리얼 인덱스 가이드 구조로 저동작 전류・고온 시 안정 동작 실현!
게임기・포터블 기기・슬림 드라이브용, 카 DVD・카 네비게이션용
2파장 레이저 다이오드 3기종 개발!

2010-03-01


반도체 메이커 로옴 주식회사 (본사 : 교토) 는 기존 대비 대폭적인 저동작 전류화를 통해 고온 시에도 안정 동작을 실현한 2파장 레이저 다이오드 3기종을 개발하였습니다. 현재, DVD 와 CD 재생용 레이저 다이오드는 그 도파 구조로서 ‘로스 가이드'가 사용되고 있으나, 로옴은 이번에 빛의 흡수 손실이 적고 신뢰성이 우수한 ‘리얼 인덱스 가이드'를 재생용으로는 최초로 채용, 기존의 ‘로스 가이드'에 비해 대폭적인 저소비전류와 안정 동작을 실현하였습니다. 레이저 다이오드의 도파 구조는 ‘로스 가이드'와 ‘리얼 인덱스 가이드'의 2종류가 있습니다. ‘로스 가이드'는 구조가 간단하고 비용이 저렴한 반면, 레이저 광 발진 시 디바이스 내부에 빛을 흡수하게 되는 경향이 있어 고온 시 동작이 불안정했습니다. 한편 ‘리얼 인덱스 가이드'는 디바이스가 빛을 흡수하지 않아 안정 동작이 가능하지만, 제조 공정이 복잡하여 제조 비용이 높아 주로 고출력용 레이저에 사용되어 왔습니다. 이번에 로옴에서는‘리얼 인덱스 가이드'가 빛의 흡수 손실이 없고 고효율임에 착안, 저출력 용도에 맞게 새롭게 설계하여 고신뢰성의 DVD/CD 재생용 2파장 레이저 개발에 성공하였습니다. DVD/CD 시장은 성숙기에 있으며, 블루 레이 디스크로 세대 교체가 이루어지고 있으나, 기존 미디어와의 호환성을 확보하기 위해 블루 레이 디스크 레코더 / 플레이어에도 DVD/CD용 레이저가 계속 탑재되고 있습니다. 또 청자 레이저와 DVD/CD 용 레이저는 웨이퍼 재료가 다르므로 1칩화가 어려워, 블루 레이 디스크용 레이저와는 별도로 DVD/CD 레이저가 탑재될 것으로 예상됩니다. 이러한 신제품 생산은 칩 공정이 로옴 본사 (교토), 조립 공정이 ROHM SEMICONDUCTOR CHINA CO., LTD.(중국, 천진) 에서 이루어집니다. 이번에 개발한 3기종의 구체적인 특징은 아래와 같습니다.
 

  1. 게임기 • 포터블 기기 • 슬림 드라이브용 CD/DVD 재생용 2파장 레이저 다이오드 「RLD2WMUL3」•「RLD2WMFL3」 기존에 게임용, 포터블 기기용 레이저는 75ºC 의 동작보증온도였으나, 로옴에서는 DVD 사용 시 30% 저감, CD 사용 시 46% 저감 (모두 80ºC 동작 시) 등 대폭적인 저소비전류화로 인해 80ºC 의 동작보증온도를 실현, 시스템의 저소비전력화와 세트 설계 시의 방열 대책 간략화 (ex. 금속 방열판에서 플라스틱 방열판으로 변경 등) 로 세트의 비용 절감이 가능하게 되었습니다. 패키지는 자동차기기용 (사외품) 등에 적합한 고방열의 5.6Ø CAN 패키지 타입「RLD2WMUL3」 (샘플 가격 : 1,000엔 / 개)과 게임용 등의 포터블 민생기기에 적합한 수지 프레임 패키지 타입 「RLD2WMFL3」(샘플 가격 : 800엔 / 개)의 2가지 타입을 구비하고 있습니다. 양산은 2010년 2월부터 월 100만개의 생산 체제로 개시합니다.
  2. 카 DVD. 카 네비게이션용 CD/DVD 재생용 2파장 레이저 다이오드 「RLD2WMNL2」 자동차기기용 순정 DVD/카 네비게이션은 메이커 측 동작보증온도가 85ºC 로 지정되어 있지만, 기존에는 고온 시 빛의 흡수 손실을 상살하므로 칩 길이 (공진기 길이) 와 발진 파장을 길게 잡아 온도 특성을 개선하였습니다. 그러나 670nm 까지 파장을 길게 설계할 경우, 655nm의 파장에 최적화되어 있는 DVD 는 데이터 리딩 시 불안정해지는 리스크가 있었습니다. 특히 DVD-R 등 유기막을 변색시키는 타입의 디스크는 파장 편차에 대한 허용 범위가 좁아 음이 튀는 현상의 원인이 되었습니다.  이번에 로옴이 개발한 레이저 다이오드는 기존 대비 DVD 사용 시 44% 저감, CD 사용 시 43% 저감 (모두 85ºC 동작 시) 의 저동작 전류화로 칩 길이나 발진 파장을 길게 하지 않고 고온에서의 안정 동작을 실현하며, 음이 튀는 현상이나 오동작에 대해 안정 동작과 세트 설계의 간략화에 기여할 수 있습니다. 또 패키지는 글래스 윈도우가 있는 완전 봉지 CAN패키지를 채용하여, 과혹한 차내 환경에 대해서도 높은 신뢰성을 실현합니다. 양산은 이미 작년 11월부터 월 10만개의 샏산 체제로 개시하고 있습니다. (샘플 가격 : 2,000엔 / 개)

 

로옴에서는 DVD/CD 재생 LD를 중요 시장으로 보고, 앞으로도 고객의 요구에 대응할 수 있는 고부가가치의 레이저 다이오드 개발•양산을 추진할 방침입니다.
 

보충 자료

1.케이스 온도 85ºC 에서의 「RLD2WMNL2」 와 타사품과의 비교

케이스 온도 85ºC 에서의 「RLD2WMNL2」 와 타사품과의 비교

2.주요 사양

①게임기, 포터블•슬림광 디스크 드라이브용 CD/DVD 재생용 2파장 레이저 다이오드 「RLD2WMFL3」(프레임 패키지), 「RLD2WMUL3」(오픈 타입 CAN 패키지)

품명 절대최대정격(Tc=25ºC) 전기적•광학적 특성(Tc=25ºC)
광출력
(mW)
역방향전압
(V)
동작온도
(ºC)
보존온도
(ºC)
발진파장
(nm)
발진개시전류
(mA)
동작전류
(mA)
동작전압
(V)
모니터전류
(mA)
수평퍼짐각
(deg)
수직퍼짐각
(deg)
RLD2WMUL3 7/7 2/2 -10 ∼ +80 -40 ∼ +85 658/782 13/12 18/17 2.2/1.8 0.25/0.25 8.5/10 27/32
RLD2WMFL3 7/7 2/2 -10 ∼ +80 -40 ∼ +85 658/782 13/12 18/17 2.2/1.8 0.15/0.17 8.5/10 27/32


②카 DVD, 카 네비게이션용 CD/DVD 재생용 2파장 레이저 다이오드 「RLD2WMNL2」(글래스 봉지CAN 패키지)

품명 절대최대정격(Tc=25ºC) 전기적•광학적 특성(Tc=25ºC)
광출력
(mW)
역방향전압
(V)
동작온도
(ºC)
보존온도
(ºC)
발진파장
(nm)
발진개시전류
(mA)
동작전류
(mA)
동작전압
(V)
모니터전류
(mA)
수평퍼짐각
(deg)
수직퍼짐각
(deg)
RLD2WMNL2 7/7 2/2 -30 ∼ +85 -40 ∼ +85 663/785 18/15 24/20 2.3/1.8 0.25/0.25 10/10 28/32


용어 설명

  • 도파 구조
    전류와 빛을 가두어, 날카로운 지향성의 레이저광을 발진시키기 위한 구조
  • 로스 가이드 / 리얼 인덱스 가이드
    활성층 내부의 전류 블록층이 빛을 흡수하는 구조를 로스 가이드라고 하며, 빛에 대해 투명한 구조를 리얼 인덱스 가이드라고 한다. 리얼 인덱스 가이드를 채용함으로써 빛의 흡수에 의한 손실이 저감하므로, 로스 가이드에 비해 저전류에서의 레이저 발진이 가능하다.
     
제품 정보 레이저 다이오드

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