二极管400和无源元件500被侧
壁600包围。作为侧壁600的材料，例如可以假设是塑料材料或金属。应当注意的是，侧壁600是权利要求书中描述的外壁的示例。
[0078]
被侧壁600包围的上表面被扩散板700覆盖。扩散板700是用于对来自半导体激光器300的激光进行扩散的光学元件，并且也被称为扩散器(diffuser)。
[0079]
图5是用于图示根据本技术的实施方式的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0080]
在本示例中，除了上述发光单元的11的基本结构之外，还设置有屏蔽件650。屏蔽件650是针对半导体激光器300和激光驱动器200的至少一者抑制来自/去往发光单元11的外部的电磁波的流动的emi(electro magnetic interference，电磁干扰)屏蔽件。
[0081]
在本例中，屏蔽件650覆盖包含侧壁600和扩散板700的发光单元11的外周。然而，以不会干扰半导体激光器300的光出射图案的方式设置有开口。
[0082]
假定本例中的屏蔽件650是通过拉制金属材料或通过切削金属而形成的。在本例中，单独地形成屏蔽件650并且覆盖发光单元11的工序是可能的。
[0083]
另外，屏蔽件650经由导电浆料(conductive paste)651与基板100的侧表面接触。在本示例中，基板100的各个侧壁具有半通孔(half-via)形状并且电连接至基板100的内层的配线150。配线150连接至接地(gnd)端子，并且最终通过母板50连接至测距模块19的接地电平。因此，屏蔽件650被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0084]
导电浆料651是含有诸如银等金属细微颗粒的树脂。用于建立屏蔽件650与基板100之间的连接的连接部件仅需要是导电部件即可，并且可以是诸如焊料(solder)等的其它导电性材料。
[0085]
在本例中，半导体激光器300经由导电浆料309而接合至基板100的表面。另外，半导体激光器300经由接合配线302连接至基板100的表面上的配线图案。
[0086]
图6描绘了用于图示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图。
[0087]
如上所述，由于半导体激光器300和激光驱动器200之间的连接假设是通过连接通孔(connection via)101进行的，因此半导体激光器300和激光驱动器200被布置为在从上表面观看时是彼此重叠的。另一方面，在半导体激光器300的下表面设置热通孔102是期望的，并且也需要为其确保一个区域。因而，为了明确激光驱动器200与半导体激光器300之间的位置关系，将两者的重叠量定义如下。
[0088]
在图6的a所示的布置中，当从上表面看时，两者之间没有重叠区域。将这种情况下的重叠量定义为0％。另一方面，在图6的c中所示的布置中，当从上表面看时，整个半导体激光器300与激光驱动器200重叠。将这种情况下的重叠量定义为100％。
[0089]
此外，在图6的b所示的布置中，当从上表面看时，半导体激光器300的半个区域与激光驱动器200重叠。将这种情况下的重叠量定义为50％。
[0090]
在本实施方式中，重叠量期望地大于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通孔102将要布置在半导体激光器300的正下方时，重叠量期望为50％或更小。因此，通过使重叠量大于0％但小于50％，减小了配线电感，并且能够获得优异的热辐射特性。
[0091]
[配线电感]
[0092]
如上所述，配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
有导体都有电感分量，即使是极短引线的电感也可能对诸如tof系统等高频区域产生不良影响。也即是，当进行高频操作时，来自激光驱动器200的用于驱动半导体激光器300的波形由于受配线电感的影响而出现失真，并可能导致运行不稳定。
[0093]
在此，研究了用于计算配线电感的理论方程。例如，在自由空间中，具有圆形横截面、长度为l[mm]且半径为r[mm]的直引线的电感idc[μh]由以下等式表示。请注意，ln表示自然对数。
[0094]
idc＝0.0002l
·
(ln(2l/r)-0.75)
[0095]
另外，例如，在自由空间中，具有长度l[mm]、宽度w[mm]和厚度h[mm]的带状线(基板配线图案)的电感idc[μh]由以下等式表示。
[0096]
idc＝0.0002l
·
(ln(2l/(w h)) 0.2235((w h)/l) 0.5)
[0097]
图7和图8示出了在装在印刷线路板内部的激光驱动器与电连接至印刷线路板的上部的半导体激光器之间的配线电感[nh]的初步计算。
[0098]
图7是用于说明在通过添加法(additive method)形成配线图案的情况下，相对于配线长度l和配线宽度w的配线电感的数值示例的图。添加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。
[0099]
图8是用于说明在通过减成法(subtractive method)形成配线图案的情况下，相对于配线长度l和配线宽度w的配线电感的数值示例的图。减成法是通过蚀刻覆铜层压板(copper-clad laminate)的不需要的部分来形成图案的方法。
[0100]
在诸如tof系统等测距模块的情况下，当假设以数百兆赫兹驱动时，配线电感优选为0.5nh以下，更优选为0.3nh以下。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之间的配线长度理想地为0.5毫米或更小，更优选地0.3毫米或更小。
[0101]
[制造方法]
[0102]
图9和图10是分别示出在本技术的实施方式的激光驱动器200的制造过程中的处理铜触点(copper land)和铜再分配层(rdl)的工艺的示例的图。
[0103]
首先，如图9中的a所示。参照图9，在半导体晶片上形成例如由铝等制成的i/o焊盘210。然后，在表面沉积诸如sin的保护绝缘层220，并且i/o焊盘210的区域形成开口。
[0104]
接下来，如图9的b中所示，沉积由聚酰亚胺(pi)或聚苯并恶唑(pbo)制成的表面保护膜230，并且i/o焊盘210的区域形成开口。
[0105]
然后，如图9的c中所示，依次溅射大约数十到数百nm的钛钨(tiw)和大约100到1000nm的铜(cu)以形成粘结层和种子层240。这里，除了钛钨(tiw)，例如铬(cr)、镍(ni)、钛(ti)、钛铜(ticu)或铂(pt)等难熔金属或者它们的合金可以应用于粘结层。此外，除了铜(cu)之外，镍(ni)、银(ag)、金(au)或它们的合金可以应用于种子层。
[0106]
随后，如图10的d中所示，将光致抗蚀剂250图案化以形成用于电接合的铜触点和铜再分配层。具体地，用于电接合的铜触点和铜再分配层是通过表面清洗、抗蚀剂涂覆、干燥、曝光和显影等各个过程形成的。
[0107]
然后，如图10的e中所示，通过电镀方法在粘结层和种子层240上形成用于电接合的铜触点和铜再分配层(rdl)260。在此，作为电镀方法，例如可以使用电解镀铜法或电解镀镍法等等。另外，期望的是，铜触点的直径为大约50～100微米，铜再分配层的厚度为大约3～10微米，铜再分配层的最小宽度为大约10微米。
[0108]
接下来，如图10的f中所示，去除光致抗蚀剂250，并且对半导体芯片的铜触点和铜再分配层(rdl)260进行掩模和干法刻蚀。这里，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。可以通过干法蚀刻选择性地去除粘结层和种子层240的不需要的区域，并且将铜触点和铜再分配层彼此分离。应该注意的是，不需要的区域可以通过使用王水、硝酸铈(tv)铵或氢氧化钾的水溶液的湿法蚀刻去除，但考虑到构成铜触点和铜再分配层的金属层的侧蚀刻和厚度减小，通过干法蚀刻去除是期望的。
[0109]
图11到图15是分别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图。
[0110]
首先，如图中11的a所示，具有极薄铜箔132和载体铜箔131的双层结构的可剥除铜箔130通过辊压层压(roll laminating)或层压(laminating press)经由粘合性树脂层120而被热压粘合至支撑板110的一个表面上。
[0111]
作为支撑板110，可以使用由无机材料、金属材料或树脂材料等制成的基板。例如，可以使用硅(si)、玻璃、陶瓷、铜、基于铜的合金、铝、铝合金、不锈钢、聚酰亚胺树脂或环氧树脂。
[0112]
将厚度为18-35微米的载体铜箔131真空粘合在厚度为2-5微米的极薄铜箔132上，以作为可剥除铜箔130。作为可剥除铜箔130，例如可以使用3fd-p3/35(古河电路箔株式会社制造(furukawa circuit foil co.,ltd.))、mt-18s5dh(三井矿业冶炼株式会社(mitsui mining&smelting co.,ltd.)制造)等。
[0113]
作为粘合性树脂层120的树脂材料，可以使用含有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树脂等。另外，作为增强材料，除了玻璃纤维之外，还可以使用聚芳酰胺无纺布、芳纶纤维、聚酯纤维等。
[0114]
接下来，如图11的b所示，通过化学镀铜处理在可剥除铜箔130的极薄铜箔132的表面上形成厚度为0.5至3微米的电镀基底导电层(未示出)。需要注意的是，在化学镀铜处理中，形成导电层作为电解镀铜的基底，以用于接下来形成配线图案。但是，通过省略化学镀铜处理，可以使用于电解镀铜的电极与可剥除铜箔130直接接触，并且可以在可剥除铜箔130上直接施加电解镀铜处理以形成配线图案。
[0115]
然后，如图11的c所示，在支撑板的表面上通过辊压层压粘贴光敏抗蚀剂，以形成用于配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。
[0116]
随后，如图11的d所示，通过电解镀铜处理形成厚度大约为15微米的配线图案150。
[0117]
然后，如图12的e所示，剥离电镀抗蚀剂。然后，作为用于形成层间绝缘树脂的预处理，对配线图案的表面进行粗糙化处理，以提高层间绝缘树脂与配线图案之间的附着力。应当注意，粗糙化处理可以通过氧化/还原处理的发黑处理(blackening treatment)或使用硫酸过氧化氢混合物的软蚀刻处理来进行。
[0118]
接下来，如图12的f所示，通过辊压层压或层压将层间绝缘树脂161热压接合在配线图案上。例如，辊压层压厚度为45微米的环氧树脂。在使用玻璃环氧树脂的情况下，通过层压将任意厚度的铜箔重叠并热压接合。作为层间绝缘树脂161的树脂材料，可以使用诸如环氧树脂、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树脂等有机树脂。此外，可以单独使用这些树脂或使用通过混合多种树脂或制备化合物而获得的树脂的组合。此外，也可以使用通过在这些材料中含有无机填料或混合玻璃纤维增强材料而得到的层间绝缘树脂。
[0119]
然后，如图12中的g所示，通过激光法或光刻法形成用于层间电连接的贯通孔(via hole)。在层间绝缘树脂161为热固性树脂的情况下，通过激光法形成贯通孔。作为激光，可以使用诸如谐波yag激光器或准分子激光器等紫外激光器或诸如二氧化碳气体激光器等红外激光器。需要说明的是，在利用激光束形成贯通孔的情况下，由于在贯通孔的底部可能残留薄树脂膜，所以要进行去污处理(desmear treatment)。在去污处理中，树脂被强碱溶胀，并且通过利用诸如铬酸或高锰酸盐水溶液等氧化剂将树脂分解并除去。此外，还可以通过等离子处理或磨料喷砂处理去除树脂。在层间绝缘树脂161为光敏树脂的情况下，通过光刻法形成贯通孔170。即，通过在用紫外线经由掩模曝光之后进行显影，形成贯通孔170。
[0120]
接着，在粗糙化处理后，对贯通孔170的壁面和层间绝缘树脂161的表面进行化学镀处理。然后，通过在经过了化学镀处理的层间绝缘树脂161的表面上进行辊压层压，粘合光敏抗蚀剂。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和显影，从而形成电镀抗蚀剂图案，其中贯通孔170的部分和配线图案的部分形成有开口。随后，电镀抗蚀剂图案的开口部分经受涂敷具有15微米厚度的电解镀铜的处理。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闪蚀刻(flash etching)去除在层间绝缘树脂上残留的化学镀层，使得形成如图12的h中所示的填充有镀铜的贯通孔170和配线图案。然后，重复类似的粗糙化配线图案和形成层间绝缘树脂162的步骤。
[0121]
随后，如图13的i所示，以面朝上的状态安装具有晶片粘结膜(daf)290的激光驱动器200，其是通过处理厚度减小到大约30至50微米的铜触点和铜再分配层而获得的。
[0122]
然后，如图13的j所示，通过辊压层压或层压将层间绝缘树脂163热压粘合。
[0123]
接下来，如图13的k和图14的l所示，进行与上述类似的贯通孔处理、去污处理、粗糙化处理、化学镀处理和电解电镀处理。需要注意的是，用于激光驱动器200的铜触点的浅贯通孔171的处理和位于下一层的深贯通孔172的处理与去污处理和粗糙化处理是同时进行的。
[0124]
此处，浅贯通孔171为通过镀铜填充的被填充通孔。通孔的尺寸和深度均约为20至30微米。此外，触点(land)直径的大小约为60至80微米。
[0125]
另一方面，深贯通孔172是通常所谓的共形通孔(conformal via)，其中仅在通孔的外部施加镀铜。通孔的尺寸和深度均约为80至150微米。此外，触点直径的大小约为150至200微米。需要说明的是，深贯通孔172最好从激光驱动器200的外形起隔着大约100微米的绝缘树脂布置。
[0126]
接下来，如图14的m所示，通过辊压层压或层压将与上述类似的层间绝缘树脂热压粘合。此时，共形通孔内部填充有层间绝缘树脂。然后，进行与上述类似的贯通孔处理、去污处理、粗糙化处理、化学镀处理和电解电镀处理。
[0127]
随后，如图14的n所示，通过从可剥除铜箔130的载体铜箔131与极薄铜箔132之间的界面进行剥离，分离支撑板110。
[0128]
然后，如图15的o所示，通过使用硫酸-双氧水基的软蚀刻去除极薄铜箔132和电镀
基底导电层，这能够获得露出配线图案的内装有组件的基板。
[0129]
接下来，如图15中的p所示，在露出的配线图案上印刷阻焊剂180，阻焊剂180的图案在配线图案的焊盘部处具有开口。需要说明的是，阻焊剂180可以通过使用薄膜型的辊涂机形成。然后，在阻焊剂180的开口的焊盘部处形成3微米以上的化学镀ni，并在其上形成0.03微米以上的化学镀au。化学镀au可以形成为1微米以上。此外，可以在其上预涂焊料。或者，可在阻焊剂180的开口处形成3微米以上的电解镀ni，并在其上形成0.5微米以上的电解镀au。此外，除金属镀层外，还可在阻焊剂180的开口处形成有机防锈膜。
[0130]
此外，作为连接端子，可以通过印刷和涂敷焊膏在用于外部连接的触点上安装焊料的bga(球栅阵列)。此外，作为连接端子，可以使用铜芯球、铜柱凸块、焊盘网格阵列(lga)等。
[0131]
半导体激光器300、光电二极管400和无源组件500安装在如上所述地制造的基板100的表面上，并且附接侧壁600、扩散板700和屏蔽件650。通常，在以集成基板的形式进行加工之后，通过切片机等对外形进行加工以分离成单独的个体。
[0132]
需要说明的是，虽然在上述过程中说明了使用可剥除铜箔130和支撑板110的示例，但也可以使用覆铜板(ccl)代替。此外，作为将组件装入到基板中的制造方法，可以使用在基板中形成空腔并安装组件的方法。
[0133]
如上所述，根据本技术的实施方式，在具有减小的配线电感的发光单元11中设置有屏蔽件650，使得能够防止从激光驱动器200和半导体激光器300生成的不必要的辐射到外部的泄漏。因此，能够减少对外围组件的噪声的影响。另外，通过阻断来自外部的不必要的辐射，能够提高信号质量并且能够实现具有更少噪声的波形。另外，发光单元11内产生的热量通过屏蔽件650被扩散至发光单元11的整个表面，使得能够促进放热。
[0134]
《2.变型例》
[0135]
[第一变型例]
[0136]
图16是用于图示根据本技术的实施方式的第一变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0137]
在上述实施方式中，屏蔽件650与基板100的侧表面上的半通孔接触，但是在第一变型例中，屏蔽件650与基板100的侧表面上的内层配线的露出部接触。因此，屏蔽件650被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。经由导电浆料651与基板100的侧表面接触的屏蔽件650如上述实施方式中的相同。
[0138]
[第二变型例]
[0139]
图17是用于图示根据本技术的实施方式的第二变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0140]
在上述实施方式中，屏蔽件650与基板100的侧表面接触，但是在第二变型例中，屏蔽件650被附接至发光单元11的母板50。母板50包括接地端子52，并且屏蔽件650经由导电浆料652连接至接地端子52。于是，屏蔽件650被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0141]
应当注意的是，在本例中，作为导电浆料652的替代，可以使用诸如焊料、acf(各向异性导电膜)等其它导电材料。另外，作为用于母板50的中继部的中介层(interposer)30可以设置在母板50上，并且屏蔽件650可以附接至中介层30。
[0142]
[第三变型例]
[0143]
图18是用于图示根据本技术的实施方式的第三变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0144]
在上述实施方式中，屏蔽件650与基板100的侧表面接触，但是在第三变型例中，屏蔽件650被附接至基板100的表面。基板100包括表面层触点105，并且屏蔽件650经由导电浆料653连接至表面层触点105。表面层触点105连接至接地端子，并且最终通过母板50连接至测距模块19的接地端子。因此，屏蔽件650被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0145]
[第四变型例]
[0146]
图19是用于图示根据本技术的实施方式的第四变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0147]
在上述实施方式中，假定屏蔽件650是通过拉制或通过切削金属而单独地形成的，但是在第四变型例中，假定屏蔽件660是与发光单元11一体形成的。
[0148]
第四变型例的屏蔽件660可以例如是通过溅射形成金属材料而获得的膜。另外，第四变型例的屏蔽件660可以例如在使用导电墨水作为材料的同时使用诸如喷墨、3d打印或涂敷等技术形成。
[0149]
第四变型例的屏蔽件660包围基板100并且连接至背面端子106。由于屏蔽件660是通过成膜或涂敷等形成的，所以屏蔽件660能够直接连接至背面端子106而不需要任何其它的膏料。因此，屏蔽件660被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0150]
[第五变型例]
[0151]
图20是用于图示根据本技术的实施方式的第五变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0152]
在上述第四变型例中，屏蔽件660连接至基板100的背面端子106，但是在第五变型例中，屏蔽件660连接至基板100的侧表面上的半通孔。这类似于上述实施方式的屏蔽件650。因此，屏蔽件660被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0153]
[第六变型例]
[0154]
图21是用于图示根据本技术的实施方式的第六变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0155]
在上述第五变型例中，屏蔽件660连接至基板100的侧表面上的半通孔，但是在第六变型例中，屏蔽件660连接至基板100的侧表面上的内层配线的露出部。因此，屏蔽件660被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0156]
[第七变型例]
[0157]
图22是用于图示根据本技术的实施方式的第七变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0158]
在上述第四变型例中，屏蔽件660连接至基板100的背面端子106，但是在第七变型例中，屏蔽件660连接至基板100的表面。基板100包括表面层触点105，并且屏蔽件660连接至表面层触点105。表面层触点105连接至接地端子，并且通过母板50最终连接至测距模块19的接地电平。因此，屏蔽件660被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0159]
[第八变型例]
[0160]
图23是用于图示根据本技术的实施方式的第八变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0161]
在上述第四变型例中，屏蔽件660连接至基板100的背面端子106，但是在第八变型例中，屏蔽件660附接至发光单元11的母板50。母板50包括接地端子52，并且屏蔽件660经由导电浆料652连接至接地端子52。因此，屏蔽件660被接地至测距模块19的接地电平，从而屏蔽电磁波。
[0162]
应当注意的是，在本例中，可以使用诸如焊料或acf等其它导电材料来替代导电浆料652。另外，作为用于母板50的中继部的中介层30可以设置在母板50上，并且屏蔽件660可以附接至中介层30。
[0163]
[第九变型例]
[0164]
图24是用于图示根据本技术的实施方式的第九变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0165]
在上述实施方式中，在发光单元11中设置有侧壁600，但在第九变型例中，采用的是其中省略了侧壁600的结构。在该结构中，屏蔽件650接合在扩散板700的表面上。在此例中，屏蔽件650也用作侧壁600。因此，例如，可以涂敷黑色树脂等，以使得光被屏蔽件650屏蔽。
[0166]
这种其中省略了侧壁600的结构不仅可以应用于单独地形成的屏蔽件650，也可以应用于通过成膜或涂敷等形成的屏蔽件660。能够如同上述实施方式和其它变型例那样地进行将屏蔽件650或660接地至接地电平，并且能够由此屏蔽电磁波。
[0167]
[第十变型例]
[0168]
图25示出了用于分别图示根据本技术的实施方式的第十变型例的发光单元11的图的示例的图。
[0169]
在上述实施方式和其它变型例中，屏蔽件650或660被用来屏蔽电磁波，但是在第十变型例中，基板100中的芯材(core material)被用来屏蔽电磁波。在本例中，如图25的a中示出的剖视图所示，采用具有屏蔽功能的材料作为基板100的芯层160的材料。
[0170]
作为芯层160的材料，假定是诸如金属材料等导电芯材。例如，可以采用铜芯等。然而，也可以使用陶瓷材料等。
[0171]
如图25的b中示出的芯层160的平面图所示，在芯层160中的与激光驱动器200相对应的位置处设置有孔。也即是说，在本例中，芯层160是以在基板100内的平面方向上围绕激光驱动器200的方式形成的。另外，在使用导电芯作为芯层160的材料的情况下，在芯层160中的与半导体激光器300相对应的位置处设置有通孔103。
[0172]
为了实现这样的基板100，例如，能够通过用上述的芯材替代玻璃环氧树脂基板(fr-4：阻燃型4)的一部分来形成芯层160。玻璃环氧树脂基板是以如下方式形成的：用环氧树脂浸透布状的玻璃纤维并且进行热固化处理。
[0173]
通过以这种方式布置芯层160，能够屏蔽电磁波。另外，通过使用具有高导热性的材料(散热部件)作为芯层160，激光驱动器200或半导体激光器300的散热性能够得以提升。
[0174]
[第十一变型例]
[0175]
图26是用于图示根据本技术的实施方式的第十一变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0176]
在上述第十变型例中，芯层160设置在与激光驱动器200相同的层上，但在第十一变型例中，激光驱动器200安装在芯材161上以屏蔽电磁波。
[0177]
通过以这种方式布置芯材161，能够屏蔽电磁波。另外，通过使用具有高导热性的材料(散热部件)作为芯材161，激光驱动器200或半导体激光器300的散热性能够得以提升。
[0178]
[第十二变型例]
[0179]
图27是用于图示根据本技术的实施方式的第十二变型例的发光单元11的剖视图的示例的图。
[0180]
在上述实施方式中，设想的是在无源组件500的表面上的安装，但是在第十二变型例中，无源组件501埋入在基板100内部。例如，在基板100内通过使用薄膜将电容器、电感器和电阻器等形成为图案。由此，能够实现节省发光单元11的空间。另外，能够实现配线长度的缩短和电感的减小。另外，能够通过无源组件500提高散热性。
[0181]
《3.应用例》
[0182]
[电子设备]
[0183]
图28是用于图示作为本技术的实施方式的应用例的电子设备800的系统构造示例的图。
[0184]
电子设备800是安装有根据上述实施方式的测距模块19的便携式终端。电子设备800包括摄像单元810、测距模块820、快门按钮830、电源按钮840、控制单元850、存储单元860、无线电通信单元870、显示单元880和电池890。
[0185]
摄像单元810是用于对对象进行成像的图像传感器。测距模块820是根据上述实施方式的测距模块19。
[0186]
快门按钮830是用于从电子设备800的外部提供摄像单元810中的成像时序的指令的按钮。电源按钮840是用于从电子设备800的外部提供开启/关闭电子设备800的电源的指令的按钮。
[0187]
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运行所需的数据和程序的存储器。无线通信单元870与电子设备800的外部进行无线通信。显示单元880是用于显示图像等的显示器。电池890是为电子设备800的各单元供电的电源。
[0188]
摄像单元810检测0到180度的受光量作为q1，并且检测180到360度的受光量作为q2，其中，将用于控制测距模块820的发光控制信号的特定相位(例如，上升时序)定义为0度。另外，摄像单元810检测90至270度的受光量作为q3，并且检测270至90度的受光量作为q4。控制单元850基于这些受光量q1到q4通过以下等式计算到物体的距离d，并且在显示单元880上显示距离d。
[0189]
d＝(c/4πf)
×
arctan{(q3-q4)/(q1-q2)}
[0190]
上式中的距离d的单位例如是米(m)。在上式中，c为光速，其单位例如为米每秒(m/s)。在上式中，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。在上式中，π表示圆的周长与其直径的比值。另外，f是照射光的频率，其单位例如是兆赫(mhz)。
[0191]
图29是用于图示作为本技术的实施方式的应用例的电子设备800的外部构造示例的图。
[0192]
电子设备800装在壳体801内，包括位于侧面的电源按钮840，且包括位于正面的显示单元880和快门按钮830。另外，摄像单元810和测距模块820的光学区域设置在背面。
[0193]
因此，根据使用tof的测距结果，显示单元880不仅能够显示普通拍摄图像881而且还能够显示深度图像882。
[0194]
需要说明的是，在应用例中，以智能手机等便携终端作为电子设备800的示例，但是电子设备800不限于此，而是例如可以是数码相机、游戏机、可穿戴设备等。
[0195]
需要说明的是，上述实施方式是用于体现本技术的示例，在实施方式中的各事项与权利要求中的规定本发明的各事项具有对应关系。类似地，在权利要求中规定本发明的各事项与本技术的实施方式中的被给予相同名称的各事项具有对应关系。然而，本技术不限于上述实施方式，并且可以在不脱离其主旨的情况下通过对上述实施方式应用各种修改而得以实施。
[0196]
应当注意，本说明书中描述的效果仅是示例性的而非限制性的，并且可以提供其他效果。
[0197]
应当注意的是，本技术还可以采用以下构造。
[0198]
(1)一种半导体激光驱动装置，其包括：
[0199]
内置有激光驱动器的基板；
[0200]
安装在所述基板的一个表面上的半导体激光器；
[0201]
连接配线，将所述激光驱动器与所述半导体激光器相互电连接，并且具有0.5毫微亨利以下的配线电感；以及
[0202]
屏蔽件，所述屏蔽件针对所述半导体激光器和所述激光驱动器的至少一者抑制与外部之间的电磁波的流动。
[0203]
(2)根据(1)所述的半导体激光驱动装置，
[0204]
其中，所述屏蔽件是覆盖所述半导体激光驱动装置的外周部的一部分的导电部件。
[0205]
(3)根据(2)所述的半导体激光驱动装置，
[0206]
其中，所述屏蔽件是通过拉制加工或切削加工而单独地形成的部件。
[0207]
(4)根据(2)所述的半导体激光驱动装置，
[0208]
其中，所述屏蔽件是通过成膜或涂敷而一体地形成的部件。
[0209]
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的半导体激光驱动装置，
[0210]
其中，所述屏蔽件连接至所述基板的接地电平。
[0211]
(6)根据(5)所述的半导体激光驱动装置，还包括：
[0212]
连接部件，其用于建立所述屏蔽件与所述基板的所述接地电平之间的连接。
[0213]
(7)根据(5)所述的半导体激光驱动装置，
[0214]
其中，所述屏蔽件直接连接至所述基板的所述接地电平。
[0215]
(8)根据(5)所述的半导体激光驱动装置，
[0216]
其中，所述屏蔽件经由所述基板的侧表面上的配线连接至所述基板的所述接地电平。
[0217]
(9)根据(8)所述的半导体激光驱动装置，
[0218]
其中，所述基板的所述侧表面上的所述配线是半通孔。
[0219]
(10)根据(8)所述的半导体激光驱动装置，
[0220]
其中，所述基板的所述侧表面上的所述配线是露出的内层配线。
[0221]
(11)根据(5)所述的半导体激光驱动装置，
[0222]
其中，所述屏蔽件经由所述基板的表面上的配线连接至所述基板的所述接地电平。
[0223]
(12)根据(5)所述的半导体激光驱动装置，
[0224]
其中，所述屏蔽件经由所述基板的背面上的端子连接至所述基板的所述接地电平。
[0225]
(13)根据(1)至(4)中任一项所述的半导体激光驱动装置，还包括：
[0226]
母板，所述基板安装在所述母板上，
[0227]
其中，所述屏蔽件连接至所述母板的接地电平。
[0228]
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的半导体激光驱动装置，还包括：
[0229]
外壁，所述外壁在所述基板的所述一个表面上包围包含所述半导体激光器的区域。
[0230]
(15)根据(1)所述的半导体激光驱动装置，
[0231]
其中，所述屏蔽件是内置在所述基板中的散热部件。
[0232]
(16)根据(15)所述的半导体激光驱动装置，
[0233]
其中，所述屏蔽件是以在所述基板内的平面方向上包围所述激光驱动器的方式形成的。
[0234]
(17)根据(15)所述的半导体激光驱动装置，
[0235]
其中，所述激光驱动器安装在内置于所述基板中的所述散热部件上。
[0236]
(18)根据(1)所述的半导体激光驱动装置，
[0237]
其中，所述基板进一步内置有无源组件。
[0238]
(19)一种电子设备，其包括：
[0239]
内置有激光驱动器的基板；
[0240]
安装在所述基板的一个表面上的半导体激光器；
[0241]
连接配线，将所述激光驱动器与所述半导体激光器相互电连接，并且具有0.5毫微亨利以下的配线电感；以及
[0242]
屏蔽件，所述屏蔽件针对所述半导体激光器和所述激光驱动器的至少一者抑制与外部之间的电磁波的流动。
[0243]
(20)一种半导体激光驱动装置的制造方法，其包括：
[0244]
在支撑板的上表面上形成激光驱动器的步骤；
[0245]
通过形成所述激光驱动器的连接配线，形成内置有所述激光驱动器的基板的步骤；
[0246]
在所述基板的一个表面上安装半导体激光器，并且经由所述连接配线形成将所述激光驱动器与所述半导体激光器相互电连接的具有0.5毫微亨利以下的配线电感的连接配线的步骤；
[0247]
形成屏蔽件的步骤，所述屏蔽件针对所述半导体激光器和所述激光驱动器的至少一者抑制与外部之间的电磁波的流动。
[0248]
附图标记列表
[0249]
11:发光单元
[0250]
12:光接收单元
[0251]
13:发光控制单元
[0252]
14:测距计算单元
[0253]
19:测距模块
[0254]
21：传感器
[0255]
30：中介层
[0256]
50：母板
[0257]
100:基板
[0258]
101:连接通孔
[0259]
110:支撑板
[0260]
120:粘合性树脂层
[0261]
130:可剥除铜箔
[0262]
131:载体铜箔
[0263]
132:极薄铜箔
[0264]
140:阻焊剂
[0265]
150:配线图案
[0266]
161至163:层间绝缘树脂
[0267]
170至172:贯通孔
[0268]
180:阻焊剂
[0269]
200:激光驱动器
[0270]
210:i/o焊盘
[0271]
220:保护绝缘层
[0272]
230:表面保护膜
[0273]
240:粘结层和种子层
[0274]
250:光致抗蚀剂
[0275]
260:铜触点和铜再分配层(rdl)
[0276]
290:晶片粘结膜(daf)
[0277]
300:半导体激光器
[0278]
302:接合配线
[0279]
309:导电浆料
[0280]
400:光电二极管
[0281]
500:无源组件
[0282]
600:侧壁
[0283]
610:准直透镜
[0284]
619:微透镜阵列
[0285]
620:第一光学元件
[0286]
622:准直透镜
[0287]
650,660:屏蔽件
[0288]
651,652:导电浆料
[0289]
710:衍射元件
[0290]
720:第二光学元件
[0291]
800:电子设备
[0292]
801:壳体
[0293]
810:摄像单元
[0294]
820:测距模块
[0295]
830:快门按钮
[0296]
840:电源按钮
[0297]
850:控制单元
[0298]
860:存储单元
[0299]
870:无线通信单元
[0300]
880:显示单元
[0301]
890:电池