一种小型化激光雷达模块的制作方法

本发明涉及激光雷达，特别是涉及一种小型化激光雷达模块。

背景技术：

1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。具体的，激光雷达通过向目标发射激光束(单线或多线)，然后将反射信号与发射信号比较，分析信号的折返时间(tof)或频率差(多普勒频移)，即可获得目标距离、速度等相关参数。

2、伴随智能驾驶、智能机器人技术的不断发展，激光雷达是其核心传感器，因此行业内对于激光雷达的生产成本、体积和功耗的要求也越来越高。其中，为了使激光雷达适用于各种不同场景，尤其对激光雷达的体积要求越来越高，需要一种小体积的激光雷达模块。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种组装工艺简便且兼容性良好的小型化激光雷达模块。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种小型化激光雷达模块，包括安装壳体、装设在安装壳体上的电路板以及装设在安装壳体上且与电路板电连接的激光收发组件；所述安装壳体包括用于承载电路板的电路板安装部；

4、所述电路板由至少一块硬性电路板以及至少一块与硬性电路板电连接的柔性电连接件构成；所述电路板为具有一端开口的弯折结构且卡设于电路板安装部上。

5、一方面，这样的电路板结构紧凑，有利于减小其体积，使其适用于各种不同场景，兼容性良好。另一方面，与现有技术采用插针实现电连接时需要对位组装相比，简化了组装工艺，有利于降低生产成本；还解决了在长期使用过程中发生接触不良等可靠性差的问题，所述激光雷达模块的结构稳定性良好，保障所述激光雷达模块能够长期正常运行。

6、进一步地，所述电路板包括设置在电路板安装部上表面的第一pcb板、设置在电路板安装部下表面且与第一pcb板相对设置的第二pcb板以及至少一块用于连接第一pcb板与第二pcb板的第一柔性电路板。第一柔性电路板可弯折，以使得第一pcb板与第二pcb板相对设置，能够节省电路板占用的空间，同时也有利于其他部件的布置；并且，第一pcb板设置于电路板安装部的上表面，第二pcb板设置于电路板安装部的下表面，还有利于降低二者之间的电磁干扰。

7、较佳的，所述第一pcb板、第二pcb板以及第一柔性电路板为一体成型。生产中，电路板可以实现一体来料。

8、较佳的，所述电路板的截面形状与电路板安装部的截面形状相匹配；所述第一柔性电路板与电路板安装部远离开口的一端部紧密贴合。节省电路板占用的空间，有利于其他部件的布置；便于工作人员将电路板卡设到电路板安装部上，有利于简化组装工艺。

9、进一步地，所述安装壳体的顶部开设有用于承载激光收发组件的第一容置腔；所述安装壳体的底部开设有第二容置腔，该第二容置腔上开设有连通第一容置腔与第二容置腔的通孔；所述激光收发组件的底部设有温度控制器；所述温度控制器与电路板电连接。

10、较佳的，所述安装壳体的底部可拆卸装设有一底板；所述安装壳体的顶部可拆卸装设有一上壳体；所述底板、安装壳体、上壳体配合形成用于容纳温度控制器、电路板以及激光收发组件的封装结构。

11、较佳的，所述底板上设有放置座，该放置座设置于第二容置腔内且位于通孔的下方；所述温度控制器装设在放置座上并穿过通孔与激光收发组件连接。

12、较佳的，所述温度控制器包括装设在放置座上且其冷端与激光收发组件的底部贴合连接的半导体制冷器以及一端与半导体制冷器连接且另一端与电路板电连接的连接件。半导体制冷器能够调控激光收发组件的温度，保障所述激光雷达模块的正常运行。

13、较佳的，所述连接件为第二柔性电路板；所述连接件包括与半导体制冷器连接且设置于电路板安装部底部的第一连接部、设置于电路板底部的第三连接部以及连接第一连接部与第三连接部的第二连接部。

14、较佳的，所述第一连接部、第二连接部以及第三连接部构成呈z字形的连接件；所述第一连接部、第二连接部以及第三连接部为一体成型。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

16、1.本发明提供的一种小型化激光雷达模块，一方面，通过设置电路板包括第一pcb板、第二pcb板以及第一柔性电路板，第一柔性电路板可弯折，以使得第一pcb板与第二pcb板相对设置，能够节省电路板占用的空间，同时也有利于其他部件的布置；所述激光雷达模块的结构紧凑，有利于减小其体积，适用于各种不同场景，兼容性良好；另一方面，通过将第一pcb板设置于电路板安装部的上表面，将第二pcb板设置于电路板安装部的下表面，有利于降低二者之间的电磁干扰；

17、2.通过设置第一pcb板、第二pcb板以及第一柔性电路板为一体成型，生产过程中，电路板可以实现一体来料；并且，与现有技术中两块pcb板采用插针实现电连接时需要进行对位组装相比，简化了组装工艺，有利于降低生产成本，还解决了在长期使用过程中发生接触不良等可靠性差的问题，所述激光雷达模块的结构稳定性良好，保障所述激光雷达模块能够长期正常运行；

18、3.通过设置温度控制器包括半导体制冷器与连接件，连接器一端与半导体制冷器连接且另一端与电路板电连接，解决了现有技术中，半导体制冷器采用两根分开的正负引线与电路板电连接时，两根分开的正负引线带来的电磁干扰问题。

技术特征：

1.一种小型化激光雷达模块，其特征在于，包括安装壳体(2)、装设在安装壳体(2)上的电路板(5)以及装设在安装壳体(2)上且与电路板(5)电连接的激光收发组件(6)；所述安装壳体(2)包括用于承载电路板(5)的电路板安装部(24)；

2.根据权利要求1所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述电路板(5)包括设置在电路板安装部(24)上表面的第一pcb板(51)、设置在电路板安装部(24)下表面且与第一pcb板(51)相对设置的第二pcb板(52)以及至少一块用于连接第一pcb板(51)与第二pcb板(52)的第一柔性电路板(53)。

3.根据权利要求2所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述第一pcb板(51)、第二pcb板(52)以及第一柔性电路板(53)为一体成型。

4.根据权利要求2所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述电路板(5)的截面形状与电路板安装部(24)的截面形状相匹配；所述第一柔性电路板(53)与电路板安装部(24)远离开口的一端部紧密贴合。

5.根据权利要求1所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述安装壳体(2)的顶部开设有用于承载激光收发组件(6)的第一容置腔(21)；所述安装壳体(2)的底部开设有第二容置腔(22)，该第二容置腔(22)上开设有连通第一容置腔(21)与第二容置腔(22)的通孔(23)；所述激光收发组件(6)的底部设有温度控制器(4)；所述温度控制器(4)与电路板(5)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述安装壳体(2)的底部可拆卸装设有一底板(1)；所述安装壳体(2)的顶部可拆卸装设有一上壳体(3)；所述底板(1)、安装壳体(2)、上壳体(3)配合形成用于容纳温度控制器(4)、电路板(5)以及激光收发组件(6)的封装结构。

7.根据权利要求6所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述底板(1)上设有放置座(11)，该放置座(11)设置于第二容置腔(22)内且位于通孔(23)的下方；所述温度控制器(4)装设在放置座(11)上并穿过通孔(23)与激光收发组件(6)连接。

8.根据权利要求7所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述温度控制器(4)包括装设在放置座(11)上且其冷端与激光收发组件(6)的底部贴合连接的半导体制冷器(41)以及一端与半导体制冷器(41)连接且另一端与电路板(5)电连接的连接件(42)。

9.根据权利要求8所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述连接件(42)为第二柔性电路板；所述连接件(42)包括与半导体制冷器(41)连接且设置于电路板安装部(24)底部的第一连接部(421)、设置于电路板(5)底部的第三连接部(423)以及连接第一连接部(421)与第三连接部(423)的第二连接部(422)。

10.根据权利要求9所述的一种小型化激光雷达模块，其特征在于，所述第一连接部(421)、第二连接部(422)以及第三连接部(423)构成呈z字形的连接件(42)；所述第一连接部(421)、第二连接部(422)以及第三连接部(423)为一体成型。

技术总结
本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种小型化激光雷达模块。一种小型化激光雷达模块，包括安装壳体、装设在安装壳体上的电路板以及装设在安装壳体上且与电路板电连接的激光收发组件；所述安装壳体包括用于承载电路板的电路板安装部；所述电路板由至少一块硬性电路板以及至少一块与硬性电路板电连接的柔性电连接件构成；所述电路板为具有一端开口的弯折结构且卡设于电路板安装部上。本发明提供的一种小型化激光雷达模块的结构紧凑且结构稳定性良好，组装工艺简单，体积小，应用于整体系统时兼容性良好。

技术研发人员：秦重阳,冯先文,王智仁
受保护的技术使用者：东莞云晖光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16