KR101512287B1 - 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광을 발생하는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드에서 발생한 광이 입사되도록 배치된 광섬유 부재, 상기 광섬유 부재를 수용하도록 상기 광섬유 부재의 길이 방향과 나란하게 형성된 그루브를 구비하고 폴리머를 함유하는 서브 마운트 및 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하도록 형성된 수지부를 포함하는 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법{Laser diode package and manufacturing the same}
본 발명은 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 공간 이용 효율성 및 제조 효율성이 향상된 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
레이저 다이오드 패키지는 광특성이 우수하여 광 소자 또는 광통신 모듈 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 레이저 다이오드 패키지는 크게 레이저 광을 발생하는 하나 이상의 레이저 다이오드 및 이러한 레이저 광을 전송하는 광섬유를 포함한다.
레이저 다이오드에서 발생하 광이 효율적으로 광섬유에 전달되도록, 레이저 다이오드와 광섬유는 레이저 광의 광축에 대응되도록 정렬 및 패키징해야 한다.
이 때 미세한 움직임에 의하여 광의 특성이 변하는 레이저 다이오드 및 미세한 폭을 갖는 광섬유의 특성으로 인하여 레이저 다이오드와 광섬유의 정렬 및 광섬유의 고정 작업은 정밀한 과정을 필요로한다.
예를들면 소정의 플레이트 상에 레이저 다이오드를 배치한 후, 광섬유 부재를 플레이트 상에 레이저 다이오드와 정렬한 후 플레이트와 고정하는데, 이러한 고정을 위해서 새들(saddle)과 같은 부재를 이용하고, 이 때 광섬유 부재에는 페룰(ferrule)과 같은 접속 부재가 부착된다. 즉 새들을 플레이트에 고정한 후 페룰이 결합된 광섬유 부재를 새들과 접합하는 작업을 통하여 광섬유 부재를 플레이트에 고정한다.
그러나 새들 및 페룰과 같은 부재를 이용 시 광섬유 부재의 고정 공정이 까다롭고 비용도 상승한다. 또한 이러한 새들과 페룰의 결합 작업 시 통상적으로 레이저와 같은 에너지원을 이용하는데, 이러한 에너지로 인하여 레이저 다이오드 패키지에 열이 가해져 손상되기 쉽고, 이러한 손상을 방지하도록 열적 안정성을 위한 추가 공정이 필요하다.
이로 인하여 원하는 레이저 다이오드 패키지의 내구성 향상 및 제조 효율성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 내구성 및 제조 효율성이 향상된 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 광을 발생하는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드에서 발생한 광이 입사되도록 배치된 광섬유 부재, 상기 광섬유 부재를 수용하도록 상기 광섬유 부재의 길이 방향과 나란하게 형성된 그루브를 구비하고 폴리머를 함유하는 서브 마운트 및 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하도록 형성된 수지부를 포함하는 레이저 다이오드 패키지를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 서브 마운트는 오목부를 구비하고 상기 수지부는 상기 오목부에 대응되고 상기 오목부를 넘치지 않도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 광섬유 부재는 상기 오목부에 대응하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 오목부는 상기 그루브와 연결되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브의 깊이는 적어도 상기 광섬유 부재의 직경보다 클 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브는 깊이 방향을 기준으로 하부로 갈수록 폭이 줄어드는 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브는 단면이 V자 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수지부는 광경화성 수지를 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수지부는 에폭시 계열 수지를 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수지부를 덮도록 배치되고 상기 수지부보다 큰 크기를 갖는 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 커버 부재는 광투과성 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 광을 발생하는 레이저 다이오드를 준비하는 단계, 상기 레이저 다이오드에서 발생한 광이 입사되도록 형성된 광섬유 부재를 준비하는 단계, 상기 광섬유 부재의 길이 방향과 나란하게 형성된 그루브를 구비하고 폴리머를 함유하는 서브 마운트의 상기 그루브에 상기 광섬유 부재를 배치하는 단계 및 수지부를 이용하여 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계는, 상기 수지부를 형성하기 위한 액상 재료를 적어도 상기 광섬유 부재의 일 영역을 덮도록 도포하는 단계 및 상기 액상 재료에 광을 조사하여 상기 액상 재료를 경화하여 상기 수지부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 서브 마운트는 상기 그루브와 연결되는 오목부를 더 구비하고, 상기 액상 재료는 상기 오목부에 대응되도록 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 액상 재료는 UV경화성 에폭시를 함유하고, 상기 광은 UV인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수지부를 덮도록 형성된 광투과성 재질의 커버 부재를 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계는, 상기 수지부를 형성하기 위한 액상 재료를 적어도 상기 광섬유 부재의 일 영역을 덮도록 도포하는 단계, 상기 액상 재료를 덮도록 상기 액상 재료보다 큰 상기 커버 부재를 배치하는 단계 및 상기 커버 부재 상부에서 상기 액상 재료에 대응하도록 광을 조사하여 상기 액상 재료를 경화하여 상기 수지부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 관한 레이저 다이오드 패키지 및 그 제조 방법은 내구성 및 제조 효율성을 용이하게 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 일부를 도시한 부분적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 일 방향에서 본 평면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 서브 마운트를 제조하기 위한 과정을 순차적으로 도시한 도면들이다.
도 6c는 도 1의 서브 마운트를 제조하기 위한 과정 중 사용되는 절삭 장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 레이저 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 절취한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
여기서 i) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수, 동작 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. ii) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. iii) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. iv) '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. v) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. vi) 수치, 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약', '실질적', '상대적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다. vii) '~후', '~전', '이어서', '그리고', '여기서', '후속하여' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. viii) '~상에', '~상부에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 개재될 수도 있다. ix) 부분들이 '~또는', '및/또는' 으로 연결되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나 '~또는 ~중 하나'로 연결되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1의 일부를 도시한 부분적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 일 방향에서 본 평면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면 본 실시예의 레이저 다이오드 패키지(100)는 베이스(101), 하우징(110), 지지부(120), 레이저 다이오드(130), 광섬유 부재(140), 수지부(150), 서브 마운트(160) 및 방열 부재(180)를 포함한다.
베이스(101)는 레이저 다이오드 패키지(100)의 기저를 이루고 후술할 복수의 부재들이 배치되는 영역으로서 내구성을 확보할 수 있는 재질로 형성한다. 예를들면 베이스(101)는 금속 재질로 형성하는 것이 바람직하나 기타 다양한 재질로 형성할 수도 있다.
하우징(110)은 베이스(101)상에 배치되어 하우징(110)과 베이스(101)사이에 소정의 공간을 형성한다. 그리고 하우징(110)과 베이스(101)사이에 정의되는 공간에 후술할 부재들이 배치된다.
이를 위하여 하우징(110)은 덮개와 유사한 형태를 가질 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 하우징(110)이 두 개로 나뉘어 형성될 수도 있다. 즉, 하우징(110)이 측면 부재 및 상면 부재로 나뉘어 별개로 형성된 후에 베이스(101)상에 배치될 수 있다.
하우징(110)은 베이스(101)와 마찬가지로 내구성 및 방열 특성이 우수한 금속 재질로 형성하는 것이 바람직하나 기타 다양한 재질로 형성될 수도 있다.
지지부(120)가 베이스(101)와 하우징(110)으로 정의되는 공간에 배치된다. 지지부(120)는 레이저 다이오드(130)를 배치 및 지지하도록 평탄한 상면을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 지지부(120)는 내구성 및 방열 특성이 우수한 금속 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도시하지 않았으나 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉 지지부(120)는 생략될 수도 있다.
레이저 다이오드(130)가 지지부(120)상에 배치된다. 레이저 다이오드(130)는 광을 발생하는 부재로서, 구체적으로 레이저광을 발생한다. 레이저 다이오드(130)는 배치의 용이성을 확보하고 방열 특성 향상을 위하여 받침 부재(135)상에 배치하는 것이 바람직하다.
즉, 받침 부재(135)가 지지부(120)상에 배치되고, 레이저 다이오드(130)는 받침 부재(135)상에 배치된다. 받침 부재(135)를 통하여 레이저 다이오드(130)를 효과적으로 지지부(120)상에 원하는 위치에 배치할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 설계 조건에 따라서 받침 부재(135)를 생략할 수도 있다.
서브 마운트(160)가 지지부(120)상에 배치되고, 서브 마운트(160)상에 광섬유 부재(140)가 배치된다.
서브 마운트(160)는 폴리머 재질을 함유한다. 바람직하게는 서브 마운트(160)가 폴리머 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
서브 마운트(160)는 그루브(161) 및 오목부(162)를 구비한다.
그루브(161)는 광섬유 부재(140)를 수용하도록 광섬유 부재(140)와 나란한 방향으로 연장된 형태로 형성된다. 또한, 광섬유 부재(140)는 그루브(161)에 수용되어 서브 마운트(160)의 상면보다 돌출되지 않도록 한다. 이를 위하여 그루브(161)는 광섬유 부재(140)의 부재의 직경보다는 큰 깊이를 갖는다. 또한, 도 5에 도시한 것과 같이 그루브(161)는 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태, 즉 단면이 V자 형태를 갖도록 형성된다. 이를 통하여 광섬유 부재(140)가 그루브(161)내에 수용 시 용이하게 고정되고, 이를 통하여 광섬유 부재(140)를 레이저 다이오드(130)에 대하여 용이하게 정렬할 수 있다.
오목부(162)는 서브 마운트(160)상에 그루브(161)와 연결되도록 형성된다. 또한, 오목부(162)는 광섬유 부재(140)의 일 영역과 중첩되도록 형성된다. 또한, 오목부(162)는 소정의 깊이를 갖는데, 광섬유 부재(140)의 두께보다 큰 깊이를 갖는 것이 바람직하다. 오목부(162)는 서브 마운트(160)의 단부에 인접하지 않도록 한다. 즉 오목부(162)의 일단 및 타단에는 그루브(161)가 연결된다. 이를 통하여 후술할 수지부(150)가 레이저 다이오드(130)에 접하는 것을 원천적으로 차단한다.
또한, 오목부(162)는 후술할 수지부(150)가 오목부(162)를 넘쳐흐르는 것을 방지하도록 적절한 깊이 및 크기를 갖도록 형성된다. 적어도 오목부(162)는 그루브(161)보다 큰 폭을 갖도록 형성된다. 또한, 바람직하게는 오목부(162)는 그루브(161)보다 큰 깊이를 갖는다.
수지부(150)가 오목부(162)에 대응되도록 배치된다. 수지부(150)는 오목부(162)에 수용되어 수지부(150)가 서브 마운트(160)의 상면으로 넘치지 않는다. 또한 수지부(150)는 광섬유 부재(140)를 덮도록 형성된다. 수지부(150)를 통하여 광섬유 부재(140)는 서브 마운트(160)에 용이하게 고정된다. 수지부(150)는 광경화성 수지를 함유하는 것이 바람직한데, 그 예로서 에폭시 수지, 특히 UV경화성 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
수지부(150)를 이용한 광섬유 부재(140)를 서브 마운트(160)에 고정하는 방법을 간단하게 설명한다.
먼저, 서브 마운트(160)를 준비한다. 그리고 나서 서브 마운트(160)에 광섬유 부재(140)를 배치한다. 이 때 광섬유 부재(140)는 서브 마운트(160)의 그루브(161)에 수용되도록 배치한다. 이를 통하여 서브 마운트(160)상에 광섬유 부재(140)를 정렬 및 배치하는 작업 공정의 효율성을 증대하고, 정렬의 정밀성을 향상한다.
그리고 나서, 수지부(150)를 오목부(162)에 대응되도록 형성한다. 수지부(150)는 형성하는 과정은 다양할 수 있는데, 예를들면 액상 형태의 재료, 특히 UV 경화성 에폭시 계열 수지를 오목부(162)에 대응되도록 도포한 후, 이러한 액상 재료에 UV를 조사하면 액상 형태의 수지가 경화되어 최종적으로 수지부(150)가 형성된다.
수지부(150)는 오목부(162)에 대응되고, 또한 광섬유 부재(140)의 일 영역을 덮도록 형성되어 광섬유 부재(140)를 서브 마운트(160)에 용이하게 고정한다. 이 때 오목부(162)는 소정의 깊이 및 크기를 갖도록 하여 수지부(150)를 형성하기 위한 액상 형태의 수지를 도포 시 오목부(162)를 넘쳐 서브 마운트(160)의 상면으로 돌출되지 않도록 한다. 특히, 오목부(162)의 깊이는 그루브(161)의 깊이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
도 3에는 수지부(150)가 오목부(162)에만 형성된 것이 도시되어 있다. 그러나 경우에 따라서는 수지부(150)가 그루브(161)의 일 영역까지 형성될 수 있다. 다만, 수지부(150)가 서브 마운트(160)의 상면보다 높게 돌출되지 않도록 한다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 서브 마운트를 제조하기 위한 과정을 순차적으로 도시한 도면들이다.
도 6a를 참조하면 폴리머 재질의 예비 서브 마운트(160')를 준비하고 예비 서브 마운트(160')에 오목부(162)를 형성한다. 오목부(162)의 형성 과정은 다양할 수 있는데, 드릴 가공을 이용하여 오목부(162)를 형성할 수 있다.
그리고 나서 도 6b를 참조하면 예비 서브 마운트(160')에 그루브(161)를 형성하여 서브 마운트(160)를 완성한다. 그루브(161)는 오목부(162)의 양단에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 오목부(162)는 서브 마운트(160)의 단부에 형성되지 않고 중앙에 가깝게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통하여 수지부(150)를 형성 시 또는 형성 후 액상 형태 수지 및 수지부(150)가 서브 마운트(160)의 외부로 돌출되어 다른 부재에 영향을 끼치는 것, 특히 레이저 다이오드(130)에 영향을 끼치는 것을 차단한다.
도 6c는 도 6b의 그루브(161)를 형성하기 위하여 사용되는 절삭 장치(500)를 도시한 단면도이다. 절삭 장치(500)는 회전축(510) 및 블레이드(520)를 구비한다. 블레이드(520)는 다이아몬드 재질로 형성할 수 있는데, 서브 마운트(160)의 그루브(161)의 단면, 즉 V자 형태의 단면으로 홈을 형성할 있는 형태를 갖는다. 블레이드(520)를 회전축(510)을 중심으로 서브 마운트(160)의 상면에서 회전 운동하여 그루브(161)를 용이하게 형성할 수 있다.
상기와 같이 폴리머 재질의 서브 마운트(160)를 이용하므로 그루브(161)형성 시 별도의 습식 식각 공정 등의 복잡한 작업 없이 절삭 장치(500)의 간단한 가공만으로 그루브(161)를 원하는 형태로 형성할 수 있다. 또한 오목부(162)형성 시에도 간단한 공정으로 수행이 가능하다.
광섬유 부재(140)는 도시하지 않았으나, 코어(미도시) 및 클래딩(미도시)을 포함한다. 코어(미도시)는 레이저 다이오드(130)에서 발생한 레이저광을 가이드하도록 형성된다. 클래딩(미도시)는 코어(미도시)를 감싸도록 배치되고, 코어(미도시)의 광굴절율(refractive index)보다 낮은 값의 광굴절율을 갖는다.
광섬유 부재(140)는 적어도 레이저 다이오드(130)를 향하도록 배치된다. 즉, 레이저 다이오드(130)에서 발생한 레이저광이 광섬유 부재(140)의 일단으로 효과적으로 입사되도록 광섬유 부재(140)의 일단이 레이저 다이오드(130)에 대응되도록 배치된다.
전술한 것과 같이 광섬유 부재(140)를 서브 마운트(160)에 용이하게 고정 및 정렬할 수 있다. 이를 통하여 광섬유 부재(140)와 레이저 다이오드(130)의 정렬 작업도 용이하게 수행할 수 있다.
또한 광섬유 부재(140)는 하우징(110)을 관통하도록 길게 연장된 형태를 갖는다. 광섬유 부재(140)의 영역 중 하우징(110)의 외측면과 연결되는 부분을 포함한 영역을 보강하도록 보강재(170)가 배치될 수도 있다.
즉, 보강재(170)는 하우징(110)의 외측면에 배치된 채 광섬유 부재(140)를 감싸도록 배치된다.
방열 부재(180)는 지지부(120)와 베이스(101)사이에 배치된다. 구체적으로 방열 부재(180)의 상면이 지지부(120)의 하면과 접하고 방열 부재(180)의 하면은 베이스(101)와 접한다. 방열 부재(180)는 부재들, 특히 레이저 다이오드(130)에서 발생한 열이 용이하게 외부로 방출되도록 한다. 방열 부재(180)는 열을 효과적으로 방출하는 다양한 형태 및 재질로 형성할 수 있다. 예를들면 방열 부재(180)는 열전 냉각 소자(TCE: thermoelectric cooling element)타입 일 수 있다.
본 실시예는 이에 한정되지 않고, 방열 부재(180)를 생략할 수도 있다.
또한, 전술한대로 지지부(120)가 생략되는 경우 서브 마운트(160)가 베이스(101)상에 직접 배치될 수도 있다.
레이저 다이오드(130)의 세기를 실시간으로 모니터링하도록 하나 이상의 포토 센서(190)가 더 구비될 수 있다. 포토 센서(190)는 레이저 다이오드(130)의 면 중 광섬유 부재(140)를 향하는 면의 반대면을 향하도록 배치된다. 이를 통하여 포토 센서(190)는 레이저 다이오드(130)에서 발생한 광 중 광섬유 부재(140)와 반대 방향으로 진행한 광을 모니터링한다. 그리고 이러한 모니터링을 통하여 실시간으로 레이저 다이오드(130)에서 발생한 광의 크기를 제어한다. 포토 센서(190)를 통하여 광섬유 부재(140)를 직접적으로 측정하지 않고서도 레이저 다이오드(130)에서 발생한 광의 크기를 모니터링하여 광섬유 부재(140)의 움직임을 억제한 채 레이저 다이오드(130)의 정밀한 제어가 가능하다.
포토 센서(190)는 레이저광을 센싱하는 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를들면 포토 다이오드 타입으로 형성할 수 있다.
또한 포토 센서(190)의 용이한 배치 및 파손을 방지하도록 포토 센서(190)는 받침대(195)위에 배치할 수 있다. 즉, 지지부(120)상에 받침대(195)를 배치하고, 받침대(195)상에 포토 센서(190)를 배치할 수 있다.
또한 도시하지 않았으나 하우징(110)의 측면에는 리드부(미도시)가 형성될 수 있고, 리드부(미도시)를 통하여 하우징(110)내부의 부재, 특히 레이저 다이오드(130)에 전압을 제공할 수 있다.
본 실시예의 레이저 다이오드 패키지(100)는 서브 마운트(160)가 그루브(161)를 구비하고, 그루브(161)에 광섬유 부재(140)를 배치한다. 이를 통하여 광섬유 부재(140)를 서브 마운트(160)에 대하여 용이하게 정렬할 수 있다. 특히, 그루브(161)의 단면이 V자를 갖도록 하여 이러한 정렬특성을 향상한다.
광섬유 부재(140)를 그루브(161)에 배치한 후 수지부(150)를 서브 마운트(160)의 오목부(162)에 대응되고 광섬유 부재(140)의 일 영역을 덮도록 형성하여 수지부(150)에 의하여 광섬유 부재(140)를 서브 마운트(160)에 용이하게 고정한다. 이를 통하여 광섬유 부재(140)를 레이저 다이오드(130)와 대응하도록 정밀한 배치가 용이하게 수행된다. 또한, 오목부(162)를 통하여 수지부(150)가 완전히 오목부(162)에 수용되도록 하여 수지부(150)의 상면이 서브 마운트(160)의 최상면보다 높게 돌출되지 않도록 한다. 이를 통하여 수지부(150)의 넘침을 방지하여 수지부(150)의 잔여물이 레이저 다이오드(130) 및 기타 다른 부재에 영향을 주어 손상하는 것을 방지한다.
특히, 레이저 기타 고온의 에너지 대신 광을 이용하여 경화되는 광경화성 수지를 함유하도록 수지부(150)를 형성하여 레이저 다이오드(140) 및 기타 부재에 고온의 열로 인한 손상이 발생하는 것을 차단한다.
또한, 서브 마운트(160)를 폴리머 재질로 형성하므로 서브 마운트(160)에 그루브(161) 및 오목부(162) 형성 시 드릴 가공 또는 절삭 장치(500)를 이용한 가공 등으로 단시간에 용이하게 원하는 형태로 가공이 가능하여 레이저 다이오드 패키지(100)의 제조 효율성이 증대된다.
또한, 광섬유 부재(140)를 고정시키기 위한 새들 기타 별도의 체결 부재가 필요 없고 또한 체결 부재를 위한 배치 공간도 필요 없으므로 레이저 다이오드 패키지(100)내의 공간의 활용도가 향상되고 레이저 다이오드 패키지(100)를 제조하는 과정이 현저하게 간소화된다.
또한, 솔더링이 필요 없으므로 광섬유 부재(140)의 상면에 솔더링을 위한 솔더부, 페룰 기타 금속층을 형성할 필요가 없어 광섬유 부재(140)의 이용 효율이 향상된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 레이저 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 측면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면 본 실시예의 레이저 다이오드 패키지(200)는 베이스(201), 하우징(210), 지지부(220), 레이저 다이오드(230), 광섬유 부재(240), 수지부(250), 서브 마운트(260), 커버 부재(265) 및 방열 부재(280)를 포함한다.
설명의 편의를 위하여 전술할 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
전술한 실시예와 마찬가지로 지지부(220), 방열 부재(280)는 생략가능하다.
서브 마운트(260)는 그루브(261)를 구비한다. 서브 마운트(260)의 재질 및 그루브(261)를 형성하는 과정은 전술한 실시예와 동일하다.
서브 마운트(260)의 그루브(261)에 수용되도록 광섬유 부재(240)를 배치한다. 그리고, 광섬유 부재(240)의 적어도 일 영역을 덮도록 수지부(250)가 배치되고, 수지부(250)상에, 서브 마운트(260)를 향하도록 커버 부재(265)가 배치된다. 즉, 커버 부재(265)는 적어도 수지부(250)보다 큰 면적을 가지도록 형성되어 커버 부재(265)가 수지부(250)를 완전히 가리도록 한다. 수지부(250)는 커버 부재(265)에 의하여 노출되지 아니한다.
수지부(250)를 이용한 광섬유 부재(240)를 서브 마운트(260)에 고정하는 고정을 간단하게 설명한다.
먼저, 서브 마운트(260)를 준비한다. 그리고 나서 서브 마운트(260)에 광섬유 부재(240)를 배치한다. 이 때 광섬유 부재(240)는 서브 마운트(260)의 그루브(261)에 수용되도록 배치한다. 이를 통하여 서브 마운트(260)상에 그루브(261)의 위치 정렬하는 작업을 최소화할 수 있다.
그리고 나서, 수지부(250)를 형성하기 위한 재료, 예를들면 액상 형태의 UV 경화성 에폭시 계열 수지를 적어도 광섬유 부재(240)의 일 영역을 덮도록 배치한다. 즉, 액상 형태의 수지는 그루브(261)의 일 영역을 충진하고, 서브 마운트(260)의 평탄한 상면에도 배치될 수 있다.
그리고 나서, 서브 마운트(260)와 대향하도록 커버 부재(265)를 배치한다. 커버 부재(265)는 액상 형태의 수지를 덮도록 형성된다. 그리고, 커버 부재(265)의 의 상부에서 광, 예를들면 UV를 조사하여 액상 형태의 수지를 경화하여 수지부(250)를 형성할 수 있다. UV와 같은 광이 투과하도록 커버 부재(265)는 광투과성 재질로 형성하는 것이 바람직하고, 예를들면 광투과성 폴리머 재질로 형성할 수 있다.
본 실시예서는 서브 마운트(260)상에 수지부(250)를 형성하기 위한 액상 재료를 도포 후 이러한 액상 재료를 덮도록 커버 부재(265)를 배치한 후, UV를 조사하여 수지부(250)를 형성한다. 이를 통하여 수지부(250)를 형성하기 위한 액상 재료 및 수지부(250)가 서브 마운트(260)의 상면의 원하지 않는 영역까지 넘치는 것을 용이하게 방지한다.
즉, 본 실시예의 서브 마운트(260)는 전술한 실시예에서와 같이 서브 마운트(160)의 상면에 그루브(161)와 연결되도록 형성된 오목부(162)를 형성하지 않더라도 수지부(250)를 형성하기 위한 과정 중 액상 수지 재료가 서브 마운트(260)의 상면의 원하지 않는 영역까지 넘쳐서 레이저 다이오드(230) 및 기타 부재가 손상되는 것을 방지한다.
또한 수지부(250)를 형성한 후 수지부(250)가 원하지 않는 영역까지 침범하여 레이저 다이오드(230) 및 기타 부재가 손상되는 것을 방지한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200: 레이저 다이오드 패키지
101, 201: 베이스
110, 210: 하우징
120, 220: 지지부
130, 230: 레이저 다이오드
140, 240: 광섬유 부재
150, 250: 수지부
160, 260: 서브 마운트
180, 280: 방열 부재

Claims (16)

  1. 광을 발생하는 레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드에서 발생한 광이 입사되도록 배치된 광섬유 부재;
    상기 광섬유 부재를 수용하도록 상기 광섬유 부재의 길이 방향과 나란하게 형성된 그루브를 구비하고 폴리머를 함유하는 서브 마운트;
    상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하도록 형성된 수지부; 및
    상기 레이저 다이오드를 배치하는 받침 부재를 포함하고,
    상기 레이저 다이오드는 상기 서브 마운트와 이격되고,
    상기 서브 마운트는 오목부를 구비하고,
    상기 수지부는 상기 오목부에 대응되고 상기 오목부를 넘치지 않도록 배치되고,
    상기 광섬유 부재는 상기 오목부에 대응하도록 배치되고,
    상기 그루브는 상기 오목부의 일측 및 이와 마주보는 다른 일측에 연결되도록 형성되고, 상기 오목부의 폭은 상기 그루브의 폭보다 크고,
    상기 수지부는 상기 그루브와 이격되도록 형성된 레이저 다이오드 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브의 깊이는 적어도 상기 광섬유 부재의 직경보다 큰 레이저 다이오드 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브는 깊이 방향을 기준으로 하부로 갈수록 폭이 줄어드는 형태를 갖는 레이저 다이오드 패키지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브는 단면이 V자 형태를 갖는 레이저 다이오드 패키지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 수지부는 광경화성 수지를 함유하는 레이저 다이오드 패키지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 수지부는 에폭시 계열 수지를 함유하는 레이저 다이오드 패키지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 수지부를 덮도록 배치되고 상기 수지부보다 큰 크기를 갖는 커버 부재를 더 포함하는 레이저 다이오드 패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 커버 부재는 광투과성 재질로 형성된 레이저 다이오드 패키지.
  12. 광을 발생하는 레이저 다이오드를 준비하는 단계;
    상기 레이저 다이오드에서 발생한 광이 입사되도록 형성된 광섬유 부재를 준비하는 단계;
    상기 광섬유 부재의 길이 방향과 나란하게 형성된 그루브를 구비하고 폴리머를 함유하는 서브 마운트의 상기 그루브에 상기 광섬유 부재를 배치하는 단계; 및
    수지부를 이용하여 상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 레이저 다이오드를 준비하는 단계는 상기 레이저 다이오드를 받침 부재상에 상기 서브 마운트와 이격되도록 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 서브 마운트는 오목부를 구비하고,
    상기 수지부는 상기 오목부에 대응되고 상기 오목부를 넘치지 않도록 배치하고,
    상기 광섬유 부재는 상기 오목부에 대응하도록 배치하고,
    상기 그루브는 상기 오목부의 일측 및 이와 마주보는 다른 일측에 연결되도록 형성하고, 상기 오목부의 폭은 상기 그루브의 폭보다 크고,
    상기 수지부는 상기 그루브와 이격되도록 형성하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계는,
    상기 수지부를 형성하기 위한 액상 재료를 적어도 상기 광섬유 부재의 일 영역을 덮도록 도포하는 단계; 및
    상기 액상 재료에 광을 조사하여 상기 액상 재료를 경화하여 상기 수지부를 형성하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 액상 재료는 상기 오목부에 대응되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 액상 재료는 UV경화성 에폭시를 함유하고, 상기 광은 UV인 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 수지부를 덮도록 형성된 광투광성 재질의 커버 부재를 배치하는 단계를 더 포함하고,
    상기 광섬유 부재를 상기 서브 마운트에 고정하는 단계는,
    상기 수지부를 형성하기 위한 액상 재료를 적어도 상기 광섬유 부재의 일 영역을 덮도록 도포하는 단계;
    상기 액상 재료를 덮도록 상기 액상 재료보다 큰 상기 커버 부재를 배치하는 단계; 및
    상기 커버 부재 상부에서 상기 액상 재료에 대응하도록 광을 조사하여 상기 액상 재료를 경화하여 상기 수지부를 형성하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 패키지 제조 방법.
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