KR20100099734A - 콤팩트 하우징 - Google Patents

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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

콤팩트 하우징은 금속 물질로 구성된 일체형 실장판을 포함하고, 상기 실장판은 주요축에서 상기 콤팩트 하우징에 속하지 않는 외부 캐리어와 열 전도적으로 결합되도록 형성된다. 또한, 콤팩트 하우징은 일체형 하우징 덮개를 포함하며, 상기 덮개는 상기 실장판과 영구적으로 결합되고, 상기 실장판과 체적물을 이룬다. 또한, 콤팩트 하우징은 적어도 하나의 전기적 관통부를 포함하여, 상기 체적물의 내부로부터 상기 체적물의 외부를 향해 적어도 하나의 전기 전도 결합이 형성될 수 있고, 이때 상기 결합은 상기 실장판으로부터 전기적으로 절연된다. 상기 체적물에 위치하는 모듈은 전자기 복사를 방출하도록 형성된다. 상기 모듈은 직접 상기 실장판상에 배치되어, 실장판과 모듈 사이의 결합면이 상기 외부 캐리어와 결합된 상기 실장판의 주요축에 대해 실질적으로 평행하다.

Description

콤팩트 하우징{COMPACT HOUSING}
본 발명은 실장판, 하우징 덮개, 전기적 관통부 및 전자기 복사 방출 모듈을 포함한 콤팩트 하우징에 관한 것이다.
오늘날 콤팩트한 광원을 가진 광은 디스플레이용 조명 부재에 사용되거나, 프로젝션 응용물을 위해 필요하다. 가능한 한 발광 세기는 높으면서 가능한 한 작은 크기의 광원이 필요하다. 따라서, 제공된 광원 체적 당 전력 밀도가 크다. 최종적 에너지 변환 효율에 의해, 그러한 광원의 동작 시 항상 폐열이 발생한다. 폐열은 예를 들면 광원의 하우징을 경유하여 소산되어야 한다. 가령 양호한 시준력과 같은 우수한 특성때문에, 레이저는 조명원으로 광범위하게 사용된다. 특히, 반도체 레이저, 또는 반도체 부재로 펌핑된(pumped) 고체 레이저는 구조가 콤팩트한 경우가 많고 취급이 용이하여 폭 넓게 사용된다. 다양한 색의 레이저 광원, 특히 적색, 녹색 및 청색의 레이저 광원이 조합되면, 많은 응용물을 위해 중요한, 소위 RGB 모듈이 제조된다. RGB 모듈을 이용하여 다양한 색감이 얻어지며, 특히 백색광이 생성된다. 일반적으로, 레이저 광원은 다른 광원에 비해 하우징의 온도 제어 또는 온도 안정성 조건이 더 까다롭다. 또한, 종종, 레이저는 습기, 먼지 또는 기계적 하중에 민감하며, 또한 광학계의 실장 또는 전자 회로와 같은 다른 구성 요소의 실장을 위해 안정적인 플랫폼을 필요로 한다. 이때, 다양한 활용도를 보장하기 위해, 광원의 공간 수요가 작아야 한다. 이러한 복잡한 조건에도 불구하고, 광원의 제조 비용은 가능한 한 적어야 하므로, 특히 가능한 한 간단한 구성의 광원이 필요하다.
본 발명의 과제는 전자기 복사를 방출하는 모듈을 포함한 콤팩트 하우징을 제공하는 것으로, 상기 콤팩트 하우징은 상기 콤팩트 하우징에 위치하는 모듈에 간단히 평균적으로 하나의 개선된 보호 기능을 보장한다.
상기 과제는 특허 청구 범위 제1항에 기술된 처리법을 통해 해결된다. 다른 유리한 형성예는 종속 청구항들에 기술된다.
콤팩트 하우징은 금속 물질로 구성된 일체형 실장판을 포함하고, 상기 실장판은 주요측에서 상기 콤팩트 하우징에 속하지 않는 외부의 캐리어와 열 전도적으로 결합되도록 형성된다. 또한, 콤팩트 하우징은 일체형 하우징 덮개를 포함하고, 상기 덮개는 상기 실장판과 영구적으로 결합되며, 상기 실장판과 하나의 체적물(volume)을 이룬다. 그밖에도, 콤팩트 하우징은 적어도 하나의 전기적 관통부를 포함하여, 상기 체적물의 내부로부터 상기 체적물의 외부쪽으로 적어도 하나의 전기 전도 결합이 형성될 수 있고, 이때 상기 결합은 실장판으로부터 전기적으로 절연된다. 체적물에는 전자기 복사를 방출하도록 형성된 모듈이 위치한다. 상기 모듈은 실장판상에 직접 배치되어, 실장판과 모듈 사이의 결합면은 실질적으로, 즉 제조 허용 오차내에서, 상기 외부 캐리어와 결합된 실장판의 주요측에 대해 평행하다. 그러한 콤팩트 하우징은 구성이 간단하여 비용이 효과적으로 제조되며, 가령 습기로부터 모듈을 양호하게 보호하고, 콤팩트 하우징의 기하학적 크기가 작을 때도 폐열이 효율적으로 소산될 수 있다.
체적물은 전체가 또는 실장판 및 하우징 덮개에 의해서만 둘러싸일 필요는 없다.
모듈이 실장판의 주요측에 대해 평행하게 배치되었다는 것은, 모듈로부터 생성된 복사가 모듈에서 방출될 때 가지는 복사축이 제조 허용 오차내에서 실장판의 주요측에 대해 평행하게 배향됨을 의미할 수 있다. 마찬가지로, 실장판의 주요측이 모듈의 가장 큰 경계면을 향해 있을 수 있다.
전자기 복사를 방출하는 모듈이 레이저 모듈인 경우, 모듈로부터 방출되는 복사는 취급이 용이하며, 특히 시준 및 집속이 용이하다. 또한, 광세기가 높다.
적색 및/또는 녹색 및/또는 청색의 광을 방출하는 발광 모듈이 사용되는 경우, 프로젝션 장치 또는 디스플레이용 조사 장치가 구현된다. 특히, 소위 RGB 광원이 형성된다. 적색, 녹색 및 청색광의 혼합에 의해 다양한 색감이 발생할 수 있다.
금속 코어 회로 기판을 포함한 실장판이 형성됨으로써 도전로 또는 전기 도선이 용이하게 실장판상에 설치될 수 있다.
하우징 덮개와 실장판 사이의 접착 결합이 용이하게 이루어진다. 또한, 전기 절연 접착 물질이 사용될 수 있어서, 경우에 따라 금속 코어 회로 기판상에 배치되며 노출된 도전로가 접착 물질에 의해 단락되지 않는다. 또한 예를 들면 회로 기판의 접착될 영역들에서 비평면부들이 접착 컴파운드에 의해 균일해질 수 있다.
실리콘 또는 에폭시 수지를 포함한 접착 컴파운드로 접착 결합이 형성됨으로써, 매우 기밀적인(gas-tight) 접착 결합이 이루어질 수 있다. 특히, 접착 결합을 통과하는 수증기의 확산은 상당히 제한될 수 있다.
실장판의 3차원 구조화에 의해, 그 형상적 자유도가 증가한다. 특히, 예를 들면 부가적인 거울 홀더없이 가령 광학계를 실장판에 직접 고정할 수 있는 홀딩 부재, 실장 부재 및/또는 냉각 부재가 형성될 수 있다. 3차원으로 구조화된 이러한 실장판은 MIM이라고도 하는 금속 주입 용융법과 같은 방법, 밀링 또는 다이캐스팅에 의해 용이하게 제조된다.
실장판 및 하우징 덮개가 동일한 물질로 제조된 경우, 제조 비용이 절감된다. 특히, 두 부품이 큰 소모없이 서로 결합될 수 있다.
하우징 덮개를 구성하는 물질이 적어도 모듈이 방출하는 전자기 복사의 스펙트럼 영역에서 투명한 경우, 방출된 복사가 용이하게 콤팩트 하우징으로부터 아웃커플링될 수 있다.
금속 코어 회로 기판에 위치하는 도전로에 의해, 닫힌 체적물의 내부로부터 외부쪽으로의 전기적 관통부가 간단히 구현된다. 특히, 하우징 덮개는 금속 코어 회로 기판상에 접착되되, 예를 들면 식각된 도전로에 방해가 되거나 접착 결합에 의해 저하되는 경우 없이 접착될 수 있다. 이는 제조 비용을 감소시킨다.
다층 세라믹(들)은 납땜이 가능하므로, 다층 세라믹(들)으로 이루어진 전기적 관통부의 형성에 의해 체적물이 최외부에서 기밀식으로 닫힐 수 있다.
전기적 관통부가 연성 도체판을 포함하여 형성되고, 상기 연성 도체판이 일반적으로 얇은 폴리이미드 코어를 포함하며, 구리 구조로 코팅되고, 다층으로 실시될 수 있는 경우에도, 마찬가지로 체적물이 최외부에서 기밀식으로 닫힌다. 기계적 연성에 의해 배선을 더 간단히 취급할 수 있다. 또한, 연성 도체판은 비용이 효과적으로 형성된다.
체적물이 기밀식으로 닫힘으로써, 모듈은 특히 물, 수증기와 같은 환경적 영향으로부터 보호받는다. 특히, 습기에 민감한 레이저 모듈이나 반도체 모듈의 경우 그 유효 수명이 증가한다.
하우징 덮개와 실장판 사이의 결합은 땜납 결합 및/또는 용접 결합으로 실시되며, 간단하고 효율적이며 기밀식으로 이루어진다.
발광 모듈을 위한 적어도 하나의 구동 전자 장치(driver electronics)가 실장판에 설치됨으로써, 콤팩트하고 공간 절약적인 배치가 이루어진다.
구동 전자 장치가 체적물의 내부에 위치하면, 마찬가지로 환경적 영향으로부터 보호받고, 모듈과도 공간적으로 근접하게 위치한다.
콤팩트 하우징이 체적물의 외부에 위치한 연결 장치를 포함하면, 콤팩트 하우징은 큰 소모 없이 상기 콤팩트 하우징에 속하지 않는 외부의 공급 라인에 연결될 수 있다.
연결 장치가 플라스틱-금속-커넥터 부재 또는 ZIF 커넥터로 형성되는 경우, 연결 장치는 비용이 효과적이며 간단히 설치될 수 있다.
콤팩트 하우징이 모듈 및 관통부 및/또는 구동 전자 장치 및/또는 연결 장치 사이의 적어도 하나의 전기적 결합을 형성하는 적어도 하나의 전기 도선을 포함하는 경우, 이러한 부품들간에 간단히 공간 절약적인 전기적 접촉이 이루어진다.
전기적 도선이 연성 도체판을 포함하거나, 그러한 것으로 구성된 경우, 전기적 도선은 효율적으로 가령 휨에 의해 가능한 한 체적물에서 자유롭게 설치될 수 있으므로 상기 전기적 도선을 안내하기 위한 소모가 감소한다.
콤팩트 하우징이 모듈용 고주파 구동 전류에 사용되기에 적합하게 형성된 경우, 그 활용도가 증가한다. 고주파란, 구동 전류가 적어도 20 MHz, 특히 적어도 40 MHz의 주파수로 동조될 수 있음을 의미할 수 있다. 특히, 소위 플라잉 스폿 프로젝션(flying-spot-projection)이 가능하며, 이를 위해 통상적으로 20 MHz 내지 100 MHz의 범위에서 클록킹되는 구동 전류가 필요하다.
콤팩트 하우징이 12 A까지 이르는 높은 구동 전류로 동작할 수 있는 경우, 공간 수요가 적으면서 그와 동시에 광도가 강한 광원이 얻어진다. 특히, 구동 전류는 적어도 시간에 따라, 6 A의 세기, 특히 10 A의 세기에 이르거나 그보다 초과한다.
콤팩트 하우징이 열 전도성이며 특히 금속인 일체형 베이스판을 포함하고, 상기 베이스판이 실장판과, 상기 콤팩트 하우징에 속하지 않는 외부 캐리어 사이에 설치된 경우, 콤팩트 하우징의 형성 자유도는 증가한다. 그러한 베이스판은 동일한 모델의 실장판이 그와 다르게 형성된 외부 캐리어상에 설치될 수 있도록 어댑터판으로서 사용될 수 있다.
베이스판이 3차원으로 구조화되면, 홀딩 부재, 실장 부재 및/또는 냉각 부재가 형성되어, 이러한 부재들이 효율적으로, 그리고 비용이 효과적으로 콤팩트 하우징에 통합될 수 있다.
콤팩트 하우징이 포함하는 온도 제어 유닛에 의해, 전자기 복사를 방출하는 모듈의 온도가 조절된다. 이를 통해, 가령 모듈의 과열이 방지되거나, 특히 반도체 레이저 모듈인 경우 방출된 복사의 스펙트럼 이동이 방지되거나 원하는 대로 가능하다.
온도 제어 유닛이 펠티에 소자(peltier element)를 포함하여 형성되는 경우, 상기 유닛은 공간 절약적이며 비용이 효과적으로 장착된다. 또한, 온도 제어 유닛은 전기에 의해 동작 가능하고, 간단하면서도 정확하게 조정이 가능하다.
실장판에 펠티에 소자의 저온부(cold side)가, 베이스판에 고온부(heat side)가 열 전도적으로 설치됨으로써, 펠티에 소자의 고온부 및 저온부가 열적으로 양호하게 분리되며, 펠티에 소자의 손실 출력이 콤팩트 하우징에 속하지 않는 외부 캐리어에서 외부쪽으로 효율적으로 소산되며, 이때 모듈의 온도 제어에 부정적 영향을 끼치지 않는다.
베이스판 및 펠티에 소자에 의해 간접적으로 하우징 덮개 및 실장판의 영구적 결합이 이루어지면, 콤팩트 하우징의 형상 가능성이 증가한다. 특히, 하우징 덮개가 펠티에 소자의 고온부와 결합된 베이스판의 측에 열전도적으로 설치되는 경우, 외부쪽으로 열을 배출하는 콤팩트 하우징의 면이 확대되어, 냉각이 더 효율적으로 된다.
콤팩트 하우징이 포함하는 광출사창이 적어도, 모듈로부터 방출된 전자기 복사의 일부에 대해 투명한 경우, 콤팩트 하우징으로부터 광이 방출될 수 있다. 이는 특히, 하우징 덮개가 금속성인 경우에 해당한다. 예를 들면, 광출사창은 SiO2, 유리, 플라스틱 또는 사파이어를 포함하거나 상기 열거한 물질들 중 적어도 하나로 구성된다.
광출사창이 가열되면, 상기 광출사창에서 물 및/또는 수증기가 쌓여, 콤팩트 하우징으로부터의 광 출사가 방해받는 경우가 방지될 수 있다. 이는 특히, 광출사창이 펠티에 소자의 저온부와 열에 의해 접촉한 경우에 해당한다.
광출사창이 체적물에 위치한 모듈로부터 방출되는 복사의 적어도 일부에 대해 광학적으로 회절, 굴절 또는 여과 효과를 내도록 형성된 경우, 실장판상에 배치되어야 할 광학 부재들의 수는 감소된다. 이를 통해, 콤팩트 하우징의 공간 수요가 감소한다.
체적물내의 습기 트랩(moisture trap)에 의해, 경우에 따라 체적물에 침입하는 습기가 모듈에서 방지될 수 있다.
습기 트랩은 가령 제올라이트(zeolite)나 산화칼슘이나 산화바륨과 같이 친수성 또는 흡습성인 물질을 포함할 수 있다. 또한, 습기 트랩은 냉각 트랩으로도 형성될 수 있다.
이하, 본 발명은 도면의 참조 번호를 이용하여 실시예에 따라 설명된다. 동일한 참조 번호는 개별 도면에서의 동일한 요소를 가리킨다. 단, 축척에 맞는 것으로 참조할 수 없다.
도 1은 콤팩트 하우징의 실시예의 개략도이다.
도 2는 실장판이 금속 코어 회로 기판으로 형성되는 콤팩트 하우징의 측면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 3은 실장판이 3차원 구조를 구비한 금속판으로 형성되는 콤팩트 하우징의 측면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 4는 콤팩트 하우징의 다른 실시예의 측면도이다.
도 5는 복수 개의 모듈 및 습기 트랩을 포함한 실시예의 평면도이다.
도 6은 펠티에 소자 및 베이스판을 포함한 실시예의 측면도이다.
도 7은 전기적 관통부로서의 다층 세라믹(들)을 포함한 실시예의 측면도이다.
도 8은 가열된 광출사창을 포함한 실시예의 도면이다.
도 1에는 콤팩트 하우징(1)의 실시예가 도시되어 있다. 열전도성인 금속 실장판(3)은 실질적으로 면형이 두드러지며 직사각형으로 형성된다. 열전도도가 높은 물질로서 실장판(3)을 위해 예를 들면 구리, 알루미늄, CuW 또는 MoCu가 고려된다. 실장판(3)의 주요측(2)은 콤팩트 하우징(1)의 구성 부품이 아닌 외부 캐리어(23)와 열 전도적으로 결합된다. 상기 주요측(2)에 대향된 실장판(3)의 측상에 실장측(30)이 위치한다. 주요측(2) 및 실장측(30)은 실질적으로 서로 평행하다. 실장측(30)상에 하우징 덮개(6)가 납땜 결합에 의해 설치된다. 하우징 덮개(6) 및 실장판(3)은 체적물(20)을 형성한다. 상기 실시예에서, 하우징 덮개(6)는 투명하게 형성된다. 체적물(20)에는 전자기 복사를 방출하는 모듈(9)이 있으며, 상기 모듈은 실장판(3)의 실장측(30)과 직접 열 전도적으로 결합된다. 마찬가지로 실장측(30)에는 전기적 관통부(8)도 설치된다. 전기적 관통부는 하우징 덮개(6)와 실장판(3) 사이에 위치하며, 상기 하우징 덮개 및 실장판과 그 둘레에서 상기 실장판(30)에 수직인 평면에서 납땜되어, 체적물(20)이 기밀식으로 닫힌다. 관통부(8)의 영역에서 하우징 덮개(6)는 실장판(3)과 직접 접촉하지 않는다.
도 2에는 콤팩트 하우징(1)의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 간단한 도면을 위해 하우징 덮개(6)는 표시되지 않았다. 하우징 덮개(6)가 실장판(3)과 결합될 때 따르는 선은 점선으로 표시되어 있다. 실질적으로 면형인 평편한 실장판(3)은 금속 코어 회로 기판으로 구성된다. 금속 코어 회로 기판은 수 밀리미터 두께의 금속 코어를 포함하고, 상기 금속 코어는 얇은 폴리이미드층에 의해 둘러싸인다. 이러한 폴리이미드 클래딩상에 다시 구리층이 배치되며, 상기 구리층으로부터 예를 들면 일반적인 도체판의 경우와 같이 식각 공정에 의해 전기 도선(11)이 형성된다. 그러므로, 금속 코어 회로 기판은 도선(11)과 관련하여 제조 가능성이 용이하고, 금속 코어에 의해 열 전도도가 높다. 폴리이미드층은 매우 얇고, 통상적으로 100 ㎛보다 작으므로, 상기 층은 열 저항이 크지 않다. 그럼에도 불구하고, 회로 기판의 금속 코어와 직접 접촉하기 위해, 모듈(9)이 실장판(3)과 결합되는 영역들에서 폴리이미드층은 실장측(30)으로부터 제거된다. 여기서 상기 모듈은 레이저 모듈(4)로 형성된다.
레이저 모듈(4)에 대해 부가적으로, 실장측(30)상에 구동 전자 장치(10) 및 전기적 연결 장치(12)가 더 설치된다. 실장측(30)에 위치하는 전기 도선(11)은 연결 장치(12), 구동 전자 장치(10) 및 레이저 모듈(4)간의 적합한 전기적 결합이 이루어지도록 구조화된다. 부가적으로, 가령 실장측(30)과 반대 방향인 레이저 모듈(4)의 측에 대해 더 접촉되기 위해, 도전로에 납땜 패드(17)가 제공된다. 전기적 도선(11)은 동시에 전기적 관통부(8)를 형성하는데, 하우징 덮개(6)의 실장측(30)상에서 전기 도선(11)의 높이가 매우 낮아 전기 절연성 접착제에 의해 간단히 실장측(30)상에 접착될 수 있기 때문이다.
전기 연결 장치(12)는 금속-플라스틱 커넥터로 형성되며, 상기 커넥터는 전자 분야에서 널리 사용되는 부품으로 비용이 경제적이다. 또한, 여기에 표시되지 않은 외부 공급 라인과 상기 연결 장치(12)의 간단한 접촉이 가능하다. 미도시된 외부 캐리어에 콤팩트 하우징(1)이 고정될 수 있도록, 실장판(3)에는 관통홀의 형태로 고정 장치(22)가 설치되며, 상기 관통홀을 경유하여 콤팩트 하우징(1)이 외부 캐리어에 나사 조립될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 한정되지 않고, 도 2에 따른 콤팩트 하우징(1)의 래터럴 크기는, 다른 실시예의 경우와 같이, 30 × 30 mm보다 작으며, 높이는 수 밀리미터이다.
도 3에 따른 실시예에서, 개관상의 이유로 하우징 덮개(6)는 다시 표시되지 않으며, 실장판(3)과의 결합은 다시 점선으로 표시된다. 레이저광을 방출하는 모듈(4)의 빔 경로는 점쇄선으로 표시되어 있다. 금속 물질로 제조된 일체형의 실장판(3)은 열 전도도가 높으며, 복잡한 3차원으로 구조화된다. 이러한 구조화에 의해, 예를 들면 렌즈, 필터 또는 거울과 같은 광학 부재(21)를 위한 고정 장치(22a)가 형성되며, 이러한 부재가 직접적으로, 그리고 실장판(3)의 형상에 의해 이미 예비 조정되어 상기 실장판상에 설치될 수 있다. 또한, 실장판(3)이 그에 맞게 제공된 고정 장치(22)에 의해 외부 캐리어에 나사 조립될 수 있다. 콤팩트 하우징(1)은 실장판(3) 및 하우징 덮개(6)로 이루어지는 체적물(20)의 내부에 위치하는 구동 전자 장치(10)를 포함한다. 전기 도선(11) 및 전기적 관통부(8)는 연성 도체판으로 구성된다. 연성 도체판은 통상적으로 폴리이미드로 이루어진 평면 밴드로 구성되며, 그 두께는 약 100 ㎛이다. 이러한 폴리이미드 밴드상에 가령 구리 소재의 도체 구조체가 설치된다. 구리 트랙은 납땜 보호 래커 또는 다른 폴리이미드층에 의해 덮일 수 있다. 복수 개의 구리층 및 폴리이미드층을 포함하는 연성 도체판 구조도 가능하다. 기밀식 하우징을 얻기 위해, 마찬가지로 연성 도체판이 사용될 수 있으며, 상기 연성 도체판은 이를 위해 필요한 영역들에서 외부 클래드로서의 납땜 가능한 연속적 구리층을 포함하며, 상기 구리층은 실장판(3) 또는 하우징 덮개(6)와 납땜되거나 용접될 수 있다.
3차원으로 구조화된 실장판(3)은 금속 주입 용융, 줄여서 MIM, 밀링 또는 다이 캐스팅과 같은 방법에 의해 비교적 적은 소모로 제조된다. 3차원 구조화는 가령 거울 홀더 또는 렌즈와 같은 부가적 부재의 설치를 생략한다. 그와 동시에, 고정 장치는, 광학 부재가 이미 실장판(3)에 맞추어 배치된 이유로 상기 광학 부재의 소모적 조정이 가능한 한 생략되도록 구조화될 수 있다. 가령 조리개 또는 스토퍼(stopper)도 함께 구조화되어, 광학계의 조정 역시 간단해진다. 도 3에 도시된 바와 다르게, 전기적 관통부(8)가 실장판(3)과 하우징 덮개(6) 사이에 위치하지 않고, 예를 들면 하우징 덮개(6)의 리세스에 설치될 수 있다.
도 4에 따른 실시예에서는 다시 발광 모듈(9), 실장판(3) 및 평편하고 고르며 간단한 기하학적 형상의 하우징 덮개(6)를 포함하며, 이때 실장판(3)은 냉각 핀들(cooling fins)을 구비한다. 이는 모듈(9)의 구동열이 외부쪽으로 용이하게 소산되도록 하며, 더 소모적인 냉각 장치가 생략된다. 콤팩트 하우징(1)으로부터의 광 아웃커플링을 위해, 광 출사창(7)이 콤팩트 하우징에 통합된다.
선택적으로, 광출사창(7)은 동시에 가령 집속 부재 또는 초점 이탈 부재와 같은 광학 부재로 사용될 수 있거나, 가령 유전체층 또는 흡수층을 구비한 경우 필터로 역할할 수 있다. 각 필요에 따라 가능한 한 서로 다르게 기능화된 복수 개의 광출사창(7)이 사용될 수 있다. 콤팩트 하우징(1)의 내부에서 적합한 빔 안내, 또는 적합한 구동 전자 장치(10)에 의해 번갈아 서로 다른 광출사창(7)이 콤팩트 하우징(1)으로부터의 광 아웃커플링을 위해 사용될 수 있으며, 이는 가령 서로 다른 광 세기, 빔 상태 또는 색 구현을 위한 것이다.
복수 개의 방출 모듈을 포함하는 실시예는 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 다시, 하우징 덮개(6)는 표시되지 않았다. 레이저 모듈 및 광학계는 유닛(5)으로 간략화되어 도시되어 있다. 3개의 유닛(5)은 가령 적색, 녹색 및 청색의 광을 방출할 수 있고, 이를 통해 전체적으로 소위 RGB 모듈을 제공하며, 상기 모듈은 가령 프로젝션 응용물에 사용될 수 있다. 3개의 유닛(5)으로부터의 광은 화살표선으로 표시되며, 이러한 광이 조합되어 광출사창(7)을 경유하여 콤팩트 하우징(1)으로부터 방출된다. 유닛(5)에 속하는 구동 전자 장치(10)는 콤팩트 하우징(1)의 체적물(20)내에 위치한다. 체적물(20)에는 마찬가지로 습기 트랩(19)이 통합된다. 상기 습기 트랩은 가령 실장판(3)과 하우징 덮개(6) 사이의 결합이 기밀하지 않은 경우에 물에 민감한 유닛(5)에 습기가 모이는 것을 방지하고, 습기 트랩에 축적되도록 한다. 습기 트랩은 가령 제올라이트와 같은 건조제를 포함할 수 있다. 하우징 덮개(6)는 가령 기밀식으로 나사 조임될 수 있는 개구부를 경유하는 건조제의 간단한 교환 또는 재주입이 가능하도록 형성될 수 있다.
콤팩트 하우징(1)의 적합한 형성예에서, 특히 하우징 덮개(6)가 실장판(3)과 전기 전도적으로 결합하고, 그로부터 전자적 차폐가 얻어지는 경우, 고주파에 적합한 콤팩트 하우징(1)이 제조될 수 있다. 프로젝션 응용물을 위해 가령 20 내지 100 MHz의 범위의 클록 주파수로 클록킹되는 구동 전류가 필요하다. 이러한 고주파 적합성은 연결 장치(12)로서의 소위 ZIF 커넥터와 함께, 적합하게 형성된 연성 도전로를 이용한 임피던스 정합된 전류 공급에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 연성 도전로는 전기 도선(11)을 형성한다. 유닛(5)으로부터 방출되는 광에서 적색, 황색 또는 청색의 광비율이 마스크에 의해 여과되고 대부분 큰 광 세기 및 전기적 출력 밀도가 필요한, 디스플레이 조명으로서 사용되는 경우, 적합하게 형성되며 도선(11)을 형성하는 연성 도체판에 의해, 12 A까지 이르는 범위의 매우 높은 구동 전류가 손실없이 안내되어, 그와 같은 큰 전기 전류가 사용될 수 있다.
도 6에는 펠티에 소자(18)의 형태로 온도 제어 유닛(16)을 포함하는 콤팩트 하우징(1)이 도시되어 있다. 펠티에 소자(18)의 저온부(18a)는 실장판(3)과 결합되고, 고온부(18b)는 베이스판(13)과 결합된다. 이를 통해, 실장측(30)상에 위치하는 유닛(5)이 항상 적합한 온도를 유지할 수 있다. 상기 유닛은 레이저 모듈 및 광학계로 구성된다. 또한, 구동 전자 장치(10)도 함께 온도 조절될 수 있다. 하우징 덮개(6)는 베이스판(13)과 납땜된다. 도 3에 따른 실시예의 경우와 같이, 전기적 관통부(8)는 연성 도전로로 형성된다. 미도시된 외부 도선으로의 연결 장치(12)는 금속-플라스틱 커넥터로 실시된다. 하우징 덮개(6)는 베이스판(13)에 의해 펠티에 소자(18)의 고온부(18b)와 결합되므로, 하우징 덮개(6)의 온도는 주변, 실장판(3) 및 상기 실장측(30)상에 위치한 부재들에 비해 증가하여, 광 아웃커플링창(7)에서 습기가 축적되지 않고, 광은 아무런 방해없이 콤팩트 하우징(1)으로부터 방출될 수 있다.
도 7에 따른 실시예는 도 6에 따른 실시예에 상응한다. 물론, 여기서는 다층 세라믹(들)이 전기적 관통부(8)로 역할한다. 이때, 예를 들면 구리 소재의 전기적 관통부는 가령 알루미늄질화물과 같은 세라믹 물질에 매립된다. 복수 개의 세라믹층 및 구리층이 교번적으로 위치할 수 있다. 전체 부품은 소결에 의해 제조된다. 가령 구리 소재의 외부 코팅에 의해 다층 세라믹(들)은 둘레에, 도 1에 따른 실시예와 유사하게 납땜되거나 용접되어, 전체적으로 최외부에서 기밀식의 전기적 관통부가 얻어진다.
도 8에 따르면, 하우징 덮개(6)는 실장판(3)에 설치되고, 상기 실장판은 펠티에 소자(18)의 저온부(18a)와 열에 의해 접촉한다. 이를 통해, 하우징 덮개(6)의 온도는 주변에 비해 낮아져서, 하우징 덮개(6)에 설치되며 마찬가지로 더 낮은 온도의 광출사창(7)에 김이 서릴 수 있다. 이를 방지하기 위해, 연성 도선(11)을 상기 광출사창(7)에 위치한 열 저항에 안내되면서 광출사창(7)이 가열된다.
물론, 다양한 실시예들에 설명된 바와 같이 전기적 관통부(8)의 형성, 구동 전자 장치(10)의 배치, 전기 도선(11) 및 실장판(3)의 형상에 대한 다양한 변형예는 서로 조합될 수 있다. 또한, 예를 들면, 콤팩트 하우징(1)에 포함된 발광 모듈(9), 펠티에 소자(18) 또는 습기 트랩(19)의 수는 설명된 실시예의 경우와 다를 수 있다.
본 발명은 실시예의 설명에 의하여 상기 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각 조합을 포함하고, 이는 특히 특허 청구 범위에서의 특징들의 각 조합을 포괄하며, 비록 이러한 특징 또는 이러한 조합이 그 자체로 명백하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 기술되어 있지 않더라도 그러하다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 10 2007 062047.2의 우선권을 청구하며, 그 공개 내용은 참조로 포함된다.

Claims (15)

  1. 금속 물질로 이루어지며, 주요측(2)에서 외부 캐리어와 열 전도적으로 결합되도록 형성되는 일체형 실장판(3);
    상기 실장판(3)과 영구적으로 결합되며, 상기 실장판과 하나의 체적물(20)을 이루는 일체형 하우징 덮개(6);
    상기 체적물(20)의 내부로부터 상기 체적물(20)의 외부쪽으로의 적어도 하나의 전기 전도적 결합이면서 상기 실장판(3)과는 전기적으로 절연되는 결합이 형성될 때 이용되는 적어도 하나의 전기적 관통부(8); 및
    상기 체적물(20)에 위치하며, 전자기 복사를 방출하도록 형성되고, 상기 주요측(2)에 대해 평행하게 상기 실장판(3)상에 직접적으로 배치되는 적어도 하나의 모듈(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 모듈(9)은 레이저 모듈(4)이며, 상기 모듈(9)은 적색, 녹색 및/또는 청색의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실장판(3)은 금속 코어 회로 기판을 포함하거나, 상기 금속 코어 회로 기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 덮개(6)와 상기 실장판(3) 사이에 접착 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실장판(3)은 3차원으로 구조화되어, 홀딩 부재, 실장 부재 및/또는 냉각 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실장판(3) 및 상기 하우징 덮개(6)는 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콤팩트 하우징의 하우징 덮개(6)는 투명 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통부(8)는 상기 실장판(3)상에 위치한 도전로를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통부(8)는 다층 세라믹(들) 및/또는 연성 도체판을 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 체적물(20)은 기밀식으로(gas-tight) 닫히는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실장판(3)에는 상기 모듈(9)을 위한 적어도 하나의 구동 전자 장치(10)가 설치되고, 상기 구동 전자 장치(10)는 상기 체적물(20)의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 도선(11)은 연성 도체판을 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콤팩트 하우징은 열전도성 금속의 일체형 베이스판(13)을 포함하고, 상기 베이스판은 상기 실장판(3)과 외부 캐리어 사이에 설치되며, 상기 베이스판(13)은 적어도 하나의 3차원 구조체를 포함하여, 홀딩 부재, 실장 부재 및/또는 냉각 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콤팩트 하우징은 고체로 형성된 적어도 하나의 광출사창(7)을 포함하고, 상기 광출사창은 적어도 상기 모듈(9)로부터 방출된 복사의 일부에 대해 투명하며, 상기 광출사창(7)은 가열되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 체적물(20)에 습기 트랩(14)이 위치하고, 상기 습기 트랩(14)은 친수성 물질을 포함하거나 냉각 트랩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 콤팩트 하우징(1).
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