KR100799614B1 - Mems module package having heat spreading function - Google Patents

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KR100799614B1
KR100799614B1 KR1020060046103A KR20060046103A KR100799614B1 KR 100799614 B1 KR100799614 B1 KR 100799614B1 KR 1020060046103 A KR1020060046103 A KR 1020060046103A KR 20060046103 A KR20060046103 A KR 20060046103A KR 100799614 B1 KR100799614 B1 KR 100799614B1
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황영남
이영규
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Abstract

하부 기판; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; 및 상기 하부 기판을 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지가 제시된다. 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 효과적인 방열구조를 통하여 각 소자에서 발생한 열을 방출할 수 있는 효과가 있다. Lower substrate; A MEMS device mounted on the lower substrate; A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; And an external optical module package that combines the lower substrate with the external light module package that emits predetermined light to the MEMS device and processes the reflected light, and includes a thermally conductive material formed of a thermally conductive material. Is presented. The MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention has an effect of dissipating heat generated in each device through an effective heat dissipation structure.

멤스, 광 변조기, 방열, 열 전도성 물질. MEMS, light modulator, heat dissipation, thermally conductive material.

Description

열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지{Mems module package having heat spreading function}Mems module package having heat spreading function

도 1은 종래 기술에 따른 밀봉 캡을 이용한 멤스 모듈 패키지의 단면도.1 is a cross-sectional view of a MEMS module package using a sealing cap according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 모듈의 사시도. 2 is a perspective view of a diffractive optical modulator module using a piezoelectric body applicable to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 회절형 광 변조기 어레이의 평면도. 3 is a plan view of a diffractive light modulator array applicable to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 회절형 광 변조기 어레이에 의해 스크린에 이미지가 생성되는 모식도.4 is a schematic diagram of an image generated on a screen by a diffractive light modulator array applicable to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 광 변조기 모듈 패키지의 단면도. 5 is a cross-sectional view of an optical modulator module package having a heat dissipation function according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 광 변조기 모듈 패키지의 단면도.6 is a cross-sectional view of an optical modulator module package having a heat dissipation function according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 광 변조기 모듈 패키지의 단면도.7 is a cross-sectional view of an optical modulator module package having a heat dissipation function according to a third preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

510: 하부 기판 520: 제1 접착제 510: lower substrate 520: first adhesive

530: 밀봉 캡 540: 광 변조기 530: sealing cap 540: light modulator

550(1), 550(2): 드라이버 IC 560(1), 560(2): 제2 접착제 550 (1), 550 (2): Driver IC 560 (1), 560 (2): Second Adhesive

570: 인쇄회로기판 580: 제3 접착제 570: printed circuit board 580: third adhesive

585: 페시베이션(passivation) 층 590(1), 590(2): UV 본드 585: passivation layer 590 (1), 590 (2): UV bond

505(1), 505(2): 열 전도성 물질 575(1), 575(2): 홀더505 (1), 505 (2): thermally conductive material 575 (1), 575 (2): holder

본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 특히 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a MEMS module package having a heat dissipation function and a method of manufacturing the same.

멤스(MEMS : Micro Electro Mechanical System)는 반도체 제조기술을 이용해 실리콘 기판 위에 3차원의 구조물을 형성하는 기술이다. 이러한 멤스의 응용 분야는 매우 다양하며, 예를 들면, 차량용 각종 센서, 잉크젯 프린터 헤드, HDD 자기헤드 및 소형화 및 고기능화가 급진전되고 있는 휴대형 통신기기 등을 들 수 있다. 멤스 소자는 기계적인 동작을 하기 위해서 기판상에서 요동 가능하도록 부상된 부분을 가진다. 이하에서는 멤스 구조물 중 광 변조기를 중심으로 설명한다. 광 변조기는 광섬유 또는 광주파수대(光周波數帶)의 자유공간을 전송매체로 하는 경우에 송신기에서 신호를 빛에 싣는(광변조) 회로 또는 장치이다. 광 변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 홀로그램 등의 분야에 사용되며, 현재 이를 이용한 표시장치의 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. MEMS (Micro Electro Mechanical System) is a technology that forms three-dimensional structures on silicon substrates using semiconductor manufacturing technology. The fields of application of MEMS are very diverse, and examples thereof include various sensors for vehicles, inkjet printer heads, HDD magnetic heads, and portable communication devices that are rapidly progressing in miniaturization and high functionality. The MEMS element has an injured portion on the substrate so as to be mechanically operated. Hereinafter, a description will be given of the optical modulator in the MEMS structure. An optical modulator is a circuit or device that transmits a signal to light (optical modulation) in a transmitter when the optical medium or free space of an optical frequency band is used as a transmission medium. Optical modulators are used in the fields of optical memory, optical display, printer, optical interconnection, hologram, etc., and researches on the development of display devices using the same are being actively conducted.

광 변조기 소자는 크게 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식과 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식으로 나뉘며, 또한 간접 방식은 정전기 방식과 압전 방식으로 나뉠 수 있다. 여기서, 광 변조기 소자는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. 따라서 반사 표면부와 반사형 리본에서 반사된 광이 회절하여 신호에 상응하는 광을 출사하게 된다. The optical modulator element is largely divided into a direct method of directly controlling the on / off of light and an indirect method using reflection and diffraction, and the indirect method may be divided into an electrostatic method and a piezoelectric method. Here, the optical modulator element comprises a plurality of regularly spaced deformable reflective ribbons having reflective surface portions and suspended above the substrate. Therefore, the light reflected from the reflective surface and the reflective ribbon is diffracted to emit light corresponding to the signal.

도 1은 종래 기술에 따른 밀봉 캡을 이용한 멤스 모듈 패키지의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 하부 기판(110), 제1 접착제(120), 밀봉 캡(130), 멤스 소자(140), 드라이버 IC(150(1), 150(2)), 제2 접착제(160(1), 160(2)), 인쇄회로기판(170), 제3 접착제(180), 페시베이션 층(185)을 포함하는 멤스 모듈 패키지가 및 UV 본드(190(1), 190(2)) 및 홀더(175(1), 175(2))를 통해 광원(193), 소정의 렌즈를 구비한 렌즈계(195) 및 폴리곤 미러(197)를 포함하는 광 모듈 패키지의 일측에 부착된다. 1 is a cross-sectional view of a MEMS module package using a sealing cap according to the prior art. Referring to FIG. 1, the lower substrate 110, the first adhesive 120, the sealing cap 130, the MEMS element 140, the driver ICs 150 (1, 150 (2)), and the second adhesive 160 (1), 160 (2), MEMS module packages comprising printed circuit board 170, third adhesive 180, passivation layer 185 and UV bonds 190 (1), 190 (2) And a holder 175 (1) and 175 (2) to attach to one side of an optical module package including a light source 193, a lens system 195 with a predetermined lens, and a polygon mirror 197.

하부 기판(110)은 멤스 소자(140)로 입사되는 입사광, 멤스 소자(140)로부터 출사되는 반사 및 회절광을 투과하는 역할을 한다. 제1 접착제(120), 제2 접착제(160(1), 160(2)) 및 제3 접착제(180)는 각각 밀봉 캡(130)과 하부 기판(110), 멤스 소자(140) 및 드라이버 IC(150(1), 150(2))와 하부 기판(110), 인쇄회로기 판(170)과 밀봉 캡(130)을 접착한다. 광 모듈 패키지의 광원(193)에서 출사된 광은 소정의 렌즈계(195)를 경유하여 멤스 소자(140)에서 반사 및 회절되고, 폴리곤 미러(197)에 의해 스캔되어 출사된다. The lower substrate 110 transmits incident light incident to the MEMS element 140 and reflected and diffracted light emitted from the MEMS element 140. The first adhesive 120, the second adhesive 160 (1, 160 (2), and the third adhesive 180 are each sealed cap 130, lower substrate 110, MEMS element 140, and driver IC. 150 (1), 150 (2), the lower substrate 110, the printed circuit board 170, and the sealing cap 130 are bonded to each other. The light emitted from the light source 193 of the optical module package is reflected and diffracted by the MEMS element 140 via the predetermined lens system 195, and is scanned by the polygon mirror 197 and emitted.

현재, 종래 기술에 따른 멤스 소자(140)와 같은 마이크로 미러 어레이 모듈(Micro Mirror Array Module)의 실링(Sealing) 시 발생하는 불량률을 줄이고 신뢰성 및 작업성을 개선하기 위하여 밀봉 캡(130)을 이용한 캡 실링(Cap Sealing)의 방법이 사용된다. 즉 밀봉 캡(130)을 이용하여 실링함으로써 습기의 침투를 줄여 소자의 성능을 향상하였다. 하지만 발열이 되는 부분을 밀폐하는 구조가 됨으로 해서 열방출이 어려워지는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 열방출의 어려움은 광 변조기의 구동에 직간접적인 작동 불량을 초래할 수 있는 문제점이 있으므로, 이를 해결하기 위한 방열구조가 필요하다.Currently, the cap using the sealing cap 130 to reduce the failure rate and improve the reliability and workability generated during sealing of the micro mirror array module (Micro Mirror Array Module) such as the MEMS device 140 according to the prior art The method of cap sealing is used. That is, by sealing using the sealing cap 130 to reduce the penetration of moisture to improve the performance of the device. However, due to the structure that seals the portion to generate heat may cause a problem that the heat release becomes difficult. Since the difficulty of heat dissipation may cause a direct or indirect operation failure in driving the optical modulator, a heat dissipation structure is required to solve this problem.

본 발명은 효과적인 방열구조를 통하여 각 소자에서 발생한 열을 방출할 수 있는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공한다. The present invention provides a MEMS module package having a heat dissipation function capable of dissipating heat generated in each device through an effective heat dissipation structure.

또한, 본 발명은 열 전도성 물질을 이용하여 발생한 열을 방열할 수 있는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공한다.In addition, the present invention provides a MEMS module package having a heat dissipation function capable of dissipating heat generated using a thermally conductive material.

또한, 본 발명은 방열 구조를 다양하게 형성하여 소자에서 발생한 열을 효과적으로 방열할 수 있는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공한다. In addition, the present invention provides a MEMS module package having a heat dissipation function that can effectively dissipate heat generated in the device by variously forming a heat dissipation structure.

또한, 본 발명은 액상의 열 전도성 물질을 이용함으로써 제조 공정이 단순한 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공한다. In addition, the present invention provides a MEMS module package having a simple heat dissipation function by using a liquid thermally conductive material.

또한, 본 발명은 각 소자에서 발생한 열을 열 전도성 물질과 결합한 방열판을 통하여 방출할 수 있는 구조를 가지는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공한다. In addition, the present invention provides a MEMS module package having a heat dissipation function having a structure capable of dissipating heat generated in each device through a heat sink combined with a thermally conductive material.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; 및 상기 하부 기판을 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공할 수 있다.According to an aspect of the invention, the lower substrate; A MEMS device mounted on the lower substrate; A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; And an external optical module package that combines the lower substrate with the external light module package that emits predetermined light to the MEMS device and processes the reflected light, and includes a thermally conductive material formed of a thermally conductive material. Can be provided.

여기서, 상기 열 전도성 물질은 열 페이스트(thermal paste) 또는 열 패드(thermal pad)일 수 있다. Here, the thermally conductive material may be a thermal paste or a thermal pad.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; 상기 하부 기판을 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 제1 열 전도성 물질; 상기 밀봉 캡을 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 케이스; 및 상기 케이스와 상기 밀봉 캡을 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 제2 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공할 수 있다.According to another aspect of the invention, the lower substrate; A MEMS device mounted on the lower substrate; A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; A first thermally conductive material coupled to the lower substrate with an external optical module package that emits predetermined light to the MEMS device and then processes reflected light; A case having a groove accommodating the sealing cap and coupled to the lower substrate; And a heat dissipation function that combines the case and the sealing cap and includes a second heat conductive material formed of a heat conductive material.

여기서, 상기 케이스는 금속으로 형성될 수 있다. Here, the case may be formed of a metal.

여기서, 상기 제2 열 전도성 물질은 액상에서 응고된 에폭시 수지 또는 그리스(Grease)일 수 있다. Here, the second thermally conductive material may be a solidified epoxy resin or grease.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; 상기 하부 기판과 일면의 일부분이 본딩 물질에 의해 결합하며, 타면이 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지의 일측에 결합하는 홀더; 및 상기 본딩 물질의 측면에서 상기 하부 기판과 상기 홀더 사이에 위치하며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 제공할 수 있다.Further, according to another aspect of the invention, the lower substrate; A MEMS device mounted on the lower substrate; A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; A holder coupled to a portion of one surface of the lower substrate by a bonding material, and the other surface of the holder coupled to one side of an external optical module package for processing reflected light after emitting predetermined light to the MEMS device; And a thermally conductive material positioned between the lower substrate and the holder at a side of the bonding material, the thermally conductive material being formed of a thermally conductive material.

여기서, 상기 본딩 물질은 UV 본드일 수 있다. Here, the bonding material may be a UV bond.

여기서, 상기 외부 광 모듈 패키지에 결합하는 상기 홀더의 일면은 핀 형태일 수 있다. Here, one surface of the holder coupled to the external optical module package may have a pin shape.

여기서, 상기 열 전도성 물질은 액상에서 응고된 에폭시 수지 또는 그리스(Grease)일 수 있다. Here, the thermally conductive material may be a solidified epoxy resin or grease.

여기서, 상기 하부 기판은 투명한 재질로 형성될 수 있다. Here, the lower substrate may be formed of a transparent material.

여기서, 상기 밀봉 캡 상에 위치하며, 상기 드라이버 IC에 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다. The printed circuit board may further include a printed circuit board positioned on the sealing cap and transmitting an electrical signal to the driver IC.

여기서, 상기 하부 기판 하에 위치하며, 상기 드라이버 IC에 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다. The printed circuit board may further include a printed circuit board positioned under the lower substrate and transmitting an electrical signal to the driver IC.

여기서, 상기 멤스 소자는 상기 드라이버 IC로부터 수신한 구동신호에 상응하여 변조된 광을 반사 및 회절하는 광 변조기일 수 있다. Here, the MEMS device may be an optical modulator that reflects and diffracts light modulated according to the driving signal received from the driver IC.

이하, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명에 적용되는 광 변조기에 대해서 먼저 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Reference numerals will be omitted and duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Prior to describing the preferred embodiments of the present invention in detail, the light modulator applied to the present invention will be described first.

광 변조기는 크게 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식과 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식으로 나뉘며, 또한 간접 방식은 정전기 방식과 압전 방식으로 나뉠 수 있다. 여기서, 광 변조기는 구동되는 방식에 상관없이 본 발명에 적용이 가능하다. 예를 들면, 미국특허번호 제5,311,360 호에 개시된 정전 구동 방식 격자 광 변조기는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. 절연층이 실리콘 기판상에 증착된다. 다음으로, 희생 이산화실리콘 막 및 질화실리콘 막의 증착 공정이 후속한다. Optical modulators are largely divided into a direct method of directly controlling the on / off of light and an indirect method using reflection and diffraction, and the indirect method may be divided into an electrostatic method and a piezoelectric method. Herein, the optical modulator is applicable to the present invention regardless of the manner in which the optical modulator is driven. For example, the electrostatically driven grating light modulator disclosed in US Pat. No. 5,311,360 includes a plurality of uniformly spaced deformable reflective ribbons having reflective surface portions and suspended above a substrate. An insulating layer is deposited on the silicon substrate. Next, the deposition process of the sacrificial silicon dioxide film and the silicon nitride film is followed.

질화물 막은 리본으로부터 패터닝되고 이산화실리콘층의 일부가 에칭되어 리본이 질화물 프레임에 의해 산화물 스페이서층상에 유지되도록 한다. 단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 변조기는 리본의 두께와 산화물 스페이서의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다. The nitride film is patterned from the ribbon and a portion of the silicon dioxide layer is etched so that the ribbon is held on the oxide spacer layer by the nitride frame. To modulate light with a single wavelength [lambda] 0, the modulator is designed such that the thickness of the ribbon and the thickness of the oxide spacers are [lambda] 0/4.

리본상의 반사 표면과 기판의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 변조기의 격자 진폭은 리본 (제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본의 반사 표면)과 기판(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판 하부의 전도막) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다. 이하에서는 압전 방식의 회절형 광 변조기가 본 발명의 실시예에 적용된 경우를 중심으로 설명한다.The lattice amplitude of this modulator, defined by the vertical distance d between the reflective surface on the ribbon and the reflective surface of the substrate, is the conduction of the ribbon (reflective surface of the ribbon serving as the first electrode) and the substrate (substrate serving as the second electrode). Film). Hereinafter, a case in which a piezoelectric diffraction type optical modulator is applied to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 적용 가능한 간접 광 변조기 중 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 소자에 포함되는 마이크로 미러의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 기 판(210), 절연층(220), 희생층(230), 리본 구조물(240) 및 압전체(250)를 포함하는 광 변조기(100)가 도시되어 있다. 2 is a perspective view of a micromirror included in a diffractive light modulator element using a piezoelectric element among indirect light modulators applicable to the present invention. Referring to FIG. 2, an optical modulator 100 including a substrate 210, an insulating layer 220, a sacrificial layer 230, a ribbon structure 240, and a piezoelectric material 250 is illustrated.

기판(210)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(220)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착되며, 희생층으로 사용되는 물질을 식각하는 에천트(여기서 에천트는 식각 가스 또는 식각 용액임)에 대해서 선택비가 높은 물질로 형성된다. 여기서 절연층(220)은 입사광을 반사하기 위해 반사층(220(a))이 도포될 수 있다. The substrate 210 is a commonly used semiconductor substrate, and the insulating layer 220 is deposited as an etch stop layer, and an etchant for etching a material used as a sacrificial layer, where the etchant is an etching gas or an etching solution. Solution). The insulating layer 220 may be coated with a reflective layer 220 (a) to reflect incident light.

희생층(230)은 리본 구조물(240)이 절연층(220)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(240)을 지지하고, 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다. The sacrificial layer 230 supports the ribbon structure 240 at both sides such that the ribbon structure 240 is spaced apart from the insulating layer 220 at regular intervals, and forms a space at the center.

리본 구조물(240)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 리본 구조물(240)의 형태는 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 또한, 압전체(250)는 상부 및 하부 전극간의 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(240)을 상하로 움직이도록 제어한다. As described above, the ribbon structure 240 causes diffraction and interference of incident light to optically modulate the signal. The shape of the ribbon structure 240 may be configured in the form of a plurality of ribbons according to the electrostatic method, or may be provided with a plurality of open holes in the center of the ribbon according to the piezoelectric method. In addition, the piezoelectric member 250 controls the ribbon structure 240 to move up and down in accordance with the degree of contraction or expansion of up and down or left and right caused by the voltage difference between the upper and lower electrodes.

예를 들면, 빛의 파장이 λ인 경우 광 변조기가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 리본 구조물(240)과 하부 반사층(220(a))이 형성된 절연층(220) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 0차 회절광(반사광)의 경우 리본 구조물(240)에서 반사된 광과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경 로차는 λ와 같아서 보강 간섭을 하여 광의 세기는 최대값을 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 세기는 상쇄 간섭에 의해 최소값을 가진다.For example, when the wavelength of light is λ, the insulating layer 220 in which the ribbon structure 240 and the lower reflective layer 220 (a) are formed in the state in which the light modulator is not deformed (no voltage is applied) is formed. The interval between is equal to λ / 2. Therefore, in the case of zero-order diffracted light (reflected light), the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 240 and the light reflected from the insulating layer 220 is equal to λ, so that constructive interference causes maximum light intensity. Here, in the case of the + 1st and -1st diffracted light, the light intensity has a minimum value due to destructive interference.

또한, 적정 전압이 압전체(250)에 인가될 때, 리본 구조물(240)과 하부 반사층(220(a))이 형성된 절연층(220) 간의 간격은 λ/4와 같게 된다. 따라서 0차 회절광의 경우 리본 구조물(240)과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 상쇄 간섭을 하여 광의 세기는 최소값을 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 보강 간섭에 의해 광의 세기는 최대값을 가진다. 이러한 간섭의 결과, 광 변조기는 반사 또는 회절광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 이상에서는, 리본 구조물(240)과 하부 반사층(220(a))이 형성된 절연층(220) 간의 간격이 λ/2인 경우를 설명하였으나, 입사광의 회절, 반사에 의해 간섭되는 세기를 조절할 수 있는 간격을 가지고 구동할 수 있는 다양한 실시예가 본 발명에 적용될 수 있음은 당연하다. In addition, when an appropriate voltage is applied to the piezoelectric member 250, the distance between the ribbon structure 240 and the insulating layer 220 on which the lower reflective layer 220 (a) is formed is equal to λ / 4. Therefore, in the case of the zero-order diffracted light, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 240 and the insulating layer 220 is equal to λ / 2, so that the interference is cancelled and the light intensity has a minimum value. Here, in the case of + 1st and -1st diffraction light, the intensity of light has a maximum value due to constructive interference. As a result of this interference, the light modulator can adjust the amount of reflected or diffracted light to carry the signal on the light. In the above, the case in which the distance between the ribbon structure 240 and the insulating layer 220 on which the lower reflective layer 220 (a) is formed is λ / 2 has been described. However, the intensity of interference caused by diffraction and reflection of incident light can be adjusted. Naturally, various embodiments capable of driving at intervals can be applied to the present invention.

도 3을 참조하면, 광 변조기는 각각 제1 픽셀(pixel #1), 제2 픽셀(pixel #2), …, 제n 픽셀(pixel #n)을 담당하는 n개의 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-n)로 구성된다. 광 변조기는 수직 주사선 또는 수평 주사선(여기서, 수직 주사선 또는 수평 주사선은 n개의 픽셀로 구성되는 것으로 가정함)의 1차원 영상에 대한 영상 정보를 담당하며, 각 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-n)는 수직 주사선 또는 수평 주사선을 구성하는 n개의 픽셀 중 어느 하나의 픽셀들을 담당한다. 따라서, 각각의 마이크로 미러에서 반사 및 회절된 광은 이후 광 스캔 장치에 의해 스크린에 2차원 영상으로 투사된다. 예를 들면, VGA 640*480 해상도의 경우 480개 의 수직 픽셀에 대해 광 스캔 장치(미도시)의 한 면에서 640번 모듈레이션을 하여 광 스캔 장치의 한 면당 화면 1 프레임이 생성된다. 여기서, 광 스캔 장치는 폴리곤 미러(Polygon Mirror), 회전바(Rotating bar) 또는 갈바노 미러(Galvano Mirror) 등이 될 수 있다.Referring to FIG. 3, the optical modulator includes a first pixel (pixel # 1), a second pixel (pixel # 2),. And n micromirrors 100-1, 100-2,..., 100-n that are responsible for the n-th pixel (pixel #n). The optical modulator is responsible for the image information of the one-dimensional image of the vertical scanning line or the horizontal scanning line (assuming that the vertical scanning line or the horizontal scanning line is composed of n pixels), and each micromirror 100-1, 100-2. , ..., 100-n) is in charge of any one of the n pixels constituting the vertical scan line or the horizontal scan line. Thus, the reflected and diffracted light in each micro mirror is then projected on the screen as a two dimensional image by the light scanning device. For example, in the case of VGA 640 * 480 resolution, 640 modulations are performed on one side of an optical scanning device (not shown) for 480 vertical pixels, thereby generating one frame per screen of the optical scanning device. The optical scanning device may be a polygon mirror, a rotating bar, a galvano mirror, or the like.

도 4를 참조하면, n개의 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-n)가 수직으로 배열된 경우 광 스캔 장치에 의해 스크린(400)에 수평으로 스캔되어 생성된 화면(410-1, 410-2, 410-3, 410-4, …, 410-(n-3), 410-(n-2), 410-(n-1), 410-n)이 도시된다. 여기서, 스캔 방향은 왼쪽에서 오른쪽 방향(화살표 방향)으로 도시되어 있으나, 그 역 방향으로도 영상이 스캔될 수 있음은 자명하다.Referring to FIG. 4, when n micro mirrors 100-1, 100-2,..., 100-n are arranged vertically, a screen 410 generated by scanning the screen 400 horizontally by an optical scanning device. -1, 410-2, 410-3, 410-4, ..., 410- (n-3), 410- (n-2), 410- (n-1), 410-n) are shown. Here, the scanning direction is shown in a left to right direction (arrow direction), but it is obvious that the image can be scanned in the reverse direction.

이상에서 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지에 사용되는 광 변조기를 일반적으로 도시한 측면도, 평면도를 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지를 구체적인 실시예를 기준으로 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 실시예는 크게 3가지로 구분되는데, 이하에서 차례대로 설명한다. In the above description, a side view and a plan view of an optical modulator generally used in a MEMS module package having a heat dissipation function have been described. Hereinafter, the MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The description will be based on an example. Embodiments according to the present invention are largely divided into three, which will be described in turn below.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 하부 기판(510), 제1 접착제(520), 밀봉 캡(530), 광 변조기(540), 드라이버 IC(550(1), 550(2)), 제2 접착제(560(1), 560(2)), 인쇄회로기판(570), 제3 접착제(580), 페시베이션 층(585)을 포함하는 멤 스 모듈 패키지가 및 UV 본드(590(1), 590(2)), 열 전도성 물질(505(1), 505(2)) 및 홀더(575(1), 575(2))를 통해 광 모듈 패키지(미도시)의 일측에 부착된다. 5 is a cross-sectional view of a MEMS module package having a heat dissipation function according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the lower substrate 510, the first adhesive 520, the sealing cap 530, the light modulator 540, the driver ICs 550 (1, 550 (2)), and the second adhesive 560 (1), 560 (2), MEMS module package including printed circuit board 570, third adhesive 580, passivation layer 585 and UV bond 590 (1), 590 (2) ), Through thermally conductive materials 505 (1), 505 (2), and holders 575 (1), 575 (2) to one side of an optical module package (not shown).

하부 기판(510)은 광 변조기(540)로 입사되는 입사광, 광 변조기(540)로부터 출사되는 반사 및 회절광을 투과하는 역할을 한다. 따라서 하부 기판(510)은 투명한 재질, 예를 들면, 유리로 형성될 수도 있고, 또는 광 변조기(540)가 실장되는 부분에 소정의 홀이 형성되어 입사광, 반사 및 회절광을 투과할 수 있다. 제1 접착제(520), 제2 접착제(560(1), 560(2)) 및 제3 접착제(580)는 각각 밀봉 캡(530)과 하부 기판(510), 광 변조기(540) 및 드라이버 IC(550(1), 550(2))와 하부 기판(510), 인쇄회로기판(570)과 밀봉 캡(530)을 접착한다. 여기서, 밀봉 캡(530)의 재질은 금속이 될 수 있으며, 예를 들면, 인바(Invar), 코바(Covar), 은, 구리 등이 될 수 있다. 여기서, 밀봉 캡(530)의 재료가 코바(Kovar) 또는 인바(Invar)인 경우 이러한 코바(Kovar) 또는 인바(Invar)는 열팽창 계수가 비교적 작기 때문에 광 변조기(540)의 열팽창 계수와 동일 또는 유사할 수 있다. 여기서 밀봉 캡(530)의 열팽창계수는 코바 5.86ppm/℃, 인바가 1.3ppm/℃ 이다.The lower substrate 510 transmits incident light incident to the light modulator 540 and reflected and diffracted light emitted from the light modulator 540. Accordingly, the lower substrate 510 may be formed of a transparent material, for example, glass, or a predetermined hole may be formed in a portion where the light modulator 540 is mounted to transmit incident light, reflected light, and diffracted light. The first adhesive 520, the second adhesive 560 (1), 560 (2), and the third adhesive 580 are each sealed cap 530, lower substrate 510, light modulator 540, and driver IC. 550 (1) and 550 (2), the lower substrate 510, the printed circuit board 570, and the sealing cap 530 are adhered to each other. Here, the material of the sealing cap 530 may be a metal, for example, Invar (Covar), silver, copper, and the like. Here, when the material of the sealing cap 530 is Kovar or Invar, the Kovar or Invar has the same or similar thermal expansion coefficient as that of the optical modulator 540 because the thermal expansion coefficient is relatively small. can do. Herein, the thermal expansion coefficient of the sealing cap 530 is 5.86 ppm / 占 폚 and Invar is 1.3 ppm / 占 폚.

제2 접착제(560(1), 560(2))는 다양한 물질이 될 수 있으며, 예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF) 또는 이방성 도전 페이스트(ACP)가 될 수 있다. 이 경우, 하나의 제2 접착제(560(1))로 드라이버 IC(550(1))와 광 변조기(540)를 하부 기판(510)에 결합할 수 있다. 또한, 제2 접착제(560(1), 560(2))는 밀봉 캡(530)과 하부 기판(510)이 서로 접합되는 부분을 밀봉하는 접착제로서, 예를 들면, 에폭시 수지와 같은 몰딩 수지가 될 수 있다. The second adhesives 560 (1) and 560 (2) may be various materials, for example, an anisotropic conductive film (ACF) or an anisotropic conductive paste (ACP). In this case, the driver IC 550 (1) and the optical modulator 540 may be coupled to the lower substrate 510 using one second adhesive 560 (1). In addition, the second adhesives 560 (1) and 560 (2) are adhesives for sealing portions where the sealing cap 530 and the lower substrate 510 are bonded to each other. For example, a molding resin such as an epoxy resin may be used. Can be.

인쇄회로기판(570)은 드라이브 IC(550(1), 550(2))에 광 변조기(540)를 구동할 수 있는 전기적 신호를 전달하는 역할을 한다. 여기서, 인쇄회로기판(570)은 밀봉 캡(530)의 상부 또는 하부 기판(510)의 하부에 적층될 수 있다. 인쇄회로기판(570)이 하부 기판(510)의 하부에 위치하는 경우 인쇄회로기판(570)은 광 변조기(540)가 실장되는 부분에 소정의 홀이 형성되어 입사광, 반사 및 회절광을 투과할 수 있다. 페시베이션 층(585)은 본 발명의 실시예에 따른 멤스 모듈 패키지를 보호하면서 또한, 인쇄회로기판(570)와 하부 기판(510)간에 전기적으로 연결될 수 있는 도선을 구비함으로써, 인쇄회로기판(570)에 들어온 전기적 신호를 하부 기판(510)을 통해서 드라이버 IC(550(1))와 광 변조기(540)에 전달할 수도 있다. The printed circuit board 570 transmits an electrical signal capable of driving the optical modulator 540 to the drive ICs 550 (1) and 550 (2). Here, the printed circuit board 570 may be stacked below the upper or lower substrate 510 of the sealing cap 530. When the printed circuit board 570 is positioned below the lower substrate 510, a predetermined hole is formed in a portion where the light modulator 540 is mounted to transmit incident light, reflected light, and diffracted light. Can be. The passivation layer 585 protects the MEMS module package according to the embodiment of the present invention, and also includes a conductive line that can be electrically connected between the printed circuit board 570 and the lower substrate 510, thereby providing a printed circuit board 570. ) May be transmitted to the driver IC 550 (1) and the optical modulator 540 through the lower substrate 510.

UV 본드(590(1), 590(2))는 본딩 물질의 일예로서, 하부 기판(510)이 광 모듈 패키지의 일측에 부착된 홀더(575(1), 575(2))에 결합되도록 하며, 광 모듈 패키지에서 출사된 광이 미리 설정된 위치로 반사 및 회절될 수 있도록 움직일 수 있도록 하여 튜닝 공정이 수행될 수 있도록 한다. 따라서, UV 본드(590(1), 590(2))는 광 모듈 패키지의 일측에 부착된 홀더(575(1), 575(2))의 일면의 일부분에서 하부 기판(510)과 결합할 수 있다. 이러한 기능을 수행하는 물질이라면, UV 본드(590(1), 590(2)) 이외의 물질도 본 발명에 적용될 수 있음은 당연하다. 예를 들면, 본딩 형태로서, 본딩 패드 또는 본딩 페이스트 등 다양한 물질이 사용될 수 있다. UV bonds 590 (1) and 590 (2) are examples of bonding materials, such that the lower substrate 510 is coupled to holders 575 (1) and 575 (2) attached to one side of the optical module package. In addition, the light emitted from the optical module package can be moved to be reflected and diffracted to a predetermined position so that the tuning process can be performed. Thus, the UV bonds 590 (1) and 590 (2) can engage the lower substrate 510 at a portion of one side of the holder 575 (1) and 575 (2) attached to one side of the optical module package. have. Of course, any material other than the UV bonds 590 (1) and 590 (2) may be applied to the present invention as long as the material performs this function. For example, as the bonding form, various materials such as a bonding pad or a bonding paste may be used.

열 전도성 물질(Thermal Interface Materials)(505(1), 505(2))은 본 발명의 실시예에 따른 멤스 모듈 패키지에서 발생하는 열을 하부 기판(510)을 통해서 방출 하는 기능을 수행한다. 즉, 열 전도성 물질(505(1), 505(2))은 하부 기판(510)을 광 변조기(540)에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된다. 따라서, 멤스 모듈 패키지에서 발생하는 열을 하부 기판(510)을 통해서 외부로 또는 외부 광 모듈 패키지로 방출할 수 있다. 여기서, 열 전도성 물질(505(1), 505(2))은 열 테이프(Thermal Tapes)와 같은 열 전도성 접착 필름(Thermal Conductive Adhesive Film) 이나 열 패드(thermal pad)가 될 수 있다. 이 경우 별도의 UV 본드(590(1), 590(2)) 대신 열 전도성 물질(505(1), 505(2))이 부착됨으로써, 제조 공정을 단순하게 할 수 있는 장점이 있다. 다른 실시예에 의하면, 열 전도성 물질(505(1), 505(2))은 열 전도성 접착제(Thermal Conductive Adhesive 또는 Thermal Conductive Compound)가 될 수 있으며, 그 종류로는 열 페이스트(thermal paste) 또는 열 그리스(Thermal Grease)가 될 수 있다. 이 경우 열 전도성 물질(505(1), 505(2))은 액상의 물질로서 하부 기판(510)과 홀더(575(1), 575(2)) 사이에 주입되어 응고됨으로써 열 전도 기능을 수행할 수 있다. 액상 물질을 주입함으로써 열 전도성 물질(505(1), 505(2)) 형성 공정이 간단하게 될 수 있는 장점이 있다. 여기서, 일반적으로 공기의 열전도도(W/mK)는 0.03정도, 일반 접착용 에폭시나 그리스의 경우는 열전도도가 0.2~1 정도로 낮으나, 열 전도성 물질(505(1), 505(2))은 발열이 생기는 물질과 열 방출 물질(Heat Sink나 Heat Spreader) 사이를 접착하는 역할 뿐아니라 열원으로부터 열을 전달시키는 역할을 하고 열전도도가 일반 접착용 물질보다 높다(종류에 따라 다양하지만 2~7정도로 형성됨)The thermal interface materials 505 (1) and 505 (2) discharge heat generated from the MEMS module package according to the embodiment of the present invention through the lower substrate 510. That is, the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) combine the lower substrate 510 with an external optical module package that emits predetermined light to the light modulator 540 and then processes reflected light. It is formed of a thermally conductive material. Therefore, heat generated in the MEMS module package may be emitted to the outside or to the external optical module package through the lower substrate 510. Here, the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) may be thermal conductive adhesive films or thermal pads such as thermal tapes. In this case, instead of the separate UV bonds 590 (1) and 590 (2), the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) are attached, thereby simplifying the manufacturing process. According to another embodiment, the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) may be thermally conductive adhesives or thermally conductive compounds, such as thermal paste or thermal It could be Grease. In this case, the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) are liquid materials and are injected and solidified between the lower substrate 510 and the holders 575 (1) and 575 (2) to perform a heat conduction function. can do. Injecting the liquid material has an advantage that the process of forming the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) can be simplified. Here, in general, the thermal conductivity (W / mK) of air is about 0.03, and in the case of general adhesive epoxy or grease, the thermal conductivity is about 0.2 to 1, but the thermally conductive materials 505 (1) and 505 (2) are In addition to bonding between heat-generating material and heat releasing material (Heat Sink or Heat Spreader), it also serves to transfer heat from the heat source and has higher thermal conductivity than general adhesive materials (2 ~ 7 depending on the type). Formed)

이러한, 멤스 모듈 패키지는 다음과 같은 단계를 거쳐서 제조된다. 즉, 하부 기판(510) 상에 광 변조기(540)를 실장하고, 광 변조기(540)를 구동하는 드라이버 IC(550(1), 550(2))를 광 변조기(540) 주변에서 하부 기판(510) 상에 실장한다. 이후 소정의 홈이 형성된 밀봉 캡(530)이 광 변조기(540) 및 드라이버 IC(550(1), 550(2))를 수용하도록 하부 기판(510)에 결합하고, 밀봉 캡(530)의 상부에 인쇄회로기판(570)을 결합한 후 패키지 보호를 위해 페시베이션 층(585)을 형성한다. 이후, 형성된 패키지를 UV 본드(590(1), 590(2))를 이용하여 광 모듈 패키지(미도시)의 일측에 부착된 홀더(575(1), 575(2))에 결합시키고, 액상의 열 전도성 물질(505(1), 505(2))을 하부 기판(510)과 홀더(575(1), 575(2)) 사이에 주입하여 응고시킴으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 멤스 모듈 패키지를 제조할 수 있다. The MEMS module package is manufactured through the following steps. That is, the optical modulator 540 is mounted on the lower substrate 510, and the driver ICs 550 (1) and 550 (2) for driving the optical modulator 540 are disposed around the optical modulator 540. 510. Thereafter, a predetermined grooved sealing cap 530 is coupled to the lower substrate 510 to receive the optical modulator 540 and the driver ICs 550 (1) and 550 (2), and an upper portion of the sealing cap 530. After bonding the printed circuit board 570 to the passivation layer 585 is formed to protect the package. Thereafter, the formed package is bonded to holders 575 (1) and 575 (2) attached to one side of an optical module package (not shown) by using UV bonds 590 (1) and 590 (2), MEMS module according to an embodiment of the present invention by injecting and solidifying a thermally conductive material (505 (1), 505 (2)) between the lower substrate 510 and the holders (575 (1), 575 (2)) The package can be manufactured.

또한, 광 모듈 패키지는 광원(미도시), 제어부(미도시), 렌즈(미도시), 폴리곤 미러(미도시)를 포함할 수 있으며, 광원에서 출사된 광은 소정의 광로를 거쳐서 외부 스크린(미도시)이 출사된다. 이하에서, 광 모듈 패키지가 광 변조기를 이용한 모바일 프로젝터에 이용되는 경우를 중심으로 설명한다. In addition, the optical module package may include a light source (not shown), a controller (not shown), a lens (not shown), and a polygon mirror (not shown), and the light emitted from the light source may pass through an external screen through a predetermined optical path. Not shown). Hereinafter, a case where the optical module package is used in a mobile projector using an optical modulator will be described.

광원은 광 변조기(540)에 의해 반사 및 회절된 레이저빔을 발생하는 장치이다. 여기서, 광원은 수직 방향으로 동시에 레이저빔을 발생하며, 이러한 레이저빔은 회전하는 폴리곤 미러에 의해 2차원 영상을 구현한다. 다른 실시예에 의하면, 광원은 레이저나 레이저 다이오드로 구현될 수 있으며, 이러한 광원은 제어부의 구동 제어에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 레이저 빔을 발생한다. The light source is a device that generates the laser beam reflected and diffracted by the light modulator 540. Here, the light source simultaneously generates a laser beam in a vertical direction, and the laser beam implements a 2D image by a rotating polygon mirror. According to another embodiment, the light source may be implemented by a laser or a laser diode, and the light source is turned on / off according to the driving control of the controller to generate a laser beam.

제어부는 광원의 온/오프 제어, 폴리곤 미러의 구동 제어, 광 변조기 제어를 수행한다. 렌즈는 광원으로부터 발생되는 레이저빔을 폴리곤 미러의 회전축 방향으로 집속시킨다. The controller performs on / off control of the light source, drive control of the polygon mirror, and light modulator control. The lens focuses the laser beam generated from the light source in the direction of the axis of rotation of the polygon mirror.

폴리곤 미러는 제어부의 구동 제어에 따라 온/오프되며, 구동시 미리 설정된 회전 속도로 일정하게 회전한다. 이러한 폴리곤 미러는 다각형으로 구현되어 있어 회전시 각 면을 통해 입사되는 빔을 반사시킨다. The polygon mirror is turned on / off according to the driving control of the controller, and rotates at a predetermined rotation speed during driving. Such a polygon mirror is implemented as a polygon to reflect a beam incident through each face during rotation.

폴리곤 미러는 일방향 또는 양방향으로 회전할 수 있는 모터(미도시)를 구비하고 있으며, 이 모터에 의해 회전하면서 렌즈를 통해 주사되는 빔을 스크린 방향으로 반사하게 된다.The polygon mirror has a motor (not shown) capable of rotating in one direction or in both directions, and reflects the beam scanned through the lens in the direction of the screen while rotating by the motor.

도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 광 변조기 모듈 패키지의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 하부 기판(610), 제1 접착제(620), 밀봉 캡(630), 광 변조기(640), 드라이버 IC(650(1), 650(2)), 제2 접착제(660(1), 660(2)), 인쇄회로기판(670), 제3 접착제(680), 페시베이션 층(685)을 포함하는 멤스 모듈 패키지가 및 UV 본드(690(1), 690(2)), 열 전도성 물질(605(1), 605(2)) 및 홀더(675(1), 675(2))를 통해 광 모듈 패키지의 일측에 부착된다. 상술한 제1 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 6 is a cross-sectional view of an optical modulator module package having a heat dissipation function according to a second preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the lower substrate 610, the first adhesive 620, the sealing cap 630, the light modulator 640, the driver ICs 650 (1, 650 (2)), and the second adhesive 660. (1), 660 (2)) MEMS module package including printed circuit board 670, third adhesive 680, passivation layer 685 and UV bond 690 (1), 690 (2) ), Thermally conductive materials 605 (1), 605 (2), and holders 675 (1), 675 (2) to one side of the optical module package. The differences from the first embodiment described above will be mainly described.

광 모듈 패키지의 일측에 부착된 홀더(675(1), 675(2))가 방열판의 기능을 수행하기 위한 형상을 가질 수 있다. 즉, 홀더(675(1), 675(2))의 형태는 핀 타입(Fin type)이며, 여기서, 핀 타입(Fin type)은 복수의 홀 또는 돌출부를 구비한 형태이다. 예를 들면, 일측면에서 바라볼 때 홀더(675(1), 675(2))의 형상은 복수 의 굴곡부를 가질 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 일측면에서 바라볼 때는 복수의 홀 또는 돌출부가 도시되지 않으나, 평면에서 바라보는 경우 복수의 홀이 형성될 수도 있다. 이러한 형상을 통해서 외부 공기 등과 접하는 면적이 커질 수 있으므로, 홀더(675(1), 675(2))는 하부 기판(610)으로부터 전달된 열을 효율적으로 방출할 수 있는 장점이 있다. Holders 675 (1) and 675 (2) attached to one side of the optical module package may have a shape for performing a function of a heat sink. That is, the holders 675 (1) and 675 (2) have a fin type, where the fin type has a plurality of holes or protrusions. For example, when viewed from one side, the shape of the holders 675 (1) and 675 (2) may have a plurality of bent portions. According to another embodiment, a plurality of holes or protrusions are not shown when viewed from one side, but a plurality of holes may be formed when viewed from a plane. Since the area in contact with the outside air and the like can be increased through the shape, the holders 675 (1) and 675 (2) have an advantage of efficiently dissipating heat transferred from the lower substrate 610.

도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 열 방출 기능을 가진 광 변조기 모듈 패키지의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 하부 기판(710), 제1 접착제(720), 밀봉 캡(730), 광 변조기(740), 드라이버 IC(750(1), 750(2)), 제2 접착제(760(1), 760(2)), 인쇄회로기판(770), 제3 접착제(780), 페시베이션 층(785), 케이스(787) 및 제2 열 전도성 물질(787)을 포함하는 멤스 모듈 패키지가 및 UV 본드(790(1), 790(2)), 제1 열 전도성 물질(705(1), 705(2)) 및 홀더(775(1), 775(2))를 통해 광 모듈 패키지의 일측에 부착된다. 상술한 제1 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.7 is a cross-sectional view of an optical modulator module package having a heat dissipation function according to a third preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the lower substrate 710, the first adhesive 720, the sealing cap 730, the light modulator 740, the driver ICs 750 (1) and 750 (2), and the second adhesive 760. MEMS module package comprising (1), 760 (2), printed circuit board 770, third adhesive 780, passivation layer 785, case 787, and second thermally conductive material 787 Optical module package via temporary and UV bonds 790 (1), 790 (2), first thermally conductive material 705 (1), 705 (2) and holders 775 (1), 775 (2) It is attached to one side of the. The differences from the first embodiment described above will be mainly described.

케이스(787)는 밀봉 캡(730)을 수용하는 홈이 형성되며 하부 기판(710)과 결합하는 구조를 가진다. 케이스(787)는 금속으로 형성될 수 있으며, 열 전달 기능이 좋은 물질이 될 수 있다. 제1 열 전도성 물질(705(1), 705(2))은 상술한 바와 같이 일측에서 광 모듈 패키지의 일측에 부착된 홀더(775(1), 775(2))와 하부 기판(710) 간에 열 전달을 수행하며, 제2 열 전도성 물질(787)은 타측에서 밀봉 캡(730)을 수용하는 홈이 형성되며 하부 기판(710)과 결합된 케이스(787) 간에 열 전달을 수행 한다. 따라서, 제2 열 전도성 물질(787)은 하부 기판(710)으로부터 받은 열을 케이스(787)로 전달함으로써, 전체적으로 멤스 모듈 패키지에서 발생한 열을 다방면으로 방출할 수 있도록 한다. The case 787 is formed with a groove for accommodating the sealing cap 730 and has a structure for engaging with the lower substrate 710. The case 787 may be formed of a metal, and may be a material having a good heat transfer function. As described above, the first thermally conductive materials 705 (1) and 705 (2) may be disposed between the lower substrate 710 and the holders 775 (1) and 775 (2) attached to one side of the optical module package at one side. The heat transfer is performed, and the second heat conductive material 787 is formed with a groove for receiving the sealing cap 730 at the other side and performs heat transfer between the case 787 coupled with the lower substrate 710. Accordingly, the second thermally conductive material 787 transfers heat received from the lower substrate 710 to the case 787, thereby allowing the heat generated from the MEMS module package to be released in various ways.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 효과적인 방열구조를 통하여 각 소자에서 발생한 열을 방출할 수 있는 효과가 있다. As described above, the MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention has an effect of dissipating heat generated in each device through an effective heat dissipation structure.

또한, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 열 전도성 물질을 이용하여 발생한 열을 방열할 수 있는 효과가 있다.In addition, the MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention has an effect of dissipating heat generated using a thermally conductive material.

또한, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 방열 구조를 다양하게 형성하여 소자에서 발생한 열을 효과적으로 방열할 수 있는 효과가 있다. In addition, the MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention has an effect of effectively dissipating heat generated in the device by forming a variety of heat dissipation structure.

또한, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 액상의 열 전도성 물질을 이용함으로써 제조 공정이 단순한 효과가 있다. In addition, the MEMS module package having a heat release function according to the present invention has a simple manufacturing process by using a liquid thermally conductive material.

또한, 본 발명에 따른 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지는 각 소자에서 발생한 열을 열 전도성 물질과 결합한 방열판을 통하여 방출할 수 있는 효과가 있다.In addition, the MEMS module package having a heat dissipation function according to the present invention has an effect of dissipating heat generated in each device through a heat sink combined with a thermally conductive material.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention and equivalents thereof described in the claims below It will be understood that various modifications and changes can be made.

Claims (13)

하부 기판;Lower substrate; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; A MEMS device mounted on the lower substrate; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC;A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; 및A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; And 상기 하부 기판을 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The MEMS module package having a heat dissipation function comprising a thermally conductive material formed of a thermally conductive material, for coupling the lower substrate with an external optical module package that emits predetermined light to the MEMS device and then processes reflected light. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 열 전도성 물질은 열 페이스트(thermal paste) 또는 열 패드(thermal pad)인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.And the thermally conductive material is a thermal paste or a thermal pad. 하부 기판;Lower substrate; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; A MEMS device mounted on the lower substrate; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC;A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡; A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; 상기 하부 기판을 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지와 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 제1 열 전도성 물질;A first thermally conductive material coupled to the lower substrate with an external optical module package that emits predetermined light to the MEMS device and then processes reflected light; 상기 밀봉 캡을 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 케이스; 및A case having a groove accommodating the sealing cap and coupled to the lower substrate; And 상기 케이스와 상기 밀봉 캡을 결합시키며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 제2 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.A MEMS module package having a heat dissipation function for coupling the case and the sealing cap and including a second thermally conductive material formed of a thermally conductive material. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 케이스는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The casing module package having a heat release function, characterized in that the case is formed of a metal. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 제2 열 전도성 물질은 액상에서 응고된 에폭시 수지 또는 그리 스(Grease)인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The second thermally conductive material is a MEMS module package having a heat release function, characterized in that the solidified epoxy resin or grease (Grease) in the liquid phase. 하부 기판;Lower substrate; 상기 하부 기판 상에 실장되는 멤스 소자; A MEMS device mounted on the lower substrate; 상기 멤스 소자를 구동하며 상기 멤스 소자 주변에서 상기 하부 기판 상에 실장되는 드라이버 IC;A driver IC driving the MEMS device and mounted on the lower substrate around the MEMS device; 상기 멤스 소자 및 드라이버 IC를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 하부 기판과 결합된 밀봉 캡;A sealing cap for receiving the MEMS element and the driver IC, the sealing cap coupled to the lower substrate; 상기 하부 기판과 일면의 일부분이 본딩 물질에 의해 결합하며, 타면이 상기 멤스 소자에 소정의 광을 출사한 후 반사된 광을 처리하는 외부 광 모듈 패키지의 일측에 결합하는 홀더; 및A holder coupled to a portion of one surface of the lower substrate by a bonding material, and the other surface of the holder coupled to one side of an external optical module package for processing reflected light after emitting predetermined light to the MEMS device; And 상기 본딩 물질의 측면에서 상기 하부 기판과 상기 홀더 사이에 위치하며, 열 전도 가능한 물질로 형성된 열 전도성 물질을 포함하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.A MEMS module package having a heat dissipation function located between the lower substrate and the holder on the side of the bonding material, the thermal conductive material formed of a thermally conductive material. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 본딩 물질은 UV 본드인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The bonding material is a MEMS module package having a heat release function, characterized in that the UV bond. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 외부 광 모듈 패키지에 결합하는 상기 홀더의 일면은 핀 형태인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.One surface of the holder coupled to the external optical module package has a heat dissipation function, characterized in that the pin module shape. 제1항 또는 제6항에 있어서, The method according to claim 1 or 6, 상기 열 전도성 물질은 액상에서 응고된 에폭시 수지 또는 그리스인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The thermally conductive material is a MEMS module package having a heat release function, characterized in that the solidified epoxy resin or grease in the liquid phase. 제1항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 3 and 6, 상기 하부 기판은 투명한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The lower substrate is a MEMS module package having a heat release function, characterized in that formed of a transparent material. 제1항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 3 and 6, 상기 밀봉 캡 상에 위치하며, 상기 드라이버 IC에 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The MEMS module package having a heat dissipation function, the printed circuit board further comprising a printed circuit board positioned on the sealing cap and transmitting an electrical signal to the driver IC. 제1항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 3 and 6, 상기 하부 기판 하에 위치하며, 상기 드라이버 IC에 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지.The MEMS module package having a heat dissipation function under the lower substrate, further comprising a printed circuit board for transmitting an electrical signal to the driver IC. 제1항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 3 and 6, 상기 멤스 소자는 상기 드라이버 IC로부터 수신한 구동신호에 상응하여 변조된 광을 반사 및 회절하는 광 변조기인 것을 특징으로 하는 열 방출 기능을 가진 멤스 모듈 패키지. And the MEMS device is an optical modulator for reflecting and diffracting light modulated according to a drive signal received from the driver IC.
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