크래들 구조를 가진 레이저 다이오드 패키지용 방열 구조물의 열 특성

초록

고출력 LD 광원은 차세대 광원 및 Diode Pumped Laser 의 Pumping 광원으로의 사용이 높아지면서, 이를 위한 Laser diode 의 개발에 대한 연구가 어려 형태로 이루어지고 있다. 고출력 Laser diode 는 에너지가 열로 손실되며 이로 인해 소자의 문제가 발생한다.[1] Laser diode의 방열 성능은 소자의 신뢰성 및 성능에 있어 중요한 역할을 한다. Laser diode 의 방열 성능의 개선은 다이오드 하부로 흐르는 열의 흐름을 개선하는 히트싱크 및 다이오드를 접착시키는 솔더의 열전도도 개선하는 방법이 있다.[2] 하지만 하부로 흐르는 열의 흐름을 개선하는 것은 laser diode 와 히트 싱크의 열접합 특성 차이에 의해 좋은 열전도도를 가진 히트싱크에서도 병목 현상이 발생하고 있다. 본 논문에서는, 그림 1 과 같은 크래들 구조의 방열 구조물을 추가한 Laser diode package 를 제안하고 단일 Laser diode package 및 Laser diode array package 에서의 열특성을 전산모사를 통해 분석했다. 크래들 구조의 방열 구조물은 laser diode 열 전달 경로를 개선하여 방열 성능을 개선시킴을 알 수 있다. 크래들 구조를 적용한 Laser diode packege 의 상세 변수와 열특성 분석 결과는 발표에서 논의한다.