KR102158785B1 - 레이저 다이오드 바 구조체 및 적층형 레이저 다이오드 바 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레이저 다이오드 바 구조체는, 히트싱크와, 상기 히트싱크의 일측 상부의 소정 위치에 배치되는 레이저 다이오드(laser diode)의 캐소드 전극과, 상기 히트싱크의 타측 상부의 소정 위치에 형성된 레이저 다이오드 바(laser diode bar)와, 상기 캐소드 전극과 상기 레이저 다이오드 바의 전극을 전기적으로 연결하는 금속 배선과, 상기 히트싱크의 양쪽 측면의 소정 위치에 각각 형성된 한쌍의 음각 고정부를 포함할 수 있다.

Description

레이저 다이오드 바 구조체 및 적층형 레이저 다이오드 바 패키지{LASER DIODE BAR STRUCTURE AND PACKAGE OF STACKED LASER DIODE BAR}

본 발명은 레이저 다이오드 바(LD; laser diode bar) 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적층 구조의 레이저 다이오드 바의 제작 공정 및 구조를 간소화할 수 있는 레이저 다이오드 바 구조체 및 적층형 레이저 다이오드 바 패키지에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 기존의 레이저 다이오드 바는 각각의 광원 부위에 전극을 연결하기 위하여 와이어를 본딩(Bonding)하는 방식으로 제작되고 있다.

예컨대, 플립칩(Flip-Chip) 방식의 레이저 다이오드 바를 제작한 후 패키징시에 캐소드(Cathode) 전극과 레이저 다이오드 바의 전극을 연결하기 위하여 와이어를 연결하는 방식이다.

이러한 방식의 종래 레이저 다이오드 바 제작 방법은 단층 구조일 경우에는 크게 문제가 되지 않지만, 상대적으로 큰 고출력의 빔을 얻기 위하여 다수의 레이저 다이오드 바를 적층 구조로 제작할 경우에는 와이어 본딩 과정이 반복적으로 추가됨에 따라 시간과 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 종래의 레이저 다이오드 바 제작 방법은 얇은 와이어를 이용하여 LD 바의 전극과 LD의 캐소드 전극을 연결하기 때문에, 레이저 다이오드 바와 LD의 캐소드 전극 사이에 와이어가 존재하는 일부의 공간이 있어서, 반복되는 적층 구조가 와이어 이상의 공간만큼 여유롭게 이격되어야 하는 공간상의 문제가 있으며, 또한 외부로부터 충격에 의해 전극 간을 연결하는 와이어의 접합이 떨어질 수 있는 위험성을 내포하고 있다.

그리고, 종래의 레이저 다이오드 바 적층 구조에서는 각 단층을 분류하여 떼어내기 힘들기 때문에, 레이저 다이오드 바와 캐소드 전극 간의 와이어 연결부위가 떨어졌을 때, 해당 부분만 적절히 조치할 수 있는 방법이 매우 어렵다는 문제가 있다.

한국공개특허 제2017-0022754호(공개일: 2017. 03. 02.)

본 발명은, 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층되는 형태의 레이저 다이오드 바 패키지를 제작할 때 소요되는 공정을 간소화할 수 있는 레이저 다이오드 바 구조체 및 적층형 레이저 다이오드 바 패키지를 제공하고자 한다.

본 발명은, 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층되는 형태의 레이저 다이오드 바 패키지에서 임의의 레이저 다이오드 바 구조체에서 문제가 발생하더라도 문제가 발생한 LD 바 구조체만을 손쉽고 용이하게 교체 대응할 수 있는 레이저 다이오드 바 구조체 및 적층형 레이저 다이오드 바 패키지를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은, 일 관점에 따라, 히트싱크와, 상기 히트싱크의 일측 상부의 소정 위치에 배치되는 레이저 다이오드(laser diode)의 캐소드 전극과, 상기 히트싱크의 타측 상부의 소정 위치에 형성된 레이저 다이오드 바(laser diode bar)와, 상기 캐소드 전극과 상기 레이저 다이오드 바의 전극을 전기적으로 연결하는 금속 배선과, 상기 히트싱크의 양쪽 측면의 소정 위치에 각각 형성된 한쌍의 음각 고정부를 포함하는 레이저 다이오드 바 구조체를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 한쌍의 음각 고정부는, 반원형 형상의 음각 홈 구조로 각각 구성될 수 있다.

본 발명은, 다른 관점에 따라, 히트싱크와, 상기 히트싱크의 일측 상부의 소정 위치에 배치되는 레이저 다이오드(laser diode)의 캐소드 전극과, 상기 히트싱크의 타측 상부의 소정 위치에 형성된 레이저 다이오드 바(laser diode bar)와, 상기 캐소드 전극과 상기 레이저 다이오드 바의 전극을 전기적으로 연결하는 금속 배선과, 상기 히트싱크의 양쪽 측면의 소정 위치에 각각 형성된 한쌍의 음각 고정부를 각각 포함하는 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 구비되며, 각 음각 고정부에 대향하는 위치에 각각 형성되어 상기 다수의 레이저 다이오드 바 구조체를 적층 형태로 홀딩하는 한쌍의 양각 홀더가 형성된 홀더 하우징을 포함하는 적층형 레이저 다이오드 바 패키지를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 한쌍의 음각 고정부는, 반원형 형상의 음각 홈 구조로 각각 구성될 수 있다.

본 발명의 상기 한쌍의 양각 홀더는, 반원형 형상의 양각 홈 구조로 각각 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층되는 형태의 레이저 다이오드 바 패키지를 제작할 때 소요되는 공정을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 레이저 다이오드 바 패키지의 제작 시간과 비용을 효과적으로 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층되는 형태의 레이저 다이오드 바 패키지에서 임의의 레이저 다이오드 바 구조체에서 문제가 발생하더라도 문제가 발생한 LD 바 구조체만을 손쉽고 용이하게 교체 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이오드 바 구조체의 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따라 제작된 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층 구조로 형성되는 예시를 보여주는 적층형 레이저 다이오드 바 패키지의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이오드 바 구조체의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 적어도 하나 이상의 레이저 다이오드(LD)(도시 생략)가 내장되는 히트 싱크(100)의 일측 상부의 소정 위치에는 레이저 다이오드의 캐소드 전극(104)들이 양각 구조로 배치(형성)될 수 있다. 도 1에 있어서, 미설명 참조번호 102는 베이스 기판을 나타낸다.

그리고, 히트싱크(100)의 타측 상부의 소정 위치에는 레이저 다이오드 바(106)가 형성(배치)될 수 있는데, 이러한 레이저 다이오드 바(106)의 전극은, 종래 방식에서와 같이 와이어 본딩 방식이 아닌, 금속 배선(108)을 통해 레이저 다이오드의 캐소드 전극(104)과 전기적으로 연결(접속)될 수 있다.

이때, 캐소드 전극(104)의 양각 구조 높이는, 예컨대 레이저 다이오드 바(106)와 인접한 단층 사이의 높이를 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.

여기에서, 본 실시예의 레이저 다이오드 바 구조체는 레이저 다이오드의 캐소드 전극(104)과 레이저 다이오드 바(106)의 전극 간의 전기적 연결을 위해, 와이어를 사용하는 종래의 방식과는 달리, 금속 배선(108)을 사용하기 때문에 내구성이 상대적으로 높을 뿐만 아니라 제작 공정이 간소화되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 히트싱크(100)의 양쪽 측면의 소정 위치에는 한쌍의 음각 고정부(110a, 110b)가 각각 형성될 수 있는데, 이러한 한쌍의 음각 고정부(110a, 110b)는, 일례로서 도 1에 도시된 바와 같이, 반원형 형상의 음각 홈 구조로 구성될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 실시예의 레이저 다이오드 바 구조체는 홀더 하우징을 통해 다수개가 상하 방향으로 적층되는 패키지 형태로 제작될 수 있다.

도 2는 본 실시예에 따라 제작된 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층 구조로 형성되는 예시를 보여주는 적층형 레이저 다이오드 바 패키지의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 적층형 레이저 다이오드 바 패키지는 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층될 수 있는 안착부(202)와 이 안착부(202)에 수직하는 형상의 홀더 하우징(204)을 포함할 수 있다.

여기에서, 적층형 레이저 다이오드 바 패키지는, 예컨대 다수의 레이저 다이오드 바가 상하 방향으로 적층되는 형상의 적층형 홀더 구조체로 정의될 수도 있다.

그리고, 홀더 하우징(204)의 양쪽 측면, 즉 각 레이저 다이오드 바 구조체의 한쌍의 음각 고정부(110a, 110b)에 대향하는 위치에는 상하 방향으로 신장되는 한쌍의 양각 홀더(206a, 206b)가 형성되어 있다.

상술한 바와 같은 구조에 있어서, 레이저 다이오드 바 구조체의 한쌍의 음각 고정부(110a, 110b)가 한쌍의 양각 홀더(206a, 206b)에 끼워 삽입되는 방식으로 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 적층 형태로 홀딩(조립)되어 적층형 레이저 다이오드 바 패키지를 구성할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 적층형 레이저 다이오드 바 패키지는, 한쌍의 음각 고정부와 한쌍의 양각 홀더를 통해 적층되는 형태로 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 조립되기 때문에, 패키지를 구성하는 다수의 레이저 다이오드 바 구조체 중 어느 하나에 문제(고장)가 발생할 경우, 해당 레이저 다이오드 바 구조체만을 교체하는 방식으로 간단하게 문제를 해소할 수 있으며, 이를 통해 적층형 레이저 다이오드 바 패키지의 유지 관리 및 보수 관련 비용을 효과적으로 절감할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 한쌍의 음각 고정부와 한쌍의 양각 홀더의 형상을 반원형 형상의 음각 홈 구조 및 양각 홈 구조로 구성하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 이해의 증진을 위한 예시적인 제시일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 반원형 형상이 아닌 다른 형태의 형상(예컨대, 삼각 형상, 사각 형상 등)으로도 제작될 수 있음은 물론이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 히트싱크
102 : 베이스 기판
104 : 캐소드 전극
106 : 레이저 다이오드 바
108 : 금속 배선
110a, 110b : 음각 고정부
202 : 안착부
204 : 홀더 하우징
206a, 206b : 양각 홀더

Claims (5)

1. 히트싱크와,
   상기 히트싱크의 일측 상부의 소정 위치에 배치되는 레이저 다이오드(laser diode)의 캐소드 전극과,
   상기 히트싱크의 타측 상부의 소정 위치에 형성된 레이저 다이오드 바(laser diode bar)와,
   상기 캐소드 전극과 상기 레이저 다이오드 바의 전극을 전기적으로 연결하는 금속 배선과,
   상기 히트싱크의 양쪽 측면의 소정 위치에 각각 형성된 한쌍의 음각 고정부를 포함하고,
   상기 캐소드 전극은 상기 히트싱크의 상부에 돌출되는 복수개의 전극을 포함하고,
   상기 금속 배선은 상기 히트싱크의 상면에 형성되어 일측이 상기 캐소드 전극의 측면과 연결되는 레이저 다이오드 바 구조체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 한쌍의 음각 고정부는,
   반원형 형상의 음각 홈 구조로 각각 구성되는
   레이저 다이오드 바 구조체.
3. 히트싱크와,
   상기 히트싱크의 일측 상부의 소정 위치에 배치되는 레이저 다이오드(laser diode)의 캐소드 전극과,
   상기 히트싱크의 타측 상부의 소정 위치에 형성된 레이저 다이오드 바(laser diode bar)와,
   상기 캐소드 전극과 상기 레이저 다이오드 바의 전극을 전기적으로 연결하는 금속 배선과,
   상기 히트싱크의 양쪽 측면의 소정 위치에 각각 형성된 한쌍의 음각 고정부
   를 각각 포함하는 다수의 레이저 다이오드 바 구조체가 구비되며,
   각 음각 고정부에 대향하는 위치에 각각 형성되어 상기 다수의 레이저 다이오드 바 구조체를 적층 형태로 홀딩하는 한쌍의 양각 홀더가 형성된 홀더 하우징을 포함하고,
   상기 캐소드 전극은 상기 히트싱크의 상부에 돌출되는 복수개의 전극을 포함하고,
   상기 금속 배선은 상기 히트싱크의 상면에 형성되어 일측이 상기 캐소드 전극의 측면과 연결되는 레이저 다이오드 바 패키지.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 한쌍의 음각 고정부는,
   반원형 형상의 음각 홈 구조로 각각 구성되는
   적층형 레이저 다이오드 바 패키지.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 한쌍의 양각 홀더는,
   반원형 형상의 양각 홈 구조로 각각 구성되는
   적층형 레이저 다이오드 바 패키지.

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