KR20070082712A - 레이저 다이오드의 벽개면 코팅을 위한 지그장치 및 그스페이서 구조 - Google Patents
레이저 다이오드의 벽개면 코팅을 위한 지그장치 및 그스페이서 구조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면 코팅공정에 사용되는 지그장치에 관한 것으로서, 벽개면 코팅 대상이 되는 레이저 다이오드 칩 바가 탑재되는 홀더; 레이저 다이오드 칩 바가 그 일측 벽개면이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간을 제공하고, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 타측 벽개면에 대응되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈이 형성된 스페이서 블록; 및 상기 홀더에 탑재된 레이저 다이오드 칩 바를 집어서 상기 스페이서 블록의 안착공간으로 이동시키는 이송수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치가 개시된다.
본 발명에 의하면 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면을 노출시키는 작업효율을 높일 수 있고, 벽개면에 대한 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
레이저 다이오드 칩 바, 벽개면, 지그장치, 스페이서, 스텝모터
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 레이저 다이오드 칩 바의 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면 코팅을 위해 사용되던 종래의 지그 구조를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그장치의 구성도.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
1...레이저 다이오드 칩 바 3,3'...벽개면
100...홀더 106...스페이서 블록
107...안착공간 108....요입홈
109...스페이서 지지대 110...스페이서 이동 스테이지
111...스페이서 이동용 모터 112...프레임
113...이송수단 114...핑거
115...제1스텝모터 116...제2스텝모터
117...제3스텝모터 118...자동제어장치
본 발명은 레이저 다이오드의 벽개면 코팅을 위한 지그장치 및 그 스페이서 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면(Cleaved facet)을 노출시키기 위해 칩 바를 세워서 정렬하는 작업을 수행하기 위한 지그장치 및 그 스페이서 구조에 관한 것이다.
반도체 레이저 다이오드의 모든 제조공정을 마친 웨이퍼(Wafer)는 스크라이버(Scriber)에 의해 칩 바(Chip bar)(도 1의 1 참조) 형태로 가공된다. P형 금속전극(2)과 벽개면(3)이 노출되는 칩 바 형태로 제작된 레이저 다이오드는 광 효율(Light efficiency) 조절을 위해 그 벽개면(3)에 대하여 고반사 코팅(High-reflection coating)이나 무반사 코팅(Anti-reflection coating)이 수행된다. 여기서, 코팅공정은 주로 스퍼터(Sputter)를 사용하여 수행되며, 고반사 코팅의 경우 규소(Si)와 이산화규소(SiO2) 박막을 교대로 증착하고, 무반사 코팅의 경우에는 질화규소(SiNx) 박막을 증착시킨다.
레이저 다이오드 칩 바(1)의 벽개면 코팅공정을 수행하기 위해서는 레이저 다이오드 칩 바(1)의 벽개면(3)을 외부로 노출시키는 작업이 선행되어야 한다. 이를 위해, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 다이오드 칩 바(1)에 인접하도록 배치되어 칩 바를 지지하는, 상대적으로 폭이 좁은 스페이서(Spacer)(10)와, 상기 폭이 좁은 스페이서(10)들과 칩 바들을 최외곽 양단에서 지지하는, 상대적으로 폭이 넓은 스페이서(11)와, 상기 레이저 다이오드 칩 바(1)와 스페이서들(10,11)을 올려놓기 위한 베이스 기판(12)을 구비한 지그장치가 널리 사용되었다.
통상적으로 종래의 지그장치는, 먼저 베이스 기판(12) 상에 폭이 넓은 스페이서(11)를 하나 올려 놓은 후 비닐 테이프로 고정하고, 폭이 좁은 스페이서(10), 레이저 다이오드 칩 바(1), 폭이 좁은 스페이서(10) 등의 순으로 반복 배치한 후, 최종적으로 폭이 넓은 스페이서(11)를 배치하도록 사용되었다.
특히, 레이저 다이오드 칩 바(1)는 보통 그 길이가 300~500㎛, 두께가 120㎛ 정도로 미세한 사이즈로 제공되는 바, 작업자는 핀셋을 사용하여 레이저 다이오드 칩 바(1)를 일일이 집어서 베이스 기판(12) 위에 세워 놓는 작업을 수행해야 했다.
그런데, 이와 같이 칩 바를 베이스 기판(12) 위에 세우는 작업은 능숙한 작업자라도 용이하지 않으며, 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 낮은 단점이 있다.
또한, 핀셋의 사용시 작업자의 부적절한 힘 조절이나 부주의에 의해 레이저 다이오드 칩 바(1)가 파손되는 일이 발생할 수 있으며, 칩 바를 수직으로 세우는 과정에서 칩 바의 어느 한 쪽 벽개면이 베이스 기판(12) 상에 접촉하도록 놓이게 되므로 해당 벽개면이 심한 손상을 입을 수 있는 취약점이 있다..
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 레이저 다이오드 칩 바를 세워서 벽개면을 노출시키는 작업을 자동화할 수 있으며, 벽개면에 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있는 구조를 구비한 레이저 다이오드의 벽개면 코팅을 위한 지그장치 및 그 스페이서 구조를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지그장치는, 벽개면 코팅 대상이 되는 레이저 다이오드 칩 바가 탑재되는 홀더; 레이저 다이오드 칩 바가 그 일측 벽개면이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간을 제공하고, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 타측 벽개면에 대응되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈이 형성된 스페이서 블록; 및 상기 홀더에 탑재된 레이저 다이오드 칩 바를 집어서 상기 스페이서 블록의 안착공간으로 이동시키는 이송수단;을 포함한다.
바람직하게 상기 홀더에는, 탑재된 레이저 다이오드 칩 바의 일면을 비스듬히 지지하는 경사부와, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 하단이 걸쳐지는 가장자리를 구비한 트렌치가 포함될 수 있다.
이송수단은 상기 레이저 다이오드 칩 바의 양면을 집을 수 있는 핑거를 구비하는 것이 바람직하다.
핑거에 있어서, 레이저 다이오드 칩 바와 접촉되는 면에는 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 스페이서 블록은 복수개가 구비되어 스페이서 지지대를 따라 수 평이동 및 고정 가능하게 설치되고, 이웃하는 스페이서 블록 간의 간격에 따라 상기 레이저 다이오드 칩 바가 세워지는 안착공간의 폭이 조절되도록 구성된다.
홀더는 복수개가 구비되어 홀더 이동 스테이지 상에 설치되고, 복수개의 스페이서 블록과 그 스페이서 지지대는 스페이서 이동 스테이지 상에 설치되며, 하나의 레이저 다이오드 칩 바에 대한 코팅공정이 완료될 때마다, 다음번 레이저 다이오드 칩 바의 공급을 위해 상기 홀더 이동 스테이지와 상기 스페이서 이동 스테이지를 각각 한 스텝씩 이동시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면 코팅공정에 사용되는 스페이서 구조에 있어서, 레이저 다이오드 칩 바가 그 일측 벽개면이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간을 제공하고, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 타측 벽개면에 대응되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈이 형성된 스페이서 블록을 구비한 것을 특징으로 하는 스페이서 구조가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그장치는 레이저 다이오드 칩 바(1)의 벽개면 코팅공정에 사용되는 것으로서, 레이저 다이오드 칩 바(1)가 탑재되는 홀더(100)와, 레이저 다이오드 칩 바(1)를 세우기 위한 안착공간(107)을 제공하는 복수개의 스페이서 블록(106)과, 홀더(100)와 스페이서 블록(106) 사이를 왕복하면서 홀더(100)에 탑재된 레이저 다이오드 칩 바(1)를 스페이서 블록(106)으로 공급하는 이송수단(113)을 포함한다.
홀더(100)는 벽개면 코팅 대상이 되는 레이저 다이오드 칩 바(1)를 탑재하는 부분으로서, 레이저 다이오드 칩 바(1)의 일면을 비스듬히 지지하는 경사부(101)와, 레이저 다이오드 칩 바(1)의 하단이 걸쳐지는 가장자리를 구비한 트렌치(Trench)(102)를 포함한다. 이와 같은 홀더(100)의 구조에 따르면, 탑재된 레이저 다이오드 칩 바(1)가 비스듬히 놓여진 채로 안정적으로 지지되므로 별도의 지지수단이 요구되지 않는다.
상기 홀더(100)는 홀더 지지대(103) 위에 일정 간격으로 복수개가 구비되고, 홀더 이동용 모터(105)에 연결된 홀더 이동 스테이지(104) 위에 고정되는 것이 바람직하다.
스페이서 블록(106)은 스페이서 지지대(109)를 따라 수평이동 가능하게 복수개가 설치되고, 소정의 고정부재(미도시)에 의해 스페이서 지지대(109)에 선택적으 로 고정된다.
상기 스페이서 블록(106)은 공급되는 레이저 다이오드 칩 바(1)가 그 일측 벽개면(3)이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간(107)을 제공한다. 여기서, 상기 안착공간(107)은 이웃하는 스페이서 블록(106) 사이의 공간을 활용하여 형성되는 것이 바람직하며, 이 경우 스페이서 블록(106) 간의 간격에 따라 레이저 다이오드 칩 바(1)가 세워지는 안착공간(107)의 폭이 조절될 수 있다.
스페이서 블록(106)에 있어서, 레이저 다이오드 칩 바(1)의 타측 벽개면(3')과 대향하게 되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면(3')이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈(108)이 형성된다.
따라서, 스페이서 블록(106)들 사이의 안착공간(107)에 대하여 레이저 다이오드 칩 바(1)를 세워 넣을 경우, 레이저 다이오드 칩 바(1)의 일측 벽개면(3)은 위를 향하도록 노출되고, 타측 벽개면(3')은 스페이서 블록(106)의 바닥면을 향하되 요입홈(108) 구조에 의해 바닥면에 접촉되지 않는다.
상기 스페이서 블록(106)은 스페이서 지지대(109) 위에 일정 간격으로 복수개가 구비되고, 스페이서 이동용 모터(111)에 연결된 스페이서 이동 스테이지(110) 위에 고정되는 것이 바람직하다.
이송수단(113)은 소정의 프레임(112)을 따라 이송 가능하게 설치되고, 홀더(100)에 탑재된 레이저 다이오드 칩 바(1)를 집어서 스페이서 블록(106)의 안착공간(107)으로 자동 이동시키는 기능을 수행한다. 이를 위해, 이송수단(113)에는 레이저 다이오드 칩 바(1)의 양면을 집을 수 있는 핑거(114)가 마련되고, 핑거(114) 가 원활히 레이저 다이오드 칩 바(1)를 집을 수 있도록 방향전환 및 구동력을 제공하는 제1스텝모터(115), 제2스텝모터(116) 및 제3스텝모터(117)가 구비된다.
여기서, 제1스텝모터(115)는 홀더(100)와 스페이서 블록(106) 사이에서 이송수단(113)을 왕복시키는 구동력과, 이송수단(113)을 승강시키는 구동력을 제공한다. 제2스텝모터(116)는 이송수단(113)에 마련된 핑거(114)를 경사지게 기울이거나, 원위치로 복귀시키는 구동력을 제공한다. 또한, 제3스텝모터(117)는 핑거(114)가 레이저 다이오드 칩 바(1)를 선택적으로 집거나 놓을 수 있도록 집게 구동력을 제공한다.
이송수단(113)의 핑거(114)에 있어서, 레이저 다이오드 칩 바(1)와 접촉되는 면에는 기계적 강도나 내마모성, 내충격성이 비교적 뛰어난 우레탄 고무 등으로 이루어진 완충부재(119)를 구비하여 레이저 다이오드 칩 바(1)에 과도한 기계적 스트레스가 가해지는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구동력을 제공하는 모터들(105,111,115,116,117)들은 컴퓨터 등의 자동제어장치(118)에 의해 제어되어 작동된다. 특히, 자동제어장치(118)는, 각 레이저 다이오드 칩 바(1)에 대한 코팅공정이 완료될 때마다 홀더 이동 스테이지(104)와 스페이서 이동 스테이지(110)를 각각 한 스텝씩 이동시켜 이송수단(113)이 접근하는 지점에 정렬시키는 제어동작을 수행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그장치의 작동을 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서, 벽개면 코팅 대상이 되는 레이저 다이오드 칩 바(1)는 홀 더(100)에 비스듬히 놓여진 상태로 탑재된다.
지그장치의 작동시 이송수단(113)은 제1스텝모터(115)에 의해 프레임(112)을 따라 이송되어 픽업지점에 위치한 홀더(100)의 상방에 정지하게 된다. 이후, 제1스텝모터(115)에 의해 이송수단(113)의 핑거(107)가 홀더(100) 방향으로 하강하는 단계와, 제2스텝모터(116)가 작동되어 핑거(107)를 소정 각도만큼 경사지게 기울이는 단계와, 제3스텝모터(117)가 작동되어 레이저 다이오드 칩 바(1)를 집는 단계와, 제2스텝모터(116)가 작동되어 핑거(107)를 원위치로 복귀시킴으로써 레이저 다이오드 칩 바(1)를 수직으로 세우는 단계와, 제1스텝모터(115)가 작동되어 핑거(107)를 상승시킨 후 프레임(112)을 따라 이송수단(113)을 안착지점의 스페이서 블록(106) 위로 이송시키는 단계와, 상기 제1스텝모터(115)가 작동되어 핑거(107)를 스페이서 블록(106) 방향으로 하강시키는 단계와, 제3스텝모터(117)가 작동되어 핑거(107)를 벌림으로써 레이저 다이오드 칩 바(1)를 안착공간(107) 내에 내려 놓는 단계와, 제1스텝모터(115)가 작동되어 핑거(107)를 상승시킨 후 다시 프레임(112)을 따라 홀더(100) 방향을 이송시키는 단계가 연속적으로 수행된다.
여기서, 스페이서 블록(106)들 사이의 안착공간(107)에 세워진 레이저 다이오드 칩 바(1)는 그 일측 벽개면(3)이 위를 향하도록 노출되고, 타측 벽개면(3')은 스페이서 블록(106)의 바닥면을 향하되 요입홈(108) 구조에 의해 바닥면에 접촉되지 않는다.
이후, 홀더 이동용 모터(105)가 작동되어 홀더 이동 스테이지(104)가 한 스텝 이동함으로써 다음번 레이저 다이오드 칩 바(1)가 탑재된 홀더(100)를 픽업 지 점에 정렬하는 한편, 스페이서 이동용 모터(111)가 작동되어 스페이서 이동 스테이지(110)가 한 스텝 이동함으로써 다음번 스페이서 블록(106)을 안착 지점에 정렬시키는 동작이 수행되고 상술한 바와 같은 공정이 동일하게 반복된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 지그장치는 레이저 다이오드 칩 바를 집는 동작이나, 벽개면이 노출되도록 세우는 동작 등이 자동제어를 통해 수행되므로 작업의 편의를 도모할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 취급 부주의로 인한 레이저 다이오드 칩 바의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따르면 바닥부에 요입홈이 형성된 스페이서 구조가 제공되므로 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면과 지지 바닥면이 물리적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
Claims (8)
- 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면 코팅공정에 사용되는 지그장치에 있어서,벽개면 코팅 대상이 되는 레이저 다이오드 칩 바가 탑재되는 홀더;레이저 다이오드 칩 바가 그 일측 벽개면이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간을 제공하고, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 타측 벽개면에 대응되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈이 형성된 스페이서 블록; 및상기 홀더에 탑재된 레이저 다이오드 칩 바를 집어서 상기 스페이서 블록의 안착공간으로 이동시키는 이송수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 제1항에 있어서,상기 홀더는, 탑재된 레이저 다이오드 칩 바의 일면을 비스듬히 지지하는 경사부와, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 하단이 걸쳐지는 가장자리를 구비한 트렌치를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 제1항에 있어서,상기 이송수단은 상기 레이저 다이오드 칩 바의 양면을 집을 수 있는 핑거를 구비한 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 제3항에 있어서,상기 핑거에 있어서, 상기 레이저 다이오드 칩 바와 접촉되는 면에는 완충부재가 구비된 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 제1항에 있어서,상기 스페이서 블록은 복수개가 구비되어 스페이서 지지대을 따라 수평이동 및 고정 가능하게 설치되고,이웃하는 스페이서 블록 간의 간격에 따라 상기 레이저 다이오드 칩 바가 세워지는 안착공간의 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 제5항에 있어서,상기 홀더는 복수개가 구비되어 홀더 이동 스테이지 상에 설치되고,상기 복수개의 스페이서 블록과 그 스페이서 지지대는 스페이서 이동 스테이지 상에 설치되며,하나의 레이저 다이오드 칩 바에 대한 코팅공정이 완료될 때마다, 다음번 레이저 다이오드 칩 바의 공급을 위해 상기 홀더 이동 스테이지와 상기 스페이서 이동 스테이지를 각각 한 스텝씩 이동시키는 것을 특징으로 하는 지그장치.
- 레이저 다이오드 칩 바의 벽개면 코팅공정에 사용되는 스페이서 구조에 있어서,레이저 다이오드 칩 바가 그 일측 벽개면이 상부로 노출된 상태로 세워질 수 있는 안착공간을 제공하고, 상기 레이저 다이오드 칩 바의 타측 벽개면에 대응되는 그 바닥부에는 상기 타측 벽개면이 바닥면에 비접촉되도록 요입홈이 형성된 스페이서 블록을 구비한 것을 특징으로 하는 스페이서 구조.
- 제7항에 있어서,상기 스페이서 블록은 복수개가 구비되어 스페이서 지지대을 따라 수평이동 및 고정 가능하게 설치되고,이웃하는 스페이서 블록 간의 간격에 따라 상기 레이저 다이오드 칩 바가 세워지는 안착공간의 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 스페이서 구조.
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|---|---|---|---|---|
| KR100972311B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2010-07-26 | 경희대학교 산학협력단 | 반도체 레이저 다이오드 고반사 벽계면 코팅용 샘플 홀더및 그 코팅 방법 |
| CN110535025A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 全磊光电股份有限公司 | 一种可提高摆放数量的bar条结构 |
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