KR101461673B1 - 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 있는 탄화수소 오염원을 자외선 오존 세정 공정을 통해 제거한 후, 외부 오염원에 노출되지 않는 상태에서 캡 실링 웰더로 이송하여 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위한 캡 웰딩(Cap Welding) 공정을 비활성 가스 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거함으로써, 반도체 레이저 다이오드의 광학 특성을 향상시킬 수 있으며, 특히 종래에 문제되던 소자의 신뢰성을 개선할 수 있다.
반도체 레이저 다이오드, 자외선 오존 세정, 벽개면, 탄화수소, 오염

Description

반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법{ Semiconductor laser diode package system and packaging Method of the same }
본 발명은 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거하여 소자의 광 특성 및 신뢰성을 개선하는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 레이저 다이오드는 광의 주파수 폭이 좁고 지향성이 첨예하다는 이유로 광 통신, 다중 통신, 우주 통신과 같은 곳에서 실용화되어 가고 있으며, 아울러 고속 레이저 프린터나 컴팩트 디스크 플레이어(Compact Disk Player : CDP) 및 컴팩트 디스크 재생/기록 장치와 같은 광 저장 장치 등에서 폭 넓게 사용되고 있다.
특히, 질화물계 반도체 레이저 다이오드는 천이 방식이 레이저 발진 확률이 높은 직접 천이형이고, 넓은 밴드 갭 에너지에 의해 자외선 영역에서 녹색영역으로 이어지는 단파장의 발진 파장을 제공하기 때문에 광 저장 장치의 광원용으로 주목 받고 있다.
광 저장 장치의 광원용으로 사용되는 반도체 레이저 다이오드는 단일 모드 및 고출력 특성을 만족시켜야 하며, 이를 위해 리지 웨이브 가이드(Ridge Waveguide)를 구비하여 주입되는 전류를 제한함으로써, 임계 전류를 낮추고 단일 모드만이 이득을 가지도록 하고 있다.
일반적인 질화물계 반도체 레이저 다이오드는 사파이어 기판 상부에 레이저광을 방출하는 활성층을 포함하는 에피층이 형성되어 있고, 상기 에피층 상부에 리지(Ridge)가 형성되어 있고, 상기 리지의 상부에는 p-전극이 형성되어 있으며, 상기 에피층의 일부분이 메사(Mesa) 식각되어 노출된 영역에 n-전극이 형성되어 이루어진다.
여기서, 상기 p-전극에서 리지를 통하여 전류를 주입하면, 활성층에서 정공-전자(Hole-Electron)의 재결합에 의해 광이 발생하게 되며, 활성층에서 발생된 광은 반도체 레이저 다이오드의 벽개면(Cleavage Facet)과 벽개면 사이를 왕복하면서 증폭되다가 공진 조건을 충족하면 외부로 방출하게 된다.
이때, 반도체 레이저 다이오드에는 반도체 레이저 다이오드의 프론트(Front) 벽개면으로만 레이저광이 방출되도록, 백(Back) 벽개면에는 HR(High Reflection)막을 형성하여 레이저광을 반사시키고, 프론트 벽개면에는 AR(Anti Reflection)막을 형성하여, 레이저광을 비 반사시킨다.
한편, BD(Blue-ray Disk)-RW용이나 HD-RW용의 대용량 고속 장치의 픽업(Pick Up)용으로 사용되는 레이저 다이오드의 경우, 데이터 저장 속도의 고속화에 따른 레이저 다이오드의 고출력화가 진행 중에 있다.
이러한 고출력 반도체 레이저 다이오드의 경우, 미러 벽개면(Mirror facet)에서 열화(Degradation)가 쉽게 발생하는데, 이는 벽개면에 표면 결함이 있거나 원치 않는 막 생성 등에 기인한 것으로, 특히 COD(Catastrophic Optical Damage)는 소자의 수명에 직접적인 영향을 미치게 된다.
즉, 상기 활성층으로부터 방출되는 광은 미러 벽개면의 열화로 생성된 표면 결함에 의해 벽개면에서 흡수되어 열을 발생시키는데, 그로 인해 벽개면 표면에서의 에너지 밴드 갭(Energy band gab)이 줄어들게 된다.
이처럼 벽개면 표면에서 에너지 밴드 갭이 줄어들면, 벽개면에서 더욱 더 많은 광을 흡수하게 되는데 이런 과정이 되풀이됨으로써, 벽개면 표면이 녹아버리게 되어 벽개면의 기능이 저하되는데 이런 현상을 COD(Catastrophic Optical Damage) 현상이라고 한다.
상기 COD 현상은 반도체 레이저 다이오드의 수명을 단축시키고, 소자의 신뢰성을 저하시키는 등의 문제점을 일으킨다.
반도체 레이저 다이오드에서 벽개면에 열화가 생기는 원인은, 반도체 레이저 다이오드를 제조하는 공정 중에 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 탄화수소(Hydrocarbon : CxHy) 등과 같은 오염원이 잔류하게 되기 때문이다.
즉, 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정 중 포토 레지스트를 이용한 패터닝 공정, 평탄화를 위한 왁스(Wax) 공정, 알코올을 이용한 크리닝(Cleaning) 공정 등에서 탄화수소가 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 오염원으로 존재하게 된다.
이러한 탄화수소는 장파장인 CD-RW용(780㎚)이나 DVD-RW용(650㎚) 레이저 다이오드의 경우에는 큰 문제가 되지 않는다.
그러나, 자외선(UV)에 가까운 BD-RW용 레이저 다이오드의 경우, 자외선의 광 출력에 의해 탄화수소 오염원들이 분해되어, 벽개면에 C-C 본딩(C-C Bonding)이 형성되는데, 상기 C-C 본딩에서 광을 흡수하여 광학 특성을 저하시키는 결과를 가져오게 된다.
도 1은 종래의 BD-RW용 레이저 다이오드에 있어서, 그 벽개면에 C-C 본딩(C-C Bonding)이 형성되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저 다이오드를 제조하는 과정 중에 레이저 다이오드(10)의 벽개면(즉, 광이 출력되는 면)(11)에 탄화수소(12) 등과 같은 오염원이 흡착하게 된다.
이때, 레이저 다이오드(10)가 구동되어 근 자외선을 방출하면, 근 자외선이 방출되는 벽개면(11)에 흡착된 탄화수소(12)들이 분해되어 탄소 이온(13)을 생성하게 된다.
여기서, 벽개면(11)에 흡착된 탄화수소(12)가 탄소 이온(13)으로 분해되는 반응식은 다음과 같다.
CxHy + hυ(자외선) → C + CaHb
상기 벽개면(11)에 형성되는 탄소 이온(13)은 C-C 본딩(C-C Bonding)이 되어 레이저 다이오드(10)에서 발생하는 광을 흡수하는데, 이로 인해 레이저 다이오드(10)의 광학 특성이 저하된다.
실제로, BD-RW용 레이저 다이오드의 레이징 파장은 400㎚이지만, 자연 방출(Spontaneous Emission)에 의한 광 출력의 파장은 370㎚ ~ 430㎚ 정도가 된다. 이러한 파장의 근 자외선에 장시간 노출되면 벽개면에 C-C 본딩(C-C Bonding)에 의한 탄소 성장(Carbon Growth)이 나타나 광 출력의 저하가 발생하게 된다.
도 2는 종래의 BD-RW용 레이저 다이오드의 프론트 미러(Front Mirror) 부분을 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope : SEM)으로 촬영한 사진이다.이에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드의 리지 하단의 벽개면 부근에 탄소 성장(Carbon Growth)이 발생한 것을 볼 수 있다.
본 발명의 목적은 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거하여 소자의 광 특성 및 신뢰성을 향상시키는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
이상의 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템의 바람직한 실시예는, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 있는 탄화수소 오염원을 제거하는 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 장치와, 상기 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위한 캡 웰딩(Cap Welding) 공정을 수행하는 캡 실링 웰더(Cap Sealing Welder)와, 상기 자외선 오존 세정 장치에 의해 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부 오염원에 노출되지 않는 상태에서 상기 캡 실링 웰더로 이송하는 이송 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 자외선 오존 세정 장치는 챔버 내의 온도가 30℃ ~ 120℃를 유지하도록 하는 온도 조절 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 캡 실링 웰더는, 내부가 외부로부터 밀폐된 하우징과, 상기 이송 장치로부터 이송된 반도체 레이저 다이오드를 안착 및 고정시키는 캡 로딩(Cap Loading)부와, 상기 캡 로딩부 상부에 형성되어 반도체 레이저 다이오드의 스템 상 에 캡을 웰딩시키는 아크 용접부와, 상기 하우징 내부로 비활성 가스를 주입하는 주입관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지 방법의 바람직한 실시예는, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 있는 탄화수소 오염원을 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 공정을 통해 제거하는 단계와, 상기 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부 오염원에 노출되지 않는 상태에서 캡 실링 웰더로 이송하는 단계와, 상기 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위한 캡 웰딩(Cap Welding) 공정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 자외선 오존 세정 공정은 160㎚ ~ 260㎚ 파장의 자외선을 사용하며, 30℃ ~ 120℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 캡 웰딩 공정은 비활성 가스 분위기에서 수행하며, 상기 비활성 가스는 Ar, He, N2 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거함으로써, 반도체 레이저 다이오드의 광학 특성을 향상시킬 수 있으며, 특히 종래에 문제되던 소자의 신뢰성을 개선할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 반도체 레이저 다이오드의 패키지 방법을 나타낸 순서도이다.
이에 도시된 바와 같이, 먼저 개별 반도체 레이저 다이오드 칩을 제작한다(S 100).
즉, 웨이퍼 상에 복수의 반도체 레이저 다이오드 에피층을 성장시키고 스크라이빙 공정을 수행하여 레이저 바(Bar)를 형성한 후, 또 한 번의 스크라이빙 공정을 수행하여 상기 레이저 바를 복수 개의 반도체 레이저 다이오드 칩으로 분리시킨다. 이러한 공정은 반도체 레이저 다이오드를 제조하는 데 있어 통상적인 공정이다.
여기서, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩은 자외선 파장 대의 광을 출력하는 레이저 다이오드로서, 특히 370㎚ ~ 430㎚ 파장의 광을 출력하는 레이저 다이오드인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 반도체 레이저 다이오드 칩을 스템(Stem)에 패키징한다(S 110).
즉, 상기 분리된 개별 반도체 레이저 다이오드 칩을 검사하여 양호한 반도체 레이저 다이오드 칩을 선별한 후, 선별된 반도체 레이저 다이오드 칩을 스템 상에 다이 본딩(Die Bonding) 하여 접착한다.
그리고, 반도체 레이저 다이오드의 전극과 스템의 리드를 전기적으로 연결하기 위한 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정을 수행한다.
이러한 패키징 공정 중에 반도체 레이저 다이오드의 벽개면이 오랜 시간 대기에 노출되어 탄화수소 오염원이 흡착하게 된다.
즉, 상기 분리된 개별 반도체 레이저 다이오드 칩을 선별하는 과정에서, 반도체 레이저 다이오드가 대기 중에 노출되어 탄화수소 오염원이 벽개면에 흡착하게 되고, 반도체 레이저 다이오드에서 방출된 근 자외선으로 인해 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원이 분해되어 C-C 본딩(C-C Bonding)이 형성되게 된다.
또한, 선별된 반도체 레이저 다이오드 칩을 스템의 서브 마운트 상에 다이 본딩하는 공정은, 대기에 노출된 상태에서 솔더(Solder)를 녹여 반도체 레이저 다이오드 칩을 서브 마운트 상에 접착하는 공정으로, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 탄화수소 오염원의 집진 가능성이 상당히 높다.
이어서, 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 공정을 통해 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거한다(S 120).
즉, 자외선 에너지로 오존을 광분해 하면 산소 라디칼(O)이 발생하는데, 이러한 산소 라디칼(O)이 반도체 레이저 다이오드 칩의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원과 산화 반응하여 탄화수소 오염원을 분해한다.
이 과정에서 여러 반응물들(예를 들어, CO, CO2, H2O)이 발생하게 되는데, 이러한 반응물들은 펌프에 의해 배기구를 통해 외부로 빠져나가게 된다.
여기서, 상기 자외선은 160㎚ ~ 260㎚의 파장으로 오존을 광분해 하는 것이 바람직하며, 챔버 내의 온도는 30℃ ~ 120℃로 하는 것이 바람직하다.
이는 자외선 오존 세정 장치의 챔버 내의 온도가 30℃이하가 되면, 탄화수소 오염원과 산소 라디칼(O) 사이에 화학 반응이 잘 일어나지 않게 되며, 챔버 내의 온도가 120℃이상이 되면, 반도체 레이저 다이오드 소자에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
연이어, 상기 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드 패키지를 이송 장치를 통해 캡 실링 웰더(Cap Sealing Welder)로 운반한다(S 130).
이때, 반도체 레이저 다이오드 패키지는 대기에 노출됨이 없이 캡 실링 웰더로 이송되어야 하는데, 이를 위해 이송 장치는 외부와 차단되어 있어야 한다.
즉, 반도체 레이저 다이오드가 더 이상의 오염원에 노출되지 않도록 자외선 오존 세정 장비에서 캡 실링 웰더로 이송 장치를 통해 곧바로 이송한다.
다음으로, 상기 캡 실링 웰더에서 캡 웰딩(Cap Welding) 공정을 수행한다(S 140).
즉, 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위해 캡(Cap)을 스템 상에 웰딩하여 고정하는데, 상기 캡은 반도체 레이저 다이오드의 광을 외부로 출사시키기 위해 투명창이 마련되어 있어야 한다.
이때, 상기 캡 실링 웰더는 반응성이 없는 비활성 가스(Inert Gas)(예를 들어, Ar, He, N2 등)로 충전되어 있어야 하며, 이러한 비활성 가스 분위기에서 캡 웰딩 공정이 이루어진다.
이를 위해 상기 캡 실링 웰더는 내부가 외부로부터 밀폐된 하우징과, 상기 하우징을 관통하여 비활성 가스를 하우징 내부로 주입하는 주입관을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 캡 실링 웰더는 반도체 레이저 다이오드 패키지를 안착 및 고정시킬 수 있는 기구가 설치되어 있고, 이 기구의 상부에서 캡을 스템 상에 웰딩시킬 용접부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착된 탄화수소 오염원을 제거함으로써, 반도체 레이저 다이오드의 광학 특성을 향상시킬 수 있으며, 특히 종래에 문제되던 소자의 신뢰성을 개선할 수 있다.
도 4는 본 발명의 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 공정을 통해 탄화수소 오염원이 제거되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 산소(O2) 가스에 184.9nm 파장의 자외선을 조사하면, 산소(O2)는 산소 라디칼(O)과 오존(O3)으로 광 분해되고, 상기 오존(O3)에 253.7nm 파장의 자외선을 조사하면, 오존(O3)은 산소 라디칼(O)로 광 분해된다. 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같다.
O2 + UV(184.9nm) → O3, O
O3 + UV(253.7nm) → O
이와 같이, 광 분해된 산소 라디칼(O)은 챔버 내에서 탄화 수소 오염원(50)과 산화 반응하여 탄화 수소 오염원(50)을 분해하게 된다.
즉, 상기 산소 라디칼(O)은 탄화 수소 오염원(50)의 C-C 본딩을 절단한 후, C와 결합하여 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2)를 생성한다(B).
그리고, 상기 산소 라디칼(O)은 탄화 수소 오염원(50)의 C-H 결합을 절단한 후, H와 결합하여 물(H2O)을 생성한다(C).
여기서, 자외선 오존 세정 장치의 챔버 내의 온도는 적어도 30℃이상이 되어야하며, 반도체 레이저 다이오드에 영향을 주지 않는 범위에서 높은 온도를 유지할수록 우수한 효과를 나타낸다. 바람직하게는 상기 챔버 내의 온도는 30℃ ~ 120℃로 한다.
한편, 상기 산소 라디칼(O)과 탄화 수소 오염원(50)의 산화 반응 결과 생성된 반응물(CO, CO2 , H2O)들은 배기구를 통하여 외부로 배출된다.
도 5는 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지가 캡 웰딩된 상태를 나타낸 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저 다이오드(110)가 스템(100) 상에 접합되어 있고, 스템(100) 상부에 상기 반도체 레이저 다이오드(110)를 보호하기 위한 캡(120)이 형성된다.
여기서, 상기 캡(120)은 상기 반도체 레이저 다이오드(110)에서 발생한 광을 외부로 출사하기 위한 투명 창(125)을 구비하며, 상기 캡(120)은 웰딩(Welding)에 의해 상기 스템(100) 상에 고정된다.
도 6은 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 있는 탄화수소 오염원을 제거하기 위한 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 장치(200)와, 상기 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위한 캡 웰딩 공정을 수행하는 캡 실링 웰더(Cap Sealing Welder)(210)와, 상기 반도체 레이저 다이오드가 오염원에 노출됨이 없도록 상기 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 장치(200)에서 상기 캡 실링 웰더(210)로 이송하는 이송 장치(220)로 이루어진다.
여기서, 상기 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 장치(200)는 챔버 내의 온도가 30℃ ~ 120℃를 유지하도록 하는 온도 조절 장치를 포함하여 이루어진다.
상기 캡 실링 웰더(Cap Sealing Welder)(210)는 내부가 외부로부터 밀폐된 하우징(211)과, 상기 이송 장치(220)로부터 이송된 반도체 레이저 다이오드 패키지를 안착 및 고정시키는 캡 로딩부(213)와, 상기 캡 로딩부(213) 상부에 형성되어 반도체 레이저 다이오드 패키지의 스템 상에 캡을 웰딩시키는 아크 용접부(215)와, 상기 하우징(211) 내부로 비활성 가스를 주입하는 주입관(217)을 포함하여 이루어진다.
상기 이송 장치(220)는 상기 자외선 오존 세정 장치(200)와 캡 실링 웰더(210)를 직접 연결하는 컨베이어(Conveyer)를 포함하여 이루어지며, 자외선 오존 세정 장치(200)를 통해 탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드 패키지를 외부 오염원에 노출됨이 없이 캡 실링 웰더(210)로 이송한다.
도 7은 종래의 반도체 레이저 다이오드의 광 특성과 본 발명의 반도체 레이저 다이오드의 광 특성을 비교한 그래프이다. 여기서는 여러 개의 시료를 테스트한 결과를 함께 나타내었다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 반도체 레이저 다이오드는 광 출력이 시간에 따라 변하는 폭이 크고 시료에 따라 광 출력의 차이가 많이 나는 것을 볼 수 있으나, 본 발명의 반도체 레이저 다이오드는 광 출력이 시간 및 시료에 따라 거의 일정한 것을 볼 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 BD-RW용 레이저 다이오드에 있어서, 그 벽개면에 C-C 본딩(C-C Bonding)이 형성되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래의 BD-RW용 레이저 다이오드의 프론트 미러(Front Mirror) 부분을 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope : SEM)으로 촬영한 사진.
도 3은 본 발명의 반도체 레이저 다이오드의 패키지 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 자외선 오존(Ultra Violet Ozone : UVO) 세정 공정을 통해 탄화수소 오염원이 제거되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지가 캡 웰딩된 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 종래의 반도체 레이저 다이오드의 광 특성과 본 발명의 반도체 레이저 다이오드의 광 특성을 비교한 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 스템 110 : 반도체 레이저 다이오드
120 : 캡 125 : 투명 창
200 : 자외선 오존 세정 장치 210 : 캡 실링 웰더
211 : 하우징 213 : 캡 로딩부
215 : 아크 용접부 217 : 주입관
220 : 이송 장치

Claims (14)

  1. 자외선 오존을 이용하여, 반도체 레이저 다이오드의 벽개면에 흡착되어 있는 탄화수소 오염원을 제거하는 세정 장치;
    탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부로부터 보호하기 위한 캡 웰딩 공정을 수행하는 캡 실링 웰더; 및
    탄화수소 오염원이 제거된 반도체 레이저 다이오드를 외부 오염원에 노출되지 않는 상태에서 상기 캡 실링 웰더로 이송하는 이송 장치를 포함하고, 상기 캡 실링 웰더는,
    내부가 외부로부터 밀폐된 하우징;
    상기 이송 장치로부터 이송된 반도체 레이저 다이오드를 안착 및 고정하는 캡 로딩부;
    상기 캡 로딩부 상부에 형성되어 반도체 레이저 다이오드의 스템 상에 캡을 웰딩하는 아크 용접부; 및
    상기 하우징 내부로 비활성 가스를 주입하는 주입관을 포함하는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 반도체 레이저 다이오드는 자외선(UV) 파장의 광을 출력하는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반도체 레이저 다이오드는 370㎚ ~ 430㎚ 파장의 광을 출력하는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세정 장치는 챔버 내의 온도가 30℃ ~ 120℃를 유지하도록 하는 온도 조절 장치를 포함하는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 캡 실링 웰더는 내부가 비활성 가스로 충전되어 있는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 비활성 가스는 Ar, He, N2 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지는 반도체 레이저 다이오드 패키지 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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