KR20210012778A

KR20210012778A - 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈

Info

Publication number: KR20210012778A
Application number: KR1020190091096A
Authority: KR
Inventors: 함헌주; 김희성; 김동현; 정진욱
Original assignee: 하나 마이크론(주); 하나옵트로닉스 주식회사
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-02-03
Also published as: KR102326123B1

Abstract

수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴을 구비하는 디퓨저, 상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴과 연결되는 제1 전극, 상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴에 의해 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극, VCSEL을 포함하며, 상기 디퓨저의 이탈 여부를 감지하고, 상기 디퓨저가 위치한 방향으로 레이저를 발진시키도록 상기 VCSEL의 동작을 제어하는 패키지부 및 상기 패키지부의 하부에 열적으로 연결되어, 상기 패키지부로부터 발생된 열을 전도하는 인쇄회로 기판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 제공한다.

Description

수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈{Vertical Cavity Surface Emitting Laser Module}

본 발명은 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐함과 동시에 방열 기능이 향상된 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

수직 공진형 표면 발광 레이저(VCSEL, Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'로 약칭함)는 수직 방향으로 고출력의 레이저를 발진시키는 발광소자로서, 주로, 광통신, 광 인터커넥션 및 광 픽업 등에서의 광학장치 내의 광원으로 사용되어 왔다. 최근들어, VCSEL은 라이다(LiDAR), 안면 인식, 모션 인식, AR(Augmented Reality) 또는 VR(Virtual Reality) 장치 등의 화상 형성장치 내의 광원으로까지 그 사용범위가 확대되고 있다.

이러한 VCSEL을 모듈화(化) 할 경우, VCSEL의 동작전압 및 전류는 정확하게 제어될 필요가 있으며, 이를 위해 VCSEL의 용도에 적합한 드라이브 IC(Integrated Circuit)가 요구된다.

일반적으로, VCSEL과 드라이브 IC 칩은 VCSEL 내 와이어(Wire) 본딩(Bonding)과 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 상에 형성된 회로 패턴에 의해 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된다. VCSEL과 드라이브 IC 칩은 적층된 형태로 구성될 수도 있으며, 동일한 인쇄회로기판 상에 나란히 실장되는 형태로 구성될 수도 있다. 그러나 모듈이 구동됨에 따라 모듈의 저항이 증가하고, VCSEL 및 드라이브 IC 칩의 높은 소비전력으로 인해 발생하는 열은 모듈의 동작 신뢰성을 저하시킬 수 있다는 문제점을 갖는다. 특히, VCSEL 칩에서 발생되는 열이 방열판을 통과해 외부로 방출되는 과정에서 접착계면의 낮은 열전도율로 인해 방열 특성이 저하된다는 문제점이 있다.

한편, VCSEL 모듈 내 전자장치가 작동함에 따라 전자장치 내 회로에서는 전자기 방사선이 생성된다. 그리고 방사선은 일정 거리 이내에 있는 다른 전자장치의 작동에 지장을 줄 수 있는 EMI(Electromagnetic Interference, 또는, '전자기 간섭') 또는 RFI(Radio Frequency Interference, 또는, '무선주파수 간섭')를 초래할 수 있다. 반대로, EMI 또는 RFI는 VCSEL 모듈 외부에서 발생할 수 있으며, 이는 VCSEL 모듈의 작동에 영향을 미칠 수 있다.

EMI 또는 RFI가 차폐되지 않을 경우, 모듈은 열화되거나 손상될 수 있으며, 이는 드라이브 IC 칩 등과 같은 전자장치의 효율 저하 또는 작동 불능을 야기할 수 있다. 이에, EMI 또는 RFI 에너지를 흡수 또는 반사시킬 수 있는 차폐물을 모듈 내 구성요소에 추가함으로써 EMI 또는 RFI를 차폐시키도록 한다.

본 발명의 일 실시예는, VCSEL 모듈 내 구성요소로부터 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 구조를 갖도록 구성된, 방열 기능이 향상된 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예는, VCSEL 모듈 내 구성요소에 의해 발생하는 EMI를 차폐시킬 수 있는, 방열 기능이 향상된 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 고출력의 레이저를 수직방향으로 발진시키는 VCSEL로부터 사용자의 육안을 보호할 수 있는, 방열 기능이 향상된 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴을 구비하는 디퓨저; 상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴과 연결되는 제1 전극; 상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴에 의해 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극; VCSEL을 포함하며, 상기 디퓨저의 이탈 여부를 감지하고, 상기 디퓨저가 위치한 방향으로 레이저를 발진시키도록 상기 VCSEL의 동작을 제어하는 패키지부; 및 상기 패키지부의 하부에 열적으로 연결되어, 상기 패키지부로부터 발생된 열을 전도하는 인쇄회로 기판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 디퓨저는, 상기 VCSEL이 레이저를 발진하는 방향으로 기 설정된 면적을 갖도록 형성된 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 렌즈부는, 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array) 또는 DOE(Diffractive Optical Element) 렌즈 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 전극 및 제2 전극은, 상기 디퓨저의 상면에 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 전극은, 상기 디퓨저의 상면에 위치하는 제1 전극과 대각선으로 마주보는 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴은, 상기 디퓨저의 상면에 구비됨으로써, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 VCSEL은, 열 전도성 금속 재질로 구성된 패드의 상면에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 패키지부는, 상기 디퓨저 및/또는 상기 패키지부의 외부 구조물에 의해 반사된 레이저를 감지하는 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 패키지부는, 상기 디퓨저가 배치되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하우징은, EMI를 차폐시키는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 차폐부는, 상기 제2 전극과 연결되고, 그라운드(Ground) 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 패키지부는, 상기 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈의 동작을 제어하는 드라이브 IC 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 드라이브 IC 칩은, 제1 전극과 전기적으로 연결되어, 디퓨저의 이탈여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 인쇄회로 기판부는, 상기 VCSEL로부터 발생된 열을 방열하는 제1 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 인쇄회로 기판부는, 부도체를 포함할 수 있도록 구성되며, 열전도성 물질이 포함된 기판인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 방열부는, 열 전도성 물질인 AlN 또는 Al₂O₃중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 방열부는, 부도체를 포함할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 방열부는, 열 전도도가 10W/m·K 이상의 값을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 방열부는, 상부와 하부에 금속 패드를 더 추가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기 설정된 패턴을 갖는 회로를 구비하며, 상기 기 설정된 패턴을 갖는 회로를 이용하여 제1 및 제2 전극을 전기적으로 연결시키는 디퓨저가 배치되는 하우징에 있어서,

중공을 구비하며, 상기 중공 내에 형성되어 상기 디퓨저를 안착시키는 단차;상기 제1 및 제2 전극을 전기적으로 결합시키는 제1 및 제2 전극 결합부; 및 상기 하우징 내측에 형성됨으로써 EMI를 차폐하고, 상기 제2 전극과 연결됨으로써 상기 하우징의 그라운드 역할을 하는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 열 전도성 금속을 이용하여 VCSEL 모듈 내 구성요소로부터 발생하는 열을 방열시킴으로써, VCSEL 모듈 내 구성요소가 열에 의해 손상되지 않는 장점이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 열전도성 금속 프레임 내에 EMI를 차폐시킬 수 있는 물질을 코팅하여 VCSEL 모듈 내 구성요소에 의해 발생하는 EMI를 차폐시킴으로써, VCSEL 모듈의 작동 효율성을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 수광소자(PD, Photo Diode) 및 투명전극을 이용하여 디퓨저 렌즈(Diffuser Lens)의 이탈 여부를 모니터링함으로써, VCSEL로부터 발진되는 수직방향의 고출력 레이저에 의해 사용자의 육안 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징의 사시도 및 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디퓨저의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지부 내 회로 구성의 일부분을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, VCSEL 모듈(100)은 전원을 공급받음으로써 기판 표면에 수직한 방향으로 고출력의 레이저를 발진한다. VCSEL 모듈(100)은 수직방향으로 레이저를 출력하기 때문에, 홍채 인식 또는 안면 인식을 효과적으로 수행할 수 있다. 측면 발광 레이저 다이오드(EEL, Edge Emitting Laser Diode)를 이용하여 홍채 인식 또는 안면 인식을 수행할 경우, 레이저를 수직방향으로 출력시키기 위한 여러가지 구성부품이 필요한 데에 비해 VCSEL 모듈(100)은 별도의 구성부품이 거의 사용되지 않으므로 경제성이 뛰어나다. 이러한 특성으로 인해 VCSEL 모듈(100)은 주로, 카메라 내 부품으로 널리 사용되고 있다. VCSEL 모듈(100)은 인쇄회로 기판부(150)가 패키지부(110)와 전기적으로 연결됨으로써, 레이저를 수직으로 발진할 수 있도록 구동된다. VCSEL 모듈(100)은 고출력의 레이저를 출력하므로, 패키지부(110) 내 구성요소에서는 많은 양의 열이 발생하게 되며, 이러한 열은 VCSEL 모듈(100)의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈(100)은 VCSEL 모듈(100) 내 구성요소로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열한다.

VCSEL 모듈(100)은 패키지부(110), 디퓨저(120), 제1 전극(130), 제2 전극(140), 인쇄회로 기판부(150) 및 연결부(160)를 포함하며, 인터포저 기판부(170)를 더 포함할 수 있다.

패키지부(110)는 VCSEL(111)을 이용하여 광을 수직 방향으로 발진시키며, VCSEL(111)로부터 발진된 광을 반사 또는 확산시키는 디퓨저(120)의 이탈 여부를 감지한다.

패키지부(110)는 인쇄회로 기판부(150)와 전기적으로 연결됨으로써, VCSEL(111)이 레이저를 출력할 수 있도록 한다. 또한, 패키지부(110)는 인쇄회로 기판부(150)와 열적으로 연결됨으로써, 패키지부(110) 내 열이 인쇄회로 기판부(150)로 전도될 수 있도록 한다.

패키지부(110)는 VCSEL(111), 제1 금속패드(112), 수광소자(113), 제2 금속패드(114), 드라이브 IC 칩(115), 솔더 볼(116), 하우징(117) 및 접합부(118)를 포함한다.

VCSEL(111)은 반도체 소자로서, 기판에 수직한 방향으로 레이저를 발진시킨다.

VCSEL(111)은 드라이브 IC 칩(115)과 전기적으로 연결됨으로써, 드라이브 IC 칩(115)의 제어에 따라 레이저를 발진시킨다. VCSEL(111)로부터 출력된 수직방향의 레이저는 디퓨저(120)에 의해 확산되거나 반사되며, 반사된 레이저는 후술할 수광소자(113)로 입사된다. VCSEL(111)이 구동함에 따라 많은 양의 열이 발생하므로, VCSEL(111)의 하부(-y축 방향)에는 제1 금속패드(112)가 배치된다.

제1 금속패드(112)는 VCSEL(111)과 열적으로 연결되도록 구성되며, VCSEL(111)로부터 발생된 열을 제1 금속패드(112)에 의해 인쇄회로 기판부(150)로 전도한다.

제1 금속패드(112)는 VCSEL(111)의 하부(-y축 방향)에 배치된다. 제1 금속패드(112)는 구리(Cu) 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 열전도성이 높은 금속의 물질 예를 들어, Ag, Au 및 Al 등으로도 구성될 수 있다. 제1 금속패드(112)는 하부(-y축 방향)에 위치한 인쇄회로 기판부(150)와 열적으로 연결되며, 이에 따라, VCSEL(111)로부터 제1 금속패드(112)로 전도된 열은 인쇄회로 기판부(150)로 전도된다. 보다 구체적으로 설명하면, VCSEL(111)에서 발생한 열은 VCSEL 모듈(100) 내 구성요소의 배치 구조에 따라, 순차적으로 제1 금속패드(112), 인쇄회로 기판부(150), 인터포저 기판부(170)로 전도됨으로써, VCSEL 모듈(100)의 열화(熱火)에 의한 손상이 방지된다.

VCSEL(111)로부터 발진된 레이저의 일부가 디퓨저(120) 및/또는 외부 구조물(미도시, 예를 들어, VCSEL 모듈(100)의 최외곽에 배치됨으로써, VCSEL 모듈(100)을 커버하고 보호할 수 있는 패키징과 같은 구조물)에 의해 반사되어 되돌아온 빛은 수광소자(113, PD, Photo Diode)로 입사되며, 이에 따른 전기적 신호를 드라이브 IC 칩(115)으로 전송한다. 드라이브 IC 칩(115)은 수광소자(113)로부터 수신한 전기적 신호의 유무를 판별함으로써, VCSEL(111)의 동작을 제어할 수 있도록 한다.

수광소자(113)는 드라이브 IC 칩(115)과 전기적으로 연결됨으로써, 전기적 신호를 드라이브 IC 칩(115)으로 전송한다. 즉, 디퓨저(120) 및/또는 외부 구조물에 의해 VCSEL(111)로부터 발진된 레이저가 반사되어 수광소자(113)로 입사됨에 따라, 수광소자(113)는 전기적 신호를 드라이브 IC 칩(115)으로 전송한다.

제2 금속패드(114)는 수광소자(113)와 열적으로 연결되며, 수광소자(113)로부터 발생된 열을 인쇄회로 기판부(150)로 전도한다.

드라이브 IC 칩(115)은 VCSEL(111)이 연속파(CW) 또는 펄스 형태의 레이저를 발진시키도록 VCSEL(111)의 동작을 제어한다.

드라이브 IC 칩(115)은 수광소자(113)로부터 전기적 신호를 수신함으로써, VCSEL(111)이 계속적으로 레이저를 발진시킬 수 있도록 VCSEL(111)의 동작을 제어한다. 디퓨저(120)에 의해 VCSEL(111)로부터 발진된 레이저는 확산되며, 반사된 레이저는 수광소자(113)로 입사된다. 수광소자(113)는 입사된 레이저에 대응되는 전기적 신호를 드라이브 IC 칩(115)으로 전송하며, 드라이브 IC 칩(115)은 수광소자(113)로부터 신호를 수신하여 VCSEL(111)의 동작을 제어한다. 보다 구체적으로 설명하면, 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈된 경우, VCSEL(111)로부터 발진된 레이저는 수광소자(113) 내로 입사되지 않을 수 있다. 전술한 대로, 수광소자(113)는 반사되어 입사된 레이저에 대응되는 전기적 신호를 발생시키므로, 수광소자(113) 내로 레이저가 입사되지 않을 경우, 수광소자(113)로부터 드라이브 IC 칩(115)으로 전송되는 전기적 신호는 형성되지 않는다. 즉, 드라이브 IC 칩(115)은 수광소자(113)로부터 전송되는 전기적 신호가 존재하지 않을 경우, 하우징(117)으로부터 디퓨저(120)가 이탈하였다고 인식함으로써, VCSEL(111)이 더 이상 작동하지 않도록 VCSEL(111)의 동작을 제어한다.

다만, 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈되었음에도 불구하고, 외부 구조물(미도시)에 의해서 반사되어 VCSEL 모듈(100) 내로 입사되는 레이저가 존재할 수 있다. 이 경우, 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)의 이탈 여부를 알 수 없기 때문에, 디퓨저(120)가 이탈되었음에도 VCSEL(111)로부터 레이저가 발진될 수 있다. 따라서, VCSEL 모듈(100)은 디퓨저(120)의 탈락 여부를 판단할 수 있는 기능을 더 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)의 상면에 형성된 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)과 연결되며, 제1 및 제2 전극(130, 140)은 기 설정된 형태의 회로 패턴(미도시)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 드라이브 IC 칩(115)을 중심으로 하나의 전기적인 경로(Path)가 구성될 수 있다. 드라이브 IC 칩(115)은 제1 및 제2 전극(130, 140), 기 설정된 형태의 회로 패턴(미도시)에 의해 구성된 전기적인 경로 내의 저항을 측정함으로써, 디퓨저(120)의 탈락 여부를 판단하고 VCSEL(111)의 동작을 제어한다. 즉, 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈될 경우, 제1 및 제2 전극(130, 140), 기 설정된 형태의 회로 패턴(미도시)에 의해 구성된 전기적인 경로가 끊어지게 됨(즉, Open Status)으로써, 저항의 크기는 급격하게 증가하게 된다. 이를 토대로, 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)가 이탈되었다고 판단함으로써 VCSEL(111)이 더 이상 동작하지 않도록 제어한다. 여기서, 드라이브 IC 칩(115)이 디퓨저(120)의 탈락 여부를 저항의 크기로 판단하는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 드라이브 IC 칩(115)은 전류 또는 전압을 측정함으로써 디퓨저(120)의 탈락 여부를 판단할 수도 있다. 나아가, 드라이브 IC 칩(115)은 내부에 저항, 전압 및 전류 등을 측정하기 위한 회로를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 저항, 전압 및 전류 등을 측정하는 회로는 VCSEL 모듈(100) 내에 별도로 구비될 수도 있다.

전술한 대로, 디퓨저(120)가 이탈됨에 따라, VCSEL(111)로부터 발진된 고출력의 레이저는 사용자의 육안에 손상을 가할 수 있다. 따라서, 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)의 이탈 여부를 판단하고 VCSEL(111)의 동작을 제어함으로써, 사용자가 레이저에 의해 손상을 입지 않도록 한다.

드라이브 IC 칩(115)은 솔더 볼(116)에 의해 인쇄회로 기판부(150)와 열적으로 연결된다. 드라이브 IC 칩(115)이 구동됨에 따라 드라이브 IC 칩(115) 내에는 많은 양의 열이 발생하며, 이러한 열은 드라이브 IC 칩(115)의 동작 오류를 발생시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이에, 드라이브 IC 칩(115)은 인쇄회로 기판부(150)와 연결됨으로써, 드라이브 IC 칩(115) 내 열이 인쇄회로 기판부(150)로 전도되도록 한다. VCSEL(111)과 마찬가지로, 드라이브 IC 칩(115) 내 열은 순차적으로 인쇄회로 기판부(150)를 지나 인터포저 기판부(170) 내 구성요소로 전도된다.

하우징(117)은 VCSEL 모듈(100)의 최외곽에 배치됨으로써, VCSEL 모듈(100) 내 구성요소를 보호한다.

하우징(117)은 내부에 디퓨저(120), 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)과 결합될 수 있는 구성요소를 구비함으로써, 드라이브 IC 칩(115)이 디퓨저(120)의 이탈여부를 판별할 수 있도록 한다.

하우징(117) 내 구성요소는 디퓨저(120)를 고정시키도록 구성됨으로써, 디퓨저(120)가 VCSEL 모듈(100)로부터 쉽게 분리되지 않도록 한다. 하우징(117)은 금형에 의해 고분자 레진(Resin)(또는, 플라스틱)이 사출 성형됨에 따라 제조된다. 하우징(117)의 내측은 Cu, Ni 또는 Au와 같이 전자파를 차폐할 수 있는 금속 물질이 도금된 형태로 구성되며, 이에 따라, VCSEL 모듈(100)은 EMI(Electromagnetic Interference, 또는, '전자기 간섭)를 차폐할 수 있다.

하우징(117)은 VCSEL(111) 및 드라이브 IC 칩(115)으로부터 발생된 열을 방열시키도록 구성된다. 하우징(117)이 접합부(118)에 의해 인쇄회로 기판부(150)와 결합됨으로써, 패키지부(110)와 인쇄회로 기판부(150)는 열적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, VCSEL(111), 수광소자(113) 및 드라이브 IC 칩(115)으로부터 하우징(117)으로 전도된 열은 인쇄회로 기판부(150)로 전도된다. 하우징(117)의 상세 구조에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.

디퓨저(120)는 하우징(117) 내 구성요소에 배치됨으로써, VCSEL(111)로부터 발진되는 레이저를 확산시킨다.

디퓨저(120)는 렌즈부(122)를 포함하며, VCSEL(111)로부터 발진되는 레이저를 확산시킨다. 이때, 렌즈부(122)는 기 설정된 면적을 갖는 형태로 구성된다. 디퓨저(120) 및/또는 외부 구조물(미도시)에 의해 반사되어 되돌아오는 빛은 다양한 각도를 갖기 때문에, 수광소자(113)는 다양한 각도로 입사되는 빛을 감지할 수 있어야 한다. 따라서, 바람직하게는 렌즈부(122)는 수광소자(113)가 배치된 영역에는 형성되지 않도록 구성되나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 렌즈부(122)는 VCSEL(111)의 발산각 및 VCSEL(111)과 디퓨저(120) 간의 거리에 따라 VCSEL(111)로부터 발진되는 레이저가 모두 확산될 수 있을 정도의 면적을 갖도록 구성된다. 렌즈부(122)는 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lens Array) 또는 회절 렌즈(DOE, Diffractive Optical Elements)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

디퓨저(120)의 상면(+y축 방향)에는 기 설정된 형태의 회로 패턴(미도시)이 구비되며, 회로 패턴(미도시)에 의해 제1 전극(130)과 제2 전극(140)이 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 드라이브 IC 칩(115)은 제1 전극(130)과 제2 전극(140)을 포함하는 하나의 전기적인 경로로부터 발생되는 저항의 크기를 측정하여 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈되었는지의 여부를 판단하도록 한다. 디퓨저(120)의 상면에 구비된 회로 패턴(미도시)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.

제1 전극(130)은 디퓨저(120) 상면(+y축 방향)에 제2 전극(140)과 직교하는 면에 결합된다. 제1 전극(130)의 일 측면은 디퓨저(120)의 상면(+y축 방향)에 구비된 회로 패턴(미도시)과 전기적으로 연결되며, 타 측면은 드라이브 IC 칩(115)과 전기적으로 연결된다. 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈될 경우, 제1 전극(130)에 의해 감지되는 전류의 세기가 감소됨에 따라 저항의 크기는 증가한다. 이때, 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 이탈되었다고 판단함으로써, VCSEL(111)의 동작을 제어한다. 제1 전극(130)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 소재로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 불투명한 소재로 구성될 수도 있다.

제2 전극(140)은 디퓨저(120) 상면(+y축 방향)에 제1 전극(130)과 직교하는 면에 결합됨으로써, 제1 전극(130)과 대각선으로 마주보는 형태로 구성된다. 제2 전극(140)이 제1 전극(130)과 대각선 방향으로 형성됨으로서, 디퓨저(120)의 뒤틀림과 같은 이탈 가능성이 높은 어떠한 상황에서도 상·하·좌·우 네 방향 중 어느 방향으로 이탈을 하여도 드라이브 IC 칩(115)은 빠르고 정확하게 디퓨저(120)의 이탈을 감지할 수 있다. 제2 전극(140)은 회로 패턴(410)에 의해 제1 전극(130)과 전기적으로 연결됨으로써, 회로 패턴(410)으로 전류가 공급됨에 따라 회로 패턴(410) 내에 저항이 형성될 수 있도록 한다. 전술한 대로, 제2 전극(140)은 일 측면은 회로 패턴(410)과 전기적으로 연결되며, 타 측면은 드라이브 IC 칩(115) 또는 그라운(Ground)와 연결되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제2 전극(140)은 드라이버 IC 칩(115)과 직접적으로 연결되지 않고, 드라이버 IC칩(115)과 공통으로 사용하는 그라운드에 연결됨에 따라 하나의 전기적인 경로에 포함되는 형태로 구성될 수 있다. 제2 전극(140)은 ITO와 같은 투명 소재로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 불투명한 소재로 구성될 수도 있다.

제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 디퓨저(120)의 상면(+y축 방향)에 서로 직교하는 면에 각각 위치함으로써, 대각선으로 마주보는 형태로 구성된다. 이에 따라, 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 어떠한 방향으로 이탈하여도 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)의 이탈 여부를 판단할 수 있다.

인쇄회로 기판부(150)는 패키지부(110)의 하부(-y축 방향)에 배치됨으로써, 패키지부(110)와 열적·전기적으로 연결된다. 인쇄회로 기판부(150)는 내부에 복수 개의 비아 홀(Via Hole, 152)을 구비함으로써, 패키지부(110) 내 구성요소로부터 발생되는 열이 비아 홀(152)에 의해 인쇄회로 기판부(150)로 전도될 수 있도록 한다. 또한, 복수 개의 비아 홀(152) 및 회로 패턴(미도시)에 의해 인쇄회로 기판부(150)는 패키지부(110) 및 인터포저 기판부(170)와 전기적으로 연결된다.

인쇄회로 기판부(150)는 제1 방열부(154)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL(111)은 고속으로 동작하기 때문에 그라운드와 연결되지 않은 형태로 구성된다. 이와 같은 경우, VCSEL(111)로부터 발생된 열이 방출되는 구성이 충분하지 않으므로, VCSEL(111)의 하부(-y축 방향)에는 제1 방열부(154)가 배치된다.

제1 방열부(154)는 VCSEL(111)로부터 전도된 열을 인터포저 기판부(170)로 방열한다. 제1 방열부(154)는 열 전도성이 높은 물질로 구성되며, 이에 따라, VCSEL(111)로부터 발생된 열은 제1 방열부(154)로 전도된다. 제1 방열부(154)는 적어도 10W/m·K 이상의 열 전도도를 갖도록 구성될 수 있으며, 구체적으로, 170~200W/m·K의 열 전도도를 갖는 AlN 또는 28~30W/m·K의 열 전도도를 갖는 Al₂O₃ 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 방열부(154)는 열 전도성이 높은 세라믹 재질로 구성될 수도 있으나, 부도체로 구성되는 것이 바람직하다.

이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지부 내 회로 구성의 일부분을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(154)가 도체(예를 들어, Cu 재질로 구성된 금속 패드 등)를 포함할 경우, 제1 방열부(154)를 구성하는 도체 및 부도체는 기생 커패시턴스(Parasitic Capacitance) 및 기생 인덕턴스(Parasitic Inductance)를 발생시켜, VCSEL(111)의 동작에 문제를 야기한다. 즉, 제1 방열부(154)는 하나의 부도체로 형성하는 것이 바람직하지만, 부도체의 중간에 도체를 포함시켜 다층으로 구성할 수 있다. 제1 방열부(154)를 다층으로 구성하는 경우에는 VCSEL(111)의 동작에 영향이 없는 정도의 기생 커패시턴스와 기생 인덕턴스를 고려해야 한다.

또한, 제1 방열부(154)를 구성하는 부도체 및 도체의 열전도도는 각각 10W/m·K 이상이 되어야 VESEL(111)에서 발생되는 열을 외부로 전달함으로써, 방열의 효과를 극대화 시킬 수 있다

나아가, 제1 방열부(154)는 VCSEL(111)로부터 발생된 열을 방열시키기 때문에 열 저항이 낮아야 한다. 더욱이, VCSEL(111)은 그라운드와 직접적으로 연결되어 있지 않기 때문에, 제1 방열부(154)는 VCSEL(111)에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 구성되어야 한다. VCSEL(111)의 하부(-y축 방향)에 제1 방열부(154)가 배치되는 이유에 대해서는 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 드라이브 IC 칩(115)은 그라운드(GND)와 전기적으로 연결된 형태로 구성됨으로써 VCSEL 모듈(100)이 작동함에 따라 드라이브 IC 칩(115)으로부터 발생된 열은 그라운드(GND)에 의해 방열된다. 그러나 VCSEL(111)은 VCSEL 모듈(100)이 작동함에 따라 고속 동작을 수행하고 고(高) 암페어에서 동작하며, 이에, 기생 커패시턴스 및 기생 인덕턴스터를 발생시킬 우려가 있기 때문에 주변의 다른 소자들과 전기적 연결이 최소화되어야 한다. 따라서, VCSEL(111)은 그라운드에 직접적으로 연결되지 않은 형태로 구성된다.

다만, VCSEL(111)로부터 발생된 열에 의해 VCSEL(111)이 손상될 우려가 있으므로, VCSEL(111)로부터 발생된 열이 방열될 수 있도록 VCSEL(111)의 하부에 제1 방열부(154)가 배치된다. 도 1을 참조하여 설명하였듯이, 제1 방열부(154)는 열 저항이 낮은 구조로 구성됨으로써, VCSEL(111)로부터 발생된 열을 방열시킨다.

다시, 도 1을 참조하면, 연결부(160)는 인쇄회로 기판부(150)와 인터포저 기판부(170)를 열적으로 연결시킴으로써, 패키지부(110)로부터 인쇄회로 기판부(150)로 전도된 열은 연결부(160)를 거쳐 인터포저 기판부(170)로 전도된다. 연결부(160)는 솔더(Solder)와 같이 전도성이 높은 물질로 구성됨으로써, 인쇄회로 기판부(150) 내 열이 인터포저 기판부(170)로 전도될 수 있도록 한다.

인터포저 기판부(170)는 VCSEL 모듈(100) 내 구성요소가 구동됨에 따라 발생한 열을 방열하는 기능을 포함하는 기판으로서, VCSEL 모듈(100)이 열에 의해 손상되거나 기능이 저하되지 않도록 한다. 인터포저 기판부(170)는 내부에 복수 개의 비아 홀(172)을 구비함으로써, 패키지부(110)로부터 인쇄회로 기판부(150)로 전도된 열이 비아 홀(172)에 의해 인터포저 기판부(170)로 전도될 수 있도록 한다. 이와 동시에, 복수 개의 비아 홀(172)에 의해 인터포저 기판부(170)는 인쇄회로 기판부(150)와 전기적으로 연결된다. 인터포저 기판부(170)의 높이는 VCSEL 모듈(100)의 높이와 다른 모듈 간의 높이에 따라 적절하게 구성될 수 있다.

인터포저 기판부(170)는 제2 방열부(174)를 포함한다.

제2 방열부(174)는 VCSEL 모듈(100) 내 발생된 열을 방열시킨다. 제2 방열부(174)는 인쇄회로 기판부(150)의 하부(-y축 방향)에 배치되며, 열 전도성이 높은 구리(Cu) 재질로 구성됨으로써, VCSEL 모듈(100) 내 열이 잘 전도될 수 있도록 한다. VCSEL 모듈(100) 내 구성요소 중에서 제2 방열부(174)의 부피는 가장 큰 비율을 차지하기 때문에, 제2 방열부(174)의 열용량도 증가된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 모듈(100)은 VCSEL 모듈(100) 내 열이 이러한 제2 방열부(174)로 잘 전도될 수 있도록 구성됨으로써, 열에 의해 VCSEL 모듈(100)이 손상되지 않도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징의 사시도 및 저면도이다.

도 3(a) 및 (b)를 참조하면, 하우징(117)은 제1 전극 결합부(310), 제2 전극 결합부(320), 중공(330), 단차(340), 차폐부(350) 및 분리부(360)를 포함한다.

제1 전극 결합부(310)는 제1 전극(130)과 전기적으로 연결되고, 제1 전극(130)은 디퓨저(120)의 상면에 형성된 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴(미도시)과 전기적으로 연결된다. 또한, 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴(미도시)은 제2 전극(140)과 전기적으로 연결되며, 제2 전극(140)은 제2 전극 결합부(320)와 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 제1 전극 결합부(310)과 제2 전극 결합부(320)는 전기적으로 하나의 경로를 형성하게 된다.

중공(中空, 330)은 하우징(117) 내 형성된 홀(Hole)로서, VCSEL(111)로부터 발진되는 레이저가 디퓨저(120)로 통과될 수 있도록 한다. 중공(330) 내에는 디퓨저(120)가 결합되며, VCSEL(111)로부터 발진된 레이저는 중공(330)에 의해 디퓨저(120)를 통과하며 확산된다.

단차(340)는 디퓨저(120)를 안정적으로 배치시키는 구성요소로서, 단차(340)에 의해 디퓨저(120)는 하우징(117)으로부터 쉽게 분리되지 않는다. 단차(340)의 상면(+y축 방향)에는 본딩부재(미도시)가 도포됨으로써, 디퓨저(120)가 하우징(117)에 더욱 단단하게 결합될 수 있도록 한다.

차폐부(350)는 EMI를 차단함으로써, VCSEL 모듈(100)이 열화되거나 손상되는 것을 방지한다. 차폐부(350)는 Cu, Ni 또는 Au로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 EMI를 차단할 수 있는 물질이라면 어떠한 것으로 구성되어도 무방하다. 전술한 대로, 차폐부(350)가 EMI를 차단할 수 있는 물질로 구성됨으로써, VCSEL 모듈(100)은 EMI를 차단하는 별도의 부재를 구비하지 않더라도 차폐부(350)에를 이용하여 EMI를 차단할 수 있다. 차폐부(350)는 LDS(Laser Direct Structuring) 방식에 의해 하우징(117)의 내측에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 차폐부(350)는 제2 전극 결합부(320)와 일체형으로 구성됨으로써 제2 전극 결합부(320)로 제2 전극(140)이 결합됨에 따라, 제2 전극(140)에 결합된 그라운드와 연결된다. 즉, 차폐부(350)는 EMI를 차단함과 동시에 하우징(117)의 그라운드 역할을 동시에 수행한다.

분리부(360)는 기 설정된 간격으로 이격되어 있으며, 절연 기능을 수행함으로써 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 전기적으로(즉, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 각각 플러스(+)극 및 마이너스(-)극(또는, 그라운드)으로 분리됨)시킨다.

도 4는 본발명의 일 실시예에 따른 디퓨저의 상면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 디퓨저(120)의 상면(+z축 방향)에는 기 설정된 형태의 회로 패턴(410)이 구비된다. 회로 패턴(410)에 의해 제1 전극(130)과 제2 전극(140)는 전기적으로 연결됨으로써, 회로 패턴(410) 내에는 전류가 도통하게 된다. 전술한 대로, 하우징(117)에 결합된 디퓨저(120)는 외부의 충격이나 손상 등으로 인해 하우징(117)으로부터 분리될 수 있다. 디퓨저(120)가 하우징(117)으로부터 분리된 경우, 제1 전극 결합부(310)와 제2 전극 결합부(320)는 전기적으로 하나의 경로를 구성하지 못하게 되므로, 저항은 증가하게 된다(이론적으로는 무한대의 저항값이 형성됨). 회로 패턴(410) 내 저항의 크기가 증가됨에 따라 드라이브 IC 칩(115)은 디퓨저(120)가 이탈되었다고 판단함으로써, VCSEL(111)이 더 이상 동작하지 않도록 제어한다. 회로 패턴(410)은 제1 및 제2 전극(130, 140)과 마찬지로, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 소재로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: VCSEL 모듈
110: 패키지부
111: VCSEL
112: 제1 금속패드
113: 수광소자
114: 제2 금속패드
W, W': 와이어
115: 드라이브 IC 칩
116: 솔더 볼
117: 하우징
118: 접합부
120: 디퓨저
122: 마이크로 렌즈 어레이
130: 제1 전극
140: 제2 전극
150: 인쇄회로 기판부
152: 비아 홀
154: 제1 방열부
160: 연결부
170: 인터포저 기판부
172: 비아홀
174: 제2 방열부
310: 제1 전극 결합부
320: 제2 전극 결합부
330: 중공
340: 단차
350: 차폐부
360: 분리부
410: 회로 패턴

Claims

기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴을 구비하는 디퓨저;
상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴과 연결되는 제1 전극;
상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴에 의해 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극;
VCSEL을 포함하며, 상기 디퓨저의 이탈 여부를 감지하고, 상기 디퓨저가 위치한 방향으로 레이저를 발진시키도록 상기 VCSEL의 동작을 제어하는 패키지부; 및
상기 패키지부의 하부에 열적으로 연결되어, 상기 패키지부로부터 발생된 열을 전도하는 인쇄회로 기판부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 디퓨저는,
상기 VCSEL이 레이저를 발진하는 방향으로 기 설정된 면적을 갖도록 형성된 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제2항에 있어서,
상기 렌즈부는,
마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array) 또는 DOE(Diffractive Optical Element) 렌즈 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
상기 디퓨저의 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제4항에 있어서,
상기 제2 전극은,
상기 디퓨저의 상면에 위치하는 제1 전극과 대각선으로 마주보는 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기 설정된 형태를 갖는 회로 패턴은,
상기 디퓨저의 상면에 구비됨으로써, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 VCSEL은,
열 전도성 금속 재질로 구성된 패드의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 패키지부는,
상기 디퓨저 및/또는 상기 패키지부의 외부 구조물에 의해 반사된 레이저를 감지하는 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 패키지부는,
상기 디퓨저가 배치되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제9항에 있어서,
상기 하우징은,
EMI를 차폐시키는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제10항에 있어서,
상기 차폐부는,
상기 제2 전극과 연결되고, 그라운드(Ground) 역할을 하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 패키지부는,
상기 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈의 동작을 제어하는 드라이브 IC 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제12항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩은,
제1 전극과 전기적으로 연결되어, 디퓨저의 이탈여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로 기판부는,
상기 VCSEL로부터 발생된 열을 방열하는 제1 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로 기판부는,
부도체를 포함할 수 있도록 구성되며, 열전도성 물질이 포함된 기판인 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 방열부는,
열 전도성 물질인 AlN 또는 Al₂O₃중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제 14항에 있어서,
상기 제1 방열부는,
부도체를 포함할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제15항에 있어서,
상기 제1 방열부는,
열 전도도가 10W/m·K 이상의 값을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 방열부는,
상부와 하부에 금속 패드를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 수직 공진형 표면 발광 레이저 모듈.
기 설정된 패턴을 갖는 회로를 구비하며, 상기 기 설정된 패턴을 갖는 회로를 이용하여 제1 및 제2 전극을 전기적으로 연결시키는 디퓨저가 배치되는 하우징에 있어서,
중공을 구비하며, 상기 중공 내에 형성되어 상기 디퓨저를 안착시키는 단차;
상기 제1 및 제2 전극을 전기적으로 결합시키는 제1 및 제2 전극 결합부; 및
상기 하우징 내측에 형성됨으로써 EMI를 차폐하고, 상기 제2 전극과 연결됨으로써 상기 하우징의 그라운드 역할을 하는 차폐부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.