KR20190080241A - 열특성이 우수한 광소자 패키지 - Google Patents

열특성이 우수한 광소자 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR20190080241A
KR20190080241A KR1020170182582A KR20170182582A KR20190080241A KR 20190080241 A KR20190080241 A KR 20190080241A KR 1020170182582 A KR1020170182582 A KR 1020170182582A KR 20170182582 A KR20170182582 A KR 20170182582A KR 20190080241 A KR20190080241 A KR 20190080241A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
heat
thermoelectric cooling
cooling element
stem base
Prior art date
Application number
KR1020170182582A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102031646B1 (ko
Inventor
정새한솔
이상수
송재호
Original Assignee
주식회사 옵텔라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 옵텔라 filed Critical 주식회사 옵텔라
Priority to KR1020170182582A priority Critical patent/KR102031646B1/ko
Priority to PCT/KR2017/015741 priority patent/WO2019132077A1/ko
Publication of KR20190080241A publication Critical patent/KR20190080241A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102031646B1 publication Critical patent/KR102031646B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0239—Combinations of electrical or optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268—Cooling
    • G02B6/4272—Cooling with mounting substrates of high thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256—Details of housings
    • G02B6/4257—Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 열특성이 우수한 광소자 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충분한 방열공간을 확보하여 광원에서 발생한 열을 충분히 배출하므로 열특성이 우수한 광소자 패키지를 제공한다.
본 발명은 유전체로 이루어지며 가장자리에 신호를 전송하기 위한 시그널비아가 형성된 스템베이스와; 상기 스템베이스의 상부에 설치되는 광원과; 상기 광원의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자; 및 상기 광원의 열을 상기 열전냉각소자에 전달하는 서멀비아;를 포함하는 열특성이 우수한 광소자 패키지를 제공한다.

Description

열특성이 우수한 광소자 패키지{OPTICAL ELEMENT PACKAGE DEVICE HAVING OUTSTANDING HEAT CHARACTERISIC}
본 발명은 열특성이 우수한 광소자 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충분한 방열공간을 확보하여 광원에서 발생한 열을 충분히 배출하므로 열특성이 우수한 광소자 패키지를 제공한다.
근래에 들어 대용량의 정보를 고속으로 송수신하기 위하여 빛을 정보 전송의 매개로 이용하는 광통신이 일반화되어 있다. 이러한 광통신은 광섬유를 전송 매질로 할 때, 수십 Gbps의 초고속의 정보를 수십 Tera bps의 대용량으로 중첩하여 수백 Km의 장거리 전송이 가능하므로 초고속, 대용량, 장거리 정보 전송에 필수적으로 사용되고 있다.
한편 광통신에서 빛을 발광하는 레이저 다이오드는 외부의 온도변화에 민감하여 운용 온도에 따라 파장이 크게 달라진다. 따라서 레이저 다이오드 칩의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 열전냉각소자 내장형 광소자 패키지가 널리 사용되고 있다. 통상 열전소자 내장형 광소자 패키지는 버터플라이형 패키지 또는 미니 플랫, 미니 딜형의 패키지가 주로 사용되고 있다.
상기 열전냉각소자 내장형 광소자 패키지의 일예가 국내공개특허 제10-2014-0147644호에 개시되어 있다.
도 1은 선행기술문헌 1에 따른 종래의 열전냉각소자 내장형 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 광소자 패키지는 철 또는 kovar 등으로 이루어진 스템베이스(stem base; 100)에 복수개 관통공을 형성하고, 이 관통공에 금속 전극핀(110)을 삽입시킨 후 유리 소재(120)로 밀봉한 형태의 패키지이다. 이러한 형태의 패키지는 제작이 용이하여 저가형 광통신용으로 널리 사용되고 있으며 주로 2.5Gbps급에 주로 사용되고 있다.
이러한 종래의 광소자 패키지를 10Gbps급의 고속 통신용으로 제작하기 위해서는, 광소자에 주고 받는 전기 신호를 전송하는 신호 전송선에서 전기 신호의 왜곡 없이 신호가 잘 전달되어야 한다. 이렇게 전기 신호를 주고 받는 전기 전송선에서 신호의 왜곡이 없도록 하기 위해서는 전송 선로가 각 부분에서 임피던스 정합이 이루어져야 한다.
통상적으로 스템베이스(100) 부분에서 외부로 돌출된 전극핀(110)의 경우 임피던스 정합이 잘 이루어지지 않아, 광소자를 고속 동작시키기 위해서는 스템베이스(100) 외부로 돌출된 전극핀(110)의 길이를 최소화하는 방법을 사용하고 있다.
통상적으로 전극핀(110)과 광소자 패키지 내부에 장착되는 광소자는 Au wire(900)로 이루어진 신호 전송선을 통하여 전기적 연결이 이루어지는데 이러한 신호 전송선 또한 임피던스 정합이 이루어지기 어려운 구조를 가지고 있다.
그러므로 고속 광통신을 위해서는 광소자 패키지 내부에 장착되는 광소자(200)와 전극핀(110) 사이에 임피던스 정합이 된 전송 신호 중계용 서브마운트(300)를 삽입하여 고속 통신이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
하지만 상기와 같은 종래기술에 따른 광소자 패키지는 금속성 스템베이스를 사용하고 전극이 관통하는 관통공에 유리물질을 충전해야 하므로 상대적으로 공간을 많이 차지함에 따라 방열을 위해 열전냉각소자(TEC)를 설치할 공간이 부족한 문제점이 있다.
1. 국내공개특허 제10-2014-0147644호(2014. 12. 30 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전극핀의 절연을 위해 절연물질을 충전해야 하는 관통공이 필요없음으로 방열을 위한 공간을 확보하여 충분히 방열하므로 열특성이 우수한 광소자 패키지를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 유전체로 이루어지며 가장자리에 신호를 전송하기 위한 시그널비아가 형성된 스템베이스와; 상기 스템베이스의 상부에 설치되는 광원과; 상기 광원의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자; 및 상기 광원의 열을 상기 열전냉각소자에 전달하는 서멀비아;를 포함하는 열특성이 우수한 광소자 패키지를 제공한다.
여기서 상기 스템베이스는 단면이 원형 또는 사각형인 것이 바람직하다.
아울러 상기 광원을 설치하기 위한 설치된 서브마운트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 스템베이스는 상방으로 개방된 요홈이 형성되고, 상기 요홈에 열전냉각소자가 장입되는 것이 바람직하다.
아울러 상기 요홈의 바닥에 상기 광원의 열을 흡수한 열전냉각소자의 열을 외부로 배출하기 위한 별도의 서멀비아가 더 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지는 스템베이스가 유전체로 이루어져 전극을 절연하기 위해 절연물질을 충진하기 위한 단면적이 넓은 관통구를 형성할 필요없음으로 방열면적이 넓어져 열특성이 획기적으로 개선된다.
아울러 이 본 발명에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지는 서브마운트를 설치하므로 와이어본딩의 길이가 짧아져 대역폭이 넓어지므로 고속신호 전송이 가능하다.
또한 이 본 발명에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지는 상기 스템베이스는 상방으로 개방된 요홈이 형성되고, 상기 요홈에 열전냉각소자가 장입되므로 조립이 용이하다.
아울러 이 본 발명에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지는 열전냉각소자의 열을 외부로 배출하기 위한 별도의 서멀비아가 더 형성하므로 더욱 용이하게 열을 배출할 수 있다.
도 1은 선행기술문헌 1에 따른 종래의 패키지를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지의 실시예들을 설명하면 다음과 같다.
[제1실시예]
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 스템베이스(12)과, 상기 스템베이스(12)의 상부에 설치되는 광원(14)과, 상기 광원(14)의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자(16) 및 상기 광원(14)의 열을 상기 열전냉각소자(16)에 전달하는 서멀비아(18)를 포함한다.
상기 스템베이스(12)은 유전체로 이루어진다. 상기 스템베이스(12)을 형성하는 유전체는 열전도도가 우수하고 절연성 물질인 다양한 소재가 사용될 수 있으며 Si, SiO, SiO2 등의 실리콘 및 실리콘 화합물, Al2O3, AlN 등의 세라믹 또는 이들을 혼합한 재질을 사용할 수 있다. 상기 스템베이스(12)의 가장자리에는 신호를 전달하기 위한 시그널비아(13)가 형성되어 있다. 상기 시그널비아(13)를 통하여 드라이버 IC(미도시)로부터 광원을 구동하기 위한 전기신호가 전달된다. 아울러 상기 시그널비아(13)는 필요에 따라 양측에 형성될 수도 있고 가장자리를 둘러서도 형성될 수 있지만 본 실시예에서는 열전냉각소자(16)의 접촉면적을 늘리기 위해서 양측에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스템베이스(12)은 제작의 편의성을 고려하여 단면이 통상 원형과 사각형으로 이루어지지만 필요에 따라 다양한 형상의 단면으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 상기 시그널비아(13)와 상기 광원(14) 사이에는 와이어 본딩(19)이 연결되어 전기신호를 전달하게 된다. 아울러 필요에 따라서 와이어 본딩(19)을 대신하여 금속패턴 등도 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 광원(14)은 전기신호를 전달받아 광신호를 출력하도록 구비되며 본 실시예에서는 수직공진형 표면발광 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'이라 함)로서 구비된다. 본 실시에에서는 광원(14)으로 VCSEL을 채택하였지만 필요에 따라 기존의 측면발광 다이오드(단면발광 다이오드)를 채택할 수 있음은 물론이다.
상기 열전냉각소자(16)는 서로 다른 성질을 가진 두개의 금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗긴다는 펠티어 효과를 이용한 것으로 이미 당업자에게 잘 알려진 제품이므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서 상기 열전냉각소자(16)는 열을 흡수하는 측이 상기 광원(14)측에 위치하도록 설치해야 한다. 즉, 광원(14)의 열을 흡수하여 반대편으로 방출하는 것이다.
상기 서멀비아(18)는 상기 스템베이스(12)를 관통하도록 형성되며 상기 광원(14)의 열을 상기 열전냉각소자(16)에 전달한다. 상기 서멀비아(18)는 상기 광원(14)에서 발생한 열을 전달하기 위하여 열의 전달경로 단면적이 최대가 되도록 구비되는 것이 바람직하다. 상기 서멀비아(18)는 주로 금속으로 이루어지며 구리, 알루미늄, 은 등 열전도도가 우수한 다양한 금속을 사용할 수 있음은 물론이다. 아울러 상기 서멀비아(18)는 필요에 따라서 열전도도가 우수한 파우더를 레진에 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다. 상기 사용이 가능한 파우더로는 은분, 동분, 팽창흑연 등 다양한 열전도도가 우수한 파우더를 사용할 수 있다.
[제2실시예]
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 스템베이스(22)와, 상기 스템베이스(22)의 상부에 설치되는 광원(24)과, 상기 광원(24)을 설치하기 위한 설치된 서브마운트(25와, 상기 광원(24)의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자(26) 및 상기 광원(24)의 열을 상기 열전냉각소자(26)에 전달하는 서멀비아(28)를 포함한다.
상기 스템베이스(22)는 유전체로 이루어진다. 상기 스템베이스(22)를 형성하는 유전체는 열전도도가 우수하고 절연성 물질인 다양한 소재가 사용될 수 있으며 Si, SiO, SiO2 등의 실리콘 및 실리콘 화합물, Al2O3, AlN 등의 세라믹 또는 이들을 혼합한 재질을 사용할 수 있다. 상기 스템베이스(22)의 가장자리에는 신호를 전달하기 위한 시그널비아(23)가 형성되어 있다. 상기 시그널비아(23)를 통하여 드라이버 IC로부터 광원(24)을 구동하기 위한 전기신호가 전달된다. 아울러 상기 시그널비아(22)는 필요에 따라 양측에 형성될 수도 있고 가장자리를 둘러서도 형성될 수 있지만 본 실시예에서는 열전냉각소자(26)의 접촉면적을 늘리기 위해서 양측에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스템베이스(22)는 제작의 편의성을 고려하여 단면이 통상 원형과 사각형으로 이루어지지만 필요에 따라 다양한 형상의 단면으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 상기 시그널비아(24)와 상기 광원(24) 사이에는 와이어 본딩(29)이 연결되어 전기신호를 전달하게 된다. 아울러 필요에 따라서 와이어 본딩(29)을 대신하여 금속패턴 등도 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 광원(24)은 전기신호를 전달받아 광신호를 출력하도록 구비되며 본 실시예에서는 수직공진형 표면발광 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'이라 함)로서 구비된다. 본 실시에에서는 광원(24)으로 VCSEL을 채택하였지만 필요에 따라 기존의 측면발광 다이오드(단면발광 다이오드)를 채택할 수 있음은 물론이다.
상기 열전냉각소자(26)는 서로 다른 성질을 가진 두개의금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗긴다는 펠티어 효과를 이용한 것으로 이미 당업자에게 잘 알려진 제품이므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서 상기 열전냉각소자(26)는 열을 흡수하는 측이 상기 광원(24)측에 위치하도록 설치해야 한다. 즉, 광원(24)의 열을 흡수하여 반대편으로 방출하는 것이다.
본 실시예에서 상기 열전냉각소자(26)는 상기 스템베이스(22)의 상부에 위치한다. 따라서 상기 광원(24)을 설치하기 위해서는 상기 열전냉각소자(26)의 상부에 서브마운트(25)가 형성되어야 한다. 상기 서브마운트(25)는 절연성물질로 이루어져 상기 광원(24)을 설치할 수 있다.
본 실시예예서 상기 서멀비아(28)는 상기 서브마운트(25)를 관통하도록 형성되며 상기 광원(24)의 열을 상기 열전냉각소자(26)에 전달한다. 상기 서멀비아(28)는 상기 광원(24)에서 발생한 열을 전달하기 위한 전달경로의 단면적이 최대가 되도록 구비되는 것이 바람직하다. 상기 서멀비아(28)는 주로 금속으로 이루어지며 구리, 알루미늄, 은 등 열전도도가 우수한 다양한 금속을 사용할 수 있음은 물론이다. 아울러 상기 서멀비아(28)는 필요에 따라서 열전도도가 우수한 파우더를 레진에 혼합하여 형성할 수 있음은 물론이다. 상기 사용이 가능한 파우더로는 은분, 동분, 팽창흑연 등 다양한 열전도도가 우수한 파우더를 사용할 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 상기 열전냉각소자(26)의 열을 외부로 방출하기 위하여 스템베이스(220)에 별도의 보조 서멀비아(28a)가 형성되어 있다. 상기 보조 서멀비아(28a)는 상기 서멀비아(28)와 재질 및 조성이 유사하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
[제3실시예]
도 4은 본 발명의 제3실시예에 따른 열특성이 우수한 광소자 패키지를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 스템베이스(32)과, 상기 스템베이스(32)의 상부에 설치되는 광원(34)과, 상기 광원(34)을 설치하기 위한 설치된 서브마운트(35)와, 상기 광원(34)의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자(36) 및 상기 광원(34)의 열을 상기 열전냉각소자(36)에 전달하는 서멀비아(38)를 포함한다.
상기 스템베이스(32)는 유전체로 이루어진다. 상기 스템베이스(32)를 형성하는 유전체는 열전도도가 우수하고 절연성 물질인 다양한 소재가 사용될 수 있으며 Si, SiO, SiO2 등의 실리콘 및 실리콘 화합물, Al2O3, AlN 등의 세라믹 또는 이들을 혼합한 재질을 사용할 수 있다. 상기 스템베이스(32)의 가장자리에는 신호를 전달하기 위한 시그널비아(33)가 형성되어 있다. 상기 시그널비아(33)를 통하여 드라이버 IC로부터 광원(34)을 구동하기 위한 전기신호가 전달된다. 아울러 상기 시그널비아(33)는 필요에 따라 양측에 형성될 수도 있고 가장자리를 둘러서도 형성될 수 있지만 본 실시예에서는 열전냉각소자의 접촉면적을 늘리기 위해서 양측에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스템베이스(32)는 제작의 편의성을 고려하여 단면이 통상 원형과 사각형으로 이루어지지만 필요에 따라 다양한 형상의 단면으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 상기 시그널비아(33)와 상기 광원(34) 사이에는 와이어 본딩(39)이 연결되어 전기신호를 전달하게 된다. 아울러 필요에 따라서 와이어 본딩(39)을 대신하여 금속패턴 등도 사용될 수 있음은 물론이다. 또한 본 실시예에 따른 상기 스템베이스(32)는 상방으로 개방된 요홈(32a)이 형성되어 있다. 이 요홈(32a)에는 열전냉각소자(36)가 장입된다. 따라서 상기 열전냉각소자(36)의 조립이 용이하다. 아울러 상기 요홈(32a)에는 열전냉각소자(36)가 장입되므로 상기 광원(34)의 높이를 낮추어 와이어 본딩(39)의 길이를 짧게 할 수 있다.
상기 광원(34)은 전기신호를 전달받아 광신호를 출력하도록 구비되며 본 실시예에서는 수직공진형 표면발광 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'이라 함)로서 구비된다. 본 실시에에서는 광원(34)으로 VCSEL을 채택하였지만 필요에 따라 기존의 측면발광 다이오드(단면발광 다이오드)를 채택할 수 있음은 물론이다.
상기 열전냉각소자(36)는 서로 다른 성질을 가진 두개의 금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗긴다는 펠티어 효과를 이용한 것으로 이미 당업자에게 잘 알려진 제품이므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서 상기 열전냉각소자(36)는 열을 흡수하는 측이 상기 광원(34)측에 위치하도록 설치해야 한다. 즉, 광원(34)의 열을 흡수하여 반대편으로 방출하는 것이다.
본 실시예에서 상기 열전냉각소자(36)는 상기 스템베이스(32)의 상부에 위치한다. 따라서 상기 광원(34)을 설치하기 위해서는 상기 열전냉각소자(36)의 상부에 서브마운트(35)가 형성되어야 한다. 상기 서브마운트(35)는 절연성물질로 이루어져 상기 광원(34)을 설치할 수 있다.
본 실시예예서 상기 서멀비아(38)는 상기 서브마운트(35)를 관통하도록 형성되며 상기 광원(34)의 열을 상기 열전냉각소자(36)에 전달한다. 상기 서멀비아(38)는 상기 광원(34)에서 발생한 열을 전달하기 위하여 열이 전달되는 경로의 단면적이 최대가 되도록 구비되는 것이 바람직하다. 상기 서멀비아(38)는 주로 금속으로 이루어지며 구리, 알루미늄, 은 등 열전도도가 우수한 다양한 금속을 사용할 수 있음은 물론이다. 아울러 필요에 따라서 열전도도가 우수한 파우더를 레진에 혼합하여 서멀비아(38)를 형성할 수 있음은 물론이다. 상기 사용이 가능한 파우더로는 은분, 동분, 팽창흑연 등 다양한 열전도도가 우수한 파우더를 사용할 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 상기 열전냉각소자(36)의 열을 외부로 방출하기 위하여 스템베이스(32)에 별도의 보조 서멀비아(38a, 38b)가 형성되어 있다. 여기서 상기 보조 서멀비아(38a, 38b)는 상기 스템베이스(32)의 수직방향 뿐만 아니라 수평방향으로도 연장된다. 상기 수평방향으로 연장된 보조 서멀비아(38b)는 상기 시그널비아(33)를 간섭하지 않도록 구비되어야 한다. 상기 보조서멀비아아(38a, 38b)는 서멀비아(38)와 재질 및 조성이 유사하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
10, 20, 30 : 광소자 패키지
12, 22, 32 : 스템베이스
13, 23, 33 : 시그널 비아
14, 24, 34 : 광원
25, 35 : 서브마운트
16, 26, 36 : 열전냉각소자
18, 28, 38 : 서멀비아
28a, 38a, 38b : 보조 서멀비아
19, 29, 39 : 와이어 본딩

Claims (5)

  1. 유전체로 이루어지며 가장자리에 신호를 전송하기 위한 시그널비아가 형성된 스템베이스와;
    상기 스템베이스의 상부에 설치되는 광원과;
    상기 광원의 열을 흡수하여 외부로 배출하는 열전냉각소자; 및
    상기 광원의 열을 상기 열전냉각소자에 전달하는 서멀비아;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열특성이 우수한 광소자 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스템베이스는 단면이 원형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 열특성이 우수한 광소자 패키지.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광원을 설치하기 위한 설치된 서브마운트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열특성이 우수한 광소자 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스템베이스는 상방으로 개방된 요홈이 형성되고, 상기 요홈에 열전냉각소자가 장입되는 것을 특징으로 하는 열특성이 우수한 광소자 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 요홈의 바닥에 상기 광원의 열을 흡수한 열전냉각소자의 열을 외부로 배출하기 위한 별도의 보조서멀비아가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열특성이 우수한 광소자 패키지.
KR1020170182582A 2017-12-28 2017-12-28 열특성이 우수한 광소자 패키지 KR102031646B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182582A KR102031646B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 열특성이 우수한 광소자 패키지
PCT/KR2017/015741 WO2019132077A1 (ko) 2017-12-28 2017-12-29 열특성이 우수한 광소자 패키지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182582A KR102031646B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 열특성이 우수한 광소자 패키지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190080241A true KR20190080241A (ko) 2019-07-08
KR102031646B1 KR102031646B1 (ko) 2019-10-14

Family

ID=67063732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170182582A KR102031646B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 열특성이 우수한 광소자 패키지

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102031646B1 (ko)
WO (1) WO2019132077A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210050415A (ko) * 2019-10-28 2021-05-07 한국전자통신연구원 냉각형 광송신 모듈 장치 및 그 장치의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130046164A (ko) * 2011-10-27 2013-05-07 홍익대학교 산학협력단 써멀비아가 형성된 레이저 다이오드 패키지
KR20140072793A (ko) * 2012-12-03 2014-06-13 한국전자통신연구원 멀티채널 광송신 서브 어셈블리
KR20140147644A (ko) 2013-06-19 2014-12-30 주식회사 포벨 고속 통신용 to형 광소자 패키지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4167378B2 (ja) * 2000-03-28 2008-10-15 京セラ株式会社 光素子モジュール
KR100810321B1 (ko) * 2006-09-05 2008-03-04 삼성전자주식회사 광 모듈
JP2008098316A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Tecdia Kk 半導体レーザモジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130046164A (ko) * 2011-10-27 2013-05-07 홍익대학교 산학협력단 써멀비아가 형성된 레이저 다이오드 패키지
KR20140072793A (ko) * 2012-12-03 2014-06-13 한국전자통신연구원 멀티채널 광송신 서브 어셈블리
KR20140147644A (ko) 2013-06-19 2014-12-30 주식회사 포벨 고속 통신용 to형 광소자 패키지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210050415A (ko) * 2019-10-28 2021-05-07 한국전자통신연구원 냉각형 광송신 모듈 장치 및 그 장치의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019132077A1 (ko) 2019-07-04
KR102031646B1 (ko) 2019-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9882646B2 (en) System and method for reduced power consumption and heat removal in optical and optoelectronic devices and subassemblies
US6867368B2 (en) Multi-layer ceramic feedthrough structure in a transmitter optical subassembly
US6878875B2 (en) Small form factor optical transceiver with extended transmission range
US6911599B2 (en) Header assembly for optoelectronic devices
US8908728B1 (en) Transistor outline package
CN100470971C (zh) 光学模块
US7066659B2 (en) Small form factor transceiver with externally modulated laser
US6404042B1 (en) Subcarrier and semiconductor device
KR20050046893A (ko) 티오-캔 구조의 광 모듈
US11777189B2 (en) Header for a package including an electronic component for radio frequency signal transmission
KR101929465B1 (ko) 광학모듈
JP2014096424A (ja) 発光モジュール及び光トランシーバ
US20090016391A1 (en) Header assembly for extended temperature optical transmitter
US11923652B2 (en) Header for semiconductor package, and semiconductor package
CN110957278B (zh) 电子部件搭载用封装体以及使用其的电子装置
US6852928B2 (en) Cooled externally modulated laser for transmitter optical subassembly
KR100824922B1 (ko) 열전소자를 내장한 티오 형 레이저 다이오드
KR20190080241A (ko) 열특성이 우수한 광소자 패키지
CN109387907B (zh) 光模块
US11955403B2 (en) Header for semiconductor package and semiconductor package
JPH1187852A (ja) 電子冷却器付半導体レーザモジュール
US10148063B2 (en) Thermally conductive and electrically insulating interposer having active optical device mounted thereon
JPH0996747A (ja) 光通信用モジュール
JP2012230218A (ja) 光電気複合モジュール
CN112213832A (zh) 具有不对称热导率的顶板及底板的热电致冷器及实施其的光次组件

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant