KR20010071729A - 히트 싱크 및 이것을 이용한 반도체 레이저 장치 및반도체 레이저 스택 장치 - Google Patents

히트 싱크 및 이것을 이용한 반도체 레이저 장치 및반도체 레이저 스택 장치 Download PDF

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테루오 히루마
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Abstract

반도체 레이저 스택 장치(1)는, 3개의 반도체 레이저(2a 내지 3c), 2개의 구리판(3a 및 3b), 2개의 리드판(4a 및 4b), 공급관(5), 배출관(6), 4개의 절연 부재(7a 내지 7d), 및 3개의 히트 싱크(10a 내지 10c)를 구비하여 구성된다. 여기서, 히트 싱크(10a 내지 10c)는, 상면에 공급 수로용 홈부(22)가 형성된 하측 평판 부재(12)와, 복수의 도수 구멍(38)이 형성된 중간 평판 부재(14)와, 하면에 배출 수로용 홈부(30)가 형성된 상측 평판 부재(16)를 순차 적층하고, 접촉면을 접합하여 형성된다.

Description

히트 싱크 및 이것을 이용한 반도체 레이저 장치 및 반도체 레이저 스택 장치{Heatsink, and semiconductor laser device and semiconductor laser stack using heatsink}
반도체 디바이스 등의 발열체의 방열에 이용되는 히트 싱크로서, 예를 들면 일본 특개평 8-139479호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 내부에 냉각수를 환류시키는 구조를 가지는 히트 싱크가 알려져 있다. 상기 히트 싱크는, 가압된 냉각수가 공급되는 파이프형의 공급 수로와, 냉각수를 배출하는 배출 수로와, 공급 수로에 공급된 냉각수를 배출 수로내로 분출시키는 분출 구멍을 구비하여 구성된다. 상기 분출 구멍으로부터 고압으로 분출된 냉각수는, 분출 구멍의 바로 상부에 적재된 발열체를 효율 좋게 방열시킨다.
본 발명은, 반도체 디바이스 등의 발열체의 방열에 이용되는 히트 싱크 및 이것을 이용한 반도체 레이저 장치 및 반도체 레이저 스택 장치에 관한 것이다.
도 1은 반도체 레이저 스택 장치의 사시도.
도 2a 내지 도 2c는, 히트 싱크의 분해 사시도.
도 3은, 히트 싱크를 위쪽에서 설명도.
도 4는, 히트 싱크를 측쪽에서 본 설명도.
도 5는, 중간 평판 부재의 사시도.
도 6은, 중간 평판 부재의 사시도.
도 7은, 중간 평판 부재의 사시도
도 8은, 중간 평판 부재의 사시도.
도 9a 내지 도 9c는, 히트 싱크의 분해 사시도.
도 10은, 히트 싱크를 위쪽에서 본 설명도.
도 11은, 히트 싱크를 옆쪽에서 본 설명도.
도 12a는, 세워 올림 부재의 평면도.
도 12b는, 도 12a의 I-I선을 따른 단면도.
도 12c는, 도 12a의 II-II선을 따른 단면도.
도 13a 및 도 13b는, 하측 평판 부재의 분해 사시도.
그러나, 상기 종래 기술에 따른 히트 싱크에는 이하에 나타내는 문제점이 있었다. 즉, 상기 종래 기술에 따른 히트 싱크는, 파이프형의 공급 수로를 가지기 때문에, 히트 싱크의 두께가 증가하여, 대형화되어 버린다. 상기 파이프의 직경을작게 하여 히트 싱크를 박형화하는 것도 고려되지만, 제조가 극히 어려워진다. 그래서 본 발명은, 제조가 비교적 용이하고, 박형화가 가능한 히트 싱크 및 이것을 이용한 반도체 레이저 장치 및 반도체 레이저 스택 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 히트 싱크는, 상면에 제 1 홈부가 형성된 제 1 평판형 부재와, 하면에 제 2 홈부가 형성된 제 2 평판형 부재와, 상기 제 1 평판형 부재의 상기 상면과 상기 제 2 평판형 부재의 상기 하면 사이에 설치된 구분판을 구비하고, 상기 구분판에는, 상기 제 1 홈부와 상기 구분판의 하면에 의해서 형성된 제 1 공간과, 상기 제 2 홈부와 상기 구분판의 상면에 의해서 형성된 제 2 공간을 연통하는 구멍이 설치되고, 또한 상기 제 1 공간에 유체를 공급하는 공급구와, 상기 제 2 공간으로부터 상기 유체를 배출하는 배출구를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
홈부를 설치한 제 1, 제 2 평판형 부재와 구멍을 설치한 구분판에 의해서 구성됨으로써, 박형화가 가능해진다. 또한, 홈부의 형성, 구멍의 형성이라는 비교적 간단한 공정에 의해서 제조를 할 수 있어, 즉, 제조가 비교적 용이해진다.
또한, 본 발명의 반도체 레이저 장치는, 상기 히트 싱크와, 상기 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면에 적재된 반도체 레이저를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
상기 히트 싱크를 이용함으로써, 히트 싱크의 박형화, 제조 용이화를 도모할 수 있고, 그 결과, 반도체 레이저 장치의 소형화, 제조 용이화가 가능해진다.
또한, 본 발명의 반도체 레이저 스택 장치는, 제 1, 제 2 히트 싱크와, 제 1, 제 2 반도체 레이저를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 히트 싱크는, 상기 히트 싱크이며, 상기 제 1 반도체 레이저는, 상기 제 1 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면과 상기 제 2 히트 싱크의 상기 제 1 평판형 부재의 하면에 의하여 협지되고, 상기 제 2 반도체 레이저는, 상기 제 2 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면에 적재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 히트 싱크를 이용함으로써, 히트 싱크의 박형화, 제조 용이화를 도모할 수 있고, 그 결과, 반도체 레이저 스택 장치의 소형화, 제조 용이화가 가능해진다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 발명의 반도체 레이저 장치 및 히트 싱크는, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치에 포함된다.
우선, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치의 사시도이다. 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 3개의 반도체 레이저(2a 내지 2c), 2개의 구리판(3a 및 3b), 2개의 리드판(4a 및 4b), 공급관(5), 배출관(6), 4개의 절연부재(7a 내지 7d) 및 3개의 히트 싱크(10a 내지 10c)를 구비하여 구성된다. 이하, 각 구성 요소에 대하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 도 1의 z축 양의 방향을 위, z축 음의 방향을 아래로 하여 설명한다.
반도체 레이저(2a 내지 2c)는, 소정의 방향(y축 방향)으로 배열된 복수의 레이저 출사점을 가지는 반도체 레이저이다. 반도체 레이저(2a)는, 히트 싱크(10a)의 상면(후술하는 상측 평판 부재(16)의 상면. 이하 같음)과 히트 싱크(10b)의 하면(후술하는 하측 평판 부재(12)의 하면. 이하 같음)에 의해서 협지되고, 반도체 레이저(2b)는, 히트 싱크(10b)의 상면과 히트 싱크(10c)의 하면에 의해서 협지되며, 반도체 레이저(2c)는, 히트 싱크(10c)의 상면에 적재되어 있다. 여기서, 반도체 레이저(2a 내지 2c) 각각은, 레이저 출사점의 배열 방향과 히트 싱크(10a 내지 10c)의 상면이 평행해지도록 배치되고, 또한, 반도체 레이저(2a 내지 2c) 각각의 출사면과, 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각의 측면은, 대략 동일한 평면상에 배치되어 있다.
반도체 레이저(2a)의 하면은, 구리판(3a)을 개재시켜서 리드판(4a)에 전기적으로 접속되어 있는 동시에, 반도체 레이저(2c)의 상면은, 구리판(3b)을 개재시켜 리드판(4b)에 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 리드판(4a)과 리드판(4b) 사이에 전압을 인가함으로써, 반도체 레이저(2a 내지 2c)로부터 레이저광을 출력시키는 것이 가능해진다.
공급관(5), 배출관(6)의 각각은, 히트 싱크(10a 내지 10c)를 관통하여 설치되어 있다. 더욱 상세하게는, 공급관(5)은, 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각에 형성된 공급구(44)(상세한 것은 후술)와 접속되어 있고, 배출관(6)은, 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각에 형성된 배출구(46)(상세한 것은 후술)와 접속되어 있다. 따라서, 공급관(5)으로부터 히트 싱크(10a 내지 10c)에 대하여, 냉각수 등의 유체를 공급하는 것이 가능해지고, 또한, 히트 싱크(10a 내지 10c)로부터 배출관(6)에 대하여 상기 냉각수를 배출하는 것이 가능해진다.
히트 싱크(10a)의 하면측, 히트 싱크(10a)의 상면과 히트 싱크(10b)의 하면의 틈, 히트 싱크(10b)의 상면과 히트 싱크(10c)의 하면의 틈, 히트 싱크(10c)의 상면측 각각에는, 공급관(5) 및 배출관(6)을 둘러싸도록 고무제의 절연 부재(7a,7b, 7c, 7d)가 설치되어 있다. 절연부재(7a 내지 7d)는, 각 히트 싱크간의 절연을 확보하는과 동시에, 냉각수의 누설을 방지하는 역할을 한다.
히트 싱크(10a 내지 10c)는, 이하에 나타내는 바와 같은 구성으로 되어 있다. 또한, 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각은 동일한 구성을 가지기 때문에, 이하, 히트 싱크(10a)에 대해서만 설명한다. 도 2a 내지 도 2c는, 히트 싱크(10a)의 분해 사시도, 도 3은, 히트 싱크(10a)를 위쪽에서 본 설명도, 도 4는, 히트 싱크(10a)를 옆쪽에서 본 설명도이다.
히트 싱크(10)는, 도 2a 내지 도 2c에 도시하는 바와 같이, 하측 평판 부재(12)(제 1 평판 부재), 중간 평판 부재(14)(구분판), 상측 평판 부재(16)(제 2 평판 부재)를 순차 적층하고, 접촉면을 확산 접합법, 납땜 또는 접착제를 이용하여 접합하여 형성되어 있다.
하측 평판 부재(12)는 400㎛ 정도의 두께를 가지는 구리제의 평판으로, 2개의 관통구(18, 20)를 가지고 있다. 하측 평판 부재(12)의 상면(중간 평판 부재(14)와 접촉하는 면)측에는, 깊이가 약 200㎛인 공급 수로용 홈부(22)(제 1 홈부)가 형성되어 있다. 공급 수로용 홈부(22)는, 한쪽의 단부측이 상기 관통구(18)에 이어져 있고, 다른 쪽의 단부측은 하측 평판 부재(12)의 폭방향(도 1의 y축 방향)으로 확대되어 있다. 또한, 공급 수로용 홈부(22)는, 히트 싱크(10a)내를 흐르는 냉각수의 유동 저항을 작게 하고, 오목부를 적게 하기 위해서, 코너부(22a)가 곡면 형상으로 되어 있다. 여기서, 공급 수로용 홈부(22)는, 하측 평판 부재(12)의 상면을 에칭함으로써 형성되어 있다.
상측 평판 부재(16)도 400㎛ 정도의 두께를 가지는 구리제의 평판으로, 하측 평판 부재(12)의 관통구(18, 20) 각각에 대응하는 위치에, 2개의 관통구(26, 28)를 가지고 있다. 상측 평판 부재(16)의 하면(중간 평판 부재(14)와 접촉하는 면)측에는, 깊이가 약 200㎛인 배출 수로용 홈부(30)(제 2 홈부)가 형성되어 있다. 배출 수로용 홈부(30)는, 한쪽의 단부측이 상기 관통구(28)에 연결되어 있고, 다른쪽의 단부측은 상측 평판 부재(16)의 폭방향으로 확대되어 있다. 여기서, 배출 수로용 홈부(30)의 적어도 일부는, 하측 평판 부재(12)에 형성된 공급 수로용 홈부(22)와 겹치는 부분(도 2 사선부)에 형성되어 있다. 또한, 배출 수로용 홈부(30)는, 히트 싱크(10a)내를 흐르는 냉각수의 유동 저항을 작게 하고, 오목부를 적게 하기 위해, 코너부(30a)가 곡면 형상으로 되어 있다. 여기서, 배출 수로용 홈부(30)는, 상측 평판 부재(16)의 하면을 에칭함으로써 형성되어 있다.
중간 평판 부재(14)는, 100㎛ 정도의 두께를 가지는 구리제의 평판으로, 하측 평판 부재(12)의 관통구(18, 20) 각각에 대응하는 위치에, 2개의 관통구(34, 36)를 가지고 있다. 또한, 하측 평판 부재(12)에 형성된 공급 수로용 홈부(22)와 상측 평판 부재(16)에 형성된 배출 수로용 홈부(30)의 겹치는 부분에는, 복수의 도수 구멍(38)(導水孔)이 형성되어 있다. 여기서, 도수 구멍(38)은, 중간 평판 부재(14)를 양면에서 에칭함으로써 형성되어 있다.
여기서, 특히, 상측 평판 부재(16)의 상면은, 냉각해야 할 발열체인 반도체 레이저(2a)가 탑재되는 반도체 레이저 탑재 영역(100)을 가지고 있고, 복수의 도수 구멍(38)은, 해당 반도체 레이저 탑재 영역(100)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 즉, 반도체 레이저(2a)가 거의 정사각형이기 때문에, 반도체 레이저 탑재 영역(100)은 직사각형이 되고, 복수의 도수 구멍(38)은, 이러한 직사각형의 긴쪽 방향(도 1의 y축 방향)에 대하여 일렬로 배열되어 형성되어 있다.
하측 평판 부재(12)의 상면과 중간 평판 부재(14)의 하면, 중간 평판 부재(14)의 상면과 상측 평판 부재(16)의 하면을 접합함으로써, 도 3 또는 도 4에 도시하는 바와 같이, 하측 평판 부재(12)에 형성된 공급 수로용 홈부(22)와 중간 평판 부재(14)의 하면에 의해서, 냉각수가 공급되는 공급 수로(40)(제 1 공간)가 형성되고, 마찬가지로 상측 평판 부재(16)에 형성된 배출 수로용 홈부(30)와 중간 평판 부재(14)의 상면에 의해서, 냉각수를 배출하는 배출 수로(42)(제 2 공간)가 형성된다. 여기서, 상기 도수 구멍(38)은, 공급 수로(40)에 공급된 냉각수를 배출 수로(42)로 분출시키기 때문에 충분히 작은 단면적을 가지고 있다.
하측 평판 부재(12)에 형성된 관통구(18), 중간 평판 부재(14)에 형성된 관통구(34), 상측 평판 부재(16)에 형성된 관통구(26)는 연결되어, 공급 수로(40)에 냉각수를 공급하기 위한 공급구(44)를 형성하며, 하측 평판 부재(12)에 형성된 관통구(20), 중간 평판 부재(14)에 형성된 관통구(36), 상측 편판 부재(16)에 형성된 관통구(28)는 연결되어, 배출 수로(42)로부터 냉각수를 배출하는 배출구(46)를 형성한다.
이어서, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치의 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 반도체 레이저 스택 장치(10)는, 하측 평판 부재(12), 중간 평판 부재(14) 및 상측 평판 부재(16)의 3개의 평판 부재에 의해서 히트 싱크(10a 내지10c)를 구성하고 있다. 따라서, 히트 싱크(10a 내지 10c)를 극히 얇게 구성할 수 있고, 그 결과, 반도체 레이저 스택 장치(10)를 극히 소형으로 구성할 수 있다.
또한, 히트 싱크(10a 내지 10c)는, 공급 수로용 홈부(22), 배출 수로용 홈부(30)라는 홈부의 형성 및 도수 구멍(38)이라는 구멍의 형성 등, 비교적 간단한 공정에 의해서 제조가 가능해져서, 제조가 비교적 용이하다. 그 결과, 반도체 레이저 스택 장치(10)의 제조가 비교적 용이해진다.
더욱이, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)는, 히트 싱크(10a 내지 10c)에 있어서, 도수 구멍(38)을 반도체 레이저 탑재 영역(100)에 대향하는 위치에 설치함으로써, 냉각해야 할 반도체 레이저(2a 내지 2c)를 효과적으로 냉각하는 것이 가능해진다. 그 결과, 반도체 레이저(2a 내지 2c)로부터 안정된 레이저광을 출력하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)는, 히트 싱크(10a 내지 10c)에 있어서, 복수의 도수 구멍(38)을 가지고 있다. 그 결과, 반도체 레이저(2a 내지 2c)를 균일하고 또한 광범위하게 냉각할 수 있다. 그 결과, 공간적으로 균일한 레이저광을 출력하는 것이 가능해진다.
더욱이, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)는, 히트 싱크(10a 내지 10c)의 도수 구멍(38)이, 공급 수로(40)에 공급된 냉각수를 배출 수로(42)로 분출시키기 때문에 충분히 작은 단면적을 가지고 있다. 따라서, 배출 수로(42)의 내벽에 있어서의 경계층을 깨트릴 수 있고, 반도체 레이저(2a 내지 2c)의 냉각 효율이 증가한다. 그 결과, 반도체 레이저(2a 내지 2c) 각각으로부터 더욱 안정된레이저광을 출력하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)는, 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각의 공급구(44)에 접속된 하나의 공급관(5) 및 히트 싱크(10a 내지 10c) 각각의 배출구(46)에 접속된 하나의 배출관(6)을 구비함으로써, 공급관(5)과 공급구(44)를 접속하는 다른 접속관, 또는, 배출관(6)과 배출구(46)를 접속하는 다른 접속관 등이 불필요해져서, 더욱 소형화를 도모할 수 있다.
상기 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)의 히트 싱크(10a 내지 10c)에 있어서는, 복수의 도수 구멍(38)은, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 긴쪽 방향에 대하여 일렬로 배열되어 형성되어 있지만, 이것은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 긴쪽 방향에 대하여 이열로 배열되어 형성되어 있어도 좋다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 짧은쪽 방향으로 연장되는 슬릿형의 도수 구멍(38)이, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 긴쪽 방향에 대하여 일렬로 배열되어 형성되어 있어도 좋다. 또한, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 긴쪽 방향으로 연장되는 슬릿형의 도수 구멍(38)이 도 7에 도시하는 바와 같이 1개 형성되어 있어도 좋고, 도 8에 도시하는 바와 같이 2개 배열되어 형성되어 있어도 좋다.
히트 싱크(10a)는, 도 9a 내지 도 9b의 분해 사시도에 도시되는 바와 같은 것이어도 좋다. 즉 하측 평판 부재(12) 및 상측 평판 부재(16)에 대해서는 도 2a 내지 도 2b를 이용하여 설명한 바와 같지만, 중간 평판 부재(14)에는, 해당 중간 평판 부재(14)의 일부를 U자형으로 깊이 자르고, 해당 U자형의 부분을 상측 평판부재(16)측으로 세운 세워 올림 부재(37)와, 해당 세워 올림 부재(37)를 세움으로써 형성된 구멍인 도수 구멍(38)이 복수개 형성되어 있다. 즉 도수 구멍(38)은, 공급 수로(40)에 공급된 냉각수를 배출 수로(42)내로 분출시키는 구멍이 되는 동시에, 세워 올림 부재(37)는, 도수 구멍(38)의 배출 수로(42)측의 가장자리부에 설치되어, 냉각수가 도수 구멍(38)으로부터 배출 수로(42)로 출력되는 방향을 구속하는 가이드 부재가 된다. 상기 히트 싱크(10a)에 있어서는, 공급구(44)로부터 공급 수로(40)로, 2 내지 4㎏f/㎠ 정도의 수압으로 가압된 냉각수가 공급되면, 냉각수는 공급 수로(40)내를 도수 구멍(38)을 향해 흘러서, 도수 구멍(38)을 통해서 배출 수로(42)내로 분출된다. 도수 구멍(38)으로부터 분출된 냉각수에 의해서, 반도체 레이저 탑재 영역(100)에 적재된 반도체 레이저(2a)가 방열된다. 여기서, 반도체 레이저(2a)를 도수 구멍(38)의 바로 상부에 설치할 수 없는 경우에는, 통상, 도수 구멍(38)으로부터 고압으로 분출된 냉각수를 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 바로 하부에 접촉시킬 수 없고, 방열 효율이 저하되어 버린다. 이에 대하여, 상기 구성을 취함으로써, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 반도체 레이저(2a)가 도수 구멍(38)의 바로 상부가 아닌 위치에 적재되어 있음에도 불구하고, 도수 구멍(38)으로부터 분출된 냉각수의 분출방향을, 세워 올림 부재(37)에 의해서, 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 방향으로 구속하고, 고압으로 분출된 냉각수를 반도체 레이저 탑재 영역(100)의 바로 하부에 접촉시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 방열 효과가 향상된다.
또한, 판형의 중간 평판 부재(14)의 일부를 깊숙하게 잘라 세워서 가이드 부재인 세워 올림 부재(37)를 형성함으로써, 별도 가이드 부재용의 부재 등을 제조하지 않고, 용이하게 가이드 부재를 형성할 수 있다.
또한, 가이드 부재인 세워 올림 부재(37)가 판형으로 형성되기 때문에, 반도체 레이저(2a)를 방열시킨 다음에 배출 수로(42)의 상부로부터 배출구(46)를 향하는 냉각수의 유동이 해당 세워 올림 부재(37)에 의해서 방해되는 것이 방지되고, 세워 올림 부재(37)에 기인하는 배출 수로(42)의 유동 저항을 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 방열 효율을 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 공급 수로(40)에 공급되는 냉각수의 압력이 2 내지 4 ㎏f/㎠ 정도의 고압인 것에 대하여, 세워 올림 부재(37)의 두께가 100㎛ 정도로 얇게 형성되어 있기 때문에, 공급 수로(40)에 공급된 냉각수의 수압에 따라서 세워 올림 부재(37)의 개도(開度)가 변화되어, 도수 구멍(38)의 실질적인 면적이 변화된다. 보다 구체적으로는, 냉각수의 수압이 커지면 세워 올림 부재(37)가 세워지고, 도수 구멍(38)의 실질적인 면적이 커지는 한편, 냉각수의 수압이 작아지면 세워 올림 부재(37)가 기울어지고, 도수 구멍(38)의 실질적인 면적이 작아진다. 따라서, 수압의 변화에 의거하지 않고, 냉각수의 분출 속도가 거의 일정하게 유지하게 된다. 그 결과, 수압의 변화에 의거하지 않고, 냉각수의 분출 속도를 거의 일정하게 유지할 수 있고, 반도체 레이저(2a)를 균일하게 방열시키는 것이 가능해진다.
상기 실시예에 따른 히트 싱크(10)에 있어서, 세워 올림 부재(37)는, 평탄한 판형으로 되어 있었지만, 이것은 도 12a 내지 도 12c에 도시하는 바와 같이, 단면이 V자 형상인 세워 올림 부재(37)이어도 좋다. 또한, 도 12a는, 세워 올림부재(37)의 평면도, 도 12b는, 도 12a의 I-I 선을 따른 단면도, 도 12c는, 도 12a의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다.
세워 올림 부재(37)의 단면을 V자 형상으로 함으로써, 냉각수는 세워 올림 부재(37)의 양측부로부터도 분출되어, 냉각수를 광범위하게 분출시킬 수 있음과 동시에, 반도체 레이저(2a)를 냉각한 냉각수가 배출구(46)를 향해서 흐를 때의 유동 저항을 보다 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시예에 따른 반도체 레이저 스택 장치(10)의 히트 싱크(10a)에 있어서, 하측 평판 부재(12)의 공급 수로용 홈부(22)는, 하측 평판 부재(12)의 상면을 에칭함으로써 형성되어 있지만, 이것은, 도 13a 및 도 13b에 도시하는 바와 같이, 공급 수로용 홈부(22)의 측면을 형성하는 구멍(12c)을 가지는 제 1 평판(12a)과 공급 수로용 홈부(22)의 저면을 형성하는 제 2 평판(12b)을 겹쳐 접착함으로써 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상측 평판 부재(16)에 대해서도 상기와 같이, 2장의 평판을 겹쳐 접합함으로써 형성할 수도 있다.
본 발명은, 광원으로서 이용되는 반도체 레이저 장치 및 반도체 레이저 스택 장치 및 반도체 디바이스 등의 발열체의 방열에 이용되는 히트 싱크로서 이용 가능하다.

Claims (10)

  1. 상면에 제 1 홈부가 형성된 제 1 평판형 부재와,
    하면에 제 2 홈부가 형성된 제 2 평판형 부재와,
    상기 제 2 평판형 부재의 상기 상면과 상기 제 2 평판형 부재의 상기 하면 사이에 설치된 구분판을 구비하고,
    상기 구분판에는, 상기 제 1 홈부와 상기 구분판의 하면에 의해서 형성된 제 1 공간과, 상기 제 2 홈부와 상기 구분판의 상면에 의해서 형성된 제 2 공간을 연통하는 구멍이 설치되며,
    또한, 상기 제 1 공간에 유체를 공급하는 공급구와, 상기 제 2 공간으로부터 상기 유체를 배출하는 배출구를 가지는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 평판형 부재의 상면은, 냉각해야 할 발열체를 탑재하는 발열체 탑재 영역을 가지며,
    상기 구멍은, 상기 발열체 탑재 영역에 대향하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍이 복수 개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍은, 상기 유체를 상기 제 2 공간에 분출시키기 위해 충분히 작은 단면적을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍의 상기 제 2 공간측의 가장자리부에는, 상기 유체가 상기 구멍으로부터 상기 제 2 공간으로 출력되는 방향을 구속하는 가이드 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 히트 싱크와,
    상기 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면에 배치된 반도체 레이저를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반도체 레이저는, 소정의 방향으로 배열된 복수의 레이저 출사점을 가지며,
    상기 소정의 방향이 상기 제 2 평판형 부재의 상면과 대략 평행을 이루도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  8. 제 1, 제 2 히트 싱크와, 제 1, 제 2 반도체 레이저를 구비하며,
    상기 제 1 및 제 2 히트 싱크는, 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 기재된 히트 싱크이며,
    상기 제 1 반도체 레이저는, 상기 제 1 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면과 상기 제 2 히트 싱크의 상기 제 1 평판형 부재의 하면에 의해서 협지되며,
    상기 제 2 반도체 레이저는, 상기 제 2 히트 싱크의 상기 제 2 평판형 부재의 상면에 적재되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 스택 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 2 반도체 레이저는, 소정의 방향으로 배열된 복수의 레이저 분출점을 가지고, 상기 소정의 방향이 상기 제 1 및 제 2 평판형 부재의 상면과 대략 평행을 이루도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 스택 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 히트 싱크의 상기 공급구와 상기 제 2 히트 싱크의 상기 공급구의 쌍방에 접속된 공급관과,
    상기 제 1 히트 싱크의 상기 배출구와 상기 제 2 히트 싱크의 상기 배출구의 쌍방에 접속된 배출관을 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 스택 장치.
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