KR100789675B1 - A crystal laser diode package - Google Patents

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Abstract

A semiconductor laser diode package is provided to improve a heat radiating property by forming circulation holes at guide pieces of a heat sink to rapidly radiate the heat of a laser diode. A heat sink(11) is protruded from a stem(10) which is a metal plate. A laser diode(12) is fixed at the heat sink to irradiate a laser beam. A photo diode(13) is fixed at the upper part of the stem to sense the laser beam irradiated from the laser diode. Terminal pins(14) passing through the stem are connected to the laser diode and the photo diode respectively through wires. A ground pin(15) is fixed at the lower part of the stem. The heat sink has a vertical piece(11a) fixed at the upper part of the stem, and guide pieces(11b) bent forward at both sides of the vertical piece so as to protect the laser diode fixed at the front of the vertical piece. Circulation holes(11c) are formed at the guide pieces so as to rapidly radiate the heat of the laser diode.

Description

반도체 레이저 다이오드 패키지{a crystal laser diode package}Semiconductor laser diode package

도 1은 종래의 반도체 레이저 다이오드를 예시한 사시도,1 is a perspective view illustrating a conventional semiconductor laser diode;

도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,2 is a perspective view illustrating one embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도,3 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예를 예시한 정면도,4 is a front view illustrating one embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 예시한 사시도.5 is a perspective view illustrating another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 스템 11 : 히트싱크10: stem 11: heat sink

11a : 수직편 11b : 가이드편11a: vertical piece 11b: guide piece

11c : 유통홈 12 : 레이저 다이오드11c: Distribution Home 12: Laser Diode

13 : 포토 다이오드 14 : 단자핀13 photodiode 14 terminal pin

14a : 절연체 15 : 접지편14a: insulator 15: grounding piece

20 : 덮개 21 : 렌즈20: cover 21: lens

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스템(stem)의 상부로 돌출되는 히트싱크의 양측에 가이드편이 절곡 형성되어 레이저 다이오드를 보호하고, 레이저 다이오드가 고정된 히트싱크의 가이드편들에 유통홈들이 형성되어 방열(放熱) 효과를 높여 줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor laser diode package, and more particularly, a guide piece is bent on both sides of a heat sink protruding to an upper portion of a stem to protect the laser diode, and the guide piece of the heat sink to which the laser diode is fixed. Distribution grooves are formed in the field to relate to the invention to increase the heat dissipation effect.

일반적으로, 레이저 다이오드(Laser Diode)에서 발진되는 레이저빔은 주파수 폭이 좁고 지향성이 높기 때문에 광통신, 다중통신, 우주통신 등과 같은 여러 분야에 응용되고 있다.In general, a laser beam oscillated from a laser diode has a narrow frequency width and high directivity, and thus has been applied to various fields such as optical communication, multiple communication, and space communication.

현대에는 원거리 통신 서비스에 대한 요구가 증가함에 따라 광통신 망과 함께 레이저 다이오드의 주요한 응용 분야 중의 하나인 광디스크 즉, 컴팩트 디스크 플레이어(Compact Disk Player) 및 컴팩트 디스크 재생/기록(Compact Disk Reading/Writing System)장치에서는 저 전류 발진이 가능하고 장시간 작동할 수 있는 우수한 특성을 갖는 레이저 다이오드가 요구되고 있다.As the demand for telecommunication services increases in modern times, optical disks, such as compact disk players and compact disk reading / writing systems, are one of the main applications of laser diodes with optical networks. There is a need for a laser diode having excellent characteristics capable of low current oscillation and long operation.

이와 같은 레이저 다이오드는 반도체 패키지로 구성되어 PCB 등에 고정되는 것으로서, 종래의 반도체 레이저 다이오드 패키지는 도 1에서 도시한 바와 금속판재로 이루어진 스템(10)의 상면에 렌즈(21)가 구비된 원통형 덮개(20)가 결합되고, 스템(10)의 상부로 돌출된 히트싱크(11)에는 레이저 다이오드(12)가 고정되어 레이저빔을 照射(조사)하며, 스템(10)의 상부에는 포토 다이오드(13)가 고정되어 레이 저 다이오드(12)로부터 발산된 빔을 감지하고, 스템(10)에 관통 결합된 양측 단자핀(14)들은 레이저 다이오드(12)와 포토 다이오드(13)와 각각 와이어로 연결되며, 스템(10)의 하부에는 접지핀(15)이 고정된 구성으로 되어 있고, 덮개(20)의 내부에는 불활성기체가 주입되어 레이저 다이오드(12)가 레이저빔을 조사할 수 있도록 구성되어 있다.Such a laser diode is configured as a semiconductor package and is fixed to a PCB. The conventional semiconductor laser diode package has a cylindrical cover provided with a lens 21 on an upper surface of a stem 10 made of a metal plate as shown in FIG. 20 is coupled, the laser diode 12 is fixed to the heat sink 11 protruding to the upper portion of the stem 10 to emit a laser beam, the photodiode 13 on the top of the stem 10 Is fixed to detect the beam emitted from the laser diode 12, the both terminal pins 14 through-coupled to the stem 10 are connected to the laser diode 12 and the photodiode 13 by wires, respectively. The ground pin 15 is fixed to the lower part of the stem 10, and an inert gas is injected into the cover 20 so that the laser diode 12 can irradiate a laser beam.

그러나, 현대에는 반도체 기술의 발달로 인하여 덮개의 내부에 불활성기체를 주입하지 않더라도 레이저빔을 조사할 수 있는 레이저 다이오드들이 개발되어 있는 것이므로 덮개가 없는 레이저 다이오드 패키지의 제안이 절실히 요구되었다.However, in modern times, due to the development of semiconductor technology, laser diodes capable of irradiating a laser beam without developing an inert gas into the inside of the cover have been developed. Therefore, the proposal of a laser diode package without a cover is urgently required.

또한, 레이저 다이오드가 고정되는 히트싱크는 단순하게 육면체로 구성되어 열 방출의 효율을 높여줄 수 없었으므로 열 방출 특성이 양호한 히트싱크의 구조를 제안하게 되었다.In addition, since the heat sink to which the laser diode is fixed is simply composed of a hexahedron, it is not possible to improve the efficiency of heat dissipation. Therefore, a heat sink having good heat dissipation characteristics has been proposed.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 스템(stem)의 상부로 돌출되는 히트싱크의 양측에 가이드편이 절곡 형성되어 레이저 다이오드를 보호하고, 레이저 다이오드가 고정된 히트싱크의 가이드편들에 홈들이 형성되어 방열(放熱) 효과를 높여 줄 수 있는 반도체 레이저 다이오드 패키지를 제공함에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is that guide pieces are bent on both sides of a heat sink protruding to an upper portion of a stem to protect a laser diode, and a guide of a heat sink having a laser diode fixed thereto. It is to provide a semiconductor laser diode package that grooves are formed on the sides to increase the heat dissipation effect.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 금속판재로 이루어진 스템(10)의 상부로 돌출된 히트싱크(11)에는 레이저 다이오드(12)가 고정되어 레이저 빔을 照射(조사)하며, 스템(10)의 상부에는 포토 다이오드(13)가 고정되어 레이저 다이오드(12)로부터 발산된 레이저빔을 감지하고, 스템(10)에 관통 결합된 양측 단자핀(14)들은 레이저 다이오드(12)와 포토 다이오드(13)와 각각 와이어로 연결되며, 스템(10)의 하부에는 접지핀(15)이 고정된 반도체 레이저 다이오드 패키지에 있어서, 상기 히트싱크(11)는 스템(10)의 상부에 고정된 수직편(11a)의 양측에 가이드편(11b)들이 전방으로 절곡 형성되어 수직편(11a)의 전면에 고정된 레이저 다이오드(12)를 보호하고, 양쪽 가이드편(11b)들에는 유통홈(11c)이 형성되어 레이저 다이오드(12)에서 발생되는 열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 패키지에 의하여 달성될 수 있는 것이다.Features of the present invention for achieving the above object, the laser diode 12 is fixed to the heat sink 11 protruding to the upper portion of the stem 10 made of a metal plate to emit a laser beam, the stem The photodiode 13 is fixed to the upper portion of the 10 to sense the laser beam emitted from the laser diode 12, and both terminal pins 14 penetrated to the stem 10 are connected to the laser diode 12 and the photo. In a semiconductor laser diode package in which wires are connected to the diodes 13 and the ground pins 15 are fixed to the lower part of the stem 10, the heat sink 11 is vertically fixed to the upper part of the stem 10. Guide pieces 11b are bent forward on both sides of the piece 11a to protect the laser diode 12 fixed to the front surface of the vertical piece 11a, and the grooves 11c are provided on both guide pieces 11b. Is formed to quickly dissipate heat generated from the laser diode 12 It can be achieved by a semiconductor laser diode package characterized in that it can be exported.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings a preferred embodiment for achieving the above object is as follows.

도 2 내지는 도 4에서 도시한 바와 같이, 금속판재를 원판형으로 성형한 스템(10)의 상부에는 히트싱크(11)가 돌출 형성되어 있고, 히트싱크(11)에는 레이저 다이오드(12)가 고정되어 레이저빔을 照射(조사)할 수 있도록 되어 있다2 to 4, a heat sink 11 protrudes from an upper portion of the stem 10 in which the metal sheet is formed into a disc shape, and a laser diode 12 is fixed to the heat sink 11. The laser beam can be irradiated

상기 스템(10)의 상부에는 포토 다이오드(13)가 고정되어 레이저 다이오드(12)로부터 발산된 빔을 감지할 수 있도록 되어 있다.The photodiode 13 is fixed to the upper portion of the stem 10 to detect the beam emitted from the laser diode 12.

상기 스템(10)에 관통 결합된 양측 단자핀(14)들은 레이저 다이오드(12)와 포토 다이오드(13)와 각각 와이어로 연결되어 있고, 스템(10)의 하부에는 접지 핀(15)이 용접되어 하부로 돌출되어 있다.Both terminal pins 14 penetrately coupled to the stem 10 are connected to the laser diode 12 and the photodiode 13 by wires, and the ground pin 15 is welded to the lower part of the stem 10. It protrudes downward.

상기 양측 단자핀(14)들은 금속 스템(10)에 뚫려진 구멍을 관통한 상태에서 절연체(14a)에 의하여 절연되어 있고, 단자핀(14)들은 스템(10)의 상하부로 돌출되어 있다.The both terminal pins 14 are insulated by the insulator 14a in a state where they penetrate the holes drilled in the metal stem 10, and the terminal pins 14 protrude upward and downward from the stem 10.

이와 같은 반도체 레이저 다이오드(12)는 외부회로에서 각각의 단자핀(14)들을 통해 포토 다이오드(13)와 레이저 다이오드(12)에 베이스의 전압이 인가되면 레이저 다이오드(12)로부터 레이저빔이 조사(照射)됨과 동시에 포토 다이오드(13)는 이를 감지하고 감지된 신호(Signal)는 레이저 다이오드(12)에 인가되는 전압이 일정하도록 하는 피드백(Feed back) 신호와 레이저 다이오드(12)의 특성을 검사하는 신호로 사용된다.The semiconductor laser diode 12 is irradiated with a laser beam from the laser diode 12 when a base voltage is applied to the photodiode 13 and the laser diode 12 through respective terminal pins 14 in an external circuit. At the same time, the photodiode 13 detects this, and the detected signal is used to examine the characteristics of the feedback signal and the laser diode 12 so that the voltage applied to the laser diode 12 is constant. Used as a signal.

이때 레이저 다이오드(12)로부터 레이저빔의 조사로 인하여 발생되는 고열은 히트싱크(11)를 통해 방출된다.At this time, the high heat generated by the irradiation of the laser beam from the laser diode 12 is released through the heat sink 11.

물론, 전술한 구성으로 이루어진 반도체 레이저 다이오드 패키지는 이미 알려진 공지의 기술사상이다. 그러나, 본 발명에 있어서 가장 중요한 특징은 상기 히트싱크(11)의 구조를 개선하여 레이저 다이오드(12)를 안전하게 보호하고, 레이저 다이오드(12)에서 발산하는 고열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 한 것에 있다.Of course, the semiconductor laser diode package having the above-described configuration is a known art. However, the most important feature of the present invention is to improve the structure of the heat sink 11 to safely protect the laser diode 12 and to quickly release the high heat emitted from the laser diode 12. .

즉, 상기 히트싱크(11)는 스템(10)의 상부에 고정된 수직편(11a)의 양측에 가이드편(11b)들이 전방으로 절곡 형성된 구성으로 되어 있다.That is, the heat sink 11 has a configuration in which the guide pieces 11b are bent forward on both sides of the vertical piece 11a fixed to the upper portion of the stem 10.

상기 가이드편(11b)들은 수직편(11a)의 전면에 고정된 레이저 다이오드(12)를 보호할 수 있도록 되어 있고, 양측 가이드편(11b)들에는 유통홈(11c)이 형성되 어 있다.The guide pieces 11b are configured to protect the laser diode 12 fixed to the front surface of the vertical piece 11a, and the distribution grooves 11c are formed in both guide pieces 11b.

상기 레이저 다이오드(12)에서 발생되는 열은 유통홈(11c)을 통해 신속하게 방출된다.Heat generated in the laser diode 12 is quickly released through the distribution groove 11c.

물론, 도시한 바로는 양측 가이드편(11b)의 하부에 유통홈이 형성된 구성으로 되어 있으나 경우에 따라서는 도 5에서 도시한 바와 같이 상기 유통홈(11c)을 복수로 형성하면 방열핀의 역할을 수행할 수 있는 것이다.Of course, the bar shown in the figure is configured to have a distribution groove formed on the lower side of the guide piece (11b) in some cases, as shown in Figure 5 to form a plurality of the distribution groove (11c) serves as a heat radiation fin. You can do it.

즉, 복수의 유통홈(11c)들이 형성되면 가이드편(11b)들이 공기와 접촉되는 전체적인 면적이 넓어지는 것이므로 레이저 다이오드(12)에서 발생되는 열이 수직편(11a)을 통해 양측 가이드편(11b)들에 전달되면 유통홈(11c)들에 의하여 공기와 접촉면적이 넓은 가이드편(11b)들을 통해 신속하게 방출되어 열 방출특성으로 최대한 높여줄 수 있는 것이다.That is, when a plurality of distribution grooves 11c are formed, the entire area where the guide pieces 11b are in contact with air is widened, so that the heat generated from the laser diode 12 is guided by both side pieces 11b through the vertical pieces 11a. ) Is rapidly released through the guide pieces 11b having a wide contact area with air by the distribution grooves 11c, so as to maximize the heat dissipation characteristics.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 히트싱크(11)는 스템(10)의 상부에 고정된 수직편(11a)의 양측에 가이드편(11b)들이 절곡 형성되어 있는 것이므 로 양측 가이드편(11b)들이 수직편(11a)의 전면에 고정된 레이저 다이오드(12)를 안전하게 보호할 수 있을 뿐 아니라 양측 가이드편(11b)들에는 유통홈(11c)들이 형성되어 공기와 접촉되는 전체적인 면적이 넓어짐에 따라 방열핀의 역할을 수행할 수 있는 것이므로 레이저 다이오드(12)에서 발생되는 열이 수직편(11a)을 통해 양측 가이드편(11b)들에 전달되어 공기와 접촉면적이 넓은 가이드편(11b)들을 통해 신속하게 방출되어 열 방출특성을 최대한 높여줄 수 있는 것으로서 반도체 레이저 다이오드 패키지의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등이 이점이 있는 것이다.As described above, since the heat sink 11 according to the present invention is formed by bending the guide pieces 11b on both sides of the vertical piece 11a fixed to the upper portion of the stem 10, both side guide pieces. Not only can the 11b securely protect the laser diode 12 fixed to the front surface of the vertical piece 11a, but also the distribution grooves 11c are formed in both guide pieces 11b, so that the overall area of contact with the air is reduced. As the heat spreading fin can serve as a heat dissipation fin, heat generated from the laser diode 12 is transferred to both guide pieces 11b through the vertical pieces 11a, thereby providing a wide contact area with air. It can be quickly released through them to maximize the heat dissipation characteristics, such as to maximize the external competitiveness of the semiconductor laser diode package is an advantage.

Claims (2)

금속판재로 이루어진 스템(10)의 상부로 돌출된 히트싱크(11)에는 레이저 다이오드(12)가 고정되어 레이저빔을 照射(조사)하며, 스템(10)의 상부에는 포토 다이오드(13)가 고정되어 레이저 다이오드(12)로부터 발산된 레이저빔을 감지하고, 스템(10)에 관통 결합된 양측 단자핀(14)들은 레이저 다이오드(12)와 포토 다이오드(13)와 각각 와이어로 연결되며, 스템(10)의 하부에는 접지핀(15)이 고정된 반도체 레이저 다이오드 패키지에 있어서,The laser diode 12 is fixed to the heat sink 11 protruding to the upper part of the stem 10 made of a metal plate to emit a laser beam, and the photodiode 13 is fixed to the upper part of the stem 10. And detect the laser beam emitted from the laser diode 12, and both terminal pins 14 penetratingly coupled to the stem 10 are connected to the laser diode 12 and the photodiode 13 by wires, respectively, and the stem ( In the semiconductor laser diode package in which the ground pin 15 is fixed to the lower part of 10), 상기 히트싱크(11)는 스템(10)의 상부에 고정된 수직편(11a)의 양측에 가이드편(11b)들이 전방으로 절곡 형성되어 수직편(11a)의 전면에 고정된 레이저 다이오드(12)를 보호하고, 양쪽 가이드편(11b)들에는 유통홈(11c)이 형성되어 레이저 다이오드(12)에서 발생되는 열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 패키지.The heat sink 11 is formed by bending the guide pieces 11b forward on both sides of the vertical piece 11a fixed to the upper portion of the stem 10 and fixed to the front surface of the vertical piece 11a. And a guide groove (11c) formed on both guide pieces (11b) to quickly discharge heat generated from the laser diode (12). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드편(11b)들에 형성된 유통홈(11c)은 복수로 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 패키지.The semiconductor laser diode package, characterized in that the plurality of distribution grooves (11c) formed in the guide pieces (11b) to be formed in plurality.
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