KR20060016543A

KR20060016543A - A heat sink of a laser diode for an optical pick-up device

Info

Publication number: KR20060016543A
Application number: KR1020040065031A
Authority: KR
Inventors: 남도환; 박춘성; 이문환; 김봉기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2006-02-22

Abstract

본 발명은 레이저 다이오드와 같은 구동 발열체의 방열을 위한 히트 싱크에 관한 것으로서, 구동 발열체를 지지하도록 형성된 방열판과, 그 방열판의 적어도 일면에 소정 간격으로 나란하게 배치된 복수의 제1방열편과, 제1방열편의 사이에 경사지게 배치되어 인접한 제1방열편의 하단에 연결되도록 설치된 제2방열편을 포함하는 구성에 의해 방열 성능과 효율을 극대화할 수 있도록 개량한 히트 싱크를 제공함.The present invention relates to a heat sink for heat dissipation of a driving heating element, such as a laser diode, comprising: a heat sink configured to support the driving heating element, a plurality of first heat dissipation pieces disposed side by side at a predetermined interval on at least one surface of the heat sink, and Provided an improved heat sink to maximize the heat dissipation performance and efficiency by the configuration including a second heat dissipation element disposed inclined between the one heat dissipation piece is connected to the lower end of the adjacent first heat dissipation piece.

레이저 다이오드, 방열(판), 방열부재, 히트싱크Laser diode, heat radiation (plate), heat radiation member, heat sink

Description

Heat sinks {A heat sink of a laser diode for an optical pick-up device}

도 1은 종래의 광픽업 광원용 레이저 다이오드의 히트 싱크를 도시해 보인 개략적 사시도,1 is a schematic perspective view showing a heat sink of a laser diode for a conventional optical pickup light source,

도 2는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 히트 싱크를 개략적으로 도시해 보인 사시도.2 is a perspective view schematically showing a heat sink of a laser diode according to the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 다이오드의 히트 싱크를 개략적으로 도시해 보인 사시도.3 is a perspective view schematically showing a heat sink of a laser diode according to another embodiment of the present invention;

<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

1...레이저 다이오드(구동 발열체) Laser diode (driven heating element)

100...히트 싱크 100 ... heat sink

110...방열판 110 ... heat sink

111...제1방열편 111.The First Radiation

112...제2방열편112.The Second Radiation

본 발명은 예컨대, 광픽업의 광원으로 이용되는 레이저 다이오드와 같은 구 동 발열체의 방열을 위한 히트 싱크(Heat sink)에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink for heat dissipation of a driving heating element such as, for example, a laser diode used as a light source of an optical pickup.

통상, CD나 DVD와 같은 디스크 구동장치에는 광디스크에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업이 구비된다. 이러한 광픽업에는 신호광의 생성을 위해 광빔을 출사하는 레이저 다이오드가 광원으로 내장된다.Generally, a disc drive device such as a CD or a DVD is provided with an optical pickup for recording and / or reproducing information on an optical disc. In such an optical pickup, a laser diode that emits a light beam to generate signal light is incorporated as a light source.

주지된 바와 같이, 상기한 레이저 다이오드는 광픽업의 구동시 대략 70℃ 내지 80℃에 이르는 고온의 열을 발산하는 구동 발열체로서, 효과적인 방열대책의 미비시 광픽업 등의 제품의 성능 저하 및 수명 저하와 같은 악영향을 초래하는 요인으로 작용하므로, 소위 “히트 싱크”라고 불리우는 방열수단을 통해 구동발열을 효과적으로 방출할 수 있는 방열구조의 설계가 필수적으로 요구된다.As is well known, the above-mentioned laser diode is a driving heating element that dissipates high temperature heat of about 70 ° C to 80 ° C when driving an optical pick-up, and lowers the performance and lifespan of a product such as an optical pickup without effective heat dissipation measures. Since it acts as a factor that causes such adverse effects, it is necessary to design a heat dissipation structure that can effectively discharge the driving heat through the heat dissipation means called "heat sink".

도 1은 광픽업의 광원으로 이용되는 레이저 다이오드의 히트 싱크 전형을 예시해 보인 것으로서, 기존의 히트 싱크(10)는 도시된 바와 같이 블록형 또는 판넬형 방열판(11)의 편면에 다수의 방열그루브(12)가 소정 패턴으로 가공 배치된 형태가 전형적인 모델로 제시되고 있다.1 illustrates a typical heat sink of a laser diode used as a light source of an optical pickup, and a conventional heat sink 10 has a plurality of heat dissipation grooves on one side of a block or panel heat sink 11 as shown. The form in which 12 is processed and arranged in a predetermined pattern is shown as a typical model.

통상, 상기 방열판(11)은 광픽업의 베이스 프레임(20)이나 그와 연결되도록 설치되는 플레이트(21)에 레이저 다이오드(1)를 지지해 주기 위한 홀더의 역할과 기능을 겸할 수 있도록 성형되며, 상기 방열그루브(12)는 상기 방열판(11)의 표면적을 크게하여 공기와의 접촉면적을 늘려 줌으로써 방열효과를 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.In general, the heat sink 11 is formed so as to function as a holder for supporting the laser diode 1 on the base frame 20 of the optical pickup or a plate 21 installed to be connected thereto, The heat dissipation groove 12 is intended to increase the heat dissipation effect by increasing the surface area of the heat dissipation plate 11 to increase the contact area with air.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 히트 싱크(10)는, 상기 방열판(11)의 규격에 따라 방열그루브(12)의 폭이나 깊이 및 형성 개수의 설정이 제한되므로, 방열면 적을 무한정 확대하기에는 근본적인 한계를 가지고 있다.However, since the setting of the width, depth, and number of formations of the heat dissipation grooves 12 is limited according to the specification of the heat dissipation plate 11, the conventional heat sink 10 as described above is a fundamental limitation in expanding the heat dissipation area indefinitely. Have

따라서, 종래의 히트 싱크는 광픽업과 같이 고온 구동 발열체의 집적도가 높은 제품 세트에 대한 방열 성능과 효율이 저하되어 예컨대, 고온고열에 의한 부품 자세와 위치의 변형 및 광빔 형상의 변형 등으로 인하여 신호재생능력 저하와 같은 심각한 품질문제를 유발하는 원인으로 작용하기도 한다. Accordingly, the heat sink of the conventional heat sink has a low heat dissipation performance and efficiency for a product set having a high degree of integration of a high-temperature driving heating element, such as an optical pickup, for example, due to a deformation of a component posture and position and a light beam shape due to high temperature and high heat. It can also cause serious quality problems, such as poor regeneration.

그러므로, 최근에 이르러서는 고출력 구동 발열체의 집적 제품에 대한 효과적인 방열 대책은 물론 그러한 제품의 고온 환경하에서의 사용시에 대한 효과적인 방열 대책의 새로운 대안 제시가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, in recent years, there has been a demand for effective heat dissipation measures for integrated products of high power drive heating elements as well as new alternatives to effective heat dissipation measures for use in such high temperature environments.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 히트 싱크가 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광픽업의 레이저 다이오드와 같은 고온의 구동 발열체에 대한 방열대책을 보다 효과적으로 강구할 수 있는 히트 싱크를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems with the conventional heat sink as described above, and an object of the present invention is to more effectively take heat dissipation measures for a high temperature driving heating element such as a laser diode of an optical pickup. It is to provide a heat sink that can.

본 발명의 다른 목적은 방열 성능과 효율이 우수한 광픽업의 광원용 레이저 다이오드 조립체를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a laser diode assembly for a light source of an optical pickup having excellent heat dissipation performance and efficiency.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 히트 싱크는, 구동 발열체를 지지하도록 형성된 방열판과; 상기 방열판의 적어도 일면에 소정 간격으로 나란하게 배치된 복수의 제1방열편과; 상기 복수의 제1방열편의 사이에 경사지게 배치되어 인접한 제1방열편의 하단에 연결되도록 설치된 제2방열편;을 포함하 는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heat sink according to the present invention includes a heat sink formed to support a driving heating element; A plurality of first heat dissipation pieces disposed side by side at predetermined intervals on at least one surface of the heat sink; And a second heat dissipation piece disposed to be inclined between the plurality of first heat dissipation pieces and installed to be connected to a lower end of the adjacent first heat dissipation piece.

상기 구성을 가지는 본 발명에 의한 히트 싱크에 있어서, 상기 제1방열편과 제2방열편은 각각 상기 방열판의 방열면과 직교하는 방열면을 가지도록 띠형상으로 형성된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1방열편과 제2방열편은 상기 방열판과 서로 열전도율이 다른 재질로 형성된 것이 바람직하다.In the heat sink according to the present invention having the above structure, the first heat dissipation piece and the second heat dissipation piece are preferably formed in a band shape so as to have a heat dissipation surface orthogonal to the heat dissipation surface of the heat dissipation plate. The first heat dissipation piece and the second heat dissipation piece may be formed of a material having different thermal conductivity from the heat dissipation plate.

상기한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 광픽업 광원용 레이저 다이오드 조립체는, 레이저 다이오드와; 상기 레이저 다이오드를 지지하는 방열판과; 상기 방열판의 적어도 일면에 소정 간격으로 나란하게 배치된 복수의 제1방열편과; 상기 복수의 제1방열편의 사이에 경사지게 배치되어 인접한 제1방열편의 상단과 하단을 서로 연결하도록 설치된 제2방열편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above another object, a laser diode assembly for an optical pickup light source according to the present invention comprises: a laser diode; A heat sink for supporting the laser diode; A plurality of first heat dissipation pieces disposed side by side at predetermined intervals on at least one surface of the heat sink; And a second heat dissipation piece disposed to be inclined between the plurality of first heat dissipation pieces and installed to connect the upper end and the lower end of the adjacent first heat dissipation piece to each other.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 히트 싱크를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a heat sink according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 히트 싱크(100)는 구동 발열체로서의 레이저 다이오드(1)를 감싸도록 지지하는 방열판(110) 및 그 방열판(110)에 구비된 다수의 제1방열편(111)과 제2방열편(112)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the heat sink 100 according to the present invention includes a heat sink 110 supporting the laser diode 1 as a driving heating element and a plurality of first heat sinks 111 provided on the heat sink 110. ) And a second heat dissipation piece 112.

상기 방열판(110)은 광픽업의 베이스 프레임(미도시)이나 그와 연결되도록 설치되는 플레이트(미도시)에 레이저 다이오드(1)를 지지해 주기 위한 홀더의 역할과 기능을 겸할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 중앙부에 레이저 다이오드(1)가 삽입되는 지지홀(101)을 가지도록 예컨대, 알루미늄이나 동 및 그 합금과 같이 열전도성이 우수하다고 알려져 있는 통상의 금속재를 블록 형태나 판넬 형태로 성형 제 작한 것이다. The heat dissipation plate 110 serves to serve as a holder for supporting the laser diode 1 on a base frame (not shown) of an optical pickup or a plate (not shown) installed to be connected thereto. In order to have the support hole 101 into which the laser diode 1 is inserted in the center, for example, ordinary metal materials known to be excellent in thermal conductivity, such as aluminum, copper, and alloys thereof, are molded and manufactured in the form of blocks or panels. .

그리고, 상기 방열판(110)의 편면에는 다수의 제1방열편(111)과 제2방열편(112)을 돌출되도록 마련하여 자체 표면적을 늘려줌으로써, 공기와의 접촉 면적이 확대된 구조를 가진다. In addition, a plurality of first heat dissipation pieces 111 and second heat dissipation pieces 112 are provided on one side of the heat dissipation plate 110 to increase their surface area, thereby increasing the contact area with air.

상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 띠형상의 금속편으로서, 상기 제1방열판(111)은 상기 방열판(110)의 양측단과 나란한 상태로 소정 간격 이격되게 다수가 배치되며, 상기 제2방열편(112)은 상기 제1방열판(111)의 사이에 경사지게 배치되고 인접한 제1방열편(111)의 하단에 연결되도록 한글자음“ㅅ"자 형태로 설치된다.The first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 are band-shaped metal pieces, and the plurality of first heat dissipation plates 111 are arranged to be spaced apart at predetermined intervals in parallel with both ends of the heat dissipation plate 110. In addition, the second heat dissipation piece 112 is disposed inclined between the first heat dissipation plate 111 and is installed in a Hangul consonant “” shape to be connected to a lower end of the adjacent first heat dissipation piece 111.

본 발명에 따르면, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 레이저 다이오드(1)로부터 상기 방열판(110)에 전달되는 고온의 구동열이 전도되어 급속하게 외부로 방출될 수 있도록 유도하기 위한 것이다. According to the present invention, the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 may conduct high temperature driving heat transmitted from the laser diode 1 to the heat dissipation plate 110 to be rapidly released to the outside. It is intended to induce.

또한, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)의 배열 패턴은 방출열이 고른 분포로 분산되는 대류작용을 유도하여 레이저 다이오드(1)의 주변부에 대한 열적 영향을 최소화하기 위한 것이다. In addition, the arrangement pattern of the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 induces a convection action in which the emission heat is distributed in an even distribution to minimize the thermal effect on the periphery of the laser diode 1. will be.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 방열판(110)과 상기 제1방열편(111) 및 제2방열편(112)은 예를 들어, 다이캐스팅과 같은 정밀주조 공정 등을 이용하여 일체화된 구조로 성형 제작할 수 있다. According to one aspect of the invention, the heat dissipation plate 110 and the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 are molded into an integrated structure using a precision casting process such as die casting, for example. I can make it.

다른 한편으로는, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 압입이나 본딩 등과 같은 통상적인 부품 결합방법을 통하여 상기 방열판(110)에 개별적으로 결합 되게 설치된 구조로 제작할 수도 있다. On the other hand, the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 may be manufactured to be structured to be individually coupled to the heat dissipation plate 110 through a conventional component joining method such as pressing or bonding. .

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 상기 방열판(110)은 서로 다른 재질로 이루어지며, 특히 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)이 상기 방열판(110) 보다 높은 열전도율을 가지는 금속재로 형성된 것이 바람직하다. 이와 같은 구성은 레이저 다이오드(1)로부터 방출되는 고온의 구동열이 상기 방열판(110)에 전달되어 부분적으로 1단계의 방열작용이 진행됨과 동시에 약간의 냉각이 진행된 잔여 구동열이 상대적으로 열전도율이 높은 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)에 용이하게 전달되도록 하여 2단계의 방열작용이 순차적으로 진행되어 방열효율을 극대화시켜 주기 위한 것이다. According to another aspect of the present invention, the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 are formed of different materials from the heat dissipation plate 110, in particular, the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 111. It is preferable that the heat dissipation piece 112 is formed of a metal material having a higher thermal conductivity than the heat dissipation plate 110. In this configuration, the high-temperature driving heat emitted from the laser diode 1 is transferred to the heat sink 110 so that the heat dissipation of the first stage is partially performed, and the remaining driving heat, which is slightly cooled, is relatively high in thermal conductivity. The first heat dissipation member 111 and the second heat dissipation member 112 to be easily transmitted to the heat dissipation action of the two stages to proceed to maximize the heat dissipation efficiency.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 히트 싱크(100)의 방열작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the heat radiation action of the heat sink 100 according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

즉, 본 발명에 의한 히트 싱크(100)는 레이저 다이오드(1)로부터 발생되는 구동열이 상기 방열판(110)에 전달되어 공기와 접촉되는 표면을 통하여 부분적으로 방출되는 1단계의 방열작용이 진행된다. 그와 동시에 약간의 냉각이 진행된 잔여 구동열은 상대적으로 열전도율이 높은 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)에 전달되어 2단계의 방열작용이 순차적으로 진행된다. 이때, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 방출열이 고른 분포로 분산되는 대류작용을 유도하여 특정 부위에 집중적으로 방열되는 것을 방지해 준다. 이로써, 구동 발열체 즉, 레이저 다이오드(1)의 주변부에 대한 열적 영향을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1방열편(111)과 제2방열편(112)은 상기 방열판(110)으로부터 전달된 고온의 구동열이 보다 낮은 온도로 냉각된 상태에서 방열하게 되므로, 방열에 따른 주변 온도상승의 영향을 최대한 억제할 수 있게 된다. That is, in the heat sink 100 according to the present invention, the driving heat generated from the laser diode 1 is transferred to the heat dissipation plate 110 to partially radiate heat through a surface contacting air. . At the same time, the remaining driving heat, which has undergone some cooling, is transferred to the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 having a relatively high thermal conductivity, so that a two-stage heat dissipation action is sequentially performed. At this time, the first heat dissipation piece 111 and the second heat dissipation piece 112 induces convection action in which the heat of dissipation is distributed in an even distribution, thereby preventing the heat dissipation concentrated at a specific site. As a result, the thermal effect on the peripheral portion of the driving heating element, that is, the laser diode 1 can be minimized. In addition, since the first heat dissipation member 111 and the second heat dissipation member 112 radiate heat in a state where the high-temperature driving heat transmitted from the heat dissipation plate 110 is cooled to a lower temperature, the ambient temperature rise due to heat dissipation. The influence of the can be suppressed as much as possible.

요컨대, 본 발명에 의한 히트 싱크(100)는 공기와 접촉되는 표면적과 열의 자연대류 사이에 비례관계가 성립되는 점을 이용하여 상기한 방열판(110)에 특정한 패턴으로 형성된 제1방열편(111)과 제2방열편(112)을 가지도록 특유하게 구성함으로써 표면적의 확대에 의해 방열효과를 증폭시킬 수 있도록 구성한 것이다.In other words, the heat sink 100 according to the present invention has a proportional relation between the surface area in contact with air and the natural convection of heat, and thus the first heat dissipation piece 111 formed in a specific pattern on the heat sink 110. And the second heat dissipation piece 112 is configured so as to amplify the heat dissipation effect by expanding the surface area.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 히트 싱크에 따르면, 공기와 접촉되는 표면적의 극대화를 통해 방열 성능을 향상시킬 수 있으며, 방열판과 제 1 및 제2 방열편에 의한 2단계의 순차적인 방열작용을 통하여 방열 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the heat sink according to the present invention, the heat dissipation performance can be improved by maximizing the surface area in contact with the air, and the heat dissipation action of the two stages by the heat sink and the first and second heat dissipation pieces is performed. Through this, the heat dissipation efficiency can be improved.

그리고, 제 1 및 제2 방열편에 의해 방출열이 고른 분포로 분산되므로 방열 주변부에 대한 열적 영향을 최소화할 수 있으며, 특히 고출력 구동 발열체의 집적 제품에 대한 효과적인 방열 대책은 물론 그러한 제품의 고온 환경하에서의 사용시에 대한 방열 대책을 보다 효과적으로 강구할 수 있다. In addition, since the heat dissipation is evenly distributed by the first and second heat dissipation pieces, thermal effects on the heat dissipation periphery can be minimized. The heat dissipation countermeasure against use under the following conditions can be taken more effectively.

이상에서는 본 발명에 의한 히트 싱크가 비록 레이저 다이오드에 적용된 경우의 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명에 의한 히트 싱크가 적용될 수 있는 구동 발열체는 레이저 다이오드에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 LED 광원, 구동모터, 반도체칩 등과 같이 방열구조를 필요로 하는 통상적인 다양한 형태의 구동 발열체에도 유효하게 적용될 수 있음은 물론이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the heat sink according to the present invention has been described with reference to an embodiment in which the heat sink is applied to the laser diode, the driving heating element to which the heat sink according to the present invention can be applied is not limited to the laser diode, for example, an LED light source, Of course, the present invention can be effectively applied to various types of driving heating elements that require a heat dissipation structure such as a driving motor, a semiconductor chip, and the like. It will be understood that various modifications may be made without departing from the scope of the invention.

그러므로, 본 발명의 권리범위는 상세한 설명에 기재된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiments described in the detailed description, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

Claims

A heat sink formed to support the driving heating element;

A plurality of first heat dissipation pieces disposed side by side at predetermined intervals on at least one surface of the heat sink;

And a second heat dissipation member disposed to be inclined between the plurality of first heat dissipation pieces and installed to be connected to a lower end of the adjacent first heat dissipation piece.

The method of claim 1,

The first heat dissipation piece and the second heat dissipation piece are each formed in a band shape so as to have a heat dissipation surface orthogonal to the heat dissipation surface of the heat sink.

The method according to claim 1 or 2,

The first heat dissipation piece and the second heat dissipation piece is characterized in that the heat sink and the heat sink, characterized in that the heat conductivity is different from each other.

A laser diode;

A heat sink for supporting the laser diode;

And a second heat dissipation piece disposed to be inclined between the plurality of first heat dissipation pieces and installed to connect the upper and lower ends of the adjacent first heat dissipation pieces to each other.