WO2019216596A1 - 표면발광레이저 패키지 - Google Patents

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WO2019216596A1
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housing
disposed
diffusion
electrode
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김명섭
문우진
박주영
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • H01S5/18311—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation
    • H01S5/18313—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation by oxidizing at least one of the DBR layers

Definitions

  • Embodiments relate to surface emitting laser packages.
  • a semiconductor device including a compound such as GaAs or AlGaAs may emit light of various wavelength bands by using a wide and easy to adjust band gap energy, and thus may be variously used as a light emitting device, a light receiving device, and various diodes.
  • light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials are developed using thin film growth technology and device materials.
  • Various colors such as ultraviolet rays can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors.Low power consumption, semi-permanent lifespan, fast response speed, It has the advantages of safety and environmental friendliness.
  • a light receiving device such as a photodetector or a solar cell
  • a group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor material the development of device materials absorbs light in various wavelength bands, thereby generating a photocurrent. It can receive light in various wavelength bands, ranging from radio wavelength bands.
  • semiconductor devices have the advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness, and easy control of device materials, so that they can be easily adopted in power control or microwave circuits or communication modules.
  • the semiconductor device may replace a transmission / reception module of an optical communication system, a light emitting unit that replaces a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of a liquid crystal display (LCD), a fluorescent lamp, or an incandescent bulb.
  • CCFL cold cathode fluorescent lamp
  • LCD liquid crystal display
  • fluorescent lamp fluorescent lamp
  • incandescent bulb an incandescent bulb
  • the semiconductor device may be extended to high frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.
  • a surface-emitting laser (VCSEL) device as a semiconductor device.
  • VCSEL surface-emitting laser
  • Surface emitting laser devices are used in optical communication, optical parallel processing, optical connection, and the like.
  • the laser diode used in such a communication module is designed to be easy to operate at a low current.
  • Surface-emitting laser devices are being developed for communication and sensors.
  • the surface emitting laser device for communication is applied to an optical communication system.
  • the surface emitting laser element for the sensor is applied to a 3D sensing camera that detects a person's face.
  • a 3D sensing camera is a camera capable of capturing depth information of an object, and has recently been in the spotlight in conjunction with augmented reality.
  • the embodiment aims to solve the above and other problems.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package having a new structure.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package from which wires have been removed.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that can easily detect the detachment of the diffusion.
  • Yet another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package capable of preventing electrical disconnection between the surface emitting laser element and the substrate.
  • Another object of the embodiment to provide a surface emitting laser package that can ensure product reliability.
  • Yet another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package which can reduce the overall size.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package having a simple structure.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that facilitates electrical connection of the surface emitting laser device.
  • Yet another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package having enhanced fixation of the diffusion part.
  • Yet another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that can provide high power light and prevent moisture from penetrating therein.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that can improve the heat dissipation performance.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that enhances the fixing of the surface emitting laser device.
  • Another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package that can ensure the reliability of the electrical connection.
  • Yet another object of the embodiment is to provide a surface emitting laser package capable of preventing surface damage of the diffuser.
  • the surface emitting laser package the substrate; A surface emitting laser package device disposed on the substrate; A housing disposed on the substrate and surrounding the surface emitting laser package element and having a step; A diffusion part disposed at the step of the housing; A conductive line disposed between the diffuser and the surface emitting laser package and between the diffuser and the step; A connection hole formed at one side of the step; And a connection wiring disposed in the connection hole and electrically connected to the conductive line.
  • the conductive line may include at least two connection pads disposed between the diffuser and the surface emitting laser package and between the diffuser and the step; And at least two connection lines disposed between the diffuser and the surface emitting laser package and between the diffuser and the step and having a width smaller than that of the connection pad and electrically connected to the connection pad.
  • a surface emitting laser package includes: a housing including a seating portion having a first pattern; A surface emitting laser device disposed in the housing; And a diffusion part disposed on the seating part of the housing and having a second pattern having a shape corresponding to the shape of the first pattern.
  • the scratch, crack, detachment or detachment of the diffuser can be easily detected through the disconnection of the connection pad or the connection line by the connection pad and the connection line disposed under the diffuser.
  • the driving of the surface emitting laser device may be prevented from irradiating a strong laser beam to the eyes of the user who stops the door.
  • connection line having a width smaller than that of the connection pad or a portion corresponding to the surface emitting laser element is disposed in the portion of the connection pad and the connection line disposed below the diffusion portion, which corresponds to the surface emitting laser element.
  • each bump is wrapped by an adhesive portion and each bump is attached to each other so that the connection pad and the surface emitting laser element are attached, thereby preventing the electrical disconnection between the connection pad and the surface emitting laser element.
  • the surface emitting laser device and the substrate are electrically connected to each other by a conductive line and a bump disposed between the surface emitting laser device and the substrate, there is an advantage that a separate wire is not required.
  • a plurality of conductive lines are disposed under the diffusion part, and thus the detachment of the diffusion part can be easily detected through disconnection of the plurality of conductive lines.
  • the diffusion portion is adhered to the surface light emitting laser element or the housing by the adhesive portion, so that the attachment force of the diffusion portion can be strengthened to prevent detachment of the diffusion portion.
  • the adhesive portion is disposed in all the spaces in the opening of the housing including the circumference of the surface light emitting laser element, detachment of the diffusion portion 140 may be blocked at the source.
  • the structure of the housing is changed, the positions of the first and second electrode portions are changed, and the dot electrode is used so that the central axis of the light emitting portion of the surface emitting laser element coincides with the central axis of the housing.
  • the light is emitted from the central axis of the housing, thereby ensuring the reliability of the sensing operation and the optical communication operation.
  • the size of the product can be reduced by electrically connecting the surface emitting laser element and the second electrode to the dot electrode instead of the wire.
  • the product structure can be simplified by electrically connecting the surface emitting laser element and the second electrode portion to the shortest distance by the dot electrode regardless of the area required for wire bonding. There is this.
  • the surface-emitting laser element is embedded in the adhesive portion, and the surface-emitting laser element is firmly fixed by the adhesive portion to prevent detachment of the surface-emitting laser element.
  • the wire is embedded in the adhesive portion has the advantage that the wire is firmly fixed by the adhesive portion can prevent the disconnection of the wire due to the impact.
  • the diffusion portion if only the material for forming the diffusion portion is formed on the first pattern of the adhesive portion, since the second pattern is naturally formed on the lower surface of the diffusion portion, there is no need to separately form a second pattern of the diffusion portion.
  • the design of the target divergence angle is not easy because the scratch of the diffusion part that may occur when performing a separate bonding process for attaching the diffusion part is not generated.
  • the distance between the upper surface of the surface emitting laser element and the lower surface of the diffuser is smaller than the distance between the upper surface of the surface emitting laser element and the bottom surface of the housing, so that the laser beam emitted from the surface emitting laser element
  • the shortest distance to enter the diffusion portion has the advantage that the divergence angle can be minimized.
  • the mounting portion and the diffusion portion of the housing is fastened by using a screw thread, so that the diffusion portion is securely fixed to the mounting portion, the separation of the diffusion portion can be prevented to improve the reliability of the product There is this.
  • the fastening portion when the fastening portion is fastened to the mounting portion, it is rotated in a direction opposite to the rotational direction so that the diffusion portion can be easily separated from the seating portion, so that if the diffusion portion defect or the like occurs, It is easy to replace.
  • the first pattern of the seating portion and the second pattern of the diffusion portion of the housing are tightly coupled by the adhesive member disposed between the first pattern of the seating portion of the housing and the second pattern of the diffusion portion. Therefore, there is an advantage that the desorption of the diffusion part can be blocked at the source.
  • the diameter of the diffusion can be made smaller than the diameter of the seating portion of the housing, such that a gap is formed between the outer side of the diffusion and the inner side of the seating portion of the housing, and an adhesive member can be arranged in this gap. have.
  • the diffusion part is more easily fitted into the seating part of the housing, but also the fastening between the first pattern of the seating part of the housing and the second pattern of the diffusion part, as well as the adhesion of the diffusion part to the seating part of the housing by the adhesive member.
  • the desorption of the diffusion portion is blocked by the source can be improved reliability of the product.
  • the side of the diffusion portion and the side of the seating portion of the housing are threadedly fastened, while an adhesive member is disposed between the bottom surface of the diffusion portion and the bottom surface of the seating portion of the housing, whereby detachment of the diffusion portion is essentially There is an advantage that can be blocked to improve the reliability of the product.
  • the upper surface of the diffuser is positioned lower than the upper surface of the housing, the upper surface of the diffuser is protected by the upper surface of the housing, so that defects such as scratches that may occur on the upper surface of the housing may be blocked. have.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a surface emitting laser package according to a first embodiment.
  • FIG 3 is a plan view of the surface emitting laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of one region C1 of the surface emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG. 3.
  • 5A is a first cross-sectional view taken along line A1-A2 of the surface emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG.
  • 5B is a second cross-sectional view taken along line A3-A4 of the surface emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the third embodiment.
  • FIG 8 is a plan view of a surface emitting laser package according to a third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a surface emitting laser package according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a surface light emitting laser package according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view illustrating a surface emitting laser package according to a fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a conventional surface emitting laser package.
  • Figure 15 shows the appearance of light emitted from the surface emitting laser package according to the conventional and fifth embodiment.
  • 16 is a cross-sectional view illustrating a surface emitting laser package according to a sixth embodiment.
  • 17 to 19 are views illustrating a manufacturing process of the surface emitting laser package according to the sixth embodiment.
  • 20 is a sectional view showing a surface emitting laser package according to the seventh embodiment.
  • 21 is a plan view illustrating a surface emitting laser package according to an eighth embodiment.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line K-K 'of the surface-emitting laser package of FIG.
  • FIG. 23 is a sectional view showing a housing according to the eighth embodiment.
  • FIG. 24 is a perspective view illustrating a diffusion unit according to an eighth embodiment.
  • 25 is a cross-sectional view showing a diffusion unit according to an eighth embodiment.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a surface emitting laser package according to a ninth embodiment.
  • 27 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to a tenth embodiment.
  • 28 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to an eleventh embodiment.
  • 29 is another cross-sectional view of the surface emitting laser device according to the embodiment.
  • FIG. 30 is a perspective view of a mobile terminal to which a surface emitting laser device is applied according to an embodiment.
  • the singular may also include the plural unless specifically stated otherwise, and may be combined into A, B, and C when described as “at least one (or more than one) of B and C”. It can include one or more of all combinations present.
  • terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the terms are not limited to the nature, order, order, etc. of the components.
  • the component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only connected, coupled or connected directly to the other component, It may also include the case where 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components.
  • the top (bottom) or bottom (bottom) when described as being formed or disposed on the "top (or bottom)" of each component, the top (bottom) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other, but also one It also includes a case where the above-described further components are formed or disposed between the two components.
  • up (up) or down (down) when expressed as "up (up) or down (down)” may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of a surface emitting laser package according to a first embodiment.
  • the surface emitting laser package 100 may provide a substrate 110.
  • the substrate 110 may include a printed circuit board.
  • the substrate 110 may be a rigid type printed circuit board having no bending property or a flexible type printed circuit board having excellent bending property.
  • the substrate 110 may provide driving power to the surface emitting laser device 200.
  • the substrate 110 may include at least one signal line to be electrically connected to the surface emitting laser device 200. Power may be supplied to the surface emitting laser device 200 through the signal line of the substrate 110.
  • the surface emitting laser package 100 according to the first embodiment may provide the surface emitting laser device 200.
  • the surface emitting laser device 200 may be disposed on the substrate 110.
  • the surface emitting laser device 200 may be attached onto the substrate 110 using, for example, an adhesive member.
  • the adhesive member may be made of a conductive material such as silver (Ag) paste material, but is not limited thereto.
  • the surface emitting laser device 200 may be electrically connected to the substrate 110.
  • the first electrode of the surface emitting laser device 200 may be electrically connected to a first signal line (not shown) of the substrate 110 through an adhesive member.
  • the surface emitting laser device 200 may include a first electrode 215, a substrate 210, a first reflective layer 220, a cavity region 230, an aperture 241, One or more of the insulating region 242, the second reflective layer 250, the second electrode 280, the passivation layer 270, and the pad electrode 290 may be included.
  • the cavity region 230 may include an active layer (not shown) and a cavity (not shown), which will be described below.
  • the insulating region 242 includes a first insulating region 242a disposed in the first emitter E1, a second insulating region 242b and a third emitter E3 disposed in the second emitter E2. It may include a third insulating region 242c disposed in, but is not limited thereto.
  • the surface emitting laser device 201 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a plan view of the surface light emitting laser device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged view of one region C1 of the surface light emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG. 5A is a first cross-sectional view taken along line A1-A2 of the surface emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG. 4
  • FIG. 5B is A3 of the surface emitting laser device according to the first embodiment shown in FIG. Second section along the line A4.
  • the surface emitting laser device 201 may include a light emitting part E and a pad part P.
  • the light emitting unit E may be a region including a plurality of light emitting emitters E1, E2, and E3, and may emit a laser beam.
  • the light emitting unit E may include tens to hundreds of light emitting emitters.
  • the pad part P may be an area not disposed in the light emitting emitters E1, E2, and E3.
  • the surface emitting laser device 201 may include a second electrode 282. That is, in each emission emitter E1, E2, or E3, the second electrode 282 may be disposed in the remaining regions except for the region corresponding to the aperture 241. For example, the second electrode 282 may be disposed in the second region of the second reflective layer 250. The first region of the second reflective layer 250 is surrounded by the second region and may be equal to or larger than the size of the opening 241. Therefore, the beam generated in the emission layer 230 may pass through the opening 241 and be emitted to the outside through the opening defined by the second electrode 282.
  • the surface emitting laser device 201 may include a first electrode 215, a substrate 210, a first reflective layer 220, a light emitting layer 230, an oxide layer 240, a second reflective layer 250, One or more of the passivation layer 270 and the second electrode 282 may be included.
  • the oxide layer 240 may include an opening 241 and an insulating region 242.
  • the opening 241 may be a passage area through which current flows.
  • the insulating region 242 may be a blocking region that blocks the flow of current.
  • the insulating region 242 may be referred to as an oxide layer or an oxide layer.
  • the oxide layer 240 may be referred to as a current confinement layer because it restricts the flow or density of the current to emit a more coherent laser beam.
  • the surface emitting laser device 201 may further include a pad electrode 280.
  • the pad electrode 280 may be disposed in an area excluding the pad part P, that is, the light emitting part E.
  • the pad electrode 280 may be electrically connected to the second electrode 282.
  • the first electrode 282 and the pad electrode 280 may be formed integrally or separately.
  • the direction of the x-axis may be a direction parallel to the longitudinal direction of the substrate 210
  • the y-axis may be a direction perpendicular to the x-axis.
  • the surface emitting laser device 201 provides a substrate 210.
  • the substrate 210 may be a conductive substrate or a nonconductive substrate.
  • a metal having excellent electrical conductivity may be used. Since the heat generated during the operation of the surface emitting laser device 201 should be sufficiently dissipated, a GaAs substrate or a metal substrate having high thermal conductivity or a silicon (Si) substrate may be used as the conductive substrate.
  • a non-conductive substrate an AlN substrate, a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, or a ceramic substrate may be used.
  • the surface emitting laser device 201 provides a first electrode 215.
  • the first electrode 215 may be disposed under the substrate 210.
  • the first electrode 215 may be disposed in a single layer or multiple layers of a conductive material.
  • the first electrode 215 may be a metal and include at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and gold (Au). Therefore, it is formed in a single layer or a multi-layer structure, it is possible to improve the electrical characteristics to increase the light output.
  • the surface emitting laser device 201 provides a first reflective layer 220.
  • the first reflective layer 220 may be disposed on the substrate 210. When the substrate 210 is omitted to reduce the thickness, the bottom surface of the first reflective layer 220 may contact the top surface of the first electrode 215.
  • the first reflective layer 220 may be doped with a first conductivity type dopant.
  • the first conductivity type dopant may include an n type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like.
  • the first reflective layer 220 may include a gallium-based compound, for example, AlGaAs, but is not limited thereto.
  • the first reflective layer 220 may be a distributed bragg reflector (DBR).
  • DBR distributed bragg reflector
  • the first reflective layer 220 may have a structure in which a first layer and a second layer including materials having different refractive indices are alternately stacked at least one or more times.
  • the first reflective layer 220 may include a plurality of layers disposed on the substrate 210.
  • Each layer may include a semiconductor material having a compositional formula of Al x Ga (1-x) As (0 ⁇ x ⁇ 1), and as the Al in each layer increases, the refractive index of each layer decreases, and if Ga increases The refractive index of each layer can increase.
  • the thickness of each layer may be ⁇ / 4n, ⁇ may be the wavelength of light generated in the light emitting layer 230, and n may be the refractive index of each layer for light of the above-described wavelength.
  • ⁇ may be 650 to 980 nanometers (nm), and n may be the refractive index of each layer.
  • the first reflective layer 220 having such a structure may have a reflectance of 99.999% for light having a wavelength of about 940 nanometers.
  • the thickness of the layer in each first reflective layer 220 may be determined according to the refractive index and the wavelength ⁇ of the light emitted from the light emitting layer 230.
  • the surface emitting laser device 201 may include a light emitting layer 230.
  • the light emitting layer 230 may be disposed on the first reflective layer 220.
  • the emission layer 230 may be disposed on the first reflective layer 220.
  • the light emitting layer 230 may be disposed between the first reflective layer 220 and the second reflective layer 250.
  • the emission layer 230 may include an active layer and at least one cavity.
  • the emission layer 230 may include an active layer, a first cavity disposed below the active layer, and a second cavity disposed above the active layer.
  • the light emitting layer 230 of the first embodiment may include both the first cavity and the second cavity, or may include only one of them.
  • the active layer may include any one of a single well structure, a multi well structure, a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum dot structure, or a quantum line structure.
  • a single well structure a multi well structure
  • a single quantum well structure a single quantum well structure
  • a multi quantum well (MQW) structure a quantum dot structure
  • a quantum line structure a quantum line structure
  • the active layer may include a quantum well layer and a quantum wall layer using a group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor material.
  • the quantum well layer may be formed of a material having an energy band gap smaller than the energy band gap of the quantum wall layer.
  • the active layer may be formed of one to three pair structures, such as InGaAs / AlxGaAs, AlGaInP / GaInP, AlGaAs / AlGaAs, AlGaAs / GaAs, GaAs / InGaAs, but is not limited thereto.
  • the dopant may not be doped in the active layer.
  • the first cavity and the second cavity may be formed of Al y Ga (1-y) As (0 ⁇ y ⁇ 1) material, but are not limited thereto.
  • the first cavity and the second cavity may each include a plurality of layers of Al y Ga (1-y) As.
  • the surface emitting laser device 201 may provide the oxide layer 240.
  • the oxide layer 240 may include an insulating region 242 and an opening 241.
  • the insulating region 242 may surround the opening 241.
  • the opening 241 may be disposed on the first area (center area) of the light emitting layer 230
  • the insulating area 242 may be disposed on the second area (edge area) of the light emitting layer 230.
  • the second region may surround the first region.
  • the opening 241 may be a passage area through which current flows.
  • the insulating region 242 may be a blocking region that blocks the flow of current.
  • the insulating region 242 may be referred to as an oxide layer or an oxide layer.
  • the amount of current supplied from the second electrode 282 to the light emitting layer 230 may be determined by the size of the opening 241.
  • the size of the opening 241 may be determined by the insulating region 242. As the size of the insulating region 242 increases, the size of the opening 241 decreases, and accordingly, the current density supplied to the light emitting layer 230 may increase.
  • the opening 241 may be a passage through which the beam generated in the emission layer 230 travels in an upward direction, that is, in a direction of the second reflective layer 250. That is, the divergence angle of the beam of the light emitting layer 230 may vary according to the size of the opening 241.
  • the insulating region 242 may be formed of an insulating layer, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • AlGaAs aluminum gallium arsenide
  • the AlGaAs of the oxide layer 240 reacts with H 2 O to change its edge to aluminum oxide (Al 2 O 3 ), thereby insulating the region 242.
  • the central region formed of) and not reacted with H 2 O may be an opening 241 including AlGaAs.
  • the light emitted from the light emitting layer 230 through the opening 241 may be emitted to the upper region, and the light transmittance of the opening 241 may be superior to that of the insulating region 242. .
  • the insulating region 242 may include a plurality of layers.
  • the insulating region 242 may be disposed between the first insulating region, the second insulating region disposed on the first insulating region, and the second insulating region. It may include a third insulating region.
  • One insulation region of the first to third insulation regions may have the same thickness or different thickness as the other insulation region.
  • the first to third insulating regions may include at least an oxidation material.
  • the first to third insulating regions may include at least a Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductor material.
  • the surface emitting laser device 201 may include a second reflective layer 250.
  • the second reflective layer 250 may be disposed on the oxide layer 240.
  • the second reflective layer 250 may include a gallium-based compound, for example AlGaAs, and the second reflective layer 250 may be doped with a second conductive dopant.
  • the second conductivity type dopant may be a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like.
  • the first reflective layer 220 may be doped with a p-type dopant
  • the second reflective layer 250 may be doped with an n-type dopant.
  • the second reflecting layer 250 may also be a distributed Bragg reflector (DBR).
  • DBR distributed Bragg reflector
  • the second reflective layer 250 may have a structure in which a plurality of layers including materials having different refractive indices are alternately stacked at least once.
  • Each layer of the second reflective layer 250 may include AlGaAs, and in detail, may be formed of a semiconductor material having a compositional formula of Al x Ga (1-x) As (0 ⁇ x ⁇ 1).
  • Al increases, the refractive index of each layer may decrease, and when Ga increases, the refractive index of each layer may increase.
  • the thickness of each layer of the second reflective layer 250 is ⁇ / 4n, ⁇ may be a wavelength of light emitted from the active layer, and n may be a refractive index of each layer with respect to light of the aforementioned wavelengths.
  • the second reflective layer 250 having such a structure may have a reflectance of 99.9% for light having a wavelength of about 940 nanometers.
  • the second reflective layer 250 may be formed by alternately stacking layers, and the number of pairs of layers in the first reflective layer 220 may be greater than the number of pairs of layers in the second reflective layer 250. . As described above, the reflectance of the first reflective layer 220 may be 99.999%, which may be greater than 99.9% of the reflectance of the second reflective layer 250.
  • the second reflective layer 250 may include a plurality of layers disposed on the light emitting layer 230. Each layer may be formed of a single or a plurality of layers.
  • the surface emitting laser device 201 may provide a passivation layer 270.
  • the passivation layer 270 may surround a portion of the light emitting structure. Some regions of the light emitting structure may include, for example, the light emitting layer 230, the oxide layer 240, and the second reflective layer 250.
  • the passivation layer 270 may be disposed on the top surface of the first reflective layer 220.
  • the passivation layer 270 may be disposed on an edge region of the second reflective layer 250.
  • the passivation layer 270 may be disposed on a circumference of a portion of the light emitting structure and on an upper surface of the exposed first reflective layer 220.
  • the passivation layer 270 may protect the light emitting structure from the outside and block electrical short between the first reflective layer 220 and the second reflective layer 250.
  • the passivation layer 270 may be formed of an inorganic material such as SiO 2 , but is not limited thereto.
  • the surface emitting laser device 201 may provide the second electrode 282.
  • the second electrode 282 may be electrically connected to the pad electrode 280.
  • the second electrode 282 may be in contact with a portion of the upper surface of the second reflective layer 250.
  • the second electrode 282 and the pad electrode 280 may be made of a conductive material.
  • the second electrode 282 and the pad electrode 280 may include platinum (Pt), aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), tungsten (W), and copper (Cu). ), Gold (Au) may be formed in a single layer or a multi-layer structure.
  • the surface light emitting laser package 100 may provide a plurality of wires 191.
  • the wire 191 may be a connection member for electrically connecting the surface emitting laser device 201 to the second electrode unit 182.
  • the plurality of wires 191 may be spaced apart from each other.
  • One side of each wire 191 is electrically connected to the pad electrode 280 of the pad portion P of the surface emitting laser device 201, and the other side of each wire 191 is electrically connected to the second electrode portion 182.
  • the pad electrode 280 may be electrically connected to the second electrode 282 of the surface emitting laser device 201.
  • the pad electrode 280 may be integrally formed with the second electrode 282 of the surface emitting laser device 201.
  • the wire 191 may be electrically connected to the pad part P and the second electrode part 182 of the surface emitting laser device 201 using a bonding process.
  • the highest point of the wire 191 may be located higher than the upper surface of the surface emitting laser device 201, specifically, the upper surface of the pad portion P of the surface emitting laser device 201.
  • the surface emitting laser package 100 may provide a housing 120.
  • the housing 120 may be disposed on the substrate 110.
  • the housing 120 may surround the surface emitting laser device 200.
  • the surface emitting laser device 200 may be disposed to be spaced apart from the inner surface of the housing 120.
  • the housing 120 may be attached to the substrate 110 using, for example, an adhesive member.
  • the housing 120 can have an opening 105.
  • An upper surface of the substrate 110 may be exposed by the opening 105 of the housing 120, and the surface light emitting laser device 200 may be disposed on the exposed surface of the substrate 110.
  • the housing 120 may have a step 180.
  • the step 180 may be formed at an upper portion of the housing 120.
  • the step 180 may be connected to the opening 105 at the top of the housing 120.
  • the step 180 of the housing 120 may have a bottom surface 117, as shown in FIG. 4.
  • a plurality of connection wires 111 may be disposed on one side of the housing 120. That is, a plurality of connection wirings 111 may be disposed in the connection holes 121 of the housing 120.
  • connection wiring 111 may be disposed in the connection hole 121 of the housing 120.
  • the connection hole 121 may be formed to penetrate from the top surface of the housing 120 corresponding to the step 180 to the bottom surface.
  • the inner diameter of each of the connection holes 121 may be the same as the outer diameter of each of the connection wires 111.
  • each of the connection wires 111 may be exposed to the bottom surface 117 of the step 180 of the housing 120. That is, the upper surface of each of the connection wires 111 may be located on the same surface as the bottom surface 117 of the step 180 of the housing 120.
  • the lower surface of each of the connection wires 111 may be exposed to the lower surface of the housing 120. That is, the bottom surface of each of the connection wires 111 may be positioned on the same surface as the bottom surface of the housing 120.
  • a lower surface of each of the connection lines 111 may be electrically connected to a second signal line (not shown) of the substrate 110.
  • the surface emitting laser package 100 according to the first embodiment may provide the diffusion part 140.
  • the diffusion unit 140 may be disposed on the surface emitting laser device 200.
  • the diffuser 140 may be spaced apart from the surface emitting laser device 200.
  • the diffusion unit 140 may be made of a transparent insulating material.
  • the diffusion part 140 may be glass or a polymer resin.
  • the diffusion part 140 may include a body made of glass and a diffusion pattern disposed on one side of the body and made of a polymer resin, but is not limited thereto.
  • the diffusion unit 140 may extend the laser beam angle of view emitted from the surface emitting laser device 200.
  • the diffusion unit 140 may include an anti-reflective function.
  • the diffusion part 140 may include an antireflective layer disposed on one surface of the diffuser 140 facing the surface light emitting laser device 200.
  • the antireflective layer may be formed separately from the diffusion part 140.
  • the diffusion unit 140 may include an anti-reflective layer disposed on the bottom surface of the diffuser laser device 200. The antireflective layer may prevent the laser beam incident from the surface emitting laser device 200 from being reflected from the surface of the diffuser 140 and transmit the light into the diffuser 140 to improve light loss due to reflection.
  • the antireflective layer may be formed of, for example, an antireflective coating film and attached to the surface of the diffusion part 140.
  • the antireflective layer may be formed on the surface of the diffusion part 140 by spin coating or spray coating.
  • the antireflective layer may be formed in a single layer or multiple layers including at least one of a group comprising TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 3 , ZrO 2 , MgF 2 .
  • the surface emitting laser package 100 may provide a conductive line.
  • the conductive line may be disposed under the diffusion part 140.
  • the conductive line may be disposed on the bottom surface of the diffusion unit 140.
  • the conductive line may be formed on the lower surface of the diffusion part 140 by, for example, a sputtering process and an etching process, but is not limited thereto.
  • the conductive line may include a plurality of connection pads 131 to 134 and connection lines 135 and 136 electrically connecting the pads.
  • connection pad 131 is not shown to be connected to the connection line in the drawing, in the embodiment, all of the plurality of connection pads 131 to 134 may be connected by the connection lines 135 and 136 or a plurality of connection pads. Some connection pads 131 to 134 may not be connected by a connection line.
  • connection pads 131 to 134 may be spaced apart from each other.
  • the first connection pad 131 is disposed in the first region of the lower surface of the diffusion unit 140
  • the second connection pad 132 is disposed in the second region of the lower surface of the diffusion unit 140
  • the third The connection pad 133 may be disposed in the third region of the lower surface of the diffusion unit 140
  • the fourth connection pad 134 may be disposed in the fourth region of the lower surface of the diffusion unit 140.
  • the first region of the lower surface of the diffusion unit 140 may be disposed between the second region of the lower surface of the diffusion unit 140 and the third region of the lower surface of the diffusion unit 140.
  • the third region may be disposed between the first region of the bottom surface of the diffusion unit 140 and the fourth region of the bottom surface of the diffusion unit 140.
  • the first region of the lower surface of the diffusion unit 140 may correspond to the first region of the upper surface of the surface emitting laser device 200.
  • the second area of the bottom surface of the diffusion part 140 may correspond to the connection hole 121 of the housing 120.
  • the connection wiring 111 may be disposed in the connection hole 121 of the housing 120.
  • the third region of the bottom surface of the diffusion unit 140 may correspond to the second region of the top surface of the surface light emitting laser device 200.
  • the fourth region of the bottom surface of the diffusion part 140 may correspond to the other side of the connection hole 121 of the housing 120.
  • Each of the first to fourth connection pads 131 to 134 may have a different length.
  • the length of each of the first and third connection pads 131 and 133 may be smaller than the length of each of the second and fourth connection pads 132 and 134.
  • the length of each of the first and second connection pads 132 may be smaller than the width or length of the surface light emitting laser device 200.
  • the length of each of the first and second connection pads 131 and 132 may be equal to or greater than the length of the second electrode of the surface emitting laser device 200.
  • Each of the second and fourth connection pads 132 and 134 may have a length greater than the width or length of the surface light emitting laser device 200.
  • the length of each of the second and fourth connection pads 132 and 134 may be smaller than the length of the step 180 formed at one side of the housing 120.
  • the second connection pad 132 may be disposed to correspond to the connection hole 121 of the housing 120 adjacent to the first side of the surface light emitting laser device 200.
  • the fourth connection pad 134 may be disposed to correspond to the other side of the connection hole 121 of the housing 120 adjacent to the second side opposite to the first side of the surface light emitting laser device 200.
  • the first connection line 135 is a member that electrically connects the second connection pad 132 and the fourth connection pad 134.
  • the first connection line 135 is formed between the second connection pad 132 and the fourth connection pad 134. It may be arranged in the form.
  • the first connection line 135 may be disposed along the periphery of the surface light emitting laser device 200 at the bottom surface of the diffusion unit 140.
  • the first connection line 135 may be disposed so as not to overlap the surface light emitting laser device 200 at the bottom surface of the diffuser 140, so as not to obstruct the path of the laser beam from the surface light emitting laser device 200. have.
  • the second connection line 136 is a member that electrically connects the third connection pad 133 and the fourth connection pad 134, and there is no connection between the third connection pad 133 and the fourth connection pad 134. It may be arranged in the form.
  • the first connection pad 131 may be electrically connected to the second connection pad 132 using a connection line.
  • the first connection pad 131 may be electrically connected to the third connection pad 133 by using a connection line.
  • the first connection pad 131 may be electrically connected to the fourth connection pad 134 using a connection line.
  • connection pad of the first connection pad 131 and the third connection pad 133 may be connected to the second connection pad 132.
  • the first connection pad 131 may be electrically connected to the second connection pad 132, and the third connection pad 133 may not be electrically connected to any connection pad.
  • the fourth connection pad 134 may not be electrically connected to any connection pad.
  • the third connection pad 133 may be electrically connected to the second connection pad 132 using a connection line.
  • the width of the connection line may be smaller than the width of the connection pad.
  • the width of the connection pad may be equal to or greater than the diameter of the bumps 151, 153, 155, 157 described later, for example.
  • the width of each connection line may be 3% to 10% of the width of each connection pad.
  • the resistance component becomes large so that current does not flow easily.
  • the width of each of the connection lines is 10% or more of the width of each of the connection pads, it may hinder the progress of the laser beam of the surface emitting laser device 200.
  • connection pads requiring electrical contact with the bumps 151, 153, 155, and 157 are relatively wider, and the connection lines that do not require electrical contact with the bumps 151, 153, 155, and 157 are wider.
  • the interference with the progress of the laser beam from the surface emitting laser device 200 to the diffuser 140 can be minimized to prevent poor light diffusion of the laser beam or a decrease in light output.
  • the scratches, cracks, detachment or detachment of the diffusion unit 140 are easily sensed through disconnection of the connection pad or the connection line by the connection pad and the connection line disposed below the diffusion unit 140. can do.
  • the driving of the surface emitting laser device 200 may stop the strong laser beam from being irradiated to the eyes of the user who stops the door.
  • the conductive line may include a conductive material.
  • the conductive line is a transparent conductive material, and may be ITO or TCO.
  • the conductive line is an opaque conductive material, and may be aluminium (Al), copper (Cu), gold (Au), chromium (Cr), tungsten (W), or an alloy thereof.
  • the plurality of connection pads and the plurality of connection lines may be arranged in various forms.
  • the second connection pads spaced apart from the first connection pads 131 and the first connection pads 131 disposed on the bottom surface of the diffusion unit 140 are not electrically connected and are arranged in a zigzag form.
  • 132 may include. That is, the first connection pad 131 and the second connection pad 132 are not connected by the connection line.
  • the first connection pad 131 may correspond to at least one region of the top surface of the surface emitting laser device 200.
  • connection pad 131 and the second connection pad 132 are not electrically connected in the drawing, the first connection pad 131 and the second connection pad 132 may be electrically connected to each other.
  • the second connection pad 132 When the first connection pad 131 is not electrically connected to the second connection pad 132, the second connection pad 132 is electrically connected to the second signal line of the substrate 110 via the connection wiring 111. Will not be connected.
  • the first connection pad 131 and the first bump 151 may not serve as an electrode but may serve as a pillar supporting the diffusion part 140. If the first connection pad 131 is electrically connected to the second connection pad 132, the first connection pad 131 and the first bump 151 may be formed of the surface emitting laser device 200 and the substrate 110. It may serve as a pillar supporting the diffuser 140 as well as an electrode connecting the second signal line.
  • connection line may be omitted.
  • the second connection pad 132 corresponding to the connection wiring 111 disposed on the step 180 of the housing 120 among the shapes of the second connection pads 132 may be formed in the form of a pad.
  • the other second connection pad 132 may be formed as a line having a width smaller than that of the pad.
  • the arrangement of the first to fourth connection pads 131 to 134 is the same as that of FIG. 2. However, the arrangement of the connection lines 135 and 136 in FIG. 7B is different from that in FIG. 2. Although the first connection pad 131 is not electrically connected to other connection pads or connection lines in the drawing, the first connection pad 131 may be electrically connected to other connection pads or connection lines.
  • each of the first to fourth connection pads may include a plurality of pads spaced apart from each other.
  • the first connection pad 131 is not electrically connected to other connection pads or connection lines in the drawing, the first connection pad 131 may be electrically connected to other connection pads or connection lines.
  • the surface emitting laser package 100 may provide a plurality of bumps 151, 153, 155, and 157.
  • the plurality of first bumps 151 may be disposed between the first connection pad 131 and the surface light emitting laser device 200.
  • the first bump 151 may be disposed between the first connection pad 131 and one region of the top surface of the surface emitting laser device 200.
  • the first bump 151 may be in electrical contact with the second electrode of the surface emitting laser device 200.
  • the second bump 153 may be disposed between the second connection pad 132 and the housing 120.
  • the second bump 153 may be disposed between the second connection pad 132 and the connection hole 121 region of the housing 120.
  • the surface light emitting laser device 200 may include the first bump 151, the first connection pad 131, The second connection line 132 may be connected to the second signal line of the substrate 110 through a connection line 111 disposed in an area of the second connection pad 132, the second bump 153, and the connection hole 121 of the housing 120. Since the surface emitting laser device 200 is electrically connected to the second signal line of the substrate 110, the first signal line of the substrate 110-> the surface emitting laser device 200-> the first bump 151. )-> First connection pad 131-> second connection pad 132-> second bump 153-> connection wiring 111-> second signal line of substrate 110 An electrical passage consisting of can be formed. Therefore, the laser beam may be emitted from the surface emitting laser device 200 by the power applied to the first and second signal lines of the substrate 110.
  • the plurality of third bumps 155 may be disposed between the third connection pads 133 and the surface emitting laser device 200.
  • the third bump 155 may be disposed between the third connection pad 133 and the other region of the upper surface of the surface emitting laser device 200.
  • the third bump 155 may be in electrical contact with the second electrode of the surface emitting laser device 200.
  • the fourth bump 157 may be disposed between the fourth connection pad 134 and the housing 120.
  • the fourth bump 157 may be disposed between the fourth connection pad 134 and the other region of the connection hole 121 of the housing 120. As shown in FIG. 2, the third connection pad 133 and the fourth connection pad 134 are electrically connected by the second connection line 136, and the second connection pad 132 and the third connection pad are connected to each other.
  • An electrical passage consisting of the second signal line of the substrate 110 may be formed. Therefore, the laser beam may be emitted from the surface emitting laser device 200 by the power applied to the first and second signal lines of the substrate 110.
  • the first to fourth bumps may be made of a metal material.
  • the first to fourth bumps 151, 153, 155, and 157 may be made of gold (Au) or aluminum (Al), but are not limited thereto.
  • the first to fourth bumps 151, 153, 155, and 157 described above may be referred to as dots.
  • the surface emitting laser package 100 may provide adhesive parts 161 and 163.
  • the adhesive parts 161 and 163 may include a first adhesive part 161 and a second adhesive part 163.
  • the first and second adhesive parts 161 and 163 may be made of a material having excellent adhesiveness and heat dissipation characteristics.
  • the first and second adhesive parts 161 and 163 may include a resin-based insulating material.
  • the first and second adhesive parts 161 and 163 may be made of a silicone resin, an epoxy resin, a thermosetting resin including a plastic material, or a high heat resistant material.
  • the first and second adhesive parts 161 and 163 may be made of a material having excellent conductivity.
  • the first and second adhesive parts 161 and 163 may be silver pastes, but are not limited thereto.
  • the first adhesive part 161 may surround the first bump 151 positioned between the first connection pad 131 and the surface emitting laser device 200.
  • the second adhesive part 163 may surround the third bump 155 positioned between the third connection pad 133 and the surface emitting laser device 200.
  • the adhesive parts 161 and 163 surround the second bump 153 positioned between the second connection pad 132 and the connection hole 121 region of the housing 120 or the fourth connection pad 134. And the fourth bump 157 positioned between the other region of the connection hole 121 of the housing 120.
  • the second adhesive part 163 surrounds the third bump 155 and attaches the third connection pad 133 and the second electrode 280 of the surface emitting laser device 200 to each other. Electrical breaks between the third connection pad 133 and the second electrode 280 of the surface emitting laser device 200 may be prevented by the third bump 155.
  • the surface emitting laser device 200 and the substrate 110 may be electrically connected to each other by bumps and conductive lines 131 to 136 disposed between the surface emitting laser device 200 and the substrate 110. Accordingly, in the first embodiment, defects due to disconnection of the wire can be prevented conventionally.
  • the first to fourth connection pads 131 to 134 and the first and second connection lines 135 and 136 are provided in the diffusion part 140, thereby providing the first to fourth connection pads. Desorption of the diffusion unit 140 can be easily detected through disconnection of the first and second connecting lines 135 and 136 and 131 to 134. For example, when one of the first to fourth connection pads 131 to 134 and one of the first and second connection lines 135 and 136 is disconnected, an electrical connection between the substrate 110 and the surface emitting laser device 200 may occur. The passage is blocked so that the laser beam is not emitted from the surface emitting laser device 200, and the detachment of the diffuser 140 can be detected through the emission of the laser beam.
  • the diffusion part 140 is adhered to the surface light emitting laser element 200 or the housing 120 by the adhesive parts 161 and 163, so that the adhesive force of the diffusion part 140 is strengthened and the diffusion part ( Desorption of the 140 may be prevented.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the second embodiment.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except for the adhesive portion 160.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions, shapes, and / or structures as the first embodiment, and detailed descriptions thereof are omitted. The description omitted in the second embodiment can be easily understood from the description of the first embodiment.
  • the surface emitting laser package 100A according to the second embodiment may provide an adhesive part 160.
  • the adhesion part 160 may be disposed between one region of the diffusion portion 140 and one region of the surface light emitting laser device 200, between one region of the diffusion portion 140 and one region of the substrate 110 and the diffusion portion 140. One region and one region of the surface emitting laser device 200 and one region of the substrate 110 may be disposed.
  • the other region of the diffusion portion 140 of the bonding portion 160 and the other region of the surface light emitting laser device 200 between the other region of the diffusion portion 140 and the other region of the substrate 110 and of the diffusion portion 140 It may be disposed in the region between the other region and the other region of the surface emitting laser device 200 and the other region of the substrate 110.
  • the adhesive part 160 may be disposed in a spatial region between the surface light emitting laser element 200 and the inner surface of the housing 120 and between the diffuser 140 and the inner surface of the housing 120 in the opening 105 of the housing 120. Can be.
  • the adhesive part 160 may be disposed between the surface emitting laser device 200 and the diffusion part 140 corresponding to the first connection pad 131 and the third connection pad 133.
  • the adhesive part 160 is disposed in all the spaces in the opening 105 of the housing 120 including the circumference of the surface light emitting laser element 200, whereby the diffusion part 140 is formed by the adhesive part 160.
  • the detachment of the diffusion unit 140 may be blocked at the source.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the surface-emitting laser package according to the third embodiment
  • FIG. 10 is a plan view of the surface-emitting laser package according to the third embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions, shapes, and / or structures as the first and second embodiments, and the detailed description is omitted.
  • the description omitted in the third embodiment can be easily understood from the description of the first and second embodiments.
  • the surface emitting laser package 100B includes a substrate 110, a surface emitting laser device 200 disposed on the substrate 110, and a surface emitting laser device 200.
  • the housing 120 may have an opening 105 penetrating up and down.
  • the housing 120 may have a first step 180 formed at an upper side thereof and connected to the opening 105.
  • the housing 120 may have a second step 182 formed at a position lower than at least an upper surface of the first step 180.
  • the first step 180 may be formed along the inside of the housing 120.
  • the second step 182 is formed adjacent to the connection hole 121, but may or may not be formed along the inner side of the housing 120.
  • the bottom surface of the second step 182 may extend from the bottom surface of the first step 180 toward the center of the housing 120.
  • the housing 120 may include a first connection hole 121 and a second connection hole 122.
  • the second connection hole 122 may be formed to penetrate up and down the housing 120 corresponding to the other side of the first connection hole 121.
  • the first connection hole 121 may include a vertical connection hole 121a formed along the vertical direction and a horizontal connection hole 121b connected to the vertical connection hole 121a and formed along the horizontal direction.
  • the vertical connection hole 121a is formed vertically at the upper side of the first step 180, and the horizontal connection hole 121b is connected to the vertical connection hole 121a to be exposed to the side of the second step 182. It can be formed along.
  • the horizontal connection hole 121b may be connected to an upper side of the second step 182.
  • round connection holes may be formed. One side of the round connection hole may be exposed to the inner surface of the housing 120, and the other side of the round connection hole may be exposed to the upper side of the first step 180 of the housing 120.
  • the first connection wire 111 may be disposed in the first connection hole 121.
  • the cross section of the first connection line 111 may be circular, rectangular, or other shapes.
  • the first connection wiring 111 may include a vertical connection wiring 111a disposed in the vertical connection hole 121a and a horizontal connection wiring 111b disposed in the horizontal connection hole 121b.
  • One side of the vertical connection line 111a may be exposed on the bottom surface of the first step 180.
  • One side of the horizontal connection line 111b may be in contact with the vertical connection line 111a and the other side of the horizontal connection line 111b may be disposed on the bottom surface of the second step 182.
  • the upper surface of the horizontal connection wiring 111b and the upper surface of the surface emitting laser device 200 may be positioned on the same line. That is, the upper surface of the horizontal connection wiring 111b and the upper surface of the surface emitting laser device 200 may have the same position.
  • the top surface of the horizontal connection wiring 111b may be lower than the top surface of the surface light emitting laser device 200. Accordingly, the wire 190 may electrically connect the surface light emitting laser device 200 and the horizontal connection wiring 111b.
  • the horizontal connection wiring 111b may be disposed to extend in the longitudinal direction of the first connection pad 137. Accordingly, the plurality of wires 190 may be easily bonded to different regions of the horizontal connection wiring 111b.
  • the second electrode and the horizontal connection wiring 111b of the surface light emitting laser device 200 may be electrically connected by using the wires 190. Specifically, one side of the wire 190 is electrically connected to the second electrode of the surface emitting laser device 200, and the other side of the wire 190 is one region of the upper surface of the horizontal connection line 111b of the first connection line. And can be electrically connected.
  • the second connection wiring 113 may be disposed in the second connection hole 122.
  • a conductive line including a first connection pad 137, a second connection pad 138, and a connection line 139 may be disposed on the bottom surface of the diffusion unit 140.
  • the first connection pad 137 and the second connection pad 138 may be electrically connected by the connection line.
  • the first connection pad 137 may be the same as the second connection pad 132 shown in FIG. 1, and the second connection pad 138 may be the same as the fourth connection pad 134 shown in FIG. 1.
  • the first connection pad 131 and the third connection pad 133 shown in FIG. 1 may be omitted. .
  • connection line 139 may be arranged in a zigzag form between the first connection pad 137 and the second connection pad 138, but may be arranged in any form. In the drawing, although the connection line is illustrated so as not to overlap with the surface emitting laser device 200, the connection line may be arranged to overlap with the surface emitting laser device 200.
  • the first bump 156 is disposed between the first connection pad 137 and the first connection wire 111, and the first connection pad 137 and the first connection wire 111 are formed by the first bump 156. This can be electrically connected. Specifically, one side of the first bump 156 is in contact with the bottom surface of the first connection pad 137, the other side of the first bump 156 is the top surface of the vertical connection wiring 111a of the first connection wiring 111. Can be contacted with.
  • the second bump 158 is disposed between the second connection pad 138 and the second connection wiring 113, and the second connection pad 138 and the second connection wiring 113 are formed by the second bump 158. This can be electrically connected. Specifically, one side of the second bump 158 may be in contact with the bottom surface of the second connection pad 138, and the other side of the second bump 158 may be in contact with the top surface of the second connection wiring 113.
  • the lower surface of the surface emitting laser device 200 that is, the first electrode may be electrically connected to the first signal line of the substrate 110.
  • the lower surface of the second connection line 113 may be electrically connected to the second signal line of the substrate 110.
  • An electrical passage formed of the second signal line may be formed. Therefore, the laser beam may be emitted from the surface emitting laser device 200 by the power applied to the first and second signal lines of the substrate 110.
  • an adhesive part may be disposed around the first bump 156 and around the second bump 158.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is the same as the third embodiment except for the adhesive portion 160.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions, shapes, and / or structures as the third embodiment, and detailed descriptions thereof are omitted. The description omitted in the fourth embodiment can be easily understood from the description of the fourth embodiment.
  • the surface emitting laser package 100C according to the fourth embodiment may provide an adhesive part 160.
  • the adhesive part 160 may be disposed in the opening 105 of the housing 120.
  • the adhesive part 160 may be disposed between the surface emitting laser device 200 and the diffusion part 140.
  • the adhesive part 160 may be disposed around the surface light emitting laser device 200.
  • the adhesive part 160 may be disposed on the first step 180 and the second step 182 of the housing 120.
  • the adhesive part 160 may be disposed between the first connection pad 137 and the second connection pad 138.
  • the adhesive part 160 may be disposed around the first bump 156 and around the second bump 158.
  • the adhesive part 160 is disposed in all the spaces in the opening 105 of the housing 120 including the circumference of the surface light emitting laser element 200, whereby the diffusion part 140 is formed by the adhesive part 160.
  • the housing 120 since the housing 120 is also bonded, detachment of the diffusion unit 140 and the housing 120 may be blocked.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a surface light emitting laser package according to a fifth embodiment
  • FIG. 13 is a plan view illustrating a surface light emitting laser package according to a fifth embodiment.
  • the light is emitted at the center of the center, that is, the central axis of the housing 320, thereby ensuring reliability of the product and reducing the product size. Simple.
  • the surface emitting laser package 300 according to the fifth embodiment may provide a housing 320.
  • the housing 320 can support all components disposed on the housing 320.
  • the housing 320 may support the surface emitting laser device 301 and the diffuser 340 disposed thereon.
  • the housing 130, the surface emitting laser device 301, and the diffuser 340 may be modules modularized by a packaging process. One or more such modules may be mounted on a circuit board (not shown).
  • the housing 320 of the fifth embodiment may include a material having excellent support strength, heat dissipation, and insulation.
  • the housing 320 may include a material having high thermal conductivity.
  • the housing 320 may be made of a material having good heat dissipation characteristics so as to efficiently discharge heat generated from the surface emitting laser device 301 to the outside.
  • the housing 320 may include an insulating material.
  • the housing 320 may include a ceramic material.
  • the housing 320 may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC) that is co-fired.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • HTCC high temperature co-fired ceramic
  • the housing 320 may include a metal compound.
  • the housing 320 may include a metal oxide having a thermal conductivity of 340 W / mK or more.
  • the housing 320 may include aluminum nitride (AlN) or alumina (Al 2 O 3).
  • the housing 320 may include a resin-based insulating material.
  • the housing 320 may be provided of a silicone resin, an epoxy resin, a thermosetting resin including a plastic material, or a high heat resistant material.
  • the housing 320 may include a conductive material.
  • a conductive material such as a metal
  • an insulating member for electrical insulation is provided between the housing 320 and the surface emitting laser element 301 or between the housing 320 and the electrodes 381 to 386. Can be provided.
  • the housing 320 may have a square shape when viewed from above, but is not limited thereto.
  • the housing 320 may have a width of Ws1 and a height of Ws2.
  • the housing 320 of the fifth embodiment may include a first body 320a, a second body 320b, a third body 320c, and a fourth body 320d.
  • the first to fourth bodies 320a to 320d may be made of the same material and integrally formed.
  • the first to fourth bodies 320a to 320d may be formed by a batch process by molding.
  • the first to fourth bodies 320a to 320d may be formed of different materials and formed by separate processes.
  • the second to fourth bodies 320b to 320d are made of the same material and integrally formed, and the first body 320a is made of a different material from the second to fourth bodies 320b to 320d and is separate. It can be formed by a process.
  • the lower surfaces of the second to fourth bodies 320a to 320d integrally formed and the upper surface of the first body 320a may be adhered to each other by an adhesive member (not shown).
  • the adhesive member may include an organic material.
  • the adhesive member may include an epoxy resin.
  • the adhesive member may include a silicone resin.
  • the second body 320b is disposed on the first body 320a
  • the third body 320c is disposed on the second body 320b
  • the fourth body 320d is disposed on the third body 320c. Can be placed in.
  • An upper surface of the first body 320a may include a first area and a second area surrounding the first area.
  • the second body 320b may have a first opening corresponding to the first area of the upper surface of the first body 320a.
  • the second body 320b may be disposed on the second area of the upper surface of the first body 320a.
  • the first cavity 311 may be defined by the first region of the upper surface of the first body 320a and the first opening of the second body 320b.
  • the first area of the top surface of the first body 320a exposed by the first cavity 311 may be the first bottom surface 321.
  • the second body 320b may have a first side surface 322 in contact with the first opening or the first cavity 311.
  • a step (hereinafter, referred to as a first step) corresponding to the thickness T2 of the second body 320b may be formed between the second body 320b and the first body 320a.
  • a first step may be formed by the first side surface 322 positioned between the first bottom surface 321 of the first body 320a and the second bottom surface 323 of the second body 320b.
  • the upper surface of the second body 320b may include a first region located at one side of the first opening and a second region surrounding the first opening and the first region.
  • the second body 320b may have a second opening having a diameter larger than the diameter of the first opening of the first body 320a.
  • the third body 320c may have a first opening of the second body 320b and a second opening corresponding to the first area. In this case, the third body 320c may be disposed on the second area of the upper surface of the second body 320b.
  • the second cavity 313 may be defined by the first region of the upper surface of the second body 320b and the second opening of the third body 320c.
  • the first area of the top surface of the second body 320b exposed by the second cavity 313 may be the second bottom surface 323. Accordingly, the second bottom surface 323 of the second body 320b may be disposed on one side of the first cavity 311, but is not limited thereto. That is, the second bottom surface 323 of the second body 320b may be disposed along the circumference of the first cavity 311 adjacent to the first cavity 311.
  • the third body 320c may have a second side 324 contacting the second opening and the second cavity 313.
  • a step (hereinafter referred to as a second step) corresponding to the thickness T3 of the third body 320c may be formed between the third body 320c and the second body 320b.
  • a second step may be formed by the second side surface 324 positioned between the second bottom surface 323 of the second body 320b and the third bottom surface 325 of the third body 320c.
  • An upper surface of the third body 320c may include a first region surrounding the second opening and a second region surrounding the first region.
  • the fourth body 320d may have a second opening of the third body 320c and a third opening corresponding to the first area. In this case, the fourth body 320d may be disposed on the second area of the upper surface of the third body 320c.
  • the third cavity 315 may be defined by the first region of the upper surface of the third body 320c and the third opening of the fourth body 320d.
  • the first region of the top surface of the third body 320c exposed by the third cavity 315 may be the third bottom surface 325.
  • the fourth body 320d may have a third side surface 326 in contact with the third opening or the third cavity 315.
  • a step (hereinafter referred to as a third step) corresponding to the thickness T4 of the fourth body 320d may be formed between the fourth body 320d and the third body 320c.
  • a third step may be formed by the third side surface 326 positioned between the third bottom surface 325 of the third body 320c and the top surface of the fourth body 320d.
  • the second cavity 313 may communicate with the first cavity 311, and the third cavity 315 may communicate with the second cavity 313.
  • the size of the second cavity 313 may be larger than the size of the first cavity 311.
  • the size of the third cavity 315 may be larger than the size of the second cavity 313.
  • the central axis of the first bottom surface 321 of the first body 320a may be located away from the central axis of the housing 320. For example, when one side and the other side of the first bottom surface 321 of the first body 320a facing each other along the x-axis direction are defined, one side of the first bottom surface 321 of the first body 320a may be defined.
  • the distance between the central axis of the housing 320 may be greater than the distance between the other side of the first bottom surface 321 of the first body 320a and the central axis of the housing 320.
  • the thickness of the first body 320a may be referred to as T1, and the thickness of the second body 320b may be referred to as T2.
  • the thickness of the third body 320c may be referred to as T3
  • the thickness of the fourth body 320d may be referred to as T4.
  • Equation 1 the first to fourth thicknesses T1 to T4 may be represented by Equation 1.
  • the ratio of the thickness T1 of the first body 320a to the thickness T3 of the third body 320c may be about 1: 1.2 to about 1: 2.5.
  • the ratio of the thickness T1 of the first body 320a to the thickness T2 of the second body 320b may be about 1: 0.15 to about 1: 0.55.
  • the thickness T1 of the first body 320a may be about 0.35 mm to about 0.42 mm.
  • the thickness T1 of the first body 320a may be 0.39 mm.
  • the thickness T2 of the second body 320b may be about 0.07 mm to about 0.2 mm.
  • the thickness T2 of the second body 320b may be 0.1 mm.
  • the thickness T3 of the third body 320c may be about 0.55 mm to about 0.72 mm.
  • the thickness T3 of the third body 320c may be 0.62 mm.
  • the thickness T4 of the fourth body 320d may be about 0.32 mm to about 0.43 mm.
  • the thickness T4 of the fourth body 320d may be 0.38 mm.
  • the step between the second body 320b and the first body 320a may be equal to the thickness T2 of the second body 320b.
  • the step between the third body 320c and the second body 320b may be equal to the thickness T3 of the third body 320c.
  • the step between the fourth body 320d and the third body 320c may be equal to the thickness T4 of the fourth body 320d.
  • Each of the first side surface 322 of the second body 320b, the second side surface 324 of the third body 320c, and the third side surface 326 of the fourth body 320d may be formed of the first body 320a. It may have a surface perpendicular to the bottom surface, but is not limited thereto.
  • a portion of the second side 324 of the third body 320c and a portion of the first side 322 of the second body 320b may vertically coincide, but are not limited thereto.
  • the housing 320 of the fifth embodiment may include first and second via holes (not shown) spaced apart from each other.
  • the first body 320a of the housing 320 may include first and second via holes vertically penetrating through the housing 320.
  • the first and second connection wires 385 and 386 may be disposed in the first and second via holes.
  • the surface emitting laser package 300 may include a first electrode portion 381 and a second electrode portion 382.
  • the first electrode part 381 and the second electrode part 382 may be disposed in the housing 320.
  • the first electrode part 381 may be disposed on the first bottom surface 321 of the first body 320a.
  • the second electrode part 382 may be disposed on the second bottom surface 323 of the second body 320b. Since the second bottom surface 323 of the second body 320b is higher than the first bottom surface 321 of the first body 320a by the thickness T2 of the second body 320b, the second electrode part ( 382 may be disposed higher than the first electrode portion 381 by the thickness T2 of the second body 320b.
  • the second bottom surface 323 may be located between the bottom surface and the top surface of the surface emitting laser device 301.
  • the first electrode portion 381 has the same shape as the shape of the first bottom surface 321 of the first body 320a, and the second electrode portion 382 has the second bottom surface of the second body 320b ( It may have the same shape as the shape of 323.
  • the ratio of the size of the first bottom surface 321 of the first body 320a to the size of the first electrode portion 381 may be about 1:07 to about 1: 097.
  • the ratio of the size of the second bottom surface 323 of the second body 320b to the size of the second electrode portion 382 may be about 1:07 to about 1: 097.
  • One end of the first electrode portion 381 may be spaced apart from the first side surface 322 of the second body 320b.
  • the separation distance d between one end of the first electrode part 381 and the first side surface 322 of the second body 320b may be about 0.05 mm to about 0.2 mm.
  • the separation distance d between the one end of the first electrode part 381 and the first side surface 322 of the second body 320b may be 0.1 mm.
  • one end of the first electrode portion 381 may be in contact with the first side surface 322 of the second body 320b.
  • One end of the second electrode portion 382 may be spaced apart from the first side surface 322 of the second body 320b.
  • the separation distance between one end of the second electrode portion and the first side surface 322 of the second body 320b may be about 0.05 mm to about 0.2 mm.
  • the separation distance between one end of the second electrode portion 382 and the first side surface 322 of the second body 320b may be 0.07 mm.
  • one end of the second electrode portion 382 may vertically coincide with the first side surface 322 of the second body 320b.
  • the thickness Te1 of each of the first and second electrode parts 381 and 382 may be about 0.04 mm to about 0.8 mm.
  • the thickness Te1 of each of the first and second electrode parts 381 and 382 may be 0.06 mm.
  • the surface emitting laser package 300 according to the fifth embodiment may provide the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser element 301 may be disposed on the first electrode portion 381.
  • the surface emitting laser device 301 may be disposed on a portion of the first electrode portion 381.
  • the size of the first electrode portion 381 may be larger than that of the surface light emitting laser element 301.
  • the surface emitting laser device 301 may have a square when viewed from above, but is not limited thereto.
  • the vertical width (first width Wd1) and the horizontal width Wd2 of the surface emitting laser device 301 may be the same.
  • the surface emitting laser element 301 is connected to the second electrode portion 382 by using a light emitting portion E and a dot electrode 331 including a plurality of emitters E1, E2, and E3 that emit a laser beam, respectively. It may include a pad portion (P) on which a pad electrode for electrically connecting is disposed.
  • the vertical width of the light emitting part E may be the same as the vertical width Wd1 of the surface light emitting laser element 301, and the horizontal width of the light emitting part E may be Wd3.
  • the width of the pad portion P may be a value of? For the width Wd3 of the light emitting portion E in the width Wd2 of the surface light emitting laser element 301.
  • the central axis of the light emitting unit E may coincide with the central axis of the housing 320. Accordingly, the light is emitted about the central axis of the housing 320, thereby ensuring the reliability of the sensing operation or the optical communication operation.
  • the surface emitting laser device 301 may be disposed adjacent to the second electrode part 382.
  • the pad part P of the surface emitting laser device 301 may be disposed adjacent to the second electrode part 382.
  • first side surface 322 of the second body 320b is defined as one side and the other side that are in contact with the first cavity 311 and face each other
  • one side of the first side surface 322 of the second body 320b may have a first side.
  • the second electrode part 382 may be an area disposed adjacent to the second electrode part 382, and the other side of the first side surface 322 of the second body 320b may be an area away from the second electrode part 382.
  • the pad portion P of the surface emitting laser element 301 is separated from the other side of the first side 322 of the second body 320b and one side of the first side 322 of the second body 320b. It may be arranged to be closer to each other.
  • One side of the pad portion P of the surface emitting laser device 301 may be in contact with the first side surface 322 in contact with the second bottom surface 323 of the second body 320b.
  • one side of the pad portion P of the surface emitting laser device 301 may be spaced apart from the first side surface 322 in contact with the second bottom surface 323 of the second body 320b.
  • a first region of the surface emitting laser element 301 overlaps the first electrode portion 381 perpendicularly, and a second region of the surface emitting laser element 301 overlaps the first electrode portion 381 perpendicularly. It may not be. That is, the first electrode portion 381 does not exist between the first bottom surface 321 of the first body 320a and the second region of the surface light emitting laser element 301, so that the surface of the surface light emitting laser element 301
  • the second region may be spatially or physically spaced apart from the first bottom surface 321 of the first body 320a.
  • a part of the pad portion P of the surface light emitting laser element 301 may not vertically overlap with the first electrode portion 381.
  • a part of the pad portion P of the surface light emitting laser element 301 may be the second region of the surface light emitting laser element 301 described above. Therefore, a part of the pad portion P of the surface emitting laser element 301 does not vertically overlap with the first electrode portion 381, and the other portion of the pad portion P of the surface emitting laser element 301 is firstly formed. It may overlap vertically with the electrode portion 381.
  • Another part of the pad portion P of the surface emitting laser element 301 is to be located between the light emitting portion E of the surface emitting laser element 301 and a part of the pad portion P of the surface emitting laser element 301. Can be.
  • the thickness Td1 of the surface emitting laser device 301 may be about 0.08 mm to about 0.3 mm.
  • the thickness Td1 of the surface emitting laser device 301 may be 0.1 mm.
  • An upper surface of the surface emitting laser device 301 may horizontally coincide with the upper surface of the second electrode part 382.
  • the first bottom surface 321 of the second body 320b may be positioned lower than the top surface of the pad portion P of the surface emitting laser device 301.
  • the second electrode portion 382 is disposed on the first bottom surface 321 of the second body 320b, and the second electrode portion 382 is due to the thickness Te1 of the second electrode portion 382.
  • the top surface of and the top surface of the pad portion P of the surface emitting laser device 301 may be horizontally aligned.
  • the top surface of the surface emitting laser device 301 may be located higher than the top surface of the second electrode portion 382.
  • the top surface of the surface emitting laser device 301 may be positioned 5 nm to 30 nm higher than the top surface of the second electrode portion 382.
  • the surface emitting laser package 300 may provide a plurality of dot electrodes 331.
  • the dot electrode 331 may be a connection member for electrically connecting the surface light emitting laser element 301 to the second electrode portion 382.
  • the plurality of dot electrodes 331 may be spaced apart from each other. One side of each dot electrode 331 is electrically connected to the pad electrode 280 of the pad portion P of the surface light emitting laser element 301, and the other side of each dot electrode 331 is the second electrode portion 382. Can be electrically connected to the
  • the dot electrode 331 may have a first region and a second region.
  • the first region of the dot electrode 331 may vertically overlap with the pad electrode 280 of the pad portion P of the surface light emitting laser element 301.
  • the second region of the dot electrode 331 may vertically overlap the second electrode portion 382.
  • the dot electrode 331 may further include a third region positioned between the first region and the second region.
  • the third region of the dot electrode 331 may correspond to a space spaced between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382.
  • the dot electrode 331 may be disposed in a space spaced between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382.
  • the dot electrode 331 is one side of the surface emitting laser element 301, the second One side surface of the electrode portion 382 and the second bottom surface 323 of the second body 320b may be in contact with each other.
  • the dot electrode 331 is in contact with one side of the surface light emitting laser element 301, for example, on the side surface of the surface light emitting laser element for electrical insulation between the dot electrode 331 and the first reflective layer (220 of FIG. 8A).
  • a passivation layer (270 in FIG. 8A) may be disposed.
  • the electrical contact area of the dot electrode 331 and the second electrode portion 382 is Large current flows smoothly.
  • the surface emitting laser element 4 and the second electrode portion 3 are electrically connected by a wire 6.
  • the wire 6 is so thin that not only the line resistance is large but also the line break occurs in a small impact.
  • the dot electrode 331 When the dot electrode 331 is disposed in a space spaced between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382, the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion are disposed by the dot electrode 331. Since 382 is more firmly fixed and does not escape, defects such as line breaks can be prevented.
  • the diameter D of the dot electrode 331 may be, for example, 50 nm to 200 nm.
  • the diameter D of the dot electrode 331 may be 100 nm.
  • the surface emitting laser element 301 is directly electrically connected to the second electrode portion 382 by a dot electrode having a very small diameter D, and thus, between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382. Very short distances and short current flow paths minimize current losses.
  • An upper surface of the dot electrode 331 may have a round shape, but is not limited thereto.
  • the thickness between the highest point of the upper surface of the dot electrode 331 and the lower surface contacting the upper surface of the second electrode portion 382 may be 100 nm or less.
  • the dot electrode 331 is formed of a liquid metal material and is cured after being doped between the light emitting laser device and the second electrode part 382.
  • the surface emitting laser device 301 is in contact with the first side surface 322 of the second body 320b so that the liquid metal material is the surface emitting laser device 301 and the second body 320b. It does not flow between the first side surface 322 of the, it is possible to block the occurrence of electrical short between the dot electrode 331 and the first electrode portion 381.
  • the liquid metal is minimized by minimizing the separation distance between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382.
  • the material does not flow between the surface emitting laser element 301 and the first electrode portion 381.
  • the spacing between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382 may be about 0.05 mm to about 0.2 mm.
  • the separation distance between the surface emitting laser element 301 and the second electrode portion 382 may be 0.07 mm.
  • the surface emitting laser package 300 may provide a first bonding portion 383 and a second bonding portion 384.
  • the first bonding portion 383 and the second bonding portion 384 may be disposed under the housing 320.
  • the first bonding portion and the second bonding portion may be disposed on the bottom surface of the first body 320a of the housing 320.
  • first bonding portion and the second bonding portion may be disposed to protrude downward from the lower surface of the first body 320a of the housing 320.
  • first and second recesses spaced apart from each other are formed on the bottom surface of the first body 320a of the housing 320, and a first bonding portion 383 is disposed in the first recess, and a second The second bonding portion 385 may be disposed in the recess.
  • the lower surface of the first bonding portion disposed in the first recess and the lower surface of the second bonding portion disposed in the second recess may be formed in the housing 320. It may coincide with the lower surface of the first body (320a) horizontally.
  • each of the bottom surface of the first bonding portion 383 and the bottom surface of the second bonding portion 384 may be in surface contact with a signal line (not shown) of a circuit board (not shown) to be electrically connected.
  • the housing 320 may be referred to as a first substrate
  • the circuit board may be referred to as a second substrate.
  • the first bonding portion 383 and the second bonding portion 384 may be spaced apart from each other under the housing 320.
  • the first bonding portion 383 and the second bonding portion 384 may have circular pads when viewed from below, but are not limited thereto.
  • the first bonding portion 383 may be electrically connected to the first electrode 381.
  • the first bonding part 383 may be electrically connected to the first electrode 381 through the first connection line 385.
  • the first connection wire 385 may be disposed in, for example, a first via hole provided in the housing 320.
  • the first bonding portion 383 and the first connection wiring 385 may be integrally formed using the same metal material.
  • the second bonding part 384 may be electrically connected to the second electrode 382.
  • the second bonding part 384 may be electrically connected to the second electrode 382 through the second connection line 386.
  • the second connection wiring 386 may be disposed in, for example, a second via hole provided in the housing 320.
  • the second bonding portion 384 and the second connection wiring 386 may be integrally formed using the same metal material.
  • the first connection line 385 and the second connection line 386 may include tungsten (W), but are not limited thereto.
  • Tungsten (W) may be melted at a high temperature of 1000 ° C. or higher, injected into the first and second via holes, and cured to form a first connection line 385 and a second connection line 386.
  • a portion of the tungsten (W) may be cured under the housing 320 to be formed of the first and second bonding portions 383 and 384, but is not limited thereto.
  • driving power can be provided to the surface emitting laser element 301 through a circuit board (not shown).
  • the surface emitting laser package 300 according to the fifth embodiment may provide a diffusion part 340.
  • the diffuser 340 may be disposed on the surface emitting laser device 301.
  • the diffusion part 340 may be disposed on the third bottom surface 325 of the third body 320c of the housing 320.
  • a portion of the lower surface of the diffusion portion 340 is in contact with the third bottom surface 325 of the third body 320c of the housing 320, and the side surface of the diffusion portion 340 is formed of the housing 320. It may be in contact with the third side 326 of the four body (320d).
  • the diffusion part 340 and the third bottom surface 325 of the third body 320c of the housing 320 may be adhered to each other by an adhesive member (not shown).
  • the adhesive member may include an organic material.
  • the adhesive member may include an epoxy resin.
  • the adhesive member may include a silicone resin.
  • An upper surface of the diffusion part 340 may horizontally coincide with an upper surface of the fourth body 320d of the housing 320, but is not limited thereto.
  • the diffuser 340 may be spaced apart from the surface emitting laser device 301.
  • the diffusion part 340 may be supported by the third bottom surface 325 of the third body 320c of the housing 320.
  • the diffusion unit 340 may extend the divergence angle of the laser beam emitted from the surface emitting laser device 301.
  • the diffuser 340 may include an anti-reflective layer.
  • the diffuser 340 may include an antireflective layer disposed on an upper surface of the diffuser 340.
  • the antireflective layer may be formed separately from the diffusion portion 340.
  • the antireflective layer can include, for example, an antireflective coating film.
  • the antireflective coating film may be attached to the upper surface of the diffusion portion 340.
  • the antireflective layer may be formed on the surface of the diffusion part 340 through spin coating or spray coating.
  • the antireflective layer may be formed of a single layer or multiple layers including at least one of a group comprising TiO 2, SiO 2, Al 2 O 3, Ta 2 O 3, ZrO 2, MgF 2.
  • the diffusion part 340 may include a plate and a plurality of patterns disposed under the plate.
  • the surface light emitting laser package 300 may emit a laser beam at a central axis thereof, specifically, a central axis of the housing 320.
  • the surface emitting laser device 4 includes a light emitting portion 4a for generating light and a pad portion 4b electrically connected to the second electrode portion 3.
  • the pad part 4b and the second electrode part 3 are connected by a wire 6, and a bonding process is required for the connection of the wire 6. Since the area occupied by the bonding process to be electrically connected to the pad portion 4b on one side of the wire, the pad portion 4b is required to have a certain size.
  • the first electrode portion 2 and the second electrode portion 3 are disposed on the same surface, the first electrode portion 2 and the second electrode in order to prevent an electrical short between them (2, 3).
  • the parts 3 should be spaced as far as possible.
  • the deviation of the light from the central axis of the housing 1 becomes more severe as the size of the surface emitting laser package 10, that is, the size of the housing 1 becomes smaller. That is, even if the size of the surface light emitting laser package 10 is small, the size of the pad portion of the surface light emitting laser element 4 remains the same, and as the size of the surface light emitting laser package 10 becomes smaller, the surface light emitting laser package becomes smaller.
  • the light emitted from 10 is further deviated from the central axis of the housing 1. As such, when light is emitted in an area deviating from the central axis of the housing 1, the reliability of the sensing operation or the optical communication operation using the surface light emitting laser package 10 is reduced.
  • the surface light emitting laser package 300 emits light about the center of the center, that is, the central axis of the housing 320, thereby ensuring the reliability of the sensing operation and the optical communication operation.
  • the surface light emitting laser package 300 according to the fifth embodiment may reduce the product size by electrically connecting the surface light emitting laser element 301 and the second electrode part 382 to the dot electrode 331 instead of the wire. have.
  • the surface emitting laser package 300 is the surface emitting laser device 301 and the second electrode part 382 at the shortest distance by the dot electrode 331 regardless of the area required for wire bonding. By electrically connecting the product structure can be simplified.
  • the surface light emitting laser package 300 may include a first region, a second region disposed on a side of the first region, a first height higher than the first region, and a second height higher than the second region.
  • a housing 320 having a third region disposed along a circumference of the first region;
  • a first electrode part 381 disposed on the first area of the housing 320;
  • a surface light emitting laser element disposed on the first electrode portion 381;
  • a second electrode part 382 disposed on the second area of the housing 320;
  • a diffusion part 340 disposed on the third area of the housing 320.
  • the side surface of the surface emitting laser device may be adjacent to the side surface of the second area of the housing 320.
  • Side surfaces of the surface emitting laser devices may be in contact with side surfaces of the second area of the housing 320.
  • An upper surface of the surface emitting laser device may be the same as or higher than an upper surface of the second electrode.
  • the first height may be equal to or greater than the sum of the thickness of the first electrode and the thickness of the surface emitting laser device.
  • the second height may be greater than the first height.
  • Side surfaces of the first electrode may be spaced apart from each other by 0.1 mm from the side surfaces of the second area of the housing 320.
  • the dot electrode may include a plurality of dots spaced apart from each other.
  • 16 is a cross-sectional view of the surface emitting laser package 100 according to the sixth embodiment.
  • the surface light emitting laser package 400 may provide a housing 420.
  • the housing 420 can support all the components disposed on the housing 420.
  • the housing 420 may support the surface emitting laser device 401 and the diffuser 440 disposed thereon.
  • the housing 420, the surface emitting laser device 401, and the diffuser 440 may be modules modularized by a packaging process. One or more such modules may be mounted on a circuit board (not shown).
  • the housing 420 of the sixth embodiment may include a material having excellent support strength, heat dissipation, and insulation.
  • the housing 420 may include a material having high thermal conductivity.
  • the housing 420 may be made of a material having good heat dissipation so that the heat generated by the surface emitting laser device 401 may be efficiently emitted to the outside.
  • the housing 420 may include an insulating material.
  • the housing 420 may include a ceramic material.
  • the housing 420 may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC) that is co-fired.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • HTCC high temperature co-fired ceramic
  • the housing 420 may include a metal compound.
  • the housing 420 may include a metal oxide having a thermal conductivity of 440 W / mK or more.
  • the housing 420 may include aluminum nitride (AlN) or alumina (Al 2 O 3).
  • the housing 420 may include a resin-based insulating material.
  • the housing 420 may be provided of a silicone resin, an epoxy resin, a thermosetting resin including a plastic material, or a high heat resistant material.
  • the housing 420 may include a conductive material. If the housing 420 is made of a conductive material, such as a metal, an insulating member for electrical insulation is provided between the housing 420 and the surface emitting laser element 401 or between the housing 420 and the electrodes 481 to 486. Can be provided.
  • the housing 420 of the sixth embodiment may include a first body 420a and a second body 420b.
  • the second body 420b may be disposed on the first body 420a.
  • the first and second bodies 420a and 420b may be made of the same material and integrally formed.
  • the first and second bodies 420a and 420b may be formed by a batch process by molding.
  • the first and second bodies 420a and 420b may be formed of different materials and formed by separate processes.
  • the second body 420b is made of a different material from the first body 420a and may be formed by a separate process.
  • the lower surface of the second body 420b and the upper surface of the first body 420a may be adhered to each other by an adhesive member (not shown).
  • the adhesive member may include an organic material.
  • the adhesive member may include an epoxy resin.
  • the adhesive member may include a silicone resin.
  • An upper surface of the first body 420a may include a first area and a second area surrounding the first area.
  • the second body 420b may have an opening therein and protrude vertically from an edge of the first body 420a. That is, the second body 420b may have an opening corresponding to the first area of the upper surface of the first body 420a. In this case, the second body 420b may be disposed on the second area of the upper surface of the first body 420a.
  • the cavity 411 may be defined by the first region of the upper surface of the first body 420a and the opening of the second body 420b.
  • the cavity 411 may be provided in the housing 420.
  • the first region of the top surface of the first body 420a exposed by the cavity 411 may be the bottom surface 413.
  • the second body 420b may have a side 415 in contact with the opening or cavity 411.
  • the cavity 411 may be formed by the bottom surface 413 and the side surface 415.
  • Side 415 may have a surface perpendicular to the bottom surface 413 of first body 420a, but is not limited thereto.
  • the housing 420 of the sixth embodiment may include first and second via holes (not shown) spaced apart from each other.
  • the first body 420a of the housing 420 may include first and second via holes vertically penetrated.
  • the first and second connection wires 485 and 486 may be disposed in the first and second via holes.
  • the surface emitting laser package 400 may include a first electrode portion 481 and a second electrode portion 482.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be disposed in the housing 420.
  • the first electrode part 481 and the second electrode part 482 may be disposed on the bottom surface 413 of the first body 420a.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be spaced apart from each other for electrical insulation.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may have the same shape as that of the bottom surface 413 of the first body 420a.
  • the surface emitting laser package 400 according to the sixth embodiment may provide the surface emitting laser device 401.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on the first electrode portion 481.
  • the lower side of the surface emitting laser device 401 may be electrically connected to the first electrode portion 481.
  • the first electrode portion 481 may be electrically connected to the first electrode 215 of FIG. 5A of the surface light emitting laser element 401.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on a portion of the first electrode portion 481.
  • the size of the first electrode portion 481 may be larger than that of the surface light emitting laser element 401.
  • the surface emitting laser device 401 may have a square when viewed from above, but is not limited thereto.
  • the width and height of the surface emitting laser device 401 may be the same. In consideration of the size of the surface emitting laser device 401, the size of the first electrode portion 481 may be larger than that of the second electrode portion 482.
  • the surface emitting laser package 400 according to the sixth embodiment may provide a first bonding portion 483 and a second bonding portion 484.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be disposed under the housing 420.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be disposed on the bottom surface of the first body 420a of the housing 420.
  • first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be disposed to protrude downward from the lower surface of the first body 420a of the housing 420.
  • first and second recesses spaced apart from each other are formed on a lower surface of the first body 420a of the housing 420, and a first bonding portion 483 is disposed in the first recess, and a second The second bonding portion 484 may be disposed in the recess.
  • the bottom surface of the first bonding portion 483 disposed in the first recess and the second bonding portion 484 disposed in the second recess may be disposed.
  • the lower surface may horizontally coincide with the lower surface of the first body 420a of the housing 420.
  • each of the bottom surface of the first bonding portion 483 and the bottom surface of the second bonding portion 484 may be in surface contact with and electrically connected to a signal line (not shown) of a circuit board (not shown).
  • the housing 420 may be referred to as a first substrate
  • the circuit board 160 may be referred to as a second substrate.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be spaced apart from each other under the housing 420.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may have circular pads when viewed from below, but are not limited thereto.
  • the first bonding portion 483 may be electrically connected to the first electrode portion 481.
  • the first bonding part 483 may be electrically connected to the first electrode part 481 through the first connection line 485.
  • the first connection wiring 485 may be disposed in, for example, a first via hole provided in the housing 420.
  • the first bonding portion 483 and the first connection wiring 485 may be integrally formed using the same metal material.
  • the second bonding part 484 may be electrically connected to the second electrode part 482.
  • the second bonding part 484 may be electrically connected to the second electrode part 482 through the second connection line 486.
  • the second connection wiring 486 may be disposed in the second via hole provided in the housing 420.
  • the second bonding part 484 and the second connection wiring 486 may be integrally formed using the same metal material.
  • first connection line 485 and the second connection line 486 may include tungsten (W), but are not limited thereto.
  • Tungsten (W) may be melted at a high temperature of 1000 ° C. or higher, injected into the first and second via holes, and cured to form a first connection line 485 and a second connection line 486.
  • a portion of the tungsten (W) may be hardened under the housing 420 to be formed of the first and second bonding portions 483 and 484, but is not limited thereto.
  • the driving power may be provided to the surface emitting laser element 401 through a circuit board (not shown).
  • the surface emitting laser package 400 according to the sixth embodiment may provide an adhesive part 430.
  • the adhesive part 430 may be disposed in the cavity 411 of the housing 420.
  • the adhesion part 430 may surround the first electrode part 481 and the second electrode part 482.
  • the adhesive part 430 may surround the surface emitting laser device 401.
  • the adhesive part 430 may surround the wire 491.
  • the top surface of the adhesive portion 430 may be located at least higher than the highest point of the wire 491.
  • An upper surface of the adhesive part 430 may include a plurality of first patterns 432.
  • the first pattern 432 may include an intaglio pattern recessed into the adhesion part 430.
  • the first pattern 432 may be referred to as a groove, a recess, or a groove.
  • the first electrode part 481 and the second electrode part 482 may be embedded in the adhesive part 430.
  • the surface emitting laser device 401 may be embedded in the adhesive part 430.
  • the wire 491 may be embedded in the adhesive part 430.
  • the adhesive part 430 may be made of a material having excellent support strength, heat resistance, heat dissipation, adhesiveness, and insulation.
  • the adhesive part 430 may be made of an organic / inorganic hybrid resin, an aliphatic fluorene-modified acrylate-based resin or an acrylate-acrylate resin, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the organic / inorganic hybrid resin is about 1.3
  • the refractive index of the aliphatic fluorene-modified acrylate resin is about 1.43
  • the refractive index of the acrylate resin may be about 1.46.
  • the adhesive portion 430 may have the side surface 415 and the bottom surface 413 of the housing 420, the first and second electrode portions 481 and 482, and the surface emitting laser device ( 401 and wire 491 can be easily bonded.
  • the adhesive part 430 Since the adhesive part 430 has excellent heat dissipation characteristics, heat generated from the surface emitting laser device 401 may be quickly released to the outside.
  • the adhesive part 430 has excellent insulating properties, electrical insulation between the surface emitting laser device 401 and other components may be ensured.
  • the adhesive part 430 Since the adhesive part 430 has excellent heat resistance, deformation may not occur even when the adhesive part 430 is cured, and thus optical properties of the adhesive part 430 may be maintained.
  • the surface emitting laser device 401 is embedded in the adhesive part 430 so that the surface emitting laser device 401 is firmly fixed by the adhesive part 430 to remove the surface emitting laser device 401. You can prevent it.
  • the wire 491 is embedded in the adhesive part 430, so that the wire 491 is firmly fixed by the adhesive part 430, thereby preventing disconnection of the wire 491 due to the impact.
  • the sixth embodiment even if oxygen or moisture is permeated into the housing 420 through the housing 420 from the outside, it is blocked by the adhesive portion 430 so that the surface light emitting laser element 401 is not exposed to oxygen or moisture. can do.
  • the surface emitting laser package 400 according to the sixth exemplary embodiment may provide a diffuser 440.
  • the diffuser 440 may be disposed in the cathy of the housing 420.
  • the diffusion part 440 may be disposed on the adhesive part 430.
  • the bottom surface of the diffusion portion 440 may be in contact with the top surface of the adhesive portion 430, and the side surface 415 of the diffusion portion 440 may be in contact with the side surface 415 of the housing 420.
  • An upper surface of the diffusion part 440 may horizontally coincide with an upper surface of the second body 420b of the housing 420, but is not limited thereto.
  • the lower surface of the diffusion part 440 may include a plurality of second patterns 442.
  • the second pattern 442 may include an embossed pattern protruding from the diffusion 440 to the outside, that is, toward the surface light emitting laser element 401.
  • the second pattern 442 may be referred to as a protrusion, a protruding region, and an extension.
  • the second pattern 442 may be disposed on the entire area of the bottom surface of the diffusion part 440.
  • the second pattern 442 of the diffusion part 440 may have a shape corresponding to the first pattern 432 of the adhesion part 430. As will be described later, after the first pattern 432 of the adhesive part 430 is formed, a material for forming the diffusion part 440 is formed in the first pattern 432, so that the adhesive part ( A second pattern 442 corresponding to the first pattern 432 of 430 may be formed.
  • the pattern part may be formed by the first pattern 432 of the adhesive part 430 and the second pattern 442 of the diffusion part 440. That is, the pattern unit may include the first pattern 432 and the second pattern 442.
  • the pattern portion may be disposed at an interface between the adhesive portion 430 and the diffusion portion 440.
  • the pattern portion may be formed by the first pattern 432 formed on the upper surface of the adhesive portion 430 and the second pattern 442 formed to correspond to the first pattern at the interface between the adhesive portion 430 and the diffusion portion 440. .
  • the second pattern 442 is naturally formed on the bottom surface of the diffusion part 440. Therefore, there is no need to separately form the second pattern of the diffusion part, so that the process is simple and the process time can be reduced.
  • a process of attaching the diffusion part 440 having the pattern to the housing using a separate bonding process was required.
  • the diffusion part must be pressed against the housing.
  • a defect such as a scratch occurs on the surface of the diffusion part, and a divergence angle defect occurs in which the divergence angle of the laser beam emitted from the surface of the diffusion part is larger than the target divergence angle.
  • the sixth embodiment there is no need for a separate bonding process for attaching the diffusion portion as in the prior art, and there is no need to separately make the diffusion portion in advance, and include the second pattern 442 directly in the housing 420.
  • a diffuser 440 may be formed. Accordingly, scratches of the diffusion parts generated when a separate bonding process for attaching the diffusion parts are not generated, thereby making it easier to design a target divergence angle.
  • the diffusion part 440 may be made of a material having excellent support strength, heat resistance, heat dissipation, adhesiveness, and insulation.
  • the diffusion part 440 may be made of urethane acrylate-based resin, polyamide-imide resin, or polyether-imide resin, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the diffusion part 440 may be greater than that of the adhesion part 430, so that the laser beam emitted from the surface light emitting laser element 401 and incident through the adhesion part 430 may be diffused.
  • the refractive index of the urethane acrylic resin is approximately 1.6
  • the refractive index of the polyamideimide resin is approximately 1.65
  • the refractive index of the polyetheramide resin may be approximately 1.63, but is not limited thereto.
  • the diffusion part 440 Since the diffusion part 440 has excellent adhesiveness, the diffusion part 440 may be easily adhered to the side surface 415 and the adhesion part 430 of the housing 420.
  • the diffusion part 440 has excellent heat dissipation characteristics, heat generated by the surface light emitting laser element 401 may be quickly released to the outside.
  • the diffusion 440 Since the diffusion 440 has excellent heat resistance, deformation may not occur even when the diffusion 440 is hardened, and thus the optical characteristics of the diffusion 440 may be maintained.
  • the adhesion part 430 may be referred to as a first layer, and the diffusion part 440 may be referred to as a second layer.
  • the adhesion part 430 may be referred to as a first resin layer, and the diffusion part 440 may be referred to as a second resin layer.
  • the thickness of the first body 420a of the housing 420 may be T3.
  • the thickness T1 of the adhesive part 430 may be the same as the thickness T2 of the diffusion part 440.
  • the thickness T1 of the adhesive part 430 may be the same as the thickness T2 of the first body 420a of the housing 420.
  • the thickness T1 of the adhesion part 430 may be greater than the thickness T2 of the diffusion part 440.
  • the ratio of the thickness T2 of the diffusion part 440 to the thickness T1 of the adhesive part 430 may be about 1: 1 to about 1: 1.5.
  • the distance L1 between the top surface of the surface emitting laser element 401 and the bottom surface of the diffuser 440 is the distance L2 between the top surface of the surface emitting laser element 401 and the bottom surface 413 of the housing 420.
  • 17 to 19 are diagrams illustrating a manufacturing process of the surface emitting laser package according to the sixth embodiment.
  • a housing 420 in which the surface emitting laser device 401 is mounted may be provided.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on one of the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482.
  • First and second electrode parts 481 and 482, first and second bonding parts 483 and 484, and first and second connection wires 485 and 486 may be disposed in the housing 420.
  • first and second bonding portions 483 and 484 and the first and second connection wires 485 and 486 may be formed in the housing 420 after the diffusion portion (see 440 of FIG. 19) is formed. have.
  • the first resin material 430a may be filled in the cavity 411 of the housing 420.
  • the first resin material 430a may be made of a material having excellent support strength, heat resistance, heat dissipation, adhesiveness, and insulation.
  • the first resin material 430a may be made of an organic / inorganic hybrid resin, an aliphatic fluorene-modified acrylate-based resin, or an acrylate-acrylate resin, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the organic / inorganic hybrid resin is about 1.3
  • the refractive index of the aliphatic fluorene-modified acrylate resin is about 1.43
  • the refractive index of the acrylate resin may be about 1.46.
  • the stamp 350 having the embossed pattern 352 may be pressed.
  • the stamp 350 is pressed to form a plurality of first patterns 432 corresponding to the relief patterns 352 on the upper surface of the first resin material 430a.
  • the first pattern 432 may include an intaglio pattern corresponding to the embossed pattern 352 of the stamp 350.
  • the first resin material 430a may be cured using the curing process to be changed to the adhesive part 430.
  • the second resin material may be filled in the cavity 411 of the housing 420.
  • the second resin material may be formed on the adhesive portion 430 in the cavity 411 of the housing 420.
  • the second resin material may be made of a material having excellent support strength, heat resistance, heat dissipation, adhesiveness, and insulation.
  • the second resin material may be made of urethane acrylate resin, polyamide-imide resin, or polyether-imide resin, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the diffusion part 440 may be greater than that of the adhesion part 430, so that the laser beam emitted from the surface light emitting laser element 401 and incident through the adhesion part 430 may be diffused.
  • the refractive index of the urethane acrylic resin is approximately 1.6
  • the refractive index of the polyamide-imide resin is approximately 1.65
  • the refractive index of the polyetheramide-based resin may be approximately 1.63, but is not limited thereto, and thus the curing process is used.
  • the second resin material may be cured to be changed to the diffusion part 440.
  • a second pattern 442 corresponding to 432 may be formed.
  • the first pattern 432 of the adhesive part 430 may include an engraved pattern corresponding to the embossed pattern 352 of the stamp 350.
  • the diffusion part 440 is formed on the adhesion part 430, the first pattern 432 of the adhesion part 430, that is, the second pattern 442 corresponding to the intaglio pattern is formed on the bottom surface of the diffusion part 440. That is, an embossed pattern may be formed.
  • the second pattern 442 of the diffusion part 440 may include an embossed pattern having the same shape as the embossed pattern 352 of the stamp 350, but is not limited thereto.
  • 20 is a sectional view showing a surface emitting laser package according to the seventh embodiment.
  • the seventh embodiment is the same as the first embodiment except for the second pattern 442 of the diffusion 440.
  • the same reference numerals are used for the same functions, shapes, and / or structures as those of the first embodiment, detailed descriptions thereof are omitted, and the omitted technical idea may be easily understood from the description of the first embodiment. .
  • the surface emitting laser package 400A may include a housing 420, a surface emitting laser device 401, an adhesive part 430, and a diffusion part 440.
  • the surface emitting laser package 400A according to the seventh embodiment may further include a first electrode portion 481 and a second electrode portion 482.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be disposed on the bottom surface 413 provided in the cavity 411 of the housing 420.
  • the surface light emitting laser element 401 is disposed on, for example, the first electrode portion 481, but is not limited thereto.
  • the first electrode of the surface emitting laser device 401 may be electrically connected to the first electrode portion 481.
  • the surface emitting laser device 401 may be electrically connected to the second electrode part 482 using a wire 491.
  • one side of the wire may be electrically connected to the second electrode of the surface emitting laser device 401.
  • the surface emitting laser device 401 may include an active layer for emitting a laser beam.
  • the surface emitting laser device 401 may be a flip chip type although the first electrode 215 may be disposed below the active layer, and the second electrode 280 may be, for example, a vertical surface emitting laser device 401 which may be disposed above the active layer. It may be a surface emitting laser element (see FIG. 9).
  • An upper surface of the adhesive part 430 may include a plurality of first patterns 432.
  • the lower surface of the diffusion part 440 may include a plurality of second patterns 442 corresponding to the first pattern 432.
  • the plurality of first patterns 432 may be formed in a portion of the upper surface of the adhesive part 430 (hereinafter, referred to as a first pattern region).
  • the plurality of second patterns 442 may be formed in a portion of the lower surface of the diffusion part 440 (hereinafter referred to as a second pattern region).
  • the second pattern 442 is formed corresponding to the first pattern 432, the second pattern region and the first pattern region may have the same width W2.
  • the width W2 of each of the first pattern area and the second pattern area is equal to or larger than the width W1 of the surface light emitting laser element 401, and the diffusion part 440 and the adhesion part 430 are formed. It may be smaller than each width W3.
  • the width W2 of each of the first pattern area and the second pattern area may be equal to or larger than the width of the light emitting part E of the surface emitting laser device 401.
  • the surface emitting laser device 401 may vertically overlap with each of the first pattern region or the second pattern region.
  • a portion of the first pattern region or the second pattern region overlaps the surface light emitting laser element 401 vertically, and another region of the first pattern region or the second pattern region (hereinafter, The second region may not vertically overlap with the surface emitting laser device 401.
  • the second region may surround the first region.
  • the divergence angle of the laser beam is not large, and thus the pattern region including the first pattern 432 (or the second pattern 442). It is not necessary to form the width W2 in the entire region of the bonding portion 430 (or the diffusion portion 440), and the width W1 of the surface emitting laser element 401, specifically, the surface emitting laser element 401.
  • the width of the light emitting portion E may be equal to or larger than the width W3 of the adhesive portion 430 (or the diffusion portion 440).
  • FIG. 21 is a plan view illustrating a surface emitting laser package according to an eighth embodiment
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line K-K ′ of the surface emitting laser package of FIG. 21
  • 23 is a sectional view showing a housing according to the eighth embodiment
  • 24 is a perspective view illustrating a diffusion unit according to an eighth embodiment
  • FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a diffusion unit according to an eighth embodiment.
  • the surface emitting laser package 400B according to the eighth embodiment may provide a housing 420.
  • the housing 420 can support all the components disposed on the housing 420.
  • the housing 420 may support the surface emitting laser device 401 and the diffuser 440 disposed thereon.
  • the housing 420, the surface emitting laser device 401, and the diffuser 440 may be modules modularized by a packaging process. One or more such modules may be mounted on a circuit board (not shown).
  • the housing 420 of the embodiment may include a material having excellent support strength, heat dissipation, and insulation.
  • the housing 420 may include a material having high thermal conductivity.
  • the housing 420 may be made of a material having good heat dissipation so that the heat generated by the surface emitting laser device 401 may be efficiently emitted to the outside.
  • the housing 420 may include an insulating material.
  • the housing 420 may include a ceramic material.
  • the housing 420 may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC) that is co-fired.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • HTCC high temperature co-fired ceramic
  • the housing 420 may include a metal compound.
  • the housing 420 may include a metal oxide having a thermal conductivity of 440 W / mK or more.
  • the housing 420 may include aluminum nitride (AlN) or alumina (Al 2 O 3).
  • the housing 420 may include a resin-based insulating material.
  • the housing 420 may be provided of a silicone resin, an epoxy resin, a thermosetting resin including a plastic material, or a high heat resistant material.
  • the housing 420 may include a conductive material. If the housing 420 is made of a conductive material, such as a metal, an insulating member for electrical insulation is provided between the housing 420 and the surface emitting laser element 401 or between the housing 420 and the electrodes 481 to 486. Can be provided.
  • the outer edge of the housing 420 may have a square shape when viewed from above, but is not limited thereto.
  • the housing 420 may have a width of X1 and a height of X2.
  • the interior of the housing 420 may have a first cavity 411 and a second cavity 412 that is larger than the size of the first cavity 411.
  • the first cavity 411 and the second cavity 412 may refer to a recessed shape therein.
  • the housing 420 of the embodiment may include a first body 420a, a second body 420b, and a third body 420c.
  • the first to third bodies 420a to 420c may be made of the same material and integrally formed.
  • the first to third bodies 420a to 420c may be formed by a batch process by molding.
  • the first to third bodies 420a to 420c may be formed of different materials and formed by separate processes.
  • the first to third bodies 420a to 420c are made of the same material and are integrally formed, and the first body 420a is made of a different material from the second and third bodies 420b and 420c and is separate. It can be formed by a process.
  • the lower surfaces of the second and third bodies 420b and 420c integrally formed and the upper surface of the first body 420a may be adhered to each other by an adhesive member (not shown).
  • the adhesive member may include an organic material.
  • the adhesive member may include an epoxy resin.
  • the adhesive member may include a silicone resin.
  • the second body 420b may be disposed on the first body 420a, and the third body 420c may be disposed on the second body 420b.
  • An upper surface of the first body 420a may include a first area and a second area surrounding the first area.
  • the second body 420b may have a first opening corresponding to the first area of the first body 420a.
  • the second body 420b may be disposed on the second area of the first body 420a.
  • the first cavity 411 may be defined by the first region of the first body 420a and the first opening of the second body 420b.
  • the first area of the first body 420a exposed by the first cavity 411 may be the first bottom surface 421.
  • the second body 420b may have a first side 422 contacting the first opening or the first cavity 411.
  • a step (hereinafter, referred to as a first step) corresponding to the thickness T22 of the second body 420b may be formed between the second body 420b and the first body 420a.
  • a first step may be formed by the first side surface 422 positioned between the first bottom surface 421 of the first body 420a and the second bottom surface 423 of the second body 420b.
  • the second bottom surface 423 of the second body 420b may be an upper surface of the second body 420b.
  • the upper surface of the second body 420b may include a first area that contacts the first opening and a second area that surrounds the first opening and the first area.
  • the third body 420c may have a second opening having a diameter larger than the diameter of the first opening of the second body 420b.
  • the third body 420c may be disposed on the second area of the second body 420b.
  • the second cavity 412 may be defined by the first region of the second body 420b and the second opening of the third body 420c.
  • the first area of the second body 420b exposed by the second cavity 412 may be the second bottom surface 423.
  • the second bottom surface 423 of the second body 420b may be in contact with the first cavity 411 and disposed in the second cavity 412, but is not limited thereto. That is, the second bottom surface 423 of the second body 420b may be disposed along the circumference of the first cavity 411 adjacent to the first cavity 411.
  • the third body 420c may have a second side surface 424 in contact with the second cavity 412.
  • a step (hereinafter, referred to as a second step) corresponding to the thickness T33 of the third body 420c may be formed between the third body 420c and the second body 420b.
  • a second step may be formed by the second side surface 424 positioned between the second bottom surface 423 of the second body 420b and the top surface of the third body 420c.
  • the second cavity 412 may communicate with the first cavity 411.
  • the size of the second cavity 412 may be larger than the size of the first cavity 411.
  • the first cavity 411 may have a rectangular shape
  • the second cavity 412 may have a circular shape, but is not limited thereto.
  • the first opening of the second body 420b may have a rectangular shape
  • the second opening of the third body 420c may have a circular shape.
  • the first bottom surface 421 of the first body 420a may have a quadrangular shape
  • the second bottom surface 423 of the second body 420b may have a circular shape.
  • first bottom surface 421 of the first body 420a, the first opening of the second body 420b, and the first cavity 411 may have the same rectangular shape.
  • the second bottom surface 423 of the second body 420b, the second opening of the third body 420c, and the second cavity 412 may have the same circular shape.
  • the central axis of the first bottom surface 421 of the first body 420a may coincide with the central axis of the housing 420, but is not limited thereto.
  • the thickness of the first body 420a may be referred to as T11
  • the thickness of the second body 420b may be referred to as T22
  • the thickness of the third body 420c may be referred to as T33.
  • the first to third thicknesses T11 to T33 may be represented by Equation 2.
  • the thickness T33 of the third body 420c may be about 0.3 mm to about 0.6 mm.
  • the thickness T33 of the third body 420c may be 0.5 mm.
  • the thickness T33 of the third body 420c may be the same as the thickness of the diffusion 440.
  • the upper surface of the diffusion part 440 may horizontally coincide with the upper surface of the housing 420, that is, the upper surface 425 of the third body 420c.
  • the first step may be determined by the thickness T22 of the second body 420b, and the second step may be determined by the thickness T33 of the third body 420c.
  • the height of the second step may be less than or equal to the height of the first step.
  • the seating portion 417 may be defined by the bottom surface 423 of the second body 420b and the second side surface 424 of the third body 420c.
  • the seating part 417 may be an area in which the diffusion part 440 to be described later is fixed.
  • the diffusion part 440 may have a shape corresponding to the shape of the mounting part 417 so that the diffusion part 440 is seated on the mounting part 417.
  • the outer edge of the diffusion portion 440 may have a circular shape.
  • the housing 420 of the embodiment may provide first and second via holes (not shown) spaced apart from each other.
  • the first body 420a of the housing 420 may include first and second via holes vertically penetrated.
  • the first and second connection wires 485 and 486 may be disposed in the first and second via holes.
  • the surface emitting laser package 400B according to the eighth embodiment may include a first electrode portion 481 and a second electrode portion 482.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be disposed in the housing 420.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be disposed on the first bottom surface 421 of the first body 420a.
  • the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482 may be spaced apart from each other.
  • the size of the first electrode portion 481 may be larger than that of the second electrode portion 482.
  • the first electrode portion 481 is electrically connected to the first electrode of the surface emitting laser element 401
  • the second electrode portion 482 is formed of the surface emitting laser element 401 through the wire 491. It can be electrically connected with two electrodes.
  • the highest point of the wire 491 from the first bottom surface 421 of the first body 420a is the second point. It may be located lower than the second bottom surface 423 of the body 420b.
  • the wire 491 is positioned in this manner, even when the diffusion portion 440 is seated on the seating portion 417, the wire 491 is not in contact with the bottom surface of the diffusion portion 440, so that the diffusion portion 440 and the wire ( A defect due to the contact of 491 can be prevented.
  • defects may include, for example, disconnection of the wire 491 or heat generation of the wire 491 to be transmitted to the diffusion 440 to deform the diffusion 440.
  • the surface emitting laser package 400B according to the eighth embodiment may provide the surface emitting laser device 401.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on one of the first electrode portion 481 and the second electrode portion 482.
  • the surface emitting laser element 401 may be disposed on the first electrode portion 481.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on a portion of the first electrode portion 481.
  • the size of the first electrode portion 481 may be larger than that of the surface light emitting laser element 401.
  • the surface emitting laser device 401 may have a quadrangle when viewed from above, but is not limited thereto.
  • the vertical width and the horizontal width of the surface emitting laser device 401 may be the same, but the embodiment is not limited thereto.
  • the surface emitting laser device 401 uses a light emitting part (E in FIG. 21) and a wire 491 including a plurality of emitters (E1, E2, and E3 in FIG. 4) that emit a laser beam, respectively. It may include a pad portion (P in FIG. 21) on which a pad electrode 280 is electrically connected to the portion 482.
  • the surface emitting laser package 400B according to the eighth embodiment may provide a first bonding portion 483 and a second bonding portion 484.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be disposed under the housing 420.
  • the first bonding portion and the second bonding portion may be disposed on the bottom surface of the first body 420a of the housing 420.
  • first bonding portion and the second bonding portion may be disposed to protrude downward from the lower surface of the first body 420a of the housing 420.
  • first and second recesses spaced apart from each other are formed on a lower surface of the first body 420a of the housing 420, and a first bonding portion 483 is disposed in the first recess, and a second The second bonding portion 485 may be disposed in the recess.
  • the lower surface of the first bonding portion disposed in the first recess and the lower surface of the second bonding portion disposed in the second recess may be formed of the housing 420.
  • One body 420a may horizontally coincide with the bottom surface.
  • each of the bottom surface of the first bonding portion 483 and the bottom surface of the second bonding portion 484 may be in surface contact with and electrically connected to a signal line (not shown) of a circuit board (not shown).
  • the housing 420 may be referred to as a first substrate
  • the circuit board may be referred to as a second substrate.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may be spaced apart from each other under the housing 420.
  • the first bonding portion 483 and the second bonding portion 484 may have circular pads when viewed from below, but are not limited thereto.
  • the first bonding portion 483 may be electrically connected to the first electrode 481.
  • the first bonding part 483 may be electrically connected to the first electrode 481 through the first connection line 485.
  • the first connection wiring 485 may be disposed in, for example, a first via hole provided in the housing 420.
  • the first bonding portion 483 and the first connection wiring 485 may be integrally formed using the same metal material.
  • the second bonding part 484 may be electrically connected to the second electrode 482.
  • the second bonding part 484 may be electrically connected to the second electrode 482 through the second connection line 486.
  • the second connection wiring 486 may be disposed in the second via hole provided in the housing 420.
  • the second bonding part 484 and the second connection wiring 486 may be integrally formed using the same metal material.
  • the first connection line 485 and the second connection line 486 may include tungsten (W), but are not limited thereto.
  • Tungsten (W) may be melted at a high temperature of 1000 ° C. or higher, injected into the first and second via holes, and cured to form a first connection line 485 and a second connection line 486.
  • a portion of the tungsten (W) may be cured under the housing 420 to be formed of the first and second bonding portions 483 and 484, but is not limited thereto.
  • the driving power may be provided to the surface emitting laser element 401 through a circuit board (not shown).
  • the surface emitting laser package 400B according to the eighth embodiment may provide a diffusion part 440.
  • the diffuser 440 may be disposed on the surface emitting laser device 401.
  • the diffusion part 440 may be disposed on the seating part 417 of the housing 420.
  • the diffusion part 440 may be firmly fastened to the seating part 417 of the housing 420 and may not be separated.
  • the first pattern 407 is formed on the seating portion 417, and the second pattern corresponding to the shape of the first pattern 407 of the seating portion 417 is formed on the diffusion portion 440.
  • 443 may be formed.
  • the first pattern 407 may be formed along an inner side surface of the seating portion 417, that is, the second side surface 424 of the third body 420c of the housing 420.
  • the second pattern 443 may be formed along the outer surface of the diffusion portion 440.
  • each of the first pattern 407 and the second pattern 443 may be a plurality of threads formed in one direction.
  • the thread of the first pattern 407 may be formed in a clockwise direction from the upper side to the lower side of the second side surface 424 of the third body 420c.
  • the thread of the second pattern 443 may be formed along the clockwise direction from the upper side to the lower side of the outer surface of the diffusion part 440. Thread may mean a region between troughs and valleys. Accordingly, the first pattern 407 and the second pattern 443 may have a shape in which valleys and mountains are alternately disposed.
  • the first pattern 407 may be integrally formed with the seating portion 417 and the third body 420c of the housing 420, but is not limited thereto.
  • the second pattern 443 may be integrally formed with the diffusion portion 440, but is not limited thereto.
  • the intaglio area and the embossed area may be alternately disposed along the vertical direction.
  • the intaglio area and the embossed area may be alternately disposed along the vertical direction.
  • An intaglio area of the thread of the second pattern 443 may correspond to an embossed area of the thread of the first pattern 407.
  • An embossed area of the thread of the second pattern 443 may correspond to an engraved area of the thread of the first pattern 407.
  • the diffusion part 440 is rotated clockwise or the seating part 417 is rotated counterclockwise.
  • the lower thread of the portion 440 rotates in engagement with the upper thread of the seating portion 417, and the diffusion portion 440 is gradually moved downward, so that the diffusion portion 440 is firmly connected to the seating portion 417.
  • the diffusion part 440 and the screw thread of the seating part 417 are engaged with each other, the diffusion part 440 is not detached and the surface light emitting laser element 401 is exposed due to the detachment of the diffusion part 440. Eye damage due to the laser beam can be prevented.
  • Rotation of the diffusion 440 may be stopped when the lower side of the diffusion 440 contacts the bottom surface of the seating portion 417, that is, the second bottom surface 423 of the second body 420b. Therefore, when the diffusion part 440 is completely fastened to the seating part 417, the bottom surface of the diffusion part 440 may contact the second bottom surface 423 of the second body 420b.
  • the side surface of the seating portion 417 may have an inclined surface.
  • the inclined surface of the seating portion 417 may be inclined at an angle of about 100 ° to 120 ° with respect to the bottom surface of the housing 420, that is, the second bottom surface 423 of the second body 420b.
  • the inclined surface of the seating portion 417 may be 20 ° to the second bottom surface 423 of the second body 420b, but is not limited thereto.
  • the diameter D1 at the upper side of the seating part 417 may be larger than the diameter D2 at the lower side of the seating part 417.
  • the outer surface of the diffusion portion 440 may also be inclined to correspond to the inclined surface of the seating portion 417.
  • the inclined surface of the diffuser 440 may be inclined at an angle of about 10 ° to 30 ° with respect to the top surface of the diffuser 440.
  • the inclined surface of the diffuser 440 may be 20 ° with respect to the upper surface of the diffuser 440, but is not limited thereto.
  • the diameter D1 at the upper side of the diffuser 440 may be larger than the diameter D2 at the lower side of the diffuser 440.
  • the diameter of the upper side of the seating portion 417 may be the same as the diameter (D1) of the upper side of the diffusion portion 440.
  • the lower diameter of the seating portion 417 may be equal to the diameter D2 of the lower side of the diffusion portion 440.
  • each of the side surface 424 of the seating portion 417 and the side surface of the diffusion portion 440 may have a vertical surface perpendicular to the bottom surface of the housing 420.
  • the diffusion part 440 may be moved into the second cavity 412 of the housing 420 so that the diffusion part 440 is fastened to the seating part 417. Since the diameter D2 of the lower side of the diffusion portion 440 is smaller than the diameter of the upper side of the seating portion 417, the outer side surface of the lower side of the diffusion portion 440 contacts the inner side surface 424 of the seating portion 417. It doesn't work. When the lower side of the diffuser 440 is moved to the middle region of the seating portion 417, the thread formed on the lower side of the diffuser 440 contacts the thread formed on the inner side 424 of the seating portion 417. Can be.
  • the diffusion portion 440 is rotated in a clockwise direction or the seating portion 417 is rotated in a counterclockwise direction, so that the lower side of the diffusion portion 440 may be moved downward by riding the thread of the seating portion 417.
  • the lower side of the diffusion part 440 may contact the second bottom surface 423 of the second body 420b so that the diffusion part 440 may be fitted to the seating part 417.
  • the diffusion portion 440 and the seating portion 417 are fitted and fastened using a screw thread, and the diffusion portion 440 is firmly fixed to the seating portion 417, the diffusion portion 440 Deviation can be prevented to improve the reliability of the product.
  • the diffusion part 440 when the fastening part 440 is fastened to the seating part 417, the diffusion part 440 can be easily separated from the seating part 417 by being rotated in a direction opposite to the rotational direction. When a defect or the like of the diffusion unit 440 occurs, it is easy to replace the diffusion unit 440.
  • the diffusion portion 440 may be disposed spaced apart from the surface light emitting laser element 401.
  • the diffusion part 440 may be supported by the second bottom surface 423 of the second body 420b of the housing 420.
  • the diffusion unit 440 may extend the divergence angle of the laser beam emitted from the surface emitting laser device 401.
  • the diffuser 440 may include an anti-reflective layer.
  • the diffuser 440 may include an antireflective layer disposed on an upper surface of the diffuser 440.
  • the antireflective layer may be formed separately from the diffusion portion 440.
  • the antireflective layer can include, for example, an antireflective coating film.
  • the antireflective coating film may be attached to the upper surface of the diffusion portion 440.
  • the antireflective layer may be formed on the surface of the diffusion part 440 through spin coating or spray coating.
  • the antireflective layer may be formed of a single layer or multiple layers including at least one of a group comprising TiO 2, SiO 2, Al 2 O 3, Ta 2 O 3, ZrO 2, MgF 2.
  • the diffusion part 440 may include a plate 441 and a plurality of third patterns 445 disposed under the plate 441.
  • the third pattern 445 may be formed of a material different from that of the plate 441.
  • the plate 441 may include a resin material, and the third pattern 445 may include a glass material.
  • the third pattern 445 may be integrally formed with the plate 441.
  • the third pattern 445 may include protrusions protruding downward, that is, toward the surface of the surface emitting laser device 401. Adjacent third patterns 445 may be in contact with or spaced apart from each other. Each of the third patterns 445 may have a random shape.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a surface emitting laser package according to a ninth embodiment.
  • the ninth embodiment is the eighth embodiment except for the adhesive member 450 disposed between the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440.
  • the adhesive member 450 disposed between the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440.
  • components having the same functions, shapes, and / or structures as those of the eighth embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the disclosure omitted in the following description can be easily understood from the eighth embodiment (Figs. 1 to 25). Components not shown in the drawings are the same as those shown in the drawings shown in FIGS. 1 to 25.
  • the surface light emitting laser package 400C may include a housing 420, first and second electrode portions 481 and 482, surface light emitting laser elements 401, and a diffusion portion 440. ) May be included.
  • a mounting portion 417 may be formed on the upper side of the housing 420, that is, the diffusion body 440, on the third body 420c.
  • the first and second electrode portions 481 and 482 may be disposed on the bottom surface of the housing 420, that is, the first bottom surface 421 of the first body 420a.
  • the surface emitting laser device 401 may be disposed on one of the first and second electrode portions 481 and 482.
  • the seating part 417 of the housing 420 may be formed at a position having a first terminal from the first bottom surface 421 of the first body 420a.
  • the seating portion 417 of the housing 420 may have a step height of a predetermined height from the first bottom surface 421 of the first body 420a.
  • the seating part 417 of the housing 420 may include a second bottom surface 423 and a third body 423 of the second body 420b positioned at a predetermined height from the first bottom surface 421 of the first body 420a.
  • Second side 424 of 420c The second body 420b has a first opening and is disposed on the first body 420a, and the third body 420c has a second opening having a diameter larger than the diameter of the first opening and the second body 420b. It can be placed on.
  • the first cavity 411 is formed by the first bottom surface 421 of the first body 420a and the first opening of the second body 420b
  • the second cavity 412 is formed by the second body ( It may be formed by the second bottom surface 423 of the 420b and the second opening of the third body 420c.
  • the first electrode portion 481, the second electrode portion 482, and the surface light emitting laser element 401 may be disposed in the first cavity 411 of the housing 420.
  • the diameter of the diffusion portion 440 may be smaller than the diameter of the seating portion 417 of the housing 420.
  • the difference between the diameter of the seating portion 417 of the housing 420 and the diameter of the diffusion 440 may be about 50 nm to about 300 nm.
  • the diameter and the spreading portion of the seating portion 417 of the housing 420 between the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440 There may be as much gap as the difference between the diameters of 440.
  • the diffusion 440 when the diffusion 440 is positioned at the seating portion 417 of the housing 420, the first pattern 407 of the diffusion 440 and the seating portion 417 of the housing 420 are provided.
  • the second patterns 443 may be fitted to each other.
  • the adhesive member 450 may be disposed between the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440.
  • the adhesive member 450 a material having excellent adhesion, moisture resistance, insulation, and support strength may be used.
  • the adhesive member 450 may include an organic material.
  • the adhesive member 450 may include an epoxy resin.
  • the adhesive member 450 may include a silicone-based resin.
  • an adhesive paste may be coated on the first pattern 407 of the mounting portion 417 of the housing 420.
  • the diffuser 440 and / or the housing 420 are then rotated such that the second pattern 443 of the diffuser 440 engages the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420. do.
  • the housing 420 can be rotated.
  • the adhesive paste is cured to form the adhesive member 450.
  • the adhesive member 450 is formed by the first pattern 407 of the seating part 417 of the housing 420 and the second pattern of the diffusion part 440 ( 443).
  • the pattern 407 and the second pattern 443 of the diffusion part 440 may be tightly coupled to each other so that detachment of the diffusion part 440 may be blocked.
  • the second pattern 443 of the diffusion portion 440 of the seating portion 417 of the housing 420 The contact of the first pattern 407 is too strong, it is difficult to rotate the mounting portion 417 of the diffusion portion 440 or the housing 420 may not be fitted.
  • the diameter of the diffusion portion 440 is smaller than the diameter of the seating portion 417 of the housing 420, so that the outer surface of the diffusion portion 440 and the seating portion 417 of the housing 420.
  • the fastening between the first pattern 407 of the seating portion 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440 as well as the diffusion portion 440 by the adhesive member 450 and Desorption of the diffusion part 440 is blocked by adhesion of the mounting part 417 of the housing 420, thereby improving reliability of the product.
  • the ninth embodiment and the fifth embodiment may be combined. That is, the first adhesive member 450 is disposed between the second side surface 424 of the seating portion 417 of the housing 420 and the side surface of the diffusion portion 440, and the seating portion 417 of the housing 420.
  • the second adhesive member 455 may be disposed between the bottom surface of the and the bottom surface of the diffusion portion 440. As described above, since the first and second adhesive members 455 adhere not only the bottom surface of the diffusion portion 440 but also the side surface of the diffusion portion 440 to the seating portion 417, the diffusion portion 440 is not removable. Can be done.
  • the ninth and fifth embodiments are combined, but in the ninth embodiment, the first pattern 407 of the seating portion 417 and the second pattern 443 of the diffusion portion 440 are omitted. Can be.
  • the diffusion part is formed by the first adhesive member 450 and the second adhesive member 455. Since the side surface of the diffusion portion 440 as well as the lower surface of the 440 is bonded to the seating portion 417, the detachment of the diffusion portion 440 can be prevented.
  • 27 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to a tenth embodiment.
  • the tenth embodiment is the same as the sixth and tenth embodiments except for the adhesive member 455 disposed between the bottom surface of the seating portion 417 of the housing 420 and the bottom surface of the diffusion portion 440.
  • components having the same functions, shapes, and / or structures as those of the sixth and tenth embodiments will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the disclosure omitted in the following description can be easily understood from the sixth and tenth embodiments (FIGS. 1 to 26). Components not shown in the drawings are the same as those shown in the drawings shown in FIGS. 1 to 26.
  • the surface emitting laser package 400D may include a housing 420, first and second electrode portions 481 and 482, a surface emitting laser element 401, and a diffusion portion 440. ) May be included.
  • a mounting portion 417 may be formed on the upper side of the housing 420, that is, the diffusion body 440, on the third body 420c.
  • first pattern 407 of the seating part 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion part 440 may be engaged with each other to be fitted.
  • the adhesive member 455 between the bottom surface of the diffusion portion 440 and the bottom surface of the seating portion 417 of the housing 420, that is, the second bottom surface 423 of the second body 420b. ) May be arranged.
  • the adhesive member 455 a material having excellent adhesion, moisture resistance, insulation, and support strength may be used.
  • the adhesive member 455 may include an organic material.
  • the adhesive member 455 may include an epoxy resin.
  • the adhesive member 455 may include a silicone resin.
  • the adhesive member 455 may or may not be the same as the material of the adhesive member 450 of the ninth embodiment.
  • the adhesive member 455 may be in contact with the third pattern 445 provided under the diffusion part 440. Due to the convex shape of the third pattern 445 of the diffusion part 440, since the adhesive member 455 contacts the wider area of the diffusion part 440, the diffusion part 440 is formed by the adhesive member 455. It may be more firmly fixed to the seating portion 417 of the housing 420.
  • the adhesive member 455 may be in contact with the bottom surface of the diffusion part 440.
  • the adhesive member 455 is disposed to be narrower than the width of the second bottom surface 423 of the second body 420b so as not to contact the first side 422 of the second body 420b. It may not be, and may not affect the divergence angle of the laser beam emitted from the surface emitting laser device 401.
  • 28 is a cross-sectional view of a surface emitting laser package according to an eleventh embodiment.
  • the eleventh embodiment is the same as the sixth to 105th embodiments except that the top surface of the diffusion portion 440 is positioned lower than the top surface 425 of the housing 420.
  • components having the same functions, shapes, and / or structures as those of the sixth to tenth embodiments will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the disclosure omitted in the following description can be easily understood from the sixth to tenth embodiments (FIGS. 1 to 27). Components not shown in the drawings are the same as those in the drawings shown in FIGS. 1 to 27.
  • the surface emitting laser package 400E may include a housing 420, first and second electrode portions 481 and 482, a surface emitting laser element 401, and a diffusion portion 440. ) May be included.
  • the housing 420 may include a first body 420a, a second body 420b, and a third body 420c.
  • the first cavity 411 may be formed by the first bottom surface 421 of the first body 420a and the first opening of the second body 420b.
  • the second cavity 412 may be formed by the second bottom surface 423 of the second body 420b and the second opening of the third body 420c.
  • the diameter of the second opening may be larger than the diameter of the first opening.
  • the area of the second bottom surface 423 of the second body 420b may vary according to the difference between the diameter of the second opening and the diameter of the first opening.
  • a mounting portion 417 may be formed on the upper side of the housing 420, that is, the diffusion body 440, on the third body 420c.
  • the seating portion 417 of the housing 420 may be located above the housing 420.
  • the seating portion 417 of the housing 420 may surround the second cavity 412.
  • the seating portion 417 of the housing 420 may have a second bottom surface 423 of the second body 420b and a second side surface 424 of the third body 420c.
  • the first pattern 407 may be formed on the inner side surface 424 of the seating portion 417.
  • the first pattern 407 of the seating part 417 of the housing 420 and the second pattern 443 of the diffusion part 440 may be engaged with each other to be fitted.
  • the thickness of the seating part 417 may be the same as the thickness T33 of the third body 420c.
  • the thickness Td of the diffusion part 440 may be smaller than the thickness T33 of the seating part 417. Accordingly, when the bottom surface of the diffusion portion 440 is positioned to contact the bottom surface of the seating portion 417, that is, the second bottom surface 423 of the second body 420b, the top surface of the diffusion portion 440 may be disposed in the housing.
  • the upper surface of the 420 that is, lower than the upper surface 425 of the third body 420c may be positioned.
  • the depth d at which the upper surface of the diffusion 440 is lower than the upper surface 425 of the housing 420 may be 3% to 10% of the thickness Td of the diffusion 440.
  • the depth d at which the top surface of the diffusion 440 is positioned lower than the top surface 425 of the housing 420 is about 3% to about 3% of the thickness T33 of the third body 420c of the housing 420. May be 10%.
  • the depth d may be 15 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the upper surface of the diffusion portion 440 is positioned lower than the upper surface 425 of the housing 420, the upper surface of the diffusion portion 440 is protected by the upper surface 425 of the housing 420. Defects such as scratches that may occur on the upper surface 425 of the housing 420 may be blocked.
  • an adhesive member may be disposed between the outer portion of the upper surface of the diffusion portion 440 and the seating portion 415 exposed by the depth d, and the detachment of the diffusion portion 440 may be performed by the adhesive member. It can be impossible.
  • 29 is another cross-sectional view of the surface emitting laser device according to the embodiment.
  • the surface emitting laser device according to the first to eleventh embodiments can be applied to the flip chip type surface emitting laser device shown in FIG.
  • the surface emitting laser device may be a flip chip type in which the first electrode 215 and the second electrode 282 face the same direction as shown in FIG. 29.
  • the flip chip type surface emitting laser device illustrated in FIG. 29 includes a first electrode part 215 and 217, a substrate 210, a first reflective layer 220, an active region 230, and an aperture region 240.
  • the second reflective layer 250, the second electrode parts 280 and 282, the first passivation layer 271, the second passivation layer 272, and the anti-reflection layer 290 may be included.
  • the reflectance of the second reflecting layer 250 may be designed to be higher than that of the first reflecting layer 220.
  • the first electrode parts 215 and 217 may include a first electrode 215 and a first pad electrode 217, and the first electrode on the first reflective layer 220 exposed through a predetermined mesa process.
  • the 215 may be electrically connected
  • the first pad electrode 217 may be electrically connected to the first electrode 215.
  • the first electrode portions 215 and 217 may be made of a conductive material, for example, metal.
  • the first electrode 215 may include at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and gold (Au). It can be formed as.
  • the first electrode 215 and the first pad electrode 217 may include the same metal or different metals.
  • the first electrode 215 may be an electrode for the n-type reflective layer.
  • the second electrode parts 280 and 282 may include a second electrode 282 and a second pad electrode 280, and the second electrode 282 is electrically connected to the second reflective layer 250.
  • the second pad electrode 280 may be electrically connected to the second electrode 282.
  • the second electrode 282 may be a p-type electrode.
  • the second electrode (see FIG. 24) according to the above-described embodiment may be equally applied to the second electrode 282 of the flip chip type surface emitting laser device.
  • the first insulating layer 271 and the second insulating layer 272 may be made of an insulating material, for example, nitride or oxide, for example, polyimide, silica (SiO 2 ), Or at least one of silicon nitride (Si 3 N 4 ).
  • nitride or oxide for example, polyimide, silica (SiO 2 ), Or at least one of silicon nitride (Si 3 N 4 ).
  • the embodiment has a technical effect of providing a surface emitting laser device having a highly reliable electrode structure.
  • the embodiment has a technical effect that can provide a surface-emitting laser device that can solve the optical problem that the beam pattern of the exit beam is split or the divergence angle of the beam is increased.
  • the embodiment has a technical effect that can provide a surface emitting laser device that can improve the ohmic characteristics.
  • the first to eleventh embodiments may be modified in various ways in which components may be added to, deleted from, or combined with each other.
  • the substrate (110 in FIG. 1) of the first embodiment may be replaced with a housing 120.
  • the substrate (110 in FIG. 1) of the first embodiment may be employed instead of the lower side of the housing 320 of the housing 320 of the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a perspective view of a mobile terminal to which a surface emitting laser device is applied according to an embodiment.
  • the vertical surface emitting laser device according to the first to eleventh embodiments and the flip surface emitting laser device shown in FIG. 29 may be applied to the mobile terminal shown in FIG.
  • the mobile terminal 4500 of the embodiment may include a camera module 1520, a flash module 1530, and an auto focusing device 1510 provided at a rear surface thereof.
  • the auto focus device 1510 may include one of the packages of the surface emitting laser device according to the first to eleventh embodiments described above as the light emitting layer.
  • the flash module 1530 may include a light emitting device that emits light therein.
  • the flash module 1530 may be operated by camera operation of a mobile terminal or control of a user.
  • the camera module 1520 may include an image capturing function and an auto focus function.
  • the camera module 1520 may include an auto focus function using an image.
  • the auto focus device 1510 may include an auto focus function using a laser.
  • the auto focus device 1510 may be mainly used in a condition in which the auto focus function using the image of the camera module 1520 is degraded, for example, in a proximity or dark environment of 10 m or less.
  • the auto focus device 1510 may include a light emitting layer including the surface emitting laser device of the above-described embodiment, and a light receiving unit for converting light energy such as a photodiode into electrical energy.
  • the embodiment may be applied to an electronic device in which the semiconductor light emitting device may be applied.

Abstract

표면발광레이저 패키지는 확산부를 매개로 하여 표면발광레이저 소자와 기판을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 표면발광레이저 패키지에 따르면, 하우징이 단차를 갖고, 하우징의 단차에 확산부가 배치되고, 이 단차에 대응되어 하우징을 관통하는 연결배선과 확산부의 일측에 배치된 도전라인을 통해 표면발광레이저 소자와 기판이 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

표면발광레이저 패키지
실시예는 표면발광레이저 패키지에 관한 것이다.
GaAs, AlGaAs 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 이용하여 다양한 파장대역의 광을 방출할 수 있어, 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 재질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 재질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선의 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자는 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 재질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장대역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장대역에 이르는 다양한 파장대역의 빛을 수광할 수 있다. 또한 반도체 소자는 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 채택될 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 시스템의 송수신 모듈, 액정표시장치LCD(Liquid Crystal Display)의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 유닛, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드와 같은 조명 장치, 자동차의 헤드 라이트, 신호등 또는 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다.
또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자로서 표면발광 레이저(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser: VCSEL) 소자가 있다. 표면발광레이저 소자는 광 통신, 광병렬 처리, 광연결 등에 사용되고 있다. 한편, 이러한 통신용 모듈에서 사용되는 레이저 다이오드의 경우, 저전류에서 작동하기 용이하도록 설계되어 있다.
표면발광레이저 소자는 통신용과 센서용으로 개발되고 있다. 통신용 표면발광레이저 소자는 광통신 시스템에 적용된다.
센서용 표면발광레이저 소자는 사함의 얼굴을 인지하는 3D 센싱 카메라에 적용된다. 예를 들어, 3D 센싱 카메라는 객체의 심도 정보(Depth Information)를 포착할 수 있는 카메라로서, 최근 증강현실과 맞물려 각광을 받고 있다.
표면발광레이저 소자가 포함된 표면발광레이저 패키지로 제품화될 수 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 새로운 구조를 갖는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 와이어를 제거한 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 확산부의 탈착을 용이하게 감지할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 표면발광레이저 소자와 기판 간의 전기적인 단선을 방지할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 제품 신뢰성을 확보할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 전체 사이즈를 줄일 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 구조가 단순한 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 표면발광레이저 소자의 전기적인 연결이 용이한 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 확산부의 고정성을 강화한 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 고출력의 빛을 제공하고 내부로 습기가 침투되는 것을 방지할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 방열 성능을 향상시킬 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 표면발광레이저 소자의 고정성을 강화한 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 전기적인 연결에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 확산부의 표면 손상을 방지할 수 있는 표면발광레이저 패키지를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 표면발광레이저 패키지는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 표면발광레이저 패키지 소자; 상기 기판 상에 배치되며, 상기 표면발광레이저 패키지 소자를 둘러싸고 단차를 갖는 하우징; 상기 하우징의 상기 단차에 배치되는 확산부; 상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되는 도전라인; 상기 단차의 일측에 형성되는 연결홀; 및 상기 연결홀에 배치되어 상기 도전라인과 전기적으로 연결되는 연결배선;을 포함한다. 상기 도전라인은, 상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되는 적어도 둘 이상의 연결패드; 및 상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되며, 상기 연결패드의 폭보다 작은 폭을 갖고 상기 연결패드에 전기적으로 연결되는 적어도 둘 이상의 연결라인을 포함한다.
실시예의 다른 측면에 따르면, 표면발광레이저 패키지는, 제1 패턴을 갖는 안착부를 포함하는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 표면발광레이저 소자; 및 상기 하우징의 상기 안착부에 배치되며, 상기 제1 패턴의 형상에 대응되는 형상인 제2 패턴을 갖는 확산부;를 포함한다.
실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 확산부의 아래에 배치되는 연결패드와 연결라인에 의해 연결패드나 연결라인의 단선을 통해 확산부의 스크래치, 깨짐, 이탈 또는 탈착을 용이하게 감지할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같이 확산부의 불량이 감지되는 경우, 표면발광레이저 소자의 구동이 중지도어 사용자의 눈으로 강한 레이저빔이 조사되는 것이 차단될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 확산부 아래에 배치되는 연결패드와 연결라인 중에서 표면발광레이저 소자에 대응되는 부분에는 연결패드보다 폭이 작은 연결라인이 배치되거나 표면발광레이저 소자에 대응되는 부분에 연결라인이 배치되지 않도록 하여 표면발광레이저 소자로부터 확산부로의 레이저빔의 진행에 대한 방해를 최소화하여 레이저빔의 광확산 불량이나 광 출력 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 각 범프가 접착부에 의해 감싸지고 각 범프에 의해 연결패드와 표면발광레이저 소자가 부착되도록 하여, 연결패드와 표면발광레이저 소자 간의 전기적인 단선을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 표면발광레이저 소자와 기판 사이에 배치된 도전라인과 범프에 의해 표면발광레이저 소자와 기판이 전기적으로 연결되므로, 별도의 와이어가 필요없다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 도전라인이 확산부 아래에 배치되어, 이들 복수의 도전라인의 단선 여부를 통해 확산부의 탈착을 간편하게 검출할 수 있다 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 접착부에 의해 확산부가 표면발광레이저 소자 또는 하우징에 접착됨으로써, 확산부의 부착력이 강화되어 확산부의 탈착이 방지될 수 있다 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 접착부가 표면발광레이저 소자의 둘레를 포함한 하우징의 개구 내의 모든 공간에 배치됨으로써, 확산부(140)의 탈착이 원천적으로 차단될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 하우징의 구조를 변경하고 제1 및 제2 전극부의 위치를 변경하며 또한 도트 전극이 이용되어 표면발광레이저 소자의 발광부의 중심축이 하우징의 중심축과 일치하도록 하여, 광이 하우징의 중심축에서 방출되어 됨으로써, 센싱 동작이나 광통신 동작의 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 와이어 대신에 도트전극으로 표면발광레이저 소자와 제2 전극부를 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 제품 사이즈를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 와이어 본딩을 위해 요구되는 면적에 구애받지 않고 도트전극에 의해 최단 거리로 표면발광레이저 소자와 제2 전극부를 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 제품 구조가 간단해질 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 표면발광레이저 소자가 접착부에 매립되어 접착부에 의해 표면발광레이저 소자가 단단하게 고정되어 표면발광레이저 소자의 탈착을 방지할 수 있다 는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 와이어가 접착부에 매립되어 접착부에 의해 와이어가 단단하게 고정되어 충격으로 인한 와이어의 단선을 방지할 수 있다 는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 산소나 수분이 외부로부터 하우징을 통해 하우징 내로 투습되더라도, 접착부에 의해 차단되어 표면발광레이저 소자이 산소나 수분에 노출되지 않도록 할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 접착부의 제1 패턴 위에 확산부를 형성하기 위한 재질만 형성하여 주면, 자연적으로 확산부의 하면에 제2 패턴 형성되므로, 확산부의 제2 패턴을 별도로 형성할 필요 없어 공정이 단순하고 공정 시간을 줄 일 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 종래와 같이 확산부를 부착하기 위한 별도의 접착 공정이 필요 없으며, 또한 미리 별도로 확산부를 만들어 놓을 필요가 없고, 하우징 내에 직접 제2 패턴을 포함하는 확산부가 형성되므로, 확산부를 부착하기 위한 별도의 접착 공정을 수행할 때 발생될 수 있는 확산부의 스크래치가 발생되지 않아 목표 발산각 설계가 용이하다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 표면발광레이저 소자의 상면과 확산부의 하면 사이의 거리는 표면발광레이저 소자의 상면과 하우징의 바닥면 사이의 거리보다 작도록 하여, 표면발광레이저 소자로부터 방출된 레이저빔이 최단 거리로 확산부로 진입되도록 하여 발산각을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 하우징의 안착부와 확산부가 나사산을 이용하여 끼움 체결되어, 확산부가 안착부에 단단하게 고정되므로, 확산부의 이탈이 방지되어 제품에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 안착부에 확산부에 체결될 때 회전된 방향에 반대 방향으로 회전되어 확산부가 안착부)로부터 용이하게 분리될 수 있어, 확산부의 불량 등이 발생되는 경우 확산부의 교체가 용이하다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 하우징의 안착부의 제1 패턴과 확산부의 제2 패턴 사이에 배치된 접착부재에 의해 하우징의 안착부의 제1 패턴과 확산부의 제2 패턴이 더욱 더 단단하게 체결되어, 확산부의 탈착이 원천적으로 차단될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 확산부의 직경을 하우징의 안착부의 직경보다 작게 하여, 확산부의 외측면과 하우징의 안착부의 내측면 사이에 일정 갭이 형성되도록 하고 이러한 갭에 접착부재가 배치될 수 있다. 이에 따라, 확산부가 하우징의 안착부에 보다 용이하게 끼움 체결될 뿐만 아니라 하우징의 안착부의 제1 패턴과 확산부의 제2 패턴 사이의 끼움 체결뿐만 아니라 접착부재에 의한 확산부와 하우징의 안착부의 접착에 의해 확산부의 탈착이 원천적으로 차단되어 제품에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 확산부의 측면과 하우징의 안착부의 측면이 나사산으로 끼움 체결되는 한편, 확산부의 하면과 하우징의 안착부의 바닥면 사이에 접착부재가 배치됨으로써, 확산부의 탈착이 원천적으로 차단되어 제품에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 확산부의 상면은 하우징의 상면보다 낮게 위치되므로, 하우징의 상면에 의해 확산부의 상면이 보호되어 하우징의 상면에 생길 수 있는 스크래치와 같은 불량이 차단될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 평면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 일 영역(C1)의 확대도이다.
도 5A는 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 A1-A2 선을 따른 제1 단면도이다.
도 5B는 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 A3-A4 선을 따른 제2 단면도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
도 8은 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 평면도이다.
도 9는 제4 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 평면도이다.
도 11는 제4 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
도 12는 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 13은 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 평면도이다.
도 14는 종래의 표면발광레이저 패키지를 도시한 평면도이다.
도 15는 종래 및 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지에서 방출되는 광의 모습을 보여준다.
도 16은 제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 17 내지 도 19는 제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 20은 제7 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 21은 제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 평면도이다.
도 22는 도 16의 표면발광레이저 패키지에서 K-K'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 23은 제8 실시예에 따른 하우징을 도시한 단면도이다.
도 24는 제8 실시예에 따른 확산부를 도시한 사시도이다.
도 25는 제8 실시예에 따른 확산부를 도시한 단면도이다.
도 26은 제9 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 27은 제10 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 28은 제11 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
도 29는 실시예에 따른 표면발광 레이저소자의 다른 단면도이다.
도 30은 실시예에 따른 표면발광레이저 소자가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “B 및(와) C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
(제1 실시예)
도 1은 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 기판(110)을 제공할 수 있다. 예컨대, 기판(110)은 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 기판(110)은 휨 특성이 없는 리지드형(rigid type) 인쇄회로기판 또는 휨 특성이 우수한 플렉서블형(flexible type) 인쇄회로기판일 수 있다. 기판(110)은 표면발광레이저 소자(200)에 구동 전원을 제공할 수 있다. 기판(110)은 표면발광레이저 소자(200)에 전기적으로 연결되기 위한 적어도 하나 이상의 신호라인을 포함할 수 있다. 전원이 기판(110)의 신호라인을 통해 표면발광레이저 소자(200)로 공급될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 표면발광레이저 소자(200)를 제공할 수 있다.
표면발광레이저 소자(200)는 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 표면발광레이저 소자(200)는 예컨대, 접착부재를 이용하여 기판(110) 상에 부착될 수 있다. 접착부재는 도전성 재질, 예컨대 은(Ag) 페이스트 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 표면발광레이저 소자(200)는 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(200)의 제1 전극은 접착부재를 통해 기판(110)의 제1 신호라인(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 표면발광레이저 소자(200)는 제1 전극(215), 기판(210), 제1 반사층(220), 캐비티영역(230), 어퍼처(241), 절연영역(242), 제2 반사층(250), 제2 전극(280), 패시베이션층(270), 패드전극(290) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
캐비티영역(230)은 활성층(미도시)과 캐비티(미도시)를 포함할 수 있으며, 이하에서 상술하기로 한다. 절연영역(242)는 제1 에미터(E1)에 배치되는 제1 절연영역(242a)와, 제2 에미터(E2)에 배치되는 제2 절연영역(242b) 및 제3 에미터(E3)에 배치되는 제3 절연영역(242c)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서 표면발광레이저 소자(200)를 보다 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 5B를 참조하여, 표면발광레이저 소자(201)를 상세히 설명한다.
도 2는 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 일 영역(C1)의 확대도이다. 도 5A는 도 4에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 A1-A2 선을 따른 제1 단면도이고, 도 5B는 도 4에 도시된 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 A3-A4 선을 따른 제2 단면도이다.
도 2 내지 도 5B를 참조하면, 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 발광부(E)와 패드부(P)를 포함할 수 있다. 발광부(E)는 도 4와 같이 복수의 발광 에미터(E1, E2, E3)를 포함하는 영역으로서 레이저빔이 방출되는 영역일 수 있다. 예컨대, 발광부(E)는 수십에서 수백개의 발광 에미터를 포함할 수 있다. 패드부(P)는 발광 에미터(E1, E2, E3)에 배치되지 않는 영역일 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제2 전극(282)을 포함할 수 있다. 즉, 각 발광 에미터(E1, E2, E3)에서 제2 전극(282)은 개구부(aperture, 241)에 대응되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 전극(282)은 제2 반사층(250)의 제2 영역에 배치될 수 있다. 제2 반사층(250)의 제1 영역은 제2 영역에 의해 둘러싸이고, 개구부(241)의 사이즈와 동일하거나 이보다 클 수 있다. 따라서, 발광층(230)에서 생성된 빔이 개구부(241)을 통과하여 제2 전극(282)에 의해 정의된 개구부를 통해 외부로 방출될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제1 전극(215), 기판(210), 제1 반사층(220), 발광층(230), 산화층(240), 제2 반사층(250), 패시베이션층(270), 제2 전극(282) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
산화층(240)은 개구부(241) 및 절연영역(242)을 포함할 수 있다. 개구부(241)은 전류가 흐르는 통로영역일 수 있다. 절연영역(242)은 전류의 흐름을 차단하는 차단영역일 수 있다. 절연영역(242)는 옥사이드층(oxide layer) 또는 산화층으로 지칭될 수 있다.
산화층(240)은 전류의 흐름이나 밀도를 제한하여 보다 응집된 레이저빔이 방출되도록 하므로, 전류제한층(current confinement layer)으로 지칭될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 패드전극(280)을 더 포함할 수 있다. 패드전극(280)은 패드부(P), 즉 발광부(E)를 제외한 영역에 배치될 수 있다. 패드전극(280)은 제2 전극(282)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(282)과 패드전극(280)은 일체로 형성되거나 별개도 형성될 수 있다.
이하 도 2 내지 도 5B를 참조하여 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)의 기술적 특징을 설명하기로 한다. 제1 실시예의 도면에서 x축의 방향은 기판(210)의 길이방향에 평행한 방향일 수 있으며, y축은 x축에 수직한 방향일 수 있다.
<기판, 제1 전극>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 기판(210)을 제공한다. 기판(210)은 전도성 기판 또는 비전도성 기판일 수 있다. 전도성 기판으로는 전기 전도도가 우수한 금속이 사용될 수 있다. 표면발광레이저 소자(201)의 동작시 발생되는 열이 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로, 전도성 기판으로는 열전도도가 높은 GaAs 기판 또는 금속기판을 사용하거나 실리콘(Si) 기판 등이 사용될 수 있다. 비전도성 기판으로는 AlN 기판이나 사파이어(Al2O3) 기판 또는 세라믹 계열의 기판 등이 사용될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제1 전극(215)을 제공한다. 제1 전극(215)은 기판(210)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 전극(215)은 도전성 재료로 단층 또는 다층으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(215)은 금속일 수 있고, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성되어, 전기적 특성을 향상시켜 광출력을 높일 수 있다.
<제1 반사층>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제1 반사층(220)를 제공한다. 제1 반사층(220)는 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 두께를 줄이기 위해 기판(210)이 생략되는 경우, 제1 반사층(220)의 하면은 제1 전극(215)의 상면과 접촉될 수 있다.
제1 반사층(220)는 제1 도전형 도펀트로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다.
제1 반사층(220)는 갈륨계 화합물, 예를 들면 AlGaAs를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 반사층(220)는 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 예를 들어, 제1 반사층(220)는 서로 다른 굴절률을 가지는 재질을 포함하는 제1 층 및 제2 층이 교대로 적어도 1회 이상 적층된 구조일 수 있다.
예를 들어, 제1 반사층(220)는 기판(210) 상에 배치된 복수의 층을 포함할 수 있다. 각 층은 AlxGa(1-x)As(0<x<1)의 조성식을 갖는 반도체 재질을 포함할 수 있으며, 각 층 내의 Al이 증가하면 각 층의 굴절률은 감소하고, Ga가 증가하면 각 층의 굴절률은 증가할 수 있다. 각각의 층의 두께는 λ/4n일 수 있고, λ는 발광층(230)에서 발생하는 광의 파장일 수 있고, n은 상술한 파장의 광에 대한 각 층의 굴절률일 수 있다. 여기서, λ는 650 내지 980나노미터(nm)일 수 있고, n은 각층의 굴절률일 수 있다. 이러한 구조의 제1 반사층(220)는 약 940 나노미터의 파장의 광에 대하여 99.999%의 반사율을 가질 수 있다.
각 제1 반사층(220)에서의 층의 두께는 각각의 굴절률과 발광층(230)에서 방출되는 광의 파장 λ에 따라 결정될 수 있다.
<활성층>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 발광층(230)를 포함할 수 있다. 발광층(230)는 제1 반사층(220) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 발광층(230)는 제1 반사층(220) 상에 배치될 수 있다. 발광층(230)는 제1 반사층(220)과 제2 반사층(250) 사이에 배치될 수 있다.
발광층(230)는 활성층과 적어도 하나 이상의 캐비티를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(230)는 활성층, 활성층의 하측에 배치되는 제1 캐비티 및 활성층의 상측에 배치되는 제2 캐비티를 포함할 수 있다. 제1 실시예의 발광층(230)는 제1 캐비티와 제2 캐비티를 모두 포함하거나, 둘 중의 하나만 포함할 수도 있다.
활성층은 단일 우물구조, 다중 우물구조, 단일 양자우물 구조, 다중 양자우물(MQW: Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층은 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 재질을 이용하여 양자우물층과 양자벽층을 포함할 수 있다. 양자우물층은 양자벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 활성층은 InGaAs/AlxGaAs, AlGaInP/GaInP, AlGaAs/AlGaAs, AlGaAs/GaAs, GaAs/InGaAs 등의 1 내지 3 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 활성층에는 도펀트가 도핑되지 않을 수 있다.
제1 캐비티와 제2 캐비티는 AlyGa(1-y)As(0<y<1) 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 캐비티와 제2 캐비티는 각각 AlyGa(1-y)As로된 복수의 층을 포함할 수 있다.
<산화층>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 산화층(240)을 제공할 수 있다. 산화층(240)은 절연영역(242)과 개구부(241)를 포함할 수 있다. 절연영역(242)는 개구부(241)을 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 개구부(241)은 발광층(230)의 제1 영역(중심영역) 상에 배치되고, 절연영역(242)는 발광층(230)의 제2 영역(가장자리영역) 상에 배치될 수 있다. 제2 영역은 제1 영역을 둘러쌀 수 있다.
개구부(241)은 전류가 흐르는 통로영역일 수 있다. 절연영역(242)은 전류의 흐름을 차단하는 차단영역일 수 있다. 절연영역(242)는 옥사이드층(oxide layer) 또는 산화층으로 지칭될 수 있다.
개구부(241)의 사이즈에 의해 제2 전극(282)에서 발광층(230)으로 공급되는 전류의 양, 즉 전류밀도가 결정될 수 있다. 개구부(241)의 사이즈는 절연영역(242)에 의해 결정될 수 있다. 절연영역(242)의 사이즈가 커질수록 개구부(241)의 사이즈는 작아지고, 이에 따라 발광층(230)으로 공급되는 전류밀도는 증가될 수 있다. 아울러, 개구부(241)은 발광층(230)에서 생성된 빔이 상측 방향, 즉 제2 반사층(250)의 방향으로 진행되는 통로일 수 있다. 즉, 개구부(241)의 사이즈에 따라, 발광층(230)의 빔의 발산각이 달라질 수 있다.
절연영역(242)은 절연층, 예를 들어 알루미늄산화물(Al2O3)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 산화층(240)이 AlGaAs(aluminum gallium arsenide)를 포함하는 경우, 산화층(240)의 AlGaAs가 H2O와 반응하여 가장자리가 알루미늄산화물(Al2O3)로 변해져 절연영역(242)으로 형성되고, H2O와 반응하지 않은 중심영역은 AlGaAs를 포함하는 개구부(241)가 될 수 있다.
제1 실시예에 의하면, 개구부(241)을 통해 발광층(230)에서 발광된 광을 상부 영역으로 발산할 수 있으며, 절연영역(242)과 비교하여 개구부(241)의 광 투과율이 우수할 수 있다.
절연영역(242)은 복수의 층을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 절연영역(242)은 제1 절연영역, 제1 절연영역 상에 배치된 제2 절연영역 및 제2 절연영역 사에 배치된 제3 절연영역을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 절연영역 중 하나의 절연영역은 다른 절연영역과 동일한 두께를 갖거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 제1 내지 제3 절연영역은 적어도 산화(oxidation) 재질을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 절연영역은 적어도 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 재질을 포함할 수 있다.
<제2 반사층>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제2 반사층(250)를 포함할 수 있다. 제2 반사층(250)는 산화층(240) 상에 배치될 수 있다.
제2 반사층(250)는 갈륨계 화합물 예를 들면 AlGaAs를 포함할 수 있으며, 제2 반사층(250)는 제2 도전형 도펀트로 도핑될 수 있다. 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 한편, 제1 반사층(220)이 p형 도펀트로 도핑될 수도 있고, 제2 반사층(250)이 n형 도펀트로 도핑될 수도 있다.
제2 반사층(250)도 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 예를 들어, 제2 반사층(250)는 서로 다른 굴절률을 가지는 재질을 포함하는 복수의 층이 교대로 적어도 1회 이상 적층된 구조일 수 있다.
제2 반사층(250)의 각 층은 AlGaAs를 포함할 수 있고, 상세하게는 AlxGa(1-x)As(0<x<1)의 조성식을 갖는 반도체 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, Al이 증가하면 각 층의 굴절률은 감소하고, Ga가 증가하면 각 층의 굴절률은 증가할 수 있다. 제2 반사층(250)의 각 층의 두께는 λ/4n이고, λ는 활성층에서 방출되는 광의 파장일 수 있고, n은 상술한 파장의 광에 대한 각 층의 굴절률일 수 있다.
이러한 구조의 제2 반사층(250)는 약 940 나노미터의 파장의 광에 대하여 99.9%의 반사율을 가질 수 있다.
제2 반사층(250)는 층들이 교대로 적층되어 이루어질 수 있으며, 제1 반사층(220) 내에서 층들의 페어(pair) 수는 제2 반사층(250) 내에서 층들의 페어 수보다 더 많을 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 반사층(220)의 반사율은 99.999%로서 제2 반사층(250)의 반사율인 99.9%보다 클 수 있다.
제1 실시예에서 제2 반사층(250)는 발광층(230) 상에 배치되는 복수의 층을 포함할 수 있다. 각각의 층은 단일 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
<패시베이션층, 제2 전극>
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 패시베이션층(270)을 제공할 수 있다. 패시베이션층(270)은 발광구조물의 일부 영역의 둘레를 둘러쌀 수 있다. 발광구조물의 일부 영역은 예컨대, 발광층(230), 산화층(240) 및 제2 반사층(250)를 포함할 수 있다. 패시베이션층(270)은 제1 반사층(220)의 상면 상에 배치될 수 있다. 패시베이션층(270)은 제2 반사층(250)의 에지 영역 상에 배치될 수 있다. 발광구조물이 부분적으로 메사 식각되는 경우, 제1 반사층(220)의 상면의 일부는 노출되고, 발광구조물의 일부 영역이 형성될 수 있다. 패시베이션층(270)이 발광구조물의 일부 영역의 둘레와 노출된 제1 반사층(220)의 상면 상에 배치될 수 있다.
패시베이션층(270)은 외부로부터 발광구조물을 보호하고, 제1 반사층(220)와 제2 반사층(250)의 전기적인 쇼트를 차단할 수 있다. 패시베이션층(270)은 SiO2와 같은 무기 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 소자(201)는 제2 전극(282)을 제공할 수 있다. 제2 전극(282)은 패드전극(280)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(282)는 제2 반사층(250)의 상면의 일부분에 접촉될 수 있다.
제2 전극(282)과 패드전극(280)은 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(282)과 패드전극(280)은 백금(Pt), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 복수의 와이어(191)을 제공할 수 있다. 와이어(191)은 표면발광레이저 소자(201)를 제2 전극부(182)에 전기적으로 연결시켜 주기 위한 연결 부재일 수 있다.
복수의 와이어(191)은 서로 간에 이격될 수 있다. 각 와이어(191)의 일측은 표면발광레이저 소자(201)의 패드부(P)의 패드전극(280)에 전기적으로 연결되고, 각 와이어(191)의 타측은 제2 전극부(182)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 패드전극(280)은 표면발광레이저 소자(201)의 제2 전극(282)과 전기적으로 연결될 수 있다. 패드전극(280)은 표면발광레이저 소자(201)의 제2 전극(282)과 일체로 형성될 수 있다.
본딩 공정을 이용하여 와이어(191)는 표면발광레이저 소자(201)의 패드부(P)와 제2 전극부(182)와 전기적으로 연결될 수 있다.
와이어(191)의 최고점은 표면발광레이저 소자(201)의 상면, 구체적으로 표면발광레이저 소자(201)의 패드부(P)의 상면보다 높게 위치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 하우징(120)을 제공할 수 있다. 예컨대, 하우징(120)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 하우징(120)은 표면발광레이저 소자(200)를 둘러쌀 수 있다. 표면발광레이저 소자(200)는 하우징(120)으로 내측면으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 하우징(120)은 예컨대, 접착부재를 이용하여 기판(110) 상에 부착될 수 있다.
하우징(120)은 개구(105)를 가질 수 있다. 하우징(120)의 개구(105)에 의해 기판(110)의 상면이 노출되고, 표면발광레이저 소자(200)가 상기 노출된 기판(110)의 상면 상에 배치될 수 있다.
하우징(120)은 단차(180)를 가질 수 있다. 단차(180)는 하우징(120)의 상부에 형성될 수 있다. 단차(180)는 하우징(120)의 상부에서 개구(105)와 연결될 수 있다. 하우징(120)의 단차(180)는 도 4에 도시한 바와 같이, 바닥면(117)을 가질 수 있다.
하우징(120)의 일측에 복수의 연결배선(111)이 배치될 수 있다. 즉, 하우징(120)의 연결홀(121)에 복수의 연결배선(111)이 배치될 수 있다.
연결배선(111)은 하우징(120)의 연결홀(121)에 배치될 수 있다. 연결홀(121)은 단차(180)에 대응되는 하우징(120)의 상면으로부터 하면으로 관통하여 형성될 수 있다. 연결홀(121) 각각의 내경은 연결배선(111) 각각의 외경과 동일할 수 있다.
연결배선(111) 각각의 상면은 하우징(120)의 단차(180)의 바닥면(117)에 노출될 수 있다. 즉, 연결배선(111) 각각의 상면은 하우징(120)의 단차(180)의 바닥면(117)과 동일 면 상에 위치될 수 있다. 연결배선(111) 각각의 하면은 하우징(120)의 하면에 노출될 수 있다. 즉, 연결배선(111) 각각의 하면은 하우징(120)의 하면과 동일 면 상에 위치될 수 있다. 연결배선(111) 각각의 하면은 기판(110)의 제2 신호라인(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 확산부(140)를 제공할 수 있다.
확산부(140)는 표면발광레이저 소자(200) 위에 배치될 수 있다. 확산부(140)는 표면발광레이저 소자(200)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
확산부(140)는 투명한 절연 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 확산부(140)는 유리나 고분자 수지일 수 있다. 예컨대, 확산부(140)는 유리로 이루어지는 바디와 바디의 일측에 배치되고 고분자 수지로 이루어지는 확산패턴을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
확산부(140)는 표면발광레이저 소자(200)로부터 발광된 레이저빔 화각을 확장시킬 수 있다.
확산부(140)는 무반사(anti-reflective) 기능을 포함할 수 있다. 예로서, 확산부(140)는 표면발광레이저 소자(200)와 대향되는 일면에 배치된 무반사층을 포함할 수 있다. 무반사층은 확산부(140)와 별개로 형성될 수 있다. 확산부(140)는 표면발광레이저 소자(200)와 마주보는 하면에 배치된 무반사층을 포함할 수 있다. 무반사층은 표면발광레이저 소자(200)로부터 입사되는 레이저빔이 확산부(140)의 표면에서 반사되는 것을 방지하고 확산부(140) 내로 투과시킴으로써 반사에 의한 광 손실을 개선할 수 있다.
무반사층은 예로서 무반사 코팅 필름으로 형성되어 확산부(140)의 표면에 부착될 수 있다. 무반사층은 확산부(140)의 표면에 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 등을 통하여 형성될 수도 있다. 예로서, 무반사층은 TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, MgF2를 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 도전라인을 제공할 수 있다. 도전라인은 확산부(140)의 하부에 배치될 수 있다. 예컨대, 도전라인은 확산부(140)의 하면에 배치될 수 있다. 도전라인은 예컨대, 스퍼터링 공정과 식각 공정에 의해 확산부(140)의 하면에 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 2에 도시한 바와 같이, 도전라인은 복수의 연결패드(131 내지 134)와 이들 패드 사이를 전기적으로 연결시키는 연결라인(135, 136)를 포함할 수 있다.
도면에는 제1 연결패드(131)가 연결라인에 연결되지 않는 것으로 도시되고 있지만, 실시예는 복수의 연결패드(131 내지 134) 모두 연결라인(135, 136)에 의해 연결될 수도 있고 복수의 연결패드(131 내지 134) 중 일부 연결패드가 연결라인에 의해 연결되지 않을 수도 있다.
복수의 연결패드(131 내지 134)은 서로 이격될 수 있다. 예컨대, 제1 연결패드(131)는 확산부(140)의 하면의 제1 영역에 배치되고, 제2 연결패드(132)는 확산부(140)의 하면의 제2 영역에 배치되고, 제3 연결패드(133)는 확산부(140)의 하면의 제3 영역에 배치되며, 제4 연결패드(134)는 확산부(140)의 하면의 제4 영역에 배치될 수 있다. 확산부(140)의 하면의 제1 영역은 확산부(140)의 하면의 제2 영역 및 확산부(140)의 하면의 제3 영역 사이에 배치될 수 있고, 확산부(140)의 하면의 제3 영역은 확산부(140)의 하면의 제1 영역 및 확산부(140)의 하면의 제4 영역 사이에 배치될 수 있다. 확산부(140)의 하면의 제1 영역은 표면발광레이저 소자(200)의 상면의 제1 영역에 대응될 수 있다. 확산부(140)의 하면의 제2 영역은 하우징(120)의 연결홀(121)에 대응될 수 있다. 하우징(120)의 연결홀(121)에 연결배선(111)이 배치될 수 있다. 확산부(140)의 하면의 제3 영역은 표면발광레이저 소자(200)의 상면의 제2 영역에 대응될 수 있다. 확산부(140)의 하면의 제4 영역은 하우징(120)의 연결홀(121)의 타측에 대응될 수 있다.
제1 내지 제4 연결패드(131 내지 134) 각각의 길이는 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제3 연결패드(131, 133) 각각의 길이는 제2 및 제4 연결패드(132, 134) 각각의 길이보다 작을 수 있다. 제1 및 제2 연결패드(132) 각각의 길이는 표면발광레이저 소자(200)의 가로폭 또는 세로폭보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 연결패드(131, 132) 각각의 길이는 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극의 길이와 같거나 클 수 있다. 제2 및 제4 연결패드(132, 134) 각각의 길이는 표면발광레이저 소자(200)의 가로폭 또는 세로폭보다 클 수 있다. 제2 및 제4 연결패드(132, 134) 각각의 길이는 하우징(120)의 일측에 형성된 단차(180)의 길이보다 작을 수 있다.
제2 연결패드(132)는 표면발광레이저 소자(200)의 제1 측에 인접하는 하우징(120)의 연결홀(121)에 대응되도록 배치될 수 있다. 제4 연결패드(134)는 표면발광레이저 소자(200)의 제1 측의 반대편인 제2 측에 인접하는 하우징(120)의 연결홀(121)의 타측에 대응되도록 배치될 수 있다.
제1 연결라인(135)은 제2 연결패드(132)와 제4 연결패드(134)를 전기적으로 연결시켜주는 부재로서, 제2 연결패드(132)와 제4 연결패드(134) 사이에서 어떠한 형태로 배치되어도 무방하다. 예컨대, 제1 연결라인(135)은 확산부(140)의 하면에서 표면발광레이저 소자(200)의 주변을 따라 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 연결라인(135)은 확산부(140)의 하면에서 표면발광레이저 소자(200)와 중첩되지 않도록 배치되어, 표면발광레이저 소자(200)로부터의 레이저빔의 진로를 방해하지 않을 수 있다.
제2 연결라인(136)은 제3 연결패드(133)와 제4 연결패드(134)를 전기적으로 연결시켜주는 부재로서, 제3 연결패드(133)와 제4 연결패드(134) 사이에서 어떠한 형태로 배치되어도 무방하다.
제1 연결패드(131)는 연결라인을 이용하여 제2 연결패드(132)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결패드(131)는 연결라인을 이용하여 제3 연결패드(133)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결패드(131)는 연결라인을 이용하여 제4 연결패드(134)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결패드(131)와 제3 연결패드(133) 중 적어도 하나의 연결패드는 제2 연결패드(132)와 연결될 수 있다. 제1 연결패드(131)는 제2 연결패드(132)와 전기적으로 연결되고, 제3 연결패드(133)는 어떠한 연결패드와도 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 제4 연결패드(134)는 어떠한 연결패드와도 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.
제3 연결패드(133)는 연결라인을 이용하여 제2 연결패드(132)와 전기적으로 연결될 수 있다.
연결라인의 폭은 연결패드의 폭보다 작을 수 있다. 예컨대, 연결패드의 폭은 예컨대, 나중에 설명된 범프(151, 153, 155, 157)의 직경과 같거나 클 수 있다. 예컨대, 연결라인 각각의 폭은 연결패드 각각의 폭의 3% 내지 10%일 수 있다. 연결라인 각각의 폭은 연결패드의 폭의 3% 이하인 경우, 저항 성분이 커져서 전류가 잘 흐르지 않게 된다. 연결라인 각각의 폭은 연결패드 각각의 폭의 10%이상인 경우 표면발광레이저 소자(200)의 레이저빔의 진행을 방해할 수 있다. 이와 같이, 범프(151, 153, 155, 157)와의 전기적인 접촉이 필요한 연결패드는 비교적 폭을 크게 하고, 범프(151, 153, 155, 157)와의 전기적인 접촉이 필요하지 않은 연결라인은 폭을 현저히 작게 하여, 표면발광레이저 소자(200)로부터 확산부(140)로의 레이저빔의 진행에 대한 방해를 최소화하여 레이저빔의 광확산 불량이나 광 출력 저하를 방지할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 확산부(140)의 아래에 배치되는 연결패드와 연결라인에 의해 연결패드나 연결라인의 단선을 통해 확산부(140)의 스크래치, 깨짐, 이탈 또는 탈착을 용이하게 감지할 수 있다. 이와 같이 확산부(140)의 불량이 감지되는 경우, 표면발광레이저 소자(200)의 구동이 중지도어 사용자의 눈으로 강한 레이저빔이 조사되는 것이 차단될 수 있다.
도전라인은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 도전라인은 투명한 도전 물질로서, ITO, TCO일 수 있다. 예컨대, 도전라인은 불투명한 도전 물질로서, 알루미뉴(Al), 구리(Cu), 금(Au), 크롬(Cr), 텅스텐(W)이나 이들의 합금일 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 연결패드와 복수의 연결라인은 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 7A에 도시한 바와 같이, 확산부(140)의 하면에서 배치되는 제1 연결패드(131)과 제1 연결패드(131)과 이격되며 전기적으로 연결되지 않으며 지그재그 형태로 배치되는 제2 연결패드(132)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 연결패드(131)과 제2 연결패드(132)는 연결라인에 의해 연결되지 않는다. 제1 연결패드(131)는 표면발광레이저 소자(200)의 상면의 적어도 일 영역에 대응될 수 있다.
도면에는 제1 연결패드(131)와 제2 연결패드(132)가 전기적으로 연결되지 않고 있지만, 제1 연결패드(131)와 제2 연결패드(132)가 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 연결패드(131)가 제2 연결패드(132)에 전기적으로 연결되지 않는 경우, 제2 연결패드(132)는 연결배선(111)을 경유하여 기판(110)의 제2 신호라인과 전기적으로 연결되지 않게 된다. 이러한 경우, 제1 연결패드(131)와 제1 범프(151)는 전극 역할을 하지 못하고 확산부(140)를 지지하는 기둥역할을 할 수 있다. 만일 제1 연결패드(131)가 제2 연결패드(132)에 전기적으로 연결되는 경우, 제1 연결패드(131)와 제1 범프(151)는 표면발광레이저 소자(200)와 기판(110)의 제2 신호라인을 연결하는 전극 역할 뿐만 아니라 확산부(140)를 지지하는 기둥역할도 할 수 있다.
도 5a에는 연결라인이 생략될 수 있다. 또는 도 5a에서 제2 연결패드(132)의 형태 중에서 예컨대 하우징(120)의 단차(180)에 배치되는 연결배선(111)에 대응되는 제2 연결패드(132)는 패드 형태로 형성되고 그 외의 다른 제2 연결패드(132)는 패드보다 폭이 작은 라인으로 형성될 수도 있다.
도 7B에서, 제1 내지 제4 연결패드(131 내지 134)의 배치는 도 2와 동일하다. 다만, 도 7B에서 연결라인(135, 136)의 배치 형태가 도 2와 상이하다. 도면에는 제1 연결패드(131)가 다른 연결패드 또는 연결라인과 전기적으로 연결되지 않고 있지만, 제1 연결패드(131)는 다른 연결패드 또는 연결라인과 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 7C에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제4 연결패드 각각이 서로 이격된 복수의 패드로 구성될 수 있다. 도면에는 제1 연결패드(131)가 다른 연결패드 또는 연결라인과 전기적으로 연결되지 않고 있지만, 제1 연결패드(131)는 다른 연결패드 또는 연결라인과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 복수의 범프(151, 153, 155, 157)를 제공할 수 있다.
복수의 제1 범프(151)는 제1 연결패드(131)와 표면발광레이저 소자(200) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 범프(151)는 제1 연결패드(131)와 표면발광레이저 소자(200)의 상면의 일측 영역 사이에 배치될 수 있다. 제1 범프(151)는 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극과 전기적으로 접촉될 수 있다. 제2 범프(153)는 제2 연결패드(132)와 하우징(120) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 범프(153)는 제2 연결패드(132)와 하우징(120)의 연결홀(121) 영역 사이에 배치될 수 있다.
만일 제1 연결패드(131)와 제2 연결패드(132)가 연결라인에 의해 전기적으로 연결되는 경우, 표면발광레이저 소자(200)는 제1 범프(151), 제1 연결패드(131), 제2 연결패드(132), 제2 범프(153) 및 하우징(120)의 연결홀(121) 영역에 배치된 연결배선(111)을 통해 기판(110)의 제2 신호라인과 연결될 수 있다. 표면발광레이저 소자(200)는 기판(110)의 제2 신호라인과 전기적으로 연결되므로, 기판(110)의 제1 신호라인 --> 표면발광레이저 소자(200) --> 제1 범프(151) --> 제1 연결패드(131) --> 제2 연결패드(132) --> 제2 범프(153) --> 연결배선(111) --> 기판(110)의 제2 신호라인으로 구성되는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 따라서, 기판(110)의 제1 및 제2 신호라인으로 인가된 전원에 의해 표면발광레이저 소자(200)로부터 레이저빔이 방출될 수 있다.
복수의 제3 범프(155)는 제3 연결패드(133)와 표면발광레이저 소자(200) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 범프(155)는 제3 연결패드(133)와 표면발광레이저 소자(200)의 상면의 타측 영역 사이에 배치될 수 있다. 제3 범프(155)는 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극과 전기적으로 접촉될 수 있다. 제4 범프(157)는 제4 연결패드(134)와 하우징(120) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제4 범프(157)는 제4 연결패드(134)와 하우징(120)의 연결홀(121)의 타측 영역 사이에 배치될 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제3 연결패드(133)와 제4 연결패드(134)는 제2 연결라인(136)에 의해 전기적으로 연결되고, 제2 연결패드(132)와 제3 연결패드(133)는 제1 연결라인(135)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 기판(110)의 제1 신호라인 --> 표면발광레이저 소자(200) --> 제3 범프(155) --> 제3 연결패드(133) --> 제2 연결라인(136) --> 제4 연결패드(134) --> 제1 연결라인(135) --> 제2 연결패드(132) --> 제2 범프(153) --> 연결배선(111) --> 기판(110)의 제2 신호라인으로 구성되는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 따라서, 기판(110)의 제1 및 제2 신호라인으로 인가된 전원에 의해 표면발광레이저 소자(200)로부터 레이저빔이 방출될 수 있다.
제1 내지 4 범프는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 범프(151, 153, 155, 157)는 금(Au), 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이상에서 설명된 제1 내지 제4 범프(151, 153, 155, 157)는 도트(dot)로 지칭될 수도 있다.
제1 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)는 접착부(161, 163)를 제공할 수 있다. 접착부(161, 163)는 제1 접착부(161)와 제2 접착부(163)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 접착부(161, 163)는 접착성 및 방열 특성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 접착부(161, 163)는 수지 계열의 절연 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 접착부(161, 163)는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성 재질로 제공될 수 있다.
제1 및 제2 접착부(161, 163)는 도전성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 접착부(161, 163)는 은 페이스트(Ag paste)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 접착부(161)는 제1 연결패드(131)와 표면발광레이저 소자(200) 사이에 위치된 제1 범프(151)를 둘러쌀 수 있다. 제2 접착부(163)는 제3 연결패드(133)와 표면발광레이저 소자(200) 사이에 위치된 제3 범프(155)를 둘러쌀 수 있다.
도시되지 않았지만, 접착부(161, 163)는 제2 연결패드(132)와 하우징(120)의 연결홀(121) 영역 사이에 위치된 제2 범프(153)를 둘러싸거나 제4 연결패드(134)와 하우징(120)의 연결홀(121)의 타측 영역 사이에 위치된 제4 범프(157)를 둘러쌀 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 제2 접착부(163)가 제3 범프(155)를 감싸고 제3 연결패드(133)와 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극(280)이 부착되도록 하여, 제3 범프(155)에 의해 제3 연결패드(133)와 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극(280) 간의 전기적인 단선이 방지될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 표면발광레이저 소자(200)에 와이어가 필요없다. 즉, 표면발광레이저 소자(200)와 기판(110) 사이에 배치된 도전라인(131 내지 136)과 범프에 의해 표면발광레이저 소자(200)와 기판(110)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 실시예에서는 종래에 와이어의 단선으로 인한 불량을 방지할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 연결패드(131 내지 134) 및 제1 및 제2 연결라인(135, 136)이 확산부(140)에 구비됨으로써, 이들 제1 내지 제4 연결패드(131 내지 134) 및 제1 및 제2 연결라인(135, 136)의 단선 여부를 통해 확산부(140)의 탈착을 간편하게 검출할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 연결패드(131 내지 134) 및 제1 및 제2 연결라인(135, 136) 중 하나가 단선되는 경우, 기판(110)과 표면발광레이저 소자(200) 사이의 전기적인 통로가 차단되어 표면발광레이저 소자(200)로부터 레이저빔이 방출되지 않게 되고, 이러한 레이저빔의 방출 여부를 통해 확산부(140)의 탈착을 검출할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 접착부(161, 163)에 의해 확산부(140)가 표면발광레이저 소자(200) 또는 하우징(120)에 접착됨으로써, 확산부(140)의 부착력이 강화되어 확산부(140)의 탈착이 방지될 수 있다.
(제2 실시예)
도 8은 제2 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
제2 실시예는 접착부(160)를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 제2 실시예의 설명에서 제1 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. 제2 실시예에서 생략된 설명은 제1 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100A)는 접착부(160)를 제공할 수 있다.
접착부(160)는 확산부(140)의 일측 영역과 표면발광레이저 소자(200)의 일측 영역 사이, 확산부(140)의 일측 영역과 기판(110)의 일측 영역 사이 그리고 확산부(140)의 일측 영역과 표면발광레이저 소자(200)의 일측 영역과 기판(110)의 일측 영역 사이의 영역에 배치될 수 있다.
접착부(160)의 확산부(140)의 타측 영역과 표면발광레이저 소자(200)의 타측 영역 사이, 확산부(140)의 타측 영역과 기판(110)의 타측 영역 사이 그리고 확산부(140)의 타측 영역과 표면발광레이저 소자(200)의 타측 영역과 기판(110)의 타측 영역 사이의 영역에 배치될 수 있다.
접착부(160)는 하우징(120)의 개구(105)에서 표면발광레이저 소자(200)와 하우징(120)의 내면 사이 및 확산부(140)와 하우징(120)의 내면 사이의 공간 영역에 배치될 수 있다.
접착부(160)는 제1 연결패드(131)와 제3 연결패드(133) 사이에 해당하는 표면발광레이저 소자(200)와 확산부(140) 사이에 배치될 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 접착부(160)가 표면발광레이저 소자(200)의 둘레를 포함한 하우징(120)의 개구(105) 내의 모든 공간에 배치됨으로써, 접착부(160)에 의해 확산부(140)뿐만 아니라 하우징(120)도 접착되므로, 확산부(140)의 탈착이 원천적으로 차단될 수 있다.
(제3 실시예)
도 9은 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이고, 도 10은 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 평면도이다.
제3 실시예의 설명에서 제1 및 제2 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. 제3 실시예에서 생략된 설명은 제1 및 제2 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제3 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100B)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 표면발광레이저 소자(200), 표면발광레이저 소자(200)를 둘러싸는 하우징(120), 표면발광레이저 소자(200) 상에 배치되는 확산부(140)를 포함할 수 있다.
하우징(120)은 상하로 관통되는 개구(105)를 가질 수 있다. 하우징(120)은 상측에 형성되고 개구(105)와 연결되는 제1 단차(180)를 가질 수 있다. 하우징(120)은 적어도 제1 단차(180)의 상면보다 낮은 위치에 형성되는 제2 단차(182)를 가질 수 있다. 제1 단차(180)는 하우징(120)의 내측을 따라 형성될 수 있다. 제2 단차(182)는 연결홀(121)에 인접하여 형성되지만, 하우징(120)의 내측을 따라 형성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 제2 단차(182)의 바닥면은 제1 단차(180)의 바닥면으로부터 하우징(120)의 중심을 향해 연장될 수 있다.
하우징(120)은 제1 연결홀(121)과 제2 연결홀(122)를 포함할 수 있다. 제2 연결홀(122)은 제1 연결홀(121)의 타측에 해당하는 하우징(120)을 상하로 관통하도록 형성될 수 있다.
제1 연결홀(121)은 수직 방향을 따라 형성되는 수직연결홀(121a)와 수직연결홀(121a)에 연결되고 수평 방향을 따라 형성되는 수평연결홀(121b)를 포함할 수 있다. 수직연결홀(121a)은 제1 단차(180)의 상측에서 수직으로 형성되고, 수평연결홀(121b)은 수직연결홀(121a)에 연결되어 제2 단차(182)의 측부에 노출되도록 수평 방향을 따라 형성될 수 있다. 수평연결홀(121b)은 제2 단차(182)의 상측에 연결될 수 있다.
수직연결홀(121a)과 수평연결홀(121b) 대신에 라운드형 연결홀이 형성될 수도 있다. 라운드형 연결홀의 일측은 하우징(120)의 내측면에 노출되고 라운드형 연결홀의 타측은 하우징(120)의 제1 단차(180)의 상측에 노출될 수 있다.
제1 연결홀(121)에 제1 연결배선(111)이 배치될 수 있다. 제1 연결배선(111)의 단면은 원형, 사각형이거나 그 외의 다른 형상도 가능하다. 구체적으로, 제1 연결배선(111)은 수직연결홀(121a)에 배치되는 수직연결배선(111a)과 수평연결홀(121b)에 배치되는 수평연결배선(111b)을 포함할 수 있다. 수직연결배선(111a)의 일측은 제1 단차(180)의 바닥면에 노출될 수 있다. 수평연결배선(111b)의 일측은 수직연결배선(111a)과 접하고 수평연결배선(111b)의 타측은 제2 단차(182)의 바닥면에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 수평연결배선(111b)의 상면과 표면발광레이저 소자(200)의 상면은 동일 선상에 위치될 수 있다. 즉, 수평연결배선(111b)의 상면과 표면발광레이저 소자(200)의 상면은 동일 위치를 가질 수 있다. 또는 수평연결배선(111b)의 상면은 표면발광레이저 소자(200)의 상면보다 낮게 위치될 수 있다. 이에 따라, 와이어(190)은 표면발광레이저 소자(200)과 수평연결배선(111b)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
수평연결배선(111b)은 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 연결패드(137)의 길이 방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 와이어(190)가 수평연결배선(111b)의 서로 상이한 영역에 용이하게 본딩될 수 있다.
복수의 와이어(190)를 이용하여 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극과 수평연결배선(111b)이 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 와이어(190)의 일측은 표면발광레이저 소자(200)의 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 와이어(190)의 타측은 제1 연결배선의 수평연결배선(111b)의 상면의 일 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결홀(122)에 제2 연결배선(113)이 배치될 수 있다.
확산부(140)의 하면에 제1 연결패드(137), 제2 연결패드(138) 및 연결라인(139)를 포함하는 도전라인이 배치될 수 있다. 연결라인에 의해 제1 연결패드(137)와 제2 연결패드(138)가 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결패드(137)는 도 1에 도시된 제2 연결패드(132)와 동일하고 제2 연결패드(138)는 도 1에 도시된 제4 연결패드(134)와 동일할 수 있다. 제3 실시예에서는 표면발광레이저 소자(200)가 어떠한 연결패드와도 전기적으로 연결되지 않기 때문에, 도 1에 도시된 제1 연결패드(131)와 제3 연결패드(133)가 생략될 수 있다.
연결라인(139)은 제1 연결패드(137)와 제2 연결패드(138) 사이에서 지그재그 형태로 배치될 수 있지만, 어떠한 형태로 배치되어도 무방하다. 도면에서는 연결라인이 표면발광레이저 소자(200)와 중첩되지 않도록 도시되고 있지만, 표면발광레이저 소자(200)와 중첩되도록 배치될 수도 있다.
제1 범프(156)가 제1 연결패드(137)와 제1 연결배선(111) 사이에 배치되어, 제1 범프(156)에 의해 제1 연결패드(137)와 제1 연결배선(111)이 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 범프(156)의 일측은 제1 연결패드(137)의 하면에 접촉되고, 제1 범프(156)의 타측은 제1 연결배선(111)의 수직연결배선(111a)의 상면과 접촉될 수 있다.
제2 범프(158)가 제2 연결패드(138)와 제2 연결배선(113) 사이에 배치되어, 제2 범프(158)에 의해 제2 연결패드(138)와 제2 연결배선(113)이 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 범프(158)의 일측은 제2 연결패드(138)의 하면에 접촉되고, 제2 범프(158)의 타측은 제2 연결배선(113)의 상면에 접촉될 수 있다.
표면발광레이저 소자(200)의 하면, 즉 제1 전극은 기판(110)의 제1 신호라인와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결배선(113)의 하면은 기판(110)의 제2 신호라인와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 기판(110)의 제1 신호라인 --> 표면발광레이저 소자(200) --> 와이어(190) --> 제1 연결배선(111) --> 제1 범프(156) --> 제1 연결패드(137) --> 연결라인 --> 제2 연결패드(138) --> 제2 범프(158) --> 제2 연결배선(113) --> 기판(110)의 제2 신호라인으로 구성되는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 따라서, 기판(110)의 제1 및 제2 신호라인으로 인가된 전원에 의해 표면발광레이저 소자(200)로부터 레이저빔이 방출될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제1 범프(156)의 둘레 및 제2 범프(158)의 둘레에 접착부가 배치될 수 있다.
(제4 실시예)
도 11는 제4 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 단면도이다.
제4 실시예는 접착부(160)를 제외하고는 제3 실시예와 동일하다. 제4 실시예의 설명에서 제3 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. 제4 실시예에서 생략된 설명은 제4 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 11를 참조하면, 제4 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100C)는 접착부(160)를 제공할 수 있다.
접착부(160)는 하우징(120)의 개구(105)에 배치될 수 있다. 접착부(160)는 표면발광레이저 소자(200)와 확산부(140) 사이에 배치될 수 있다. 접착부(160)는 표면발광레이저 소자(200)의 둘레에 배치될 수 있다. 접착부(160)는 하우징(120)의 제1 단차(180) 및 제2 단차(182) 위에 배치될 수 있다. 접착부(160)는 제1 연결패드(137)와 제2 연결패드(138) 사이에 배치될 수 있다. 접착부(160)는 제1 범프(156)의 둘레와 제2 범프(158)의 둘레에 배치될 수 있다.
제4 실시예에 따르면, 접착부(160)가 표면발광레이저 소자(200)의 둘레를 포함한 하우징(120)의 개구(105) 내의 모든 공간에 배치됨으로써, 접착부(160)에 의해 확산부(140)뿐만 아니라 하우징(120)도 접착되므로, 확산부(140)와 하우징(120)의 탈착이 원천적으로 차단될 수 있다.
(제5 실시예)
도 12은 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이고, 도 13는 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 평면도이다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 광이 정 중앙, 즉 하우징(320)의 중심축을 중심으로 방출되도록 하여, 제품에 대한 신뢰성을 확보하고, 제품 사이즈를 줄일 수 있으며, 구조가 간단하다.
도 12 및 도 13를 참조하면, 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 하우징(320)을 제공할 수 있다.
하우징(320)은 그 하우징(320) 상에 배치되는 모든 구성 요소를 지지할 수 있다. 예컨대, 하우징(320)은 그 위에 배치되는 표면발광레이저 소자(301) 및 확산부(340)를 지지할 수 있다. 하우징(130), 표면발광레이저 소자(301) 및 확산부(340)은 패키징 공정에 의해 모듈화된 모듈일 수 있다. 이와 같은 모듈이 하나 또는 복수로 회로기판(미도시) 상에 실장될 수 있다.
제5 실시예의 하우징(320)은 지지 강도, 방열성, 절연성 등이 우수한 재질을 포함할 수 있다.
하우징(320)은 열 전도율이 높은 재질을 포함할 수 있다. 하우징(320)은 표면발광레이저 소자(301)에서 발생된 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있도록 방열 특성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 하우징(320)은 절연 재질을 포함할 수 있다.
예컨대, 하우징(320)은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 하우징(320)은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다.
또한, 하우징(320)은 금속 화합물을 포함할 수 있다. 하우징(320)은 열 전도도가 340 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(320)은 질화 알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다.
하우징(320)은 다른 예로서, 수지 계열의 절연 재질을 포함할 수 있다. 하우징(320)은, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성 재질로 제공될 수 있다.
하우징(320)은 도전성 재질을 포함할 수도 있다. 하우징(320)이 도전성 재질, 예컨대 금속으로 제공되는 경우, 하우징(320)과 표면발광레이저 소자(301) 사이 또는 하우징(320)과 전극(381 내지 386) 사이에 전기적인 절연을 위한 절연 부재가 제공될 수 있다.
하우징(320)은 위에서 보았을 때 정사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 하우징(320)은 Ws1의 가로폭과 Ws2의 세로폭을 가질 수 있다.
제5 실시예의 하우징(320)은 제1 바디(320a), 제2 바디(320b), 제3 바디(320c) 및 제4 바디(320d)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 바디(320a 내지 320d)는 동일 재질로 이루어지고 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 바디(320a 내지 320d)는 성형 가공에 의한 일괄 공정에 의해 형성될 수 있다.
제1 내지 제4 바디(320a 내지 320d)는 서로 상이한 재질로 형성되고 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 내지 제4 바디(320b 내지 320d)는 동일 재질로 이루어지고 일체로 형성되고, 제1 바디(320a)는 제2 내지 제4 바디(320b 내지 320d)와 상이한 재질로 이루어지며 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 일체로 형성된 제2 내지 제4 바디(320a 내지 320d)의 하면과 제1 바디(320a)의 상면이 접착 부재(미도시)에 의해 서로 접착될 수 있다. 예로서, 접착 부재는 유기물을 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 에폭시 계열의 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
제2 바디(320b)는 제1 바디(320a) 상에 배치되고, 제3 바디(320c)는 제2 바디(320b) 상에 배치되며, 제4 바디(320d)는 제3 바디(320c) 상에 배치될 수 있다.
제1 바디(320a)의 상면은 제1 영역과 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 바디(320b)는 제1 바디(320a)의 상면의 제1 영역에 대응되는 제1 개구를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제2 바디(320b)는 제1 바디(320a)의 상면의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 바디(320a)의 상면의 제1 영역과 제2 바디(320b)의 제1 개구에 의해 제1 캐비티(311)가 정의될 수 있다. 제1 캐비티(311)에 의해 노출되는 제1 바디(320a)의 상면의 제1 영역은 제1 바닥면(321)일 수 있다.
제2 바디(320b)는 제1 개구 또는 제1 캐비티(311)와 접하는 제1 측면(322)을 가질 수 있다. 제2 바디(320b)와 제1 바디(320a) 사이에는 제2 바디(320b)의 두께(T2)만큼의 단차(이하, 제1 단차라 함)가 형성될 수 있다. 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)과 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323) 사이에 위치되는 제1 측면(322)에 의해 제1 단차가 형성될 수 있다.
제2 바디(320b)의 상면은 제1 개구의 일측에 위치되는 제1 영역과 제1 개구와 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 바디(320b)는 제1 바디(320a)의 제1 개구의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 개구를 가질 수 있다. 제3 바디(320c)는 제2 바디(320b)의 제1 개구와 제1 영역에 대응되는 제2 개구를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제3 바디(320c)는 제2 바디(320b)의 상면의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제2 바디(320b)의 상면의 제1 영역과 제3 바디(320c)의 제2 개구에 의해 제2 캐비티(313)이 정의될 수 있다. 제2 캐비티(313)에 의해 노출되는 제2 바디(320b)의 상면의 제1 영역은 제2 바닥면(323)일 수 있다. 따라서, 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)은 제1 캐비티(311)의 일측에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)은 제1 캐비티(311)에 인접하여 제1 캐비티(311)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제3 바디(320c)는 제2 개구와 제2 캐비티(313)와 접하는 제2 측면(324)을 가질 수 있다. 제3 바디(320c)와 제2 바디(320b) 사이에는 제3 바디(320c)의 두께(T3)만큼의 단차(이하, 제2 단차라 함)가 형성될 수 있다. 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)과 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325) 사이에 위치되는 제2 측면(324)에 의해 제2 단차가 형성될 수 있다.
제3 바디(320c)의 상면은 제2 개구를 둘러싸는 제1 영역과 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제4 바디(320d)는 제3 바디(320c)의 제2 개구와 제1 영역에 대응되는 제3 개구를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제4 바디(320d)는 제3 바디(320c)의 상면의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제3 바디(320c)의 상면의 제1 영역과 제4 바디(320d)의 제3 개구에 의해 제3 캐비티(315)가 정의될 수 있다. 제3 캐비티(315)에 의해 노출되는 제3 바디(320c)의 상면의 제1 영역은 제3 바닥면(325)일 수 있다.
제4 바디(320d)는 제3 개구 또는 제3 캐비티(315)와 접하는 제3 측면(326)을 가질 수 있다. 제4 바디(320d)와 제3 바디(320c) 사이에는 제4 바디(320d)의 두께(T4)만큼의 단차(이하, 제3 단차라 함)가 형성될 수 있다. 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325)과 제4 바디(320d)의 상면 사이에 위치되는 제3 측면(326)에 의해 제3 단차가 형성될 수 있다.
제2 캐비티(313)는 제1 캐비티(311)와 연통되고, 제3 캐비티(315)는 제2 캐비티(313)와 연통될 수 있다. 제2 캐비티(313)의 사이즈는 제1 캐비티(311)의 사이즈보다 클 수 있다. 제3 캐비티(315)의 사이즈는 제2 캐비티(313)의 사이즈보다 클 수 있다.
제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 중심축은 하우징(320)의 중심축으로부터 벗어나 위치될 수 있다. 예컨대, x축 방향을 따라 서로 마주하는 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 일측과 타측이 정의될 때, 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 일측과 하우징(320)의 중심축 간의 거리는 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 타측과 하우징(320)의 중심축 간의 거리보다 클 수 있다.
제1 바디(320a)의 두께를 T1이라 하고, 제2 바디(320b)의 두께를 T2라고 할 수 있다. 또한, 제3 바디(320c)의 두께를 T3라고 하고, 제4 바디(320d)의 두께를 T4라고 할 수 있다. 이러한 경우, 제1 내지 제4 두께(T1 내지 T4) 사이는 수학식 1로 나타내어질 수 있다.
[수학식 1]
T3>T1≥T4>T2
제1 바디(320a)의 두께(T1)와 제3 바디(320c)의 두께(T3)의 비는 대략 1:1.2 내지 대략 1:2.5일 수 있다. 제1 바디(320a)의 두께(T1)와 제2 바디(320b)의 두께(T2)의 비는 대략 1:0.15 내지 대략 1:0.55일 수 있다.
제1 바디(320a)의 두께(T1)는 대략 0.35mm 내지 대략 0.42mm일 수 있다. 예컨대, 제1 바디(320a)의 두께(T1)은 0.39mm일 수 있다. 제2 바디(320b)의 두께(T2)는 대략 0.07mm 내지 대략 0.2mm일 수 있다. 예컨대, 제2 바디(320b)의 두께(T2)는 0.1mm일 수 있다. 제3 바디(320c)의 두께(T3)는 대략 0.55mm 내지 대략 0.72mm일 수 있다. 예컨대, 제3 바디(320c)의 두께(T3)는 0.62mm일 수 있다. 제4 바디(320d)의 두께(T4)는 대략 0.32mm 내지 대략 0.43mm일 수 있다. 예컨대, 제4 바디(320d)의 두께(T4)는 0.38mm일 수 있다.
제2 바디(320b)와 제1 바디(320a) 사이의 단차는 제2 바디(320b)의 두께(T2)와 동일할 수 있다. 제3 바디(320c)와 제2 바디(320b) 사이의 단차는 제3 바디(320c)의 두께(T3)와 동일할 수 있다. 제4 바디(320d)와 제3 바디(320c) 사이의 단차는 제4 바디(320d)의 두께(T4)와 동일할 수 있다.
제2 바디(320b)의 제1 측면(322), 제3 바디(320c)의 제2 측면(324) 및 제4 바디(320d)의 제3 측면(326) 각각은 제1 바디(320a)의 바닥면에 대해 수직인 면을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제3 바디(320c)의 제2 측면(324)의 일부와 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)의 일부는 수직으로 일치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제5 실시예의 하우징(320)은 서로 이격된 제1 및 제2 비아홀(미도시)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하우징(320)의 제1 바디(320a)는 수직으로 관통되는 제1 및 제2 비아홀을 포함할 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 제1 및 제2 비아홀에 제1 및 제2 연결배선(385, 386)이 배치될 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 제1 전극부(381)와 제2 전극부(382)를 포함할 수 있다.
제1 전극부(381)와 제2 전극부(382)는 하우징(320)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극부(381)는 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극부(382)는 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323) 상에 배치될 수 있다. 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)은 제2 바디(320b)의 두께(T2)만큼 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)보다 높으므로, 제2 전극부(382) 또한 제1 전극부(381)보다 제2 바디(320b)의 두께(T2)만큼 높게 배치될 수 있다. 제2 바닥면(323)은 표면발광레이저 소자(301)의 하면과 상면 사이에 위치될 수 있다.
제1 전극부(381)는 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 형상과 동일한 형상을 가지고, 제2 전극부(382)는 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)의 형상과 동일한 형상을 가질 수 있다.
제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)의 사이즈와 제1 전극부(381)의 사이즈의 비는 대략 1:07 내지 대략 1:097일 수 있다. 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)의 사이즈와 제2 전극부(382)의 사이즈의 비는 대략 1:07 내지 대략 1:097일 수 있다.
제1 전극부(381)의 일측 끝단은 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)으로부터 이격될 수 있다. 제1 전극부(381)의 일측 끝단과 제2 바디(320b)의 제1 측면(322) 사이의 이격 거리(d)는 대략 0.05mm 내지 대략 0.2mm일 수 있다. 예컨대, 제1 전극부(381)의 일측 끝단과 제2 바디(320b)의 제1 측면(322) 사이의 이격 거리(d)는 0.1mm일 수 있다.
다른 예로서, 제1 전극부(381)의 일측 끝단은 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)과 접촉될 수 있다.
제2 전극부(382)의 일측 끝단은 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)으로부터 이격될 수 있다. 제2전극부의 일측 끝단과 제2 바디(320b)의 제1 측면(322) 사이의 이격 거리는 0.05mm 내지 대략 0.2mm일 수 있다. 예컨대, 제2 전극부(382)의 일측 끝단과 제2 바디(320b)의 제1 측면(322) 사이의 이격 거리는 0.07mm일 수 있다.
다른 예로서, 제2 전극부(382)의 일측 끝단은 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)과 수직으로 일치될 수 있다.
제1 및 제2 전극부(381, 382) 각각의 두께(Te1)는 대략 0.04mm 내지 대략 0.8mm일 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전극부(381, 382) 각각의 두께(Te1)는0.06mm일 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 표면발광레이저 소자(301)를 제공할 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)는 제1 전극부(381) 상에 배치될 수 있다. 표면발광레이저 소자(301)는 제1 전극부(381)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 전극부(381)의 사이즈는 표면발광레이저 소자(301)의 사이즈보다 클 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(301)는 위에서 보았을 때 정사각형을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 표면발광레이저 소자(301)의 세로폭(제1 폭, Wd1)와 가로폭(Wd2)은 서로 동일할 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)는 각각 레이저빔을 방출하는 복수의 에미터(E1, E2, E3)를 포함하는 발광부(E)와 도트전극(331)를 이용하여 제2 전극부(382)에 전기적으로 연결되기 위한 패드전극이 배치되는 패드부(P)를 포함할 수 있다.
발광부(E)의 세로폭은 표면발광레이저 소자(301)의 세로폭(Wd1)과 동일하고, 발광부(E)이 가로폭은 Wd3일 수 있다. 이러한 경우, 패드부(P)의 가로폭은 표면발광레이저 소자(301)의 가로폭(Wd2)에서 발광부(E)의 가로폭(Wd3)를 ◎ 값일 수 있다.
발광부(E)의 중심축은 하우징(320)의 중심축과 일치될 수 있다. 이에 따라, 광이 하우징(320)의 중심축을 중심으로 방출되어, 센싱 동작이나 광 통신 동작의 신뢰성이 확보될 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)는 제2 전극부(382)와 인접하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)는 제2 전극부(382)와 인접하여 배치될 수 있다. 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)이 제1 캐비티(311)에 접하고 서로 마주하는 일측과 타측으로 정의될 때, 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)의 일측은 제2 전극부(382)와 인접하여 배치한 영역이고 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)의 타측은 제2 전극부(382)로부터 멀어진 영역일 수 있다. 이러한 경우, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)는 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)의 타측으로부터 멀어지고 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)의 일측으로 보다 인접되도록 배치될 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일측은 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)에 접하는 제1 측면(322)과 접촉될 수 있다.
다른 예로서, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일측은 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)에 접하는 제1 측면(322)으로부터 이격될 수 있다.
예컨대, 표면발광레이저 소자(301)의 제1 영역은 제1 전극부(381)와 수직으로 중첩되고, 표면발광레이저 소자(301)의 제2 영역은 제1 전극부(381)와 수직으로 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)과 표면발광레이저 소자(301)의 제2 영역 사이에 제1 전극부(381)가 존재하지 않아, 표면발광레이저 소자(301)의 제2 영역이 제1 바디(320a)의 제1 바닥면(321)으로부터 공간적 또는 물리적으로 이격될 수 있다.
구체적으로, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일부는 제1 전극부(381)와 수직으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일부가 상술한 표면발광레이저 소자(301)의 제2 영역일 수 있다. 따라서, 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일부는 제1 전극부(381)와 수직으로 중첩되지 않고 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 다른 일부는 제1 전극부(381)와 수직으로 중첩될 수 있다. 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 다른 일부는 표면발광레이저 소자(301)의 발광부(E)와 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 일부 사이에 위치될 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)의 두께(Td1)는 대략 0.08mm 내지 대략 0.3mm일 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(301)의 두께 Td1)는 0.1mm일 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)의 상면, 구체적으로 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 상면은 제2 전극부(382)의 상면과 수평으로 일치할 수 있다. 제2 바디(320b)의 제1 바닥면(321)은 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 상면보다 낮게 위치될 수 있다. 제2 바디(320b)의 제1 바닥면(321) 상에 제2 전극부(382)가 배치되고, 이 제2 전극부(382)의 두께(Te1)로 인해, 제2 전극부(382)의 상면과 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 상면은 수평으로 일치될 수 있다.
다른 예로서, 표면발광레이저 소자(301)의 상면은 제2 전극부(382)의 상면보다 높게 위치될 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(301)의 상면은 제2 전극부(382)의 상면보다 5nm 내지 30nm 높게 위치될 수 있다.
다시 도 12 및 도 13를 참조하면, 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 복수의 도트전극(331)을 제공할 수 있다. 도트전극(331)은 표면발광레이저 소자(301)를 제2 전극부(382)에 전기적으로 연결시키 주기 위한 연결 부재일 수 있다.
복수의 도트전극(331)은 서로 간에 이격될 수 있다. 각 도트전극(331)의 일측은 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 패드전극(280)에 전기적으로 연결되고, 각 도트전극(331)의 타측은 제2 전극부(382)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도트전극(331)은 제1 영역과 제2 영역을 가질 수 있다. 도트전극(331)의 제1 영역은 표면발광레이저 소자(301)의 패드부(P)의 패드전극(280)과 수직으로 중첩될 수 있다. 도트전극(331)의 제2 영역은 제2 전극부(382)와 수직으로 중첩될 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382)가 이격되는 경우, 도트전극(331)은 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치되는 제3 영역을 더 포함할 수 있다. 도트전극(331)의 제3 영역은 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이에 이격되는 공간에 대응될 수 있다.
도트전극(331)은 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이에 이격되는 공간에 배치될 수 있다. 도트전극(331)이 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이에 이격되는 공간에 배치되는 경우, 도트전극(331)은 표면발광레이저 소자(301)의 일측면, 제2 전극부(382)의 일측면 그리고 제2 바디(320b)의 제2 바닥면(323)과 접촉될 수 있다. 도트전극(331)이 표면발광레이저 소자(301)의 일측면에 접촉되는 경우, 예컨대 도트전극(331)과 제1 반사층(도 8a의 220) 간의 전기적인 절연을 위해 표면발광레이저 소자의 측면 상에 패시베이션층(도 8a의 270)이 배치될 수 있다.
도트전극(331)이 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이에 이격되는 공간에 배치되는 경우, 도트전극(331)과 제2 전극부(382)의 전기적인 접촉 면적이 크므로 전류 흐름이 원활하다.
종래(도 1 참조)에는 표면발광레이저 소자(4)와 제2 전극부(3)가 와이어(6)에 의해 전기적으로 연결되었다. 와이어(6)는 매우 가늘어 라인 저항이 클 뿐만 아니라 작은 충격에도 라인 단선이 발생된다.
도트전극(331)이 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이에 이격되는 공간에 배치되는 경우, 도트전극(331)에 의해 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382)가 보다 단단히 고정되어 이탈되지 않으므로 라인 단선과 같은 불량이 방지될 수 있다.
도트전극(331)의 직경(D)은 예컨대, 50nm 내지 200nm일 수 있다. 예컨대, 도트전극(331)의 직경(D)은 100nm일 수 있다.
매우 작은 직경(D)을 갖는 도트 전극에 의해 표면발광레이저 소자(301)가 제2 전극부(382)에 직접 전기적으로 연결되어 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이의 거리가 매우 짧고 전류 흐름 통로(current flow path)가 짧아 전류 손실을 최소화할 수 있다.
도트전극(331)의 상면은 라운드 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도트전극(331)의 상면의 최고점과 제2 전극부(382)의 상면과 접하는 하면 사이의 두께는 100nm 이하일 수 있다.
도트전극(331)은 액상 금속 재질이 표며발광레이저 소자와 제2 전극부(382) 사이에 도팅(dotting)된 후 경화되어 형성될 수 있다.
제5 실시예에 따르면, 표면발광레이저 소자(301)가 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)과 접촉되어, 액상 금속 재질이 표면발광레이저 소자(301)와 제2 바디(320b)의 제1 측면(322) 사이로 흐르지 않게 되어, 도트전극(331)과 제1 전극부(381) 간의 전기적인 쇼트의 발생을 차단할 수 있다.
표면발광레이저 소자(301)가 제2 바디(320b)의 제1 측면(322)으로부터 이격되더라도, 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이의 이격 간격을 최소화함으로써, 액상 금속 재질이 표면발광레이저 소자(301)와 제1 전극부(381) 사이로 흐르지 않게 된다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이의 이격 간격은 대략 0.05mm 내지 대략 0.2mm일 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382) 사이의 이격 간격은 0.07mm일 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 제1 본딩부(383)와 제2 본딩부(384)를 제공할 수 있다.
제1 본딩부(383)와 제2 본딩부(384)는 하우징(320) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 본딩부와 제2 본딩부는 하우징(320)의 제1 바디(320a)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도면에서는 제1 본딩부와 제2 본딩부가 하우징(320)의 제1 바디(320a)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
다른 예로서, 하우징(320)의 제1 바디(320a)의 하면에 서로 이격된 제1 및 제2 리세스가 형성되고, 제1 리세스에 제1 본딩부(383)이 배치되고, 제2 리세스에 제2 본딩부(385)가 배치될 수 있다 이러한 경우, 제1 리세스에 배치된 제1 본딩부의 하면 및 제2 리세스에 배치된 제2 본딩부의 하면은 하우징(320)의 제1 바디(320a)의 하면과 수평으로 일치할 수 있다.
예로서, 제1 본딩부(383)의 하면과 제2 본딩부(384)의 하면 각각은 회로기판(미도시)의 신호라인(미도시)에 면 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 하우징(320)은 제1 기판으로 지칭되고, 회로기판은 제2 기판으로 지칭될 수 있다.
제1 본딩부(383)와 제2 본딩부(384)는 하우징(320) 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 본딩부(383)와 제2 본딩부(384)는 아래에서 보았을 때 원 형상의 패드를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 본딩부(383)는 제1 전극(381)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 본딩부(383)는 제1 연결배선(385)을 통하여 제1 전극(381)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결배선(385)은 예로서, 하우징(320)에 제공된 제1 비아홀에 배치될 수 있다. 제1 본딩부(383)와 제1 연결배선(385)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
제2 본딩부(384)는 제2 전극(382)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 본딩부(384)는 제2 연결배선(386)을 통하여 제2 전극(382)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결배선(386)은 예로서, 하우징(320)에 제공된 제2 비아홀에 배치될 수 있다. 제2 본딩부(384)와 제2 연결배선(386)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 연결배선(385)과 제2 연결배선(386)은 텅스텐(W)을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 텅스텐(W)이 1000℃ 이상의 고온에서 녹여진 후 제1 및 제2 비아홀에 주입된 후 경화되어, 제1 연결배선(385)와 제2 연결배선(386)이 형성될 수 있다. 텅스텐(W)의 일부가 하우징(320)하부에서 경화되어 제1 및 제2 본딩부(383, 384)로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제5 실시예에 의하면, 회로기판(미도시)을 통하여 표면발광레이저 소자(301)에 구동 전원이 제공될 수 있게 된다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 확산부(340)를 제공할 수 있다.
확산부(340)는 표면발광레이저 소자(301) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 확산부(340)는 하우징(320)의 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325) 상에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 확산부(340)의 하면의 일부는 하우징(320)의 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325)과 접촉되고, 확산부(340)의 측면은 하우징(320)의 제4 바디(320d)의 제3 측면(326)과 접촉될 수 있다.
확산부(340)와 하우징(320)의 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325)은 접착 부재(미도시)에 의해 서로 접착될 수 있다. 예로서, 접착 부재는 유기물을 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 에폭시 계열의 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
확산부(340)의 상면은 하우징(320)의 제4 바디(320d)의 상면과 수평으로 일치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
확산부(340)는 표면발광레이저 소자(301)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 확산부(340)는 하우징(320)의 제3 바디(320c)의 제3 바닥면(325)에 의해 지지될 수 있다.
확산부(340)는 표면발광레이저 소자(301)로부터 발광된 레이저빔의 발산각(divergence angle)을 확장시킬 수 있다.
확산부(340)는 무반사(anti-reflective)층을 포함할 수 있다. 예로서, 확산부(340)는 확산부(340)의 상면에 배치된 무반사층을 포함할 수 있다. 무반사층은 확산부(340)와 별개로 형성될 수 있다.
무반사층은 예로서 무반사 코팅 필름을 포함할 수 있다. 이러한 무반사 코팅 필름이 확산부(340)의 상면에 부착될 수 있다. 무반사층은 확산부(340)의 표면에 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 등을 통하여 형성될 수도 있다. 예로서, 무반사층은 TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, MgF2를 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 확산부(340)는 플레이트와, 플레이트의 하부에 배치된 복수의 패턴을 포함할 수 있다.
이상과 같이 구성된 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 도 15B에 도시한 바와 같이, 그 중심축, 구체적으로 하우징(320)의 중심축에서 레이저빔이 방출될 수 있다.
종래의 표면발광레이저 패키지(10)에서는 도 14에 도시한 바와 같이, 하우징(1)에 2개의 전극부(2, 3)이 구비되고, 제1 전극부(2)에 표면발광레이저 소자(4)가 실장된다. 표면발광레이저 소자(4)의 전체 영역에서 광이 발생되지 않는다. 즉, 표면발광레이저 소자(4)는 광이 발생되는 발광부(4a)와 제2 전극부(3)에 전기적으로 연결되는 패드부(4b)를 포함한다. 패드부(4b)와 제2 전극부(3)는 와이어(6)로 연결되는데, 이러한 와이어(6)의 연결을 위해 본딩 공정이 요구된다. 본딩 공정에 의해 와이의 일측에 패드부(4b)에 전기적으로 연결되기 위한 점유면적이 필요하므로, 패드부(4b)가 일정 정도의 사이즈가 요구된다. 아울러, 제1 전극부(2)와 제2 전극부(3)가 동일 면 상에 배치되므로, 이들(2, 3) 간에 전기적인 쇼트를 방지하기 위해 제1 전극부(2)와 제2 전극부(3)는 가능한 멀리 이격되어야 한다.
제1 전극부(2)가 제2 전극부(3)로부터 비교적 멀리 이격되고 또한 제1 전극부(2) 상에 실장되는 표면발광레이저 소자(4)의 일 부분이 패드부(4b)로서 발광에 기여되지 않는다. 따라서, 종래의 표면발광레이저 패지키(10)에서는 표면발광레이저 소자(4)의 발광영역(4a)의 중심축이 하우징(1)의 중심축과 일치되지 않는다. 즉, 표면발광레이저 소자(4)의 발광영역(4a)의 중심축이 하우징(1)의 중심으로부터 우측으로 이동되어 위치될 수 있다. 즉, 도 15A에 도시한 바와 같이, 종래의 표면발광레이저 패키지(10)에서 광이 하우징(1)의 중심축을 중심으로 방출되지 않고 하우징(1)의 중심축에서 벗어난 영역을 중심으로 방출된다. 광이 하우징(1)의 중심축에서 벗어나는 것은 표면발광레이저 패키지(10)의 사이즈, 즉 하우징(1)의 사이즈가 작아질수록 더욱 심해진다. 즉, 표면발광레이저 패키지(10)의 사이즈가 작아지더라도 표면발광레이저 소자(4)의 패드부의 사이즈는 그대로이므로, 표면발광레이저 패키지(10)의 사이즈가 작아지면 작아질수록, 표면발광레이저 패키지(10)에서 방출된 광은 하우징(1)의 중심축에서 더욱 더 벗어게 된다. 이와 같이, 하우징(1)의 중심축에서 벗어난 영역에서 광이 방출되는 경우, 표면발광레이저 패키지(10)를 이용한 센싱 동작이나 광통신 동작의 신뢰성을 저하시킨다.
이에 반해, 제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 광이 정 중앙, 즉 하우징(320)의 중심축을 중심으로 방출되도록 하여, 센싱 동작이나 광통신 동작의 신뢰성을 확보할 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 와이어 대신에 도트전극(331)으로 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382)를 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 제품 사이즈를 줄일 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는 와이어 본딩을 위해 요구되는 면적에 구애받지 않고 도트전극(331)에 의해 최단 거리로 표면발광레이저 소자(301)와 제2 전극부(382)를 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 제품 구조가 간단해질 수 있다.
제5 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(300)는, 제1 영역, 상기 제1 영역의 일측에 상기 제1 영역보다 제1 높이 높게 배치된 제2 영역, 상기 제2 영역보다 제2 높이 높게 상기 제1 영역의 둘레를 따라 배치되는 제3 영역을 갖는 하우징(320); 상기 하우징(320)의 상기 제1 영역 상에 배치되는 제1 전극부(381); 상기 제1 전극부(381) 상에 배치되는 표면발광레이저 소자; 상기 하우징(320)의 상기 제2 영역 상에 배치되는 제2 전극부(382); 상기 표면발광레이저 소자와 상기 제2 전극부(382)를 연결시키는 도트전극; 및 상기 하우징(320)의 상기 제3 영역 상에 배치되는 확산부(340);을 포함한다. 상기 표면발광레이저 소자의 측면은 상기 하우징(320)의 상기 제2 영역의 측면에 인접할 수 있다.
상기 표면발광레이저 소자의 측면은 상기 하우징(320)의 상기 제2 영역의 측면과 접촉될 수 있다.
상기 표면발광레이저 소자의 상면은 상기 제2 전극의 상면과 동일하거나 높게 배치될 수 있다.
상기 제1 높이는 상기 제1 전극의 두께와 상기 표면발광레이저 소자의 두께의 합과 동일하거나 클 수 있다.
상기 제2 높이는 제1 높이보다 클 수 있다.
상기 제1 전극의 측면은 상기 하우징(320)의 제2 영역의 측면으로부터 0.1mm 이격될 수 있다.
상기 도트전극은 서로 이격된 복수의 도트를 포함할 수 있다.
(제6 실시예)
도 16은 제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(100)를 도시한 단면도이다.
도 16을 참조하면, 제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 하우징(420)을 제공할 수 있다.
하우징(420)은 그 하우징(420) 상에 배치되는 모든 구성 요소를 지지할 수 있다. 예컨대, 하우징(420)은 그 위에 배치되는 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)를 지지할 수 있다. 하우징(420), 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)은 패키징 공정에 의해 모듈화된 모듈일 수 있다. 이와 같은 모듈이 하나 또는 복수로 회로기판(미도시) 상에 실장될 수 있다.
제6 실시예의 하우징(420)은 지지 강도, 방열성, 절연성 등이 우수한 재질을 포함할 수 있다.
하우징(420)은 열 전도율이 높은 재질을 포함할 수 있다. 하우징(420)은 표면발광레이저 소자(401)에서 발생된 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있도록 방열 특성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 하우징(420)은 절연 재질을 포함할 수 있다.
예컨대, 하우징(420)은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 하우징(420)은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다.
또한, 하우징(420)은 금속 화합물을 포함할 수 있다. 하우징(420)은 열 전도도가 440 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(420)은 질화 알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다.
하우징(420)은 다른 예로서, 수지 계열의 절연 재질을 포함할 수 있다. 하우징(420)은, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성 재질로 제공될 수 있다.
하우징(420)은 도전성 재질을 포함할 수도 있다. 하우징(420)이 도전성 재질, 예컨대 금속으로 제공되는 경우, 하우징(420)과 표면발광레이저 소자(401) 사이 또는 하우징(420)과 전극(481 내지 486) 사이에 전기적인 절연을 위한 절연 부재가 제공될 수 있다.
제6 실시예의 하우징(420)은 제1 바디(420a)와 제2 바디(420b)를 포함할 수 있다. 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a) 상에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 바디(420a, 420b)는 동일 재질로 이루어지고 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 바디(420a, 420b)는 성형 가공에 의한 일괄 공정에 의해 형성될 수 있다.
제1 및 제2 바디(420a, 420b)는 서로 상이한 재질로 형성되고 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a)와 상이한 재질로 이루어지며 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제2 바디(420b)의 하면과 제1 바디(420a)의 상면이 접착 부재(미도시)에 의해 서로 접착될 수 있다. 예로서, 접착 부재는 유기물을 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 에폭시 계열의 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
제1 바디(420a)의 상면은 제1 영역과 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다.
제2 바디(420b)는 내부에 개구를 갖고 제1 바디(420a)의 가장자리로부터 수직으로 돌출 형성될 수 있다. 즉, 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a)의 상면의 제1 영역에 대응되는 개구를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a)의 상면의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 바디(420a)의 상면의 제1 영역과 제2 바디(420b)의 개구에 의해 캐비티(411)가 정의될 수 있다. 캐비티(411)는 하우징(420)에 구비될 수 있다. 캐비티(411)에 의해 노출되는 제1 바디(420a)의 상면의 제1 영역은 바닥면(413)일 수 있다.
제2 바디(420b)는 개구 또는 캐비티(411)와 접하는 측면(415)을 가질 수 있다. 캐비티(411)는 바닥면(413)과 측면(415)에 의해 형성될 수 있다. 측면(415)은 제1 바디(420a)의 바닥면(413)에 대해 수직인 면을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제6 실시예의 하우징(420)은 서로 이격된 제1 및 제2 비아홀(미도시)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하우징(420)의 제1 바디(420a)는 수직으로 관통되는 제1 및 제2 비아홀을 포함할 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 제1 및 제2 비아홀에 제1 및 제2 연결배선(485, 486)이 배치될 수 있다.
제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)를 포함할 수 있다.
제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 하우징(420)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 제1 바디(420a)의 바닥면(413) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 전기적인 절연을 위해 서로 이격될 수 있다.
제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 제1 바디(420a)의 바닥면(413)의 형상과 동일한 형상을 가질 수 있다.
제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 표면발광레이저 소자(401)를 제공할 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481) 상에 배치될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)의 하측은 제1 전극부(481)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 전극부(481)는 표면발광레이저 소자(401)의 제1 전극(도 5A의 215)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 전극부(481)의 사이즈는 표면발광레이저 소자(401)의 사이즈보다 클 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(401)는 위에서 보았을 때 정사각형을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 표면발광레이저 소자(401)의 가로폭과 세로폭은 서로 동일할 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)의 사이즈를 고려하여, 제1 전극부(481)의 사이즈는 제2 전극부(482)의 사이즈보다 클 수 있다.
제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)를 제공할 수 있다.
제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 하우징(420) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도면에서는 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)가 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
다른 예로서, 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면에 서로 이격된 제1 및 제2 리세스가 형성되고, 제1 리세스에 제1 본딩부(483)이 배치되고, 제2 리세스에 제2 본딩부(484)가 배치될 수 있다 이러한 경우, 제1 리세스에 배치된 제1 본딩부(483)의 하면 및 제2 리세스에 배치된 제2 본딩부(484)의 하면은 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면과 수평으로 일치할 수 있다.
예로서, 제1 본딩부(483)의 하면과 제2 본딩부(484)의 하면 각각은 회로기판(미도시)의 신호라인(미도시)에 면 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 하우징(420)은 제1 기판으로 지칭되고, 회로기판(160)은 제2 기판으로 지칭될 수 있다.
제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 하우징(420) 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 아래에서 보았을 때 원 형상의 패드를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 본딩부(483)는 제1 전극부(481)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 본딩부(483)는 제1 연결배선(485)을 통하여 제1 전극부(481)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결배선(485)은 예로서, 하우징(420)에 제공된 제1 비아홀에 배치될 수 있다. 제1 본딩부(483)와 제1 연결배선(485)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
제2 본딩부(484)는 제2 전극부(482)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 본딩부(484)는 제2 연결배선(486)을 통하여 제2 전극부(482)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결배선(486)은 예로서, 하우징(420)에 제공된 제2 비아홀에 배치될 수 있다. 제2 본딩부(484)와 제2 연결배선(486)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 연결배선(485)과 제2 연결배선(486)은 텅스텐(W)을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 텅스텐(W)이 1000℃ 이상의 고온에서 녹여진 후 제1 및 제2 비아홀에 주입된 후 경화되어, 제1 연결배선(485)와 제2 연결배선(486)이 형성될 수 있다. 텅스텐(W)의 일부가 하우징(420) 하부에서 경화되어 제1 및 제2 본딩부(483, 484)로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
실시예에 의하면, 회로기판(미도시)을 통하여 표면발광레이저 소자(401)에 구동 전원이 제공될 수 있게 된다.
제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 접착부(430)을 제공할 수 있다.
접착부(430)는 하우징(420)의 캐비티(411)에 배치될 수 있다.
접착부(430)는 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)를 둘러쌀 수 있다. 접착부(430)는 표면발광레이저 소자(401)를 둘러쌀 수 있다. 접착부(430)는 와이어(491)를 둘러쌀 수 있다. 접착부(430)의 상면은 적어도 와이어(491)의 최고점보다 높게 위치될 수 있다.
접착부(430)의 상면은 복수의 제1 패턴(432)을 포함할 수 있다. 제1 패턴(432)은 접착부(430)의 내부로 움푹 들어간 음각패턴을 포함할 수 있다. 제1 패턴(432)은 그루브(groove), 리세스(recess), 홈으로 지칭될 수 있다.
제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 접착부(430)에 매립될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 접착부(430)에 매립될 수 있다. 와이어(491)는 접착부(430)에 매립될 수 있다.
접착부(430)는 지지 강도, 내열성, 방열성, 접착성, 절연성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 접착부(430)는 유기·무기하이브리드 수지, 지방족 플루오렌 변성 아크릴레이트 계열 수지 또는 아크릴아크릴레이트 계열 수지로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 유기·무기하이브리드 수지의 굴절률은 대략 1.3이고, 지방족 플루오렌 변성 아크릴레이트 계열 수지의 굴절률은 대략 1.43이며, 아크릴아크릴레이트 계열 수지의 굴절률은 대략 1.46일 수 있다.
접착부(430)의 접착성이 우수하므로, 접착부(430)가 하우징(420)의 측면(415)과 바닥면(413), 제1 및 제2 전극부(481, 482), 표면발광레이저 소자(401) 및 와이어(491)에 용이하게 접착될 수 있다.
접착부(430)가 우수한 방열 특성을 가지므로, 표면발광레이저 소자(401)에서 발생된 열이 신속하게 외부로 방출될 수 있다.
접착부(430)가 우수한 절연 특성을 가지므로, 표면발광레이저 소자(401)와 다른 구성 요소와의 전기적이 절연이 확보될 수 있다.
접착부(430)가 우수한 내열성을 가지므로, 접착부(430)의 경화시에도 변형이 발생되지 않고 접착부(430)의 광학적 특성을 유지할 수 있다.
제6 실시예에 따르면, 표면발광레이저 소자(401)가 접착부(430)에 매립되어 접착부(430)에 의해 표면발광레이저 소자(401)가 단단하게 고정되어 표면발광레이저 소자(401)의 탈착을 방지할 수 있다.
제6 실시예에 따르면, 와이어(491)가 접착부(430)에 매립되어 접착부(430)에 의해 와이어(491)가 단단하게 고정되어 충격으로 인한 와이어(491)의 단선을 방지할 수 있다.
제6 실시예에 따르면, 산소나 수분이 외부로부터 하우징(420)을 통해 하우징(420) 내로 투습되더라도, 접착부(430)에 의해 차단되어 표면발광레이저 소자(401)이 산소나 수분에 노출되지 않도록 할 수 있다.
제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400)는 확산부(440)를 제공할 수 있다.
확산부(440)는 하우징(420)의 캐티비에 배치될 수 있다. 확산부(440)는 접착부(430) 상에 배치될 수 있다. 확산부(440)의 하면은 접착부(430)의 상면과 접촉되고, 확산부(440)의 측면(415)은 하우징(420)의 측면(415)과 접촉될 수 있다.
확산부(440)의 상면은 하우징(420)의 제2 바디(420b)의 상면과 수평으로 일치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
확산부(440)의 하면은 복수의 제2 패턴(442)을 포함할 수 있다. 제2 패턴(442)은 확산부(440)로부터 외부로, 즉 표면발광레이저 소자(401)를 향해 돌출된 양각패턴을 포함할 수 있다. 제2 패턴(442)은 돌기(protrusion), 돌출영역, 연장부로 지칭될 수 있다.
제2 패턴(442)은 확산부(440)의 하면의 전 영역 상에 배치될 수 있다.
확산부(440)의 제2 패턴(442)은 접착부(430)의 제1 패턴(432)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 접착부(430)의 제1 패턴(432)이 형성된 후, 제1 패턴(432)에 확산부(440)를 형성하기 위한 재질이 형성되므로, 확산부(440)의 하면에 접착부(430)의 제1 패턴(432)에 대응되는 제2 패턴(442)이 형성될 수 있다.
접착부(430)의 제1 패턴(432)과 확산부(440)의 제2 패턴(442)에 의해 표면발광레이저 소자(401)에서 방출되어 접착부(430)를 경유하여 입사된 레이저빔이 확산되도록 할 수 있다.
접착부(430)의 제1 패턴(432)와 확산부(440)의 제2 패턴(442)에 의해 패턴부가 구성될 수 있다. 즉, 패턴부는 제1 패턴(432)와 제2 패턴(442)를 포함할 수 있다. 패턴부는 접착부(430)와 확산부(440)의 경계면에 배치될 수 있다. 접착부(430)와 확산부(440)의 경계면에서 접착부(430)의 상면에 형성되는 제1 패턴(432)과 제1 패턴에 대응되도록 형성된 제2 패턴(442)에 의해 패턴부가 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착부(430)의 제1 패턴(432) 위에 확산부(440)를 형성하기 위한 재질만 형성하여 주면, 자연적으로 확산부(440)의 하면에 제2 패턴(442)이 형성되므로, 확산부의 제2 패턴을 별도로 형성할 필요 없어 공정이 단순하고 공정 시간을 줄 일 수 있다.
또한, 종래에는 패턴이 형성된 확산부(440)를 별도의 접착 공정을 이용하여 하우징에 부착하는 공정이 필요하였다. 이와 같은 부착 공정을 위해서 확산부가 하우징에 가압되어야 하는데, 이러한 경우 자칫 확산부의 표면에 스크래치와 같은 불량이 발생되어 확산부의 표면에서 출사되는 레이저빔의 발산각이 목표 발산각보다 커지는 발산각 불량이 발생될 수 있다.
하지만, 제6 실시예에 따르면, 종래와 같이 확산부를 부착하기 위한 별도의 접착 공정이 필요 없으며, 또한 미리 별도로 확산부를 만들어 놓을 필요가 없고, 하우징(420) 내에 직접 제2 패턴(442)을 포함하는 확산부(440)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 확산부를 부착하기 위한 별도의 접착 공정을 수행할 때 발생되는 확산부의 스크래치가 발생되지 않아 목표 발산각 설계가 용이하다.
확산부(440)는 지지 강도, 내열성, 방열성, 접착성, 절연성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 확산부(440)는 우레탄 아크릴(Urethane acrylate)계열 수지, 폴리아미드이미드(Polyamide-imide) 계열 수지 또는 폴리에테르아미드(Polyether-imide) 계열 수지로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 확산부(440)의 굴절률은 접착부(430)의 굴절률보다 크도록 하여, 표면발광레이저 소자(401)에서 방출되어 접착부(430)를 경유하여 입사된 레이저빔이 확산되도록 할 수 있다. 예컨대, 우레탄 아크릴 계열 수지의 굴절률은 대략 1.6이고, 폴리 아미드이미드 계열 수지의 굴절률은 대략 1.65이며, 폴리에테르아미드 계열 수지의 굴절률은 대략 1.63일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
확산부(440)의 접착성이 우수하므로, 확산부(440)가 하우징(420)의 측면(415)과 접착부(430)에 용이하게 접착될 수 있다.
확산부(440)가 우수한 방열 특성을 가지므로, 표면발광레이저 소자(401)에서 발생된 열이 신속하게 외부로 방출될 수 있다.
확산부(440)가 우수한 내열성을 가지므로, 확산부(440)의 경화시에도 변형이 발생되지 않고 확산부(440)의 광학적 특성을 유지할 수 있다.
예컨대, 접착부(430)는 제1 층으로, 확산부(440)는 제2 층으로 지칭될 수 있다. 예컨대, 접착부(430)는 제1 수지층으로, 확산부(440)는 제2 수지층으로 지칭될 수 있다.
접착부(430)의 두께를 T1이라 하고, 확산부(440)의 두께를 T2라 하면, 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 두께를 T3라 할 수 있다. 이러한 경우, 접착부(430)의 두께(T1)는 확산부(440)의 두께(T2)와 동일할 수 있다. 접착부(430)의 두께(T1)는 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 두께(T2)와 동일할 수 있다.
접착부(430)의 두께(T1)는 확산부(440)의 두께(T2)보다 클 수 있다. 예컨대, 확산부(440)의 두께(T2)와 접착부(430)의 두께(T1)의 비는 대략 1:1 내지 대략 1:1.5일 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)의 상면과 확산부(440)의 하면 사이의 거리(L1)은 표면발광레이저 소자(401)의 상면과 하우징(420)의 바닥면(413) 사이의 거리(L2)보다 작도록 하여, 표면발광레이저 소자(401)로부터 방출된 레이저빔이 최단 거리로 확산부(440)로 진입되도록 하여 발산각을 최소화할 수 있다.
도 17 내지 도 19은 제6 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 표면발광레이저 소자(401)가 실장된 하우징(420)이 마련될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482) 중 하나의 전극부 상에 배치될 수 있다.
하우징(420)에 제1 및 제2 전극부(481, 482), 제1 및 제2 본딩부(483, 484) 및 제1 및 제2 연결배선(485, 486)이 배치될 수 있다.
다른 예로서, 제1 및 제2 본딩부(483, 484) 및 제1 및 제2 연결배선(485, 486)은 확산부(도 19의 440 참고)가 형성된 후에 하우징(420)에 형성될 수도 있다.
이어서, 하우징(420)의 캐비티(411)에 제1 수지재(430a)가 채워질 수 있다. 제1 수지재(430a)는 지지 강도, 내열성, 방열성, 접착성, 절연성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 수지재(430a)는 유기·무기하이브리드 수지, 지방족 플루오렌 변성 아크릴레이트 계열 수지 또는 아크릴아크릴레이트 계열 수지로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 유기·무기하이브리드 수지의 굴절률은 대략 1.3이고, 지방족 플루오렌 변성 아크릴레이트 계열 수지의 굴절률은 대략 1.43이며, 아크릴아크릴레이트 계열 수지의 굴절률은 대략 1.46일 수 있다.
이어서, 하부에 양각패턴(352)을 갖는 스탬프(stamp, 350)가 제1 수지재(430a) 위에 놓여진 후, 스탬프(350)가 가압될 수 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 스탬프(350)가 가압되어 양각패턴(352)에 대응하는 복수의 제1 패턴(432)이 제1 수지재(430a)의 상면에 형성될 수 있다. 제1 패턴(432)은 스탬프(350)의 양각패턴(352)에 대응되는 음각패턴을 포함할 수 있다.
이어서, 경화 공정을 이용하여 제1 수지재(430a)가 경화되어 접착부(430)로 변경될 수 있다.
도 19에 도시한 바와 같이, 제2 수지재가 하우징(420)의 캐비티(411)에 채워질 수 있다. 제2 수지재가 하우징(420)의 캐비티(411) 내의 접착부(430) 상에 형성될 수 있다. 제2 수지재는 지지 강도, 내열성, 방열성, 접착성, 절연성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 수지재는 우레탄 아크릴(Urethane acrylate)계열 수지, 폴리아미드이미드(Polyamide-imide) 계열 수지 또는 폴리에테르아미드(Polyether-imide) 계열 수지로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 확산부(440)의 굴절률은 접착부(430)의 굴절률보다 크도록 하여, 표면발광레이저 소자(401)에서 방출되어 접착부(430)를 경유하여 입사된 레이저빔이 확산되도록 할 수 있다. 예컨대, 우레탄 아크릴 계열 수지의 굴절률은 대략 1.6이고, 폴리 아미드이미드 계열 수지의 굴절률은 대략 1.65이며, 폴리에테르아미드 계열 수지의 굴절률은 대략 1.63일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다이어서, 경화 공정을 이용하여 제2 수지재가 경화되어 확산부(440)로 변경될 수 있다.
이미 접착부(430)의 상면에 복수의 제1 패턴(432)이 형성되어 있으므로, 접착부(430) 상에 제2 수지재가 경화되는 경우, 제2 수지재의 하면에는 접착부(430)의 제1 패턴(432)에 대응되는 제2 패턴(442)이 형성될 수 있다.
스탬프(350)에 양각패턴(352)이 형성되므로, 접착부(430)의 제1 패턴(432)은 스탬프(350)의 양각패턴(352)에 대응되는 음각패턴을 포함할 수 있다. 아울러, 확산부(440)가 접착부(430) 상에 형성되므로, 확산부(440)의 하면에는 접착부(430)의 제1 패턴(432), 즉 음각패턴에 대응되는 제2 패턴(442), 즉 양각패턴이 형성될 수 있다. 확산부(440)의 제2 패턴(442)은 스탬프(350)의 양각패턴(352)와 동일한 형상을 갖는 양각패턴을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
(제7 실시예)
도 20은 제7 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
제7 실시예는 확산부(440)의 제2 패턴(442)을 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 제7 실시예에서 제1 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 상세한 설명을 생략하며, 생략된 기술적 사상은 제1 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 20을 참조하면, 제7 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400A)는 하우징(420), 표면발광레이저 소자(401), 접착부(430) 및 확산부(440)를 포함할 수 있다.
제7 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400A)는 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)를 더 포함할 수 있다. 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 하우징(420)의 캐비티(411)에 구비된 바닥면(413) 상에 배치될 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)는 예컨대, 제1 전극부(481) 상에 배치되지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 표면발광레이저 소자(401)의 제1 전극은 제1 전극부(481)와 전기적으로 연결될 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)는 와이어(491)를 이용하여 제2 전극부(482)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 와이의 일측은 표면발광레이저 소자(401)의 제2 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 표면발광레이저 소자(401)는 레이저빔이 방출되는 활성층을 포함할 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극(215)은 활성층 아래에 배치되고, 제2 전극(280)은 예컨대 활성층 위에 배치될 수 있는 수직형 표면발광레이저 소자(401)일 수 있지만, 플립칩형 표면발광레이저 소자(도 9 참조)일 수도 있다.
접착부(430)의 상면은 복수의 제1 패턴(432)을 포함할 수 있다. 확산부(440)의 하면은 제1 패턴(432)에 대응되는 복수의 제2 패턴(442)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 패턴(432)은 접착부(430)의 상면의 일부 영역(이하, 제1 패턴영역이라 함)에 형성될 수 있다. 복수의 제2 패턴(442)은 확산부(440)의 하면의 일부 영역(이하, 제2 패턴영역이라 함)에 형성될 수 있다.
제2 패턴(442)이 제1 패턴(432)에 대응되어 형성되므로, 제2 패턴영역과 제1 패턴영역은 서로 동일한 폭(W2)을 가질 수 있다.
제7 실시예에 따르면, 제1 패턴영역과 제2 패턴영역 각각의 폭(W2)은 표면발광레이저 소자(401)의 폭(W1)와 같거나 크고, 확산부(440)와 접착부(430) 각각의 폭(W3)보다 작을 수 있다. 구체적으로, 제1 패턴영역과 제2 패턴영역 각각의 폭(W2)은 표면발광레이저 소자(401)의 발광부(E)의 폭과 같거나 클 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)는 제1 패턴영역 또는 제2 패턴영역 각각과 수직으로 중첩될 수 있다.
제1 패턴영역 또는 제2 패턴영역의 일부 영역(이하, 제1 영역이라 함)은 표면발광레이저 소자(401)와 수직으로 중첩되고, 제1 패턴영역 또는 제2 패턴영역의 다른 영역(이하, 제2 영역이라 함)은 표면발광레이저 소자(401)와 수직으로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 영역은 제1 영역을 둘러쌀 수 있다.
제7 실시예에 따르면, 표면발광레이저 소자(401)로부터 레이저빔이 방출되므로, 레이저빔의 발산각은 크지 않으므로, 제1 패턴(432)(또는 제2 패턴(442))을 포함하는 패턴영역의 폭(W2)을 접착부(430)(또는 확산부(440))의 전 영역에 형성할 필요가 없고, 표면발광레이저 소자(401)의 폭(W1), 구체적으로 표면발광레이저 소자(401)의 발광부(E)의 폭과 같거나 크고 접착부(430)(또는 확산부(440))의 폭(W3)보다 작게 형성할 수 있다.
(제8 실시예)
도 21은 제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 평면도이며, 도 22는 도 21의 표면발광레이저 패키지에서 K-K'라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 23은 제8 실시예에 따른 하우징을 도시한 단면도이다. 도 24는 제8 실시예에 따른 확산부를 도시한 사시도이며, 도 25는 제8 실시예에 따른 확산부를 도시한 단면도이다.
도 21 내지 도 25를 참조하면, 제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400B)는 하우징(420)을 제공할 수 있다.
하우징(420)은 그 하우징(420) 상에 배치되는 모든 구성 요소를 지지할 수 있다. 예컨대, 하우징(420)은 그 위에 배치되는 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)를 지지할 수 있다. 하우징(420), 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)은 패키징 공정에 의해 모듈화된 모듈일 수 있다. 이와 같은 모듈이 하나 또는 복수로 회로기판(미도시) 상에 실장될 수 있다.
실시예의 하우징(420)은 지지 강도, 방열성, 절연성 등이 우수한 재질을 포함할 수 있다.
하우징(420)은 열 전도율이 높은 재질을 포함할 수 있다. 하우징(420)은 표면발광레이저 소자(401)에서 발생된 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있도록 방열 특성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 하우징(420)은 절연 재질을 포함할 수 있다.
예컨대, 하우징(420)은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 하우징(420)은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다.
또한, 하우징(420)은 금속 화합물을 포함할 수 있다. 하우징(420)은 열 전도도가 440 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(420)은 질화 알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다.
하우징(420)은 다른 예로서, 수지 계열의 절연 재질을 포함할 수 있다. 하우징(420)은, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성 재질로 제공될 수 있다.
하우징(420)은 도전성 재질을 포함할 수도 있다. 하우징(420)이 도전성 재질, 예컨대 금속으로 제공되는 경우, 하우징(420)과 표면발광레이저 소자(401) 사이 또는 하우징(420)과 전극(481 내지 486) 사이에 전기적인 절연을 위한 절연 부재가 제공될 수 있다.
하우징(420)의 외곽 테두리는 위에서 보았을 때 정사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 하우징(420)은 X1의 가로폭과 X2의 세로폭을 가질 수 있다.
하우징(420)의 내부는 제1 캐비티(411)와 제1 캐비티(411)의 사이즈보다 큰 제2 캐비티(412)를 가질 수 있다. 제1 캐비티(411)와 제2 캐비티(412)는 내부로 움푹 들어간 형상을 의미할 수 있다.
실시예의 하우징(420)은 제1 바디(420a), 제2 바디(420b) 및 제3 바디(420c)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 바디(420a 내지 420c)는 동일 재질로 이루어지고 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 바디(420a 내지 420c)는 성형 가공에 의한 일괄 공정에 의해 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 바디(420a 내지 420c)는 서로 상이한 재질로 형성되고 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 바디(420a 내지 420c)는 동일 재질로 이루어지고 일체로 형성되고, 제1 바디(420a)는 제2 및 제3 바디(420b, 420c)와 상이한 재질로 이루어지며 별개의 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 일체로 형성된 제2 및 제3 바디(420b, 420c)의 하면과 제1 바디(420a)의 상면이 접착 부재(미도시)에 의해 서로 접착될 수 있다. 예로서, 접착 부재는 유기물을 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 에폭시 계열의 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
제2 바디(420b)는 제1 바디(420a) 상에 배치되고, 제3 바디(420c)는 제2 바디(420b) 상에 배치될 수 있다.
제1 바디(420a)의 상면은 제1 영역과 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다. 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a)의 제1 영역에 대응되는 제1 개구를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제2 바디(420b)는 제1 바디(420a)의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 바디(420a)의 제1 영역과 제2 바디(420b)의 제1 개구에 의해 제1 캐비티(411)가 정의될 수 있다. 제1 캐비티(411)에 의해 노출되는 제1 바디(420a)의 제1 영역은 제1 바닥면(421)일 수 있다.
제2 바디(420b)는 제1 개구 또는 제1 캐비티(411)와 접하는 제1 측면(422)을 가질 수 있다. 제2 바디(420b)와 제1 바디(420a) 사이에는 제2 바디(420b)의 두께(T22)만큼의 단차(이하, 제1 단차라 함)가 형성될 수 있다. 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)과 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423) 사이에 위치되는 제1 측면(422)에 의해 제1 단차가 형성될 수 있다. 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)은 제2 바디(420b)의 상면일 수 있다.
제2 바디(420b)의 상면은 제1 개구에 접하는 제1 영역과 제1 개구와 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다.
제3 바디(420c)는 제2 바디(420b)의 제1 개구의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 개구를 가질 수 있다. 제3 바디(420c)는 제2 바디(420b)의 제2 영역 상에 배치될 수 있다.
제2 바디(420b)의 제1 영역과 제3 바디(420c)의 제2 개구에 의해 제2 캐비티(412)이 정의될 수 있다. 제2 캐비티(412)에 의해 노출되는 제2 바디(420b)의 제1 영역은 제2 바닥면(423)일 수 있다.
제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)은 제1 캐비티(411)에 접하고 제2 캐비티(412)에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)은 제1 캐비티(411)에 인접하여 제1 캐비티(411)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제3 바디(420c)는 제2 캐비티(412)와 접하는 제2 측면(424)을 가질 수 있다. 제3 바디(420c)와 제2 바디(420b) 사이에는 제3 바디(420c)의 두께(T33)만큼의 단차(이하, 제2 단차라 함)가 형성될 수 있다. 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 제3 바디(420c)의 상면 사이에 위치되는 제2 측면(424)에 의해 제2 단차가 형성될 수 있다.
제2 캐비티(412)는 제1 캐비티(411)와 연통될 수 있다. 제2 캐비티(412)의 사이즈는 제1 캐비티(411)의 사이즈보다 클 수 있다.
위에서 보았을 때, 제1 캐비티(411)는 사각 형상을 가지고, 제2 캐비티(412)은 원 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 위에서 보았을 때, 제2 바디(420b)의 제1 개구는 사각 형상을 가지며, 제3 바디(420c)의 제2 개구는 원 형상을 가질 수 있다. 위에서 보았을 때, 제1 바디(420a)이 제1 바닥면(421)은 사각 형상을 가지고, 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)은 원 형상을 가질 수 있다.
정리하면, 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421), 제2 바디(420b)의 제1 개구 및 제1 캐비티(411)은 서로 동일한 사각 형상을 가질 수 있다. 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423), 제3 바디(420c)의 제2 개구 및 제2 캐비티(412)은 서로 동일한 원 형상을 가질 수 있다.
예컨대, 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)의 중심축은 하우징(420)의 중심축과 일치할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 바디(420a)의 두께를 T11이라고 하고, 제2 바디(420b)의 두께를 T22라고 하며, 제3 바디(420c)의 두께를 T33라고 할 수 있다. 이러한 경우, 제1 내지 제3 두께(T11 내지 T33) 사이는 수학식 2로 나타내어질 수 있다.
[수학식 2]
T11≥T22≥T33
예컨대, 제3 바디(420c)의 두께(T33)는 대략 0.3mm 내지 대략 0.6mm일 수 있다. 예컨대, 제3 바디(420c)의 두께(T33)는 0.5mm일 수 있다.
제3 바디(420c)의 두께(T33)는 확산부(440)의 두께와 동일할 수 있다. 예컨대, 확산부(440)의 상면은 하우징(420)의 상면, 즉 제3 바디(420c)의 상면(425)과 수평으로 일치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 단차는 제2 바디(420b)의 두께(T22)에 의해 결정되고, 제2 단차는 제3 바디(420c)의 두께(T33)에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 제2 단차의 높이는 제1 단차의 높이와 같거나 작을 수 있다.
한편, 제2 바디(420b)의 바닥면(423)와 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)에 의해 안착부(417)가 정의될 수 있다. 안착부(417)는 나중에 설명될 확산부(440)가 고정되는 영역일 수 있다. 확산부(440)가 안착부(417)에 안착되도록 확산부(440)는 안착부(417)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 위에서 보았을 때, 확산부(440)의 외곽 테두리는 원 형상을 가질 수 있다. 확산부(440)와 하우징(420)의 고정에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.
실시예의 하우징(420)은 서로 이격된 제1 및 제2 비아홀(미도시)을 제공할 수 있다. 구체적으로, 하우징(420)의 제1 바디(420a)는 수직으로 관통되는 제1 및 제2 비아홀을 포함할 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 제1 및 제2 비아홀에 제1 및 제2 연결배선(485, 486)이 배치될 수 있다.
제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400B)는 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)를 포함할 수 있다.
제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 하우징(420)에 배치될 수 있다. 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극부(481)와 제2 전극부(482)는 이격될 수 있다.
제1 전극부(481)는 표면발광레이저 소자(401)이 배치되어야 하므로, 제1 전극부(481)의 사이즈는 제2 전극부(482)의 사이즈보다 클 수 있다.
예컨대, 제1 전극부(481)는 표면발광레이저 소자(401)의 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 제2 전극부(482)는 와이어(491)를 통해 표면발광레이저 소자(401)의 제2 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
와이어(491)가 표면발광레이저 소자(401)과 제2 전극부(482) 사엥 연결될 때, 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)으로부터 와이어(491)의 제일 높은 지점은 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)보다 낮게 위치될 수 있다. 와이어(491)가 이와 같이 위치될 때, 확산부(440)가 안착부(417)에 안착되더라도 와이어(491)가 확산부(440)의 하면과 접촉되지 않아, 확산부(440)와 와이어(491)의 접촉으로 인한 불량이 방지될 수 있다. 이러한 불량으로 예컨대 와이어(491)의 단선이나 와이어(491)의 발열이 확산부(440)으로 전달되어 확산부(440)를 변형시키는 것 등이 있을 수 있다.
제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400B)는 표면발광레이저 소자(401)를 제공할 수 있다.
표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481)과 제2 전극부(482) 중 하나의 전극부 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481) 상에 배치될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 제1 전극부(481)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 전극부(481)의 사이즈는 표면발광레이저 소자(401)의 사이즈보다 클 수 있다. 예컨대, 표면발광레이저 소자(401)는 위에서 보았을 때 사각형을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 표면발광레이저 소자(401)의 세로폭과 가로폭은 서로 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
표면발광레이저 소자(401)는 각각 레이저빔을 방출하는 복수의 에미터(도 4의 E1, E2, E3)를 포함하는 발광부(도 21의 E)와 와이어(491)를 이용하여 제2 전극부(482)에 전기적으로 연결되기 위한 패드전극(280)이 배치되는 패드부(도 21의 P)를 포함할 수 있다.
제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400B)는 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)를 제공할 수 있다.
제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 하우징(420) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 본딩부와 제2 본딩부는 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도면에서는 제1 본딩부와 제2 본딩부가 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
다른 예로서, 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면에 서로 이격된 제1 및 제2 리세스가 형성되고, 제1 리세스에 제1 본딩부(483)이 배치되고, 제2 리세스에 제2 본딩부(485)가 배치될 수 있다 이러한 경우, 제1 리세스에 배치된 제1 본딩부의 하면 및 제2 리세스에 배치된 제2 본딩부의 하면은 하우징(420)의 제1 바디(420a)의 하면과 수평으로 일치할 수 있다.
예로서, 제1 본딩부(483)의 하면과 제2 본딩부(484)의 하면 각각은 회로기판(미도시)의 신호라인(미도시)에 면 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 하우징(420)은 제1 기판으로 지칭되고, 회로기판은 제2 기판으로 지칭될 수 있다.
제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 하우징(420) 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 본딩부(483)와 제2 본딩부(484)는 아래에서 보았을 때 원 형상의 패드를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 본딩부(483)는 제1 전극(481)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 본딩부(483)는 제1 연결배선(485)을 통하여 제1 전극(481)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결배선(485)은 예로서, 하우징(420)에 제공된 제1 비아홀에 배치될 수 있다. 제1 본딩부(483)와 제1 연결배선(485)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
제2 본딩부(484)는 제2 전극(482)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 본딩부(484)는 제2 연결배선(486)을 통하여 제2 전극(482)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결배선(486)은 예로서, 하우징(420)에 제공된 제2 비아홀에 배치될 수 있다. 제2 본딩부(484)와 제2 연결배선(486)은 동일 금속 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 연결배선(485)과 제2 연결배선(486)은 텅스텐(W)을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 텅스텐(W)이 1000℃ 이상의 고온에서 녹여진 후 제1 및 제2 비아홀에 주입된 후 경화되어, 제1 연결배선(485)와 제2 연결배선(486)이 형성될 수 있다. 텅스텐(W)의 일부가 하우징(420)하부에서 경화되어 제1 및 제2 본딩부(483, 484)로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
실시예에 의하면, 회로기판(미도시)을 통하여 표면발광레이저 소자(401)에 구동 전원이 제공될 수 있게 된다.
제8 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400B)는 확산부(440)를 제공할 수 있다.
확산부(440)는 표면발광레이저 소자(401) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 확산부(440)는 하우징(420)의 안착부(417) 상에 배치될 수 있다.
확산부(440)는 하우징(420)의 안착부(417)에 단단하게 체결되어 이탈되지 않을 수 있다.
확산부(440)를 하우징(420)의 안착부(417)에 단단하게 체결하기 위해 다양한 특징이 제시될 수 있다.
제8 실시예에 따르면, 안착부(417)에 제1 패턴(407)이 형성되고, 확산부(440)에 안착부(417)의 제1 패턴(407)의 형상에 대응되는 제2 패턴(443)이 형성될 수 있다. 제1 패턴(407)은 안착부(417)의 내측면, 즉 하우징(420)의 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)을 따라 형성될 수 있다. 제2 패턴(443)은 확산부(440)의 외측면을 따라 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 패턴(407)과 제2 패턴(443) 각각은 일 방향을 따라 형성되는 복수의 나사산일 수 있다. 예컨대, 제1 패턴(407)의 나사산은 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)의 상측에서 하측으로 시계 방향을 따라 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 패턴(443)의 나사산은 확산부(440)의 외측면의 상측에서 하측으로 시계 방향을 따라 형성될 수 있다. 나사산은 골(trough)과 골 사이의 영역을 의미할 수 있다. 따라서, 제1 패턴(407)과 제2 패턴(443)은 골과 산이 교대로 배치된 형상을 가질 수 있다.
제1 패턴(407)은 안착부(417), 하우징(420)의 제3 바디(420c)와 일체로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제2 패턴(443)은 확산부(440)와 일체로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 패턴(407)의 나사산은 수직 방향을 따라 음각영역과 양각영역이 교대로 배치될 수 있다. 제2 패턴(443)의 나사산은 수직 방향을 따라 음각영역과 양각영역이 교대로 배치될 수 있다. 제2 패턴(443)의 나사산의 음각영역은 제1 패턴(407)의 나사산의 양각영역에 대응될 수 있다. 제2 패턴(443)의 나사산의 양각영역은 제1 패턴(407)의 나사산의 음각영역에 대응될 수 있다.
따라서, 확산부(440)의 하측의 나사산이 안착부(417)의 상측의 나사산에 끼워진 후, 확산부(440)가 시계 방향으로 회전되거나 안착부(417)가 반시계 방향으로 회전됨에 따라 확산부(440)의 하측의 나사산이 안착부(417)의 상측의 나사산과 맞물리어 회전되고 확산부(440)가 점진적으로 하부 방향을 이동되어, 확산부(440)가 안착부(417)에 단단하게 체결될 수 있다. 확산부(440)의 나사산과 안착부(417)의 나사산이 서로 맞물리도록 체결됨으로써, 확산부(440)이 탈착되지 않게 되어, 확산부(440)의 탈착으로 인해 노출되는 표면발광레이저 소자(401)의 레이저빔에 의한 사용자의 눈 손상이 방지될 수 있다.
확산부(440)의 회전은 확산부(440)의 하측이 안착부(417)의 바닥면, 즉 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)에 접할 때 멈춰질 수 있다. 따라서, 확산부(440)가 안착부(417)에 완전하게 체결되는 경우, 확산부(440)의 하면이 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 접촉될 수 있다.
안착부(417)의 측면, 즉 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)은 경사면을 가질 수 있다. 예컨대, 안착부(417)의 경사면은 하우징(420)의 바닥면, 즉 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)에 대해 대략 100° 내지 120°의 각도로 경사질 수 있다. 안착부(417)의 경사면은 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)에 20°일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 안착부(417)의 상측에서의 직경(D1)은 안착부(417)의 하측에서의 직경(D2)보다 클 수 있다.
안착부(417)가 경사짐에 따라 확산부(440)의 외측면 또한 안착부(417)의 경사면에 대응되어 경사질 수 있다. 확산부(440)의 경사면은 확산부(440)의 상면에 대해 대략 10° 내지 30°의 각도로 경사질 수 있다. 확산부(440)의 경사면은 확산부(440)의 상면에 대해 20°일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 확산부(440)의 상측에서의 직경(D1)은 확산부(440)의 하측에서의 직경(D2)보다 클 수 있다. 안착부(417)의 상측의 직경은 확산부(440)의 상측의 직경(D1)과 동일할 수 있다. 안착부(417)의 하측의 직경은 확산부(440)의 하측의 직경(D2)과 동일할 수 있다.
다른 예로서, 안착부(417)의 측면(424)과 확산부(440)의 측면 각각은 하우징(420)의 바닥면에 수직인 수직면을 가질 수도 있다.
확산부(440)가 안착부(417)에 체결되기 위해 확산부(440)가 하우징(420)의 제2 캐비티(412) 내로 이동될 수 있다. 확산부(440)의 하측의 직경(D2)은 안착부(417)의 상측의 직경보다 작으므로, 확산부(440)의 하측의 외측면이 안착부(417)의 내측면(424)과 접촉되지 않는다. 확산부(440)의 하측이 안착부(417)의 중간 영역으로 이동되는 경우, 확산부(440)의 하측의 측면에 형성된 나사산이 안착부(417)의 내측면(424)에 형성된 나사산에 접촉될 수 있다. 이때부터 확산부(440)가 시계 방향을 따라 회전되거나 안착부(417)가 반시계 방향으로 회전됨으로써, 확산부(440)의 하측이 안착부(417)의 나사산을 타고 하부 방향으로 이동될 수 있다. 확산부(440)의 하측이 예컨대, 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 접촉됨으로써, 확산부(440)가 안착부(417)에 끼움 체결될 수 있다.
제8 실시예에 따르면, 확산부(440)와 안착부(417)가 나사산을 이용하여 끼움 체결되어, 확산부(440)가 안착부(417)에 단단하게 고정되므로, 확산부(440)의 이탈이 방지되어 제품에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
제8 실시예에 따르면, 안착부(417)에 확산부(440)에 체결될 때 회전된 방향에 반대 방향으로 회전되어 확산부(440)가 안착부(417)로부터 용이하게 분리될 수 있어, 확산부(440)의 불량 등이 발생되는 경우 확산부(440)의 교체가 용이하다.
한편, 확산부(440)는 표면발광레이저 소자(401)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 확산부(440)는 하우징(420)의 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)에 의해 지지될 수 있다.
확산부(440)는 표면발광레이저 소자(401)로부터 발광된 레이저빔의 발산각(divergence angle)을 확장시킬 수 있다.
확산부(440)는 무반사(anti-reflective)층을 포함할 수 있다. 예로서, 확산부(440)는 확산부(440)의 상면에 배치된 무반사층을 포함할 수 있다. 무반사층은 확산부(440)와 별개로 형성될 수 있다.
무반사층은 예로서 무반사 코팅 필름을 포함할 수 있다. 이러한 무반사 코팅 필름이 확산부(440)의 상면에 부착될 수 있다. 무반사층은 확산부(440)의 표면에 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 등을 통하여 형성될 수도 있다. 예로서, 무반사층은 TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O3, ZrO2, MgF2를 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
확산부(440)는 플레이트(441)와 플레이트(441)의 하부에 배치된 복수의 제3 패턴(445)을 포함할 수 있다.
일 예로, 제3 패턴(445)은 플레이트(441)와 상이한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 플레이트(441)는 수지 재질을 포함하고, 제3 패턴(445)는 유리 재질을 포함할 수 있다.
다른 예로, 제3 패턴(445)는 플레이트(441)와 일체로 형성될 수 있다.
제3 패턴(445)은 하부 방향, 즉 표면발광레이저 소자(401)의 방향을 향해 돌출된 돌기(protrusions)를 포함할 수 있다. 인접하는 제3 패턴(445)은 서로 접촉되거나 이격될 수 있다. 제3 패턴(445) 각각은 랜덤한 형상을 가질 수 있다.
(제9 실시예)
도 26은 제9 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
제9 실시예는 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이에 배치되는 접착부재(450)를 제외하고 제8 실시예와 동일하다. 제9 실시예에서 제8 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 생략된 개시 내용은 제8 실시예(도 1 내지 도 25)로부터 용이하게 이해될 수 있다. 도면에 미처 도시되지 않은 구성 요소는 도 1 내지 도 25에 도시된 도면에 도시된 도면 부호와 동일하다.
도 26을 참조하면, 제9 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400C)는 하우징(420), 제1 및 제2 전극부(481, 482), 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)를 포함할 수 있다.
하우징(420)의 상측, 즉 제3 바디(420c)에는 확산부(440)가 안착될 수 있는 안착부(417)가 형성될 수 있다.
제1 및 제2 전극부(481, 482)는 하우징(420)의 바닥면, 즉 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421) 상에 배치될 수 있다. 표면발광레이저 소자(401)는 제1 및 제2 전극부(481, 482) 중 하나의 전극부 상에 배치될 수 있다.
하우징(420)의 안착부(417)는 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)으로부터 제1 단자를 갖는 위치에 형성될 수 있다. 하우징(420)의 안착부(417)는 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)으로로부터 일정 높이의 단차를 가질 수 있다. 하우징(420)의 안착부(417)는 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)으로부터 일정 높이에 위치되는 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)을 포함할 수 있다. 제2 바디(420b)는 제1 개구를 가지고 제1 바디(420a) 상에 배치되고, 제3 바디(420c)는 제1 개구의 직경보다 큰 직경의 제2 개구를 가지고 제2 바디(420b) 상에 배치될 수 있다.
따라서, 제1 캐비티(411)가 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)과 제2 바디(420b)의 제1 개구에 의해 형성되고, 제2 캐비티(412)가 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 제3 바디(420c)의 제2 개구에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 전극부(481) 및 제2 전극부(482) 그리고 표면발광레이저 소자(401)는 하우징(420)의 제1 캐비티(411)에 배치될 수 있다.
제9 실시예에 따르면, 확산부(440)의 직경은 하우징(420)의 안착부(417)의 직경보다 작을 수 있다. 예컨대, 하우징(420)의 안착부(417)의 직경과 확산부(440)의 직경 사이의 차이는 대략 50nm 내지 대략 300nm일 수 있다. 이러한 경우, 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이에 하우징(420)의 안착부(417)의 직경과 확산부(440)의 직경 사이의 차이만큼의 갭이 존재할 수 있다.
이러한 갭이 존재하더라도, 확산부(440)가 하우징(420)의 안착부(417)에 위치될 때, 확산부(440)의 제1 패턴(407)과 하우징(420)의 안착부(417)의 제2 패턴(443)은 서로 끼움 체결될 수 있다.
제9 실시예에 따르면, 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이에 접착부재(450)가 배치될 수 있다. 접착부재(450)로는 접착력, 내습성, 절연성, 지지 강도가 우수한 재질이 사용될 수 있다. 예로서, 접착부재(450)는 유기물을 포함할 수 있다. 접착부재(450)는 에폭시 계열의 레진을 포함할 수 있다. 또한, 접착부재(450)는 실리콘계 레진을 포함할 수 있다.
예컨대, 먼저 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)에 접착페이스트가 코팅될 수 있다. 이어서, 확산부(440) 및/또는 하우징(420)이 회전되어, 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)에 맞물리게 된다. 확산부(440)의 하측이 하우징(420)의 안착부(417)의 바닥면, 즉 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)에 접촉될 때까지 확산부(440) 및/또는 하우징(420)이 회전될 수 있다. 이어서, 접착페이스트가 경화되어 접착부재(450)가 되고, 이러한 접착부재(450)가 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이에 배치될 수 있다.
제9 실시예에 따르면, 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이에 배치된 접착부재(450)에 의해 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 더욱 더 단단하게 체결되어, 확산부(440)의 탈착이 원천적으로 차단될 수 있다.
한편, 확산부(440)의 직경이 하우징(420)의 안착부(417)의 직경과 동일한 경우, 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)에 너무 강하게 접촉되게 되어, 확산부(440)나 하우징(420)의 안착부(417)의 회전이 어려워 끼움 체결되지 않을 수 있다.
제9 실시예에 따르면, 확산부(440)의 직경을 하우징(420)의 안착부(417)의 직경보다 작게 하여, 확산부(440)의 외측면과 하우징(420)의 안착부(417)의 내측면(424) 사이에 일정 갭이 형성되도록 하고 이러한 갭에 접착부재(450)가 배치됨으로써, 확산부(440)가 하우징(420)의 안착부(417)에 보다 용이하게 끼움 체결될 뿐만 아니라 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443) 사이의 끼움 체결뿐만 아니라 접착부재(450)에 의한 확산부(440)와 하우징(420)의 안착부(417)의 접착에 의해 확산부(440)의 탈착이 원천적으로 차단되어 제품에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 다른 실시예로서, 제9 실시예와 제5 실시예가 결합될 수도 있다. 즉, 하우징(420)의 안착부(417)의 제2 측면(424)과 확산부(440)의 측면 사이에 제1 접착부재(450)가 배치되고, 하우징(420)의 안착부(417)의 바닥면과 확산부(440)의 하면 사이에 제2 접착부재(455)가 배치될 수도 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 접착부재(455)에 의해 확산부(440)의 하면뿐만 아니라 확산부(440)의 측면이 안착부(417)에 접착되므로, 확산부(440)의 탈착이 불가능해질 수 있다.
또 다른 실시예로서, 제9 실시예와 제5 실시예가 결합되되, 제9 실시예에서 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 생략될 수 있다. 이와 같이, 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 없더라도, 제1 접착부재(450)와 제2 접착부재(455)에 의해 확산부(440)의 하면뿐만 아니라 확산부(440)의 측면이 안착부(417)에 접착되므로, 확산부(440)의 탈착이 방지될 수 있다.
(제10 실시예)
도 27은 제10 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
제10 실시예는 하우징(420)의 안착부(417)의 바닥면과 확산부(440)의 하면 사이에 배치되는 접착부재(455)를 제외하고 제6 및 제10 실시예와 동일하다. 제10 실시예에서 제6 및 제10 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 생략된 개시 내용은 제6 및 제10 실시예(도 1 내지 도 26)로부터 용이하게 이해될 수 있다. 도면에 미처 도시되지 않은 구성 요소는 도 1 내지 도 26에 도시된 도면에 도시된 도면 부호와 동일하다.
도 27을 참조하면, 제10 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400D)는 하우징(420), 제1 및 제2 전극부(481, 482), 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)를 포함할 수 있다.
하우징(420)의 상측, 즉 제3 바디(420c)에는 확산부(440)가 안착될 수 있는 안착부(417)가 형성될 수 있다.
예컨대, 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 서로 맞물리어 끼움 체결될 수 있다.
제10 실시예에 따르면, 확산부(440)의 하면과 하우징(420)의 안착부(417)의 바닥면, 즉 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423) 사이에 접착부재(455)가 배치될 수 있다. 접착부재(455)로는 접착력, 내습성, 절연성, 지지 강도가 우수한 재질이 사용될 수 있다. 예로서, 접착부재(455)는 유기물을 포함할 수 있다. 접착부재(455)는 에폭시 계열의 레진을 포함할 수 있다. 또한, 접착부재(455)는 실리콘계 레진을 포함할 수 있다.
접착부재(455)는 제9 실시예의 접착부재(450)의 재질과 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
접착부재(455)는 확산부(440)의 하측에 구비된 제3 패턴(445)과 접촉될 수 있다. 확산부(440)의 제3 패턴(445)의 볼록한 형상으로 인해, 확산부(440)의 보다 넓은 면적에 접착부재(455)가 접촉되므로, 접착부재(455)에 의해 확산부(440)가 보다 단단하게 하우징(420)의 안착부(417)에 고정될 수 있다.
다른 실시예로서, 확산부(440)의 하측의 가장자리에 제3 패턴(445)이 구비되지 않는 경우, 접착부재(455)는 확산부(440)의 하면과 접촉될 수 있다.
다른 실시예로서, 도시되지 않았지만 접착부재(455)는 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)의 폭 보다 좁게 배치되어 제2 바디(420b)의 제1 측면(422)에 접촉되지 않을 수 있으며, 표면발광레이저 소자(401)로부터 발광된 레이저빔의 발산각(divergence angle)에 영향을 주지 않을 수 있다.
(제11 실시예)
도 28은 제11 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지를 도시한 단면도이다.
제11 실시예는 확산부(440)의 상면이 하우징(420)의 상면(425)보다 낮게 위치되는 것을 제외하고 제6 내지 제105 실시예와 동일하다. 제11 실시예에서 제6 내지 제10 실시예와 동일한 기능, 형상 및/또는 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 생략된 개시 내용은 제6 내지 제10 실시예(도 1 내지 도 27)로부터 용이하게 이해될 수 있다. 도면에 미처 도시되지 않은 구성 요소는 도 1 내지 도 27에 도시된 도면에 도시된 도면 부호와 동일하다.
도 28을 참조하면, 제11 실시예에 따른 표면발광레이저 패키지(400E)는 하우징(420), 제1 및 제2 전극부(481, 482), 표면발광레이저 소자(401) 및 확산부(440)를 포함할 수 있다.
하우징(420)은 제1 바디(420a), 제2 바디(420b) 및 제3 바디(420c)를 포함할 수 있다. 제1 바디(420a)의 제1 바닥면(421)과 제2 바디(420b)의 제1 개구에 의해 제1 캐비티(411)가 형성될 수 있다. 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 제3 바디(420c)의 제2 개구에 의해 제2 캐비티(412)가 형성될 수 있다. 제2 개구의 직경은 제1 개구의 직경보다 클 수 있다. 제2 개구의 직경과 제1 개구의 직경 차이에 따라 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)의 면적이 달라질 수 있다.
하우징(420)의 상측, 즉 제3 바디(420c)에는 확산부(440)가 안착될 수 있는 안착부(417)가 형성될 수 있다.
하우징(420)의 안착부(417)는 하우징(420)의 상측에 위치될 수 있다. 하우징(420)의 안착부(417)는 제2 캐비티(412)를 둘러쌀 수 있다. 하우징(420)의 안착부(417)는 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 제3 바디(420c)의 제2 측면(424)을 가질 수 있다. 안착부(417)의 내측면(424)에 제1 패턴(407)이 형성될 수 있다. 예컨대, 하우징(420)의 안착부(417)의 제1 패턴(407)과 확산부(440)의 제2 패턴(443)이 서로 맞물리어 끼움 체결될 수 있다.
안착부(417)의 두께는 제3 바디(420c)의 두께(T33)와 동일할 수 있다. 이러한 경우, 확산부(440)의 두께(Td)는 안착부(417)의 두께(T33)보다 작을 수 있다. 따라서, 확산부(440)의 하면이 안착부(417)의 바닥면, 즉 제2 바디(420b)의 제2 바닥면(423)과 접촉되도록 위치될 때, 확산부(440)의 상면은 하우징(420)의 상면, 즉 제3 바디(420c)의 상면(425)보다 낮게 위치될 수 있다.
예컨대, 확산부(440)의 상면이 하우징(420)의 상면(425)보다 낮게 위치되는 깊이(d)는 확산부(440)의 두께(Td)의 3% 내지 10%일 수 있다. 예컨대, 확산부(440)의 상면이 하우징(420)의 상면(425)보다 낮게 위치되는 깊이(d)는 하우징(420)의 제3 바디(420c)의 두께(T33)의 대략 3% 내지 대략 10%일 수 있다. 예컨대, 확산부(440)의 두께(Td)가 500㎛인 경우, 깊이(d)는 15㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
제11 실시예에 따르면, 확산부(440)의 상면은 하우징(420)의 상면(425)보다 낮게 위치되므로, 하우징(420)의 상면(425)에 의해 확산부(440)의 상면이 보호되어 하우징(420)의 상면(425)에 생길 수 있는 스크래치와 같은 불량이 차단될 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만 확산부(440)의 상면의 외측부와 깊이(d)에 의해 노출된 안착부(415) 사이에는 접착부재가 배치될 수 있으며, 접착부재에 의해 확산부(440)의 탈착이 불가능해질 수 있다.
(플립칩형 표면발광레이저소자)
도 29은 실시예에 따른 표면발광 레이저소자의 다른 단면도이다.
제1 내지 제11 실시예에 따른 표면발광레이저 소자가 도 29에 도시된 플립칩형 표면발광레이저소자에 적용될 수 있다.
제1 내지 제11 실시예에 따른 표면발광 레이저소자는 수직형 외에 도 29와 같이 제1 전극(215)과 제2 전극(282)이 동일 방향을 향하는 플립칩형일 수 있다.
예를 들어, 도 29에 도시된 플립칩형 표면발광레이저소자는 제1 전극부(215, 217), 기판(210), 제1 반사층(220), 활성영역(230), 애퍼처 영역(240), 제2 반사층(250), 제2 전극부(280, 282), 제1 패시베이션층(271), 제2 패시베이션층(272), 비반사층(290) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때 제2 반사층(250)의 반사율이 제1 반사층(220)의 반사율 보다 높게 설계될 수 있다.
이때 제1 전극부(215, 217)는 제1 전극(215)과 제1 패드전극(217)을 포함할 수 있으며, 소정의 메사 공정을 통해 노출된 제1 반사층(220) 상에 제1 전극(215)이 전기적으로 연결되며, 제1 전극(215)에 제1 패드전극(217)이 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극부(215, 217)은 도전성 재료로 이루어질 수 있고, 예를 들면 금속일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(215)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 제1 전극(215)와 제1 패드전극(217)은 서로 동일한 금속 또는 상이한 금속을 포함할 수 있다.
제1 반사층(220)이 n형 반사층인 경우, 제1 전극(215)은 n형 반사층에 대한 전극일 수 있다.
제2 전극부(280, 282)는 제2 전극(282)과 제2 패드전극(280)을 포함할 수 있으며, 제2 반사층(250) 상에 제2 전극(282)이 전기적으로 연결되며, 제2 전극(282)에 제2 패드전극(280)이 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 반사층(250)이 p형 반사층인 경우, 제2 전극(282)은 p형 전극일 수 있다.
상술한 실시예에 따른 제2 전극(도 24 참조)은 플립칩형 표면발광레이저 소자의 제2 전극(282)에 동일하게 적용될 수 있다.
제1 절연층(271)과 제2 절연층(272)은 절연성 재질로 이루어질 수 있고, 예를 들면 질화물 또는 산화물로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리이미드(Polymide), 실리카(SiO2), 또는 질화 실리콘(Si3N4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예는 신뢰성이 높은 전극구조를 구비한 표면발광 레이저소자를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 출사 빔의 빔 패턴(beam pattern)이 분열 또는 출사 빔의 발산각(divergence angle of beams)이 증가되는 광학적 문제를 해결할 수 있는 표면발광 레이저소자를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 오믹특성을 개선할 수 있는 표면발광 레이저소자를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이상에서 제1 내지 제11 실시예는 서로 간에 구성 요소가 추가되거나 삭제되며 또한 결합될 수 있는 다양한 변형 실시예가 가능하다. 예컨대, 제1 실시예의 기판(도 1의 110)이 하우징(120)으로 대체될 수 있다. 예컨대, 제5 실시예의 하우징(320)의 하우징(320)의 하측 대신에 제1 실시예의 기판(도 1의 110)이 채용될 수 있다.
(이동 단말기)
도 30는 실시예에 따른 표면발광레이저 소자가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
제1 내지 제11 실시예에 따른 수직형 표면발광레이저 소자와 도 29에 도시된 플립형 표면발광레이저 소자는 도 30에 도시된 이동 단말기에 적용될 수 있다.
도 30에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(4500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1520), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다. 여기서, 자동 초점 장치(1510)는 발광층으로서 앞서 설명된 제1 내지 제11 실시예에 따른 표면발광레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
카메라 모듈(1520)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 카메라 모듈(1520)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 자동 초점 장치(1510)는 카메라 모듈(1520)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 자동 초점 장치(1510)는 앞서 기술된 실시예의 표면발광레이저 소자를 포함하는 발광층과, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
실시예는 반도체 발광 소자가 응용될 수 있는 전자기기에 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 표면발광레이저 패키지 소자;
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 표면발광레이저 패키지 소자를 둘러싸고 단차를 갖는 하우징;
    상기 하우징의 상기 단차에 배치되는 확산부;
    상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되는 도전라인;
    상기 단차의 일측에 형성되는 연결홀; 및
    상기 연결홀에 배치되어 상기 도전라인과 전기적으로 연결되는 연결배선;을 포함하고,
    상기 도전라인은,
    상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되는 적어도 둘 이상의 연결패드; 및
    상기 확산부와 상기 표면발광레이저 패키지 사이 및 상기 확산부와 상기 단차 사이에 배치되며, 상기 연결패드의 폭보다 작은 폭을 갖고 상기 연결패드에 전기적으로 연결되는 적어도 둘 이상의 연결라인을 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결홀은 복수의 연결홀을 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전라인은,
    상기 확산부의 하부에 라인 형태로 배치되는 표면발광레이저 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 연결패드는,
    상기 표면발광레이저 패키지 소자의 일측과 중첩되는 제1 연결패드; 및
    상기 하우징의 상기 단차의 일측과 중첩되는 제2 연결패드를 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결라인 각각의 폭은 상기 연결패드 각각의 폭의 3% 내지 10%인 표면발광레이저 패키지.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 연결패드는,
    상기 표면발광레이저 패키지 소자의 타측과 중첩되는 제3 연결패드; 및
    상기 하우징의 상기 단차의 타측과 중첩되는 제4 연결패드를 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 범프는,
    상기 제3 연결패드와 상기 표면발광레이저 패키지 소자의 타측 사이에 배치되는 복수의 제3 범프; 및
    상기 제4 연결패드와 상기 단차의 타측 사이에 배치되는 복수의 제2 범프를 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  8. 제1 패턴을 갖는 안착부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징에 배치되는 표면발광레이저 소자; 및
    상기 하우징의 상기 안착부에 배치되며, 상기 제1 패턴의 형상에 대응되는 형상인 제2 패턴을 갖는 확산부;
    를 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징은 단차가 형성된 캐비티를 가지고,
    상기 캐비티는
    제1 바닥면; 및
    상기 단차에 의해 상기 제1 바닥면 보다 높게 배치된 제2 바닥면;을 포함하고,
    상기 표면발광레이저 소자는 상기 제1 바닥면 상에 배치되며,
    상기 안착부는,
    상기 제1 바닥면으로부터 단차를 갖는 제2 바닥면과 측면을 갖는 표면발광레이저 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 상기 상기 안착부의 상기 측면을 따라 배치되고,
    상기 제2 패턴은 상기 확산부의 측면을 따라 배치되고,
    상기 안착부의 상기 측면은 제1 경사면을 가지며,
    상기 확산부의 측면은 상기 안착부의 상기 제1 경사면에 대응되는 제2 경사면을 가지며,
    상기 경사면은 상기 제2 바닥면에 대해 100° 내지 120°의 각도를 갖는 표면발광레이저 패키지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 바닥면은 사각 형상을 가지며,
    상기 제2 바닥면은 원 형상을 갖는 표면발광레이저 패키지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 안착부의 상기 제1 패턴과 상기 확산부의 상기 제2 패턴 사이에 배치된 제1 접착부재;
    를 더 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 안착부의 상기 제2 바닥면과 상기 확산부의 하면 사이에 배치되는 제2 접착부재;
    를 더 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 캐비티 내에 배치되는 제1 본딩부;
    상기 캐비티 내에 배치되는 제2 본딩부; 및
    상기 표면발광레이저 소자와 상기 제2 본딩부를 전기적으로 연결시키는 복수의 도트전극;를 포함하고,
    상기 제1 본딩부는 상기 제1 바닥면 상에 배치되며,
    상기 제2 본딩부는 상기 제2 바닥면 상에 배치되고,
    상기 표면발광레이저 소자는 상기 제1 본딩부 상에 배치되며,
    을 포함하는 표면발광레이저 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 바닥면의 일측과 상기 하우징의 중심축 간의 거리는 상기 제1 바닥면의 타측과 상기 하우징의 중심축 간의 거리보다 큰 표면발광레이저 패키지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 표면발광레이저 소자는,
    복수의 에미터를 포함하는 발광부와 상기 제2 전극부와 인접하여 배치되고 상기 도트전극과 전기적으로 연결되기 위한 패드부를 포함하고,
    상기 발광부의 중심축은 상기 하우징의 중심축과 일치하는 표면발광레이저 패키지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 도트전극은,
    상기 표면발광레이저 소자의 상기 패드부와 수직으로 중첩되는 제1 영역과, 상기 제2 전극부와 수직으로 중첩되는 제2 영역을 갖는 표면발광레이저 패키지.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제1 바닥면과 상기 제2 바닥면 사이에 위치되는 제1 측면을 가지고,
    상기 제1 전극부의 일측 끝단은 상기 제1 측면으로부터 이격되는 표면발광레이저 패키지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 전극부의 일측 끝단과 상기 제1 측면 사이의 이격 거리는 0.05mm 내지 0.2mm인 표면발광레이저 패키지.
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