KR20050072736A - Optical interconnect using flexible optical printed circuit board - Google Patents
Optical interconnect using flexible optical printed circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050072736A KR20050072736A KR1020050053657A KR20050053657A KR20050072736A KR 20050072736 A KR20050072736 A KR 20050072736A KR 1020050053657 A KR1020050053657 A KR 1020050053657A KR 20050053657 A KR20050053657 A KR 20050053657A KR 20050072736 A KR20050072736 A KR 20050072736A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical
- pcb
- flexible
- signal
- layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4274—Electrical aspects
- G02B6/428—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
- G02B6/4281—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB] the printed circuit boards being flexible
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
- G02B6/4268—Cooling
- G02B6/4269—Cooling with heat sinks or radiation fins
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
본 발명은 광신호를 전달할 수 있는 다층의 폴리머 광도파로층을 포함하는 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 연성 광 PCB의 구조에 의해 통상의 전기적인 연성 PCB로는 전송하기 어려운 고속의 신호를 전송할 수 있으며, 광결합 거리가 짧아서 마이크로 렌즈를 사용할 필요가 없고, 광송신 및 수신 모듈을 수동적인 정렬방법으로 조립이 가능하여 제조비용을 감소시킬 수 있게 된다. 또한 현재 핸드폰과 노트북 등과 같이, 경성한 기판 상에서 전기적인 연결만 가능한 연성 PCB도 사용하고 있는데, 향후 고속, 대용량의 데이터가 요구되는 여러 응용분야에서 본 발명의 연성 광 PCB가 쉽게 적용될 수 있다.The present invention relates to an optical connection device using a flexible optical PCB including a multilayer polymer optical waveguide layer capable of transmitting an optical signal. That is, in the present invention, the structure of the flexible optical PCB can transmit a high-speed signal that is difficult to transmit with a conventional electrical flexible PCB, and because the optical coupling distance is short, there is no need to use a micro lens, and the optical transmission and reception module is passive. It is possible to assemble by phosphorus alignment method can reduce the manufacturing cost. In addition, the present invention also uses a flexible PCB that can only be electrically connected on a rigid substrate, such as mobile phones and laptops, in the future, the flexible optical PCB of the present invention can be easily applied in many applications that require high-speed, large-capacity data.
Description
본 발명은 광 PCB(Printed Circuit Board)를 이용한 광연결 장치에 관한 것으로, 특히 연성 PCB용 기판에 폴리머 광도파로층이 형성되어 있는 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical connection device using an optical printed circuit board (PCB), and more particularly, to an optical connection device using a flexible optical PCB in which a polymer optical waveguide layer is formed on a flexible PCB substrate.
광연결 기술은 수 내지 수백 미터(m) 거리의 시스템간 데이터 전송, 수십 센티미터 내지 수 미터 거리의 시스템 내 백플랜 간 데이터 버스 전송, 수십 센티미터 거리의 시스템 내 보드간 연결, 보드상에서 수 내지 수십 센티미터 거리의 칩간 데이터 링크등에 광범위하게 응용되고 있다. Fiber-optic technology can be used to transfer data between systems from several hundreds of meters (m) away, data buses between backplanes in systems from tens of centimeters to several meters away, board-to-board connections in systems at tens of centimeters away, and several to tens of centimeters on board It is widely applied to distance-to-chip data links.
그리고 연결 매개체는 자유공간 연결, 광섬유 리본, 또는 폴리머 광도파로 어레이를 이용한 연결 방식 등이 다양하게 시도되고 있다. 이중에서, 전송 거리가 비교적으로 짧은 거리인 보드간 광연결의 응용을 위해서는 현재의 PCB(Printed circuit board) 기술에 적용할 수 있는 구조로 발전되어야 할 필요가 있다. In addition, the connection medium has been attempted in various ways, such as a free space connection, an optical fiber ribbon, or a polymer optical waveguide array. Among these, in order to apply the board-to-board optical connection, which has a relatively short transmission distance, it is necessary to develop a structure that can be applied to the current PCB technology.
현재까지는 주로 광섬유 또는 폴리머 광도파로가 PCB내에 적층되어 있는 형태의 경성 광 PCB를 이용한 광연결 기술이 주로 연구되고 있지만, 연성 PCB의 응용분야가 점차 넓어지고 있는 추세여서 연성 광 PCB도 수요가 상당히 발생할 것으로 예상되며, 많은 전자제품에서 연성 PCB를 통한 고속의 신호전송이 점점 더 요구되고 있는 상태이다.Until now, optical connection technology using rigid optical PCBs in which optical fibers or polymer optical waveguides are stacked in PCBs has been mainly studied. In many electronics, high speed signal transmission through flexible PCBs is increasingly required.
도 1 및 도 2는 종래 광섬유 또는 폴리머 광도파로가 PCB내에 적층되어 있는 형태의 광 PCB를 이용한 대표적인 광연결 모듈 구조를 도시한 것으로, 상기 도 1의 광모듈 구조는 PCB 내 끝단면에 45°반사면을 가지는 폴리머 광도파로(Polymer waveguide)(100)가 내장되어 있으며, 보드(Printed circuit board)(102) 위에 광신호를 송신하고 수신하는데 필요한 광소자와 IC 회로 및 마이크로 렌즈가 BGA(Ball Grid Array) 기판에 집적되어 있는 구조이며, 또한 상기 도 2의 광모듈 구조는 폴리머 광도파로(100)가 PCB내에 적층되어 있고 광학적 비아 홀이 뚫려 있으며 그위에 광소자가 집적되어 있는 광송신 모듈 또는 광수신 모듈(200)이 집적되고, 폴리머 광도파로(100)와 광송신 모듈(200)과의 광학적인 연결은 광신호의 반사(beam reflection)를 위한 광도파로가 광학적 비아 홀에 삽입되어 이루어지는 구조이다.1 and 2 illustrate a typical optical connection module structure using an optical PCB of a type in which a conventional optical fiber or polymer optical waveguide is stacked in a PCB, and the optical module structure of FIG. A four-sided polymer waveguide 100 is embedded, and optical elements, IC circuits, and microlenses necessary for transmitting and receiving optical signals on a printed circuit board 102 include a ball grid array. The optical module structure of FIG. 2 is an optical transmission module or optical reception module in which a polymer optical waveguide 100 is stacked in a PCB, an optical via hole is drilled, and an optical device is integrated thereon. An integrated optical waveguide 100 and an optical connection between the polymer optical waveguide 100 and the optical transmission module 200 are formed by inserting an optical waveguide for beam reflection into an optical via hole. Losing structure.
그러나 상기 도 1과 같은 종래 광모듈 구조는 두께가 1.2mm∼3.2mm 인 경성 PCB에 적용될 수 있는 구조이며, 통상적으로 사용되는 VCSEL의 발산각이 15°이기 때문에 충분한 광접속 효율을 유지하기 위해서는 모듈과 광 PCB상에 마이크로렌즈가 사용되어야 하는 문제점이 있었다.However, the conventional optical module structure as shown in FIG. 1 is a structure that can be applied to a rigid PCB having a thickness of 1.2 mm to 3.2 mm, and since the divergence angle of a commonly used VCSEL is 15 °, in order to maintain sufficient optical connection efficiency There was a problem that a microlens should be used on the optical PCB.
또한 상기 도 2와 같은 광모듈 구조에 있어서는 광신호의 반사를 위한 전달체의 반사면 높이가 광 PCB내에 적층되어 있는 광도파로의 코어(core) 위치와 일치되어야 하는데 통상적인 PCB의 제작 공정상 보드두께 방향으로의 위치 공차는 전체 두께의 10%로 유지되므로 광도파로 코어의 두께 방향으로의 위치 공차는 보드 두께에 따라 120∼320μm가 되어 전달체의 반사면과 광도파로의 코어를 수동정렬(passive alignment)방식으로 일치시키기가 매우 어려운 문제점이 있으며, 또한 연성 PCB의 경우처럼 기판 두께가 수백 μm 이하로 매우 얇은 경우는 이에 해당하는 두께를 가지는 전달체를 정밀하게 제작하는 것 자체가 매우 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the optical module structure as shown in FIG. 2, the height of the reflecting surface of the carrier for reflecting the optical signal must match the core position of the optical waveguide stacked in the optical PCB. Position tolerance in the direction is maintained at 10% of the total thickness, so the position tolerance in the thickness direction of the optical waveguide core is 120 to 320 μm depending on the board thickness, thereby passive alignment of the reflecting surface of the carrier and the core of the optical waveguide. There is a problem that it is very difficult to match in a manner, and when the substrate thickness is very thin, such as in the case of a flexible PCB, a few hundred μm or less, there was a problem that it is very difficult to precisely manufacture a carrier having a corresponding thickness.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 연성 PCB를 구성하는 각종 층에 광신호를 전달할 수 있는 다층의 폴리머 광도파로층을 포함하는 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical connecting device using a flexible optical PCB including a multilayer polymer optical waveguide layer capable of transmitting optical signals to various layers constituting a conventional flexible PCB.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치로서, 광신호를 전송할 수 있는 다층의 광도파로층을 포함하는 다층의 연성 재질 광 PCB와, 상기 연성 광 PCB의 최상층에 위치되어 전기신호를 광신호로 변환시켜 상기 다층의 광도파로층으로 전송시키는 광송신모듈과, 상기 광송신모듈로부터 출사된 광신호를 수신하여 전기신호로 변환시키는 광수신모듈을 포함하며,The present invention for achieving the above object is an optical connection device using a flexible optical PCB, a multi-layer flexible material optical PCB including a multi-layer optical waveguide layer capable of transmitting an optical signal, and located on the top layer of the flexible optical PCB And an optical transmission module for converting an electrical signal into an optical signal and transmitting the optical signal to the multilayer optical waveguide layer, and an optical reception module for receiving and converting the optical signal emitted from the optical transmission module into an electrical signal.
상기 광송신모듈은, 전기적 신호를 광신호로 전환시키주는 수직 발광 레이저 및 다이오드를 이용한 광원소자와, 상기 광원소자와 플립칩 본딩을 통해 전기적으로 연결되며, 상기 광원소자로부터 광신호가 출사되도록 구동시키는 송신칩을 포함하고, 상기 광수신모듈은, 수신된 광신호를 전기적 신호로 전환시켜주는 수직 감광 다이오드를 이용한 광검출소자와, 상기 광검출소자와 플립칩 본딩을 통해 전기적으로 연결되며, 상기 광검출소자로부터 변환된 전기적 신호를 증폭시키는 수신칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical transmission module is a light source device using a vertical light emitting laser and a diode for converting an electrical signal into an optical signal, and is electrically connected to the light source device through flip chip bonding, and drives the optical signal to be emitted from the light source device. And a transmitting chip, wherein the optical receiving module comprises a photodetecting device using a vertical photosensitive diode for converting a received optical signal into an electrical signal, and is electrically connected to the photodetecting device through flip chip bonding. It characterized in that it comprises a receiving chip for amplifying the converted electrical signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연성 광 PCB의 전체적인 구조(1)를 도시한 것으로, 상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 연성 광 PCB의 층 구성은 폴리머 광도파로층(2), 구리배선층(3), 유전체층(4) 및 필름 덮개층(5) 등으로 이루어진다. 3 illustrates the overall structure (1) of the flexible optical PCB according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the layer structure of the flexible optical PCB of the present invention is a polymer optical waveguide layer (2), copper. It consists of the wiring layer 3, the dielectric layer 4, the film cover layer 5, etc.
상기 폴리머 광도파로층(2)에는 광신호를 직각으로 전달시켜주는 기능을 하는 45°반사면(6)이 송신부 및 수신부에 있고, 통상적인 대로 상기 도 2에서 보여지는 바와 같이 코어(core)와 크래드(clad)층으로 이루어진다. 또한 폴리머 광도파로층(2)은 통상적인 리소그라피 공정으로 제작되거나 hot embossing 및 rolling등의 방법으로 제작되며, 45°반사면(6,7)은 diamond blade에 의한 grooving 방법 등으로 정밀한 위치에 형성되고, 반사효율 높이기 위한 목적으로 반사면에 금 또는 알루미늄과 같은 금속을 코팅한다. The polymer optical waveguide layer 2 has a 45 ° reflecting surface 6 which transmits an optical signal at a right angle, and has a transmitting part and a receiving part. As shown in FIG. It consists of a clad layer. In addition, the polymer optical waveguide layer 2 is manufactured by a conventional lithography process or by a method such as hot embossing and rolling, and the 45 ° reflecting surfaces 6 and 7 are formed at precise positions by a grooving method by a diamond blade. For the purpose of improving the reflection efficiency, a metal such as gold or aluminum is coated on the reflective surface.
연성 광 PCB의 최상층에는 전기신호를 광신호로 변화시켜주는 기능을 하는 광송신모듈(100)과 광신호를 전기신호로 변환시켜주는 기능을 하는 광수신모듈(200)이 집적되어 있다. 광송신모듈(100)에서 출사된 광신호는 해당되는 파장에 대해 투명한 유전체층(4)을 통과하여 폴리머 광도파로층(2)에 형성되어 있는 45°반사면(6)에서 반사되어 폴리머 광도파로(2)를 따라 도파하다가 반대편의 광수신모듈(200) 밑에 있는 45°반사면(7)에서 반사되어 광수신모듈(200)로 입사된다. 광송신 모듈(200)을 구동시키기 위한 전기적 신호는 연성 광 PCB 끝에 있는 전기적 커넥터(8)에 의해서 입력되고, 광수신 모듈(200)에서 출력되는 전기적 신호는 그 반대편에 있는 전기적 커넥터(9)를 통해서 출력된다. 전기적 커넥터(8,9)는 연성 PCB에 통상적으로 사용되는 solder fusing, pressure contact, clamp-type connector 등으로 이루어진다. At the top layer of the flexible optical PCB, an optical transmission module 100 having a function of converting an electrical signal into an optical signal and an optical receiving module 200 having a function of converting the optical signal into an electrical signal are integrated. The optical signal emitted from the optical transmission module 100 passes through the dielectric layer 4 transparent to the corresponding wavelength and is reflected by the 45 ° reflecting surface 6 formed in the polymer optical waveguide layer 2 to reflect the polymer optical waveguide ( While guided along 2), the light is reflected from the 45 ° reflecting surface 7 under the light receiving module 200 on the opposite side and is incident to the light receiving module 200. The electrical signal for driving the optical transmission module 200 is input by the electrical connector 8 at the end of the flexible optical PCB, and the electrical signal output from the optical reception module 200 is connected to the electrical connector 9 on the opposite side. Is output through The electrical connectors 8, 9 consist of solder fusing, pressure contacts, clamp-type connectors, and the like, which are commonly used in flexible PCBs.
도 4는 상기 광 PCB 모듈 구조내 광송신 모듈(100)을 확대 도시한 것이다. 상기 도 4를 참조하면, 광송신모듈(100)에는 능동소자로서 전기적 신호를 광신호로 전환시켜주는 VCSEL(10) (vertical-cavity surface-emitting laser)만이 집적되거나, 또는 VCSEL(10)에서 광신호가 출사하도록 구동시켜주는 기능을 하는 송신칩(11)이 같이 집적된다. 연성 광 PCB와의 전기적인 연결을 위해 송신칩(11)과는 솔더(12)를 이용하여 접합된다. 4 is an enlarged view of the optical transmission module 100 in the optical PCB module structure. Referring to FIG. 4, only the VCSEL 10 (vertical-cavity surface-emitting laser) for converting an electrical signal into an optical signal as an active element is integrated in the optical transmission module 100, or the optical transmission in the VCSEL 10 is performed. The transmitting chip 11, which functions to drive the call out, is integrated together. The solder chip 12 is bonded to the transmitting chip 11 for electrical connection with the flexible optical PCB.
도 5는 상기 광 PCB 모듈 구조내 광수신모듈(200)을 확대 도시한 것이다. 상기 도 5를 참조하면, 광수신모듈(200)에서도 마찬가지로 수신된 광신호를 전기적 신호로 전환시켜주는 포토다이오드(photodiode)(20)만이 능동소자로서 있거나, 전기적 신호를 증폭시켜주는 수신칩(21)이 같이 집적된다. 또한, 송신 또는 수신 광모듈(100, 200)에서 발생하는 열을 제거해주기 위한 목적으로 금속 등으로 만들어진 히트싱크(16, 26)가 광송신모듈(100)과 광수신모듈(200)에 직접 부착되거나, 또는 연성 광 PCB의 반대면에 고정된다. 5 is an enlarged view of the optical receiving module 200 in the optical PCB module structure. Referring to FIG. 5, in the optical receiving module 200, only a photodiode 20 for converting a received optical signal into an electrical signal is an active element or a receiving chip 21 for amplifying an electrical signal. ) Are integrated together. In addition, heat sinks 16 and 26 made of metal or the like are directly attached to the optical transmitting module 100 and the optical receiving module 200 for the purpose of removing heat generated from the transmitting or receiving optical modules 100 and 200. Or fixed to the opposite side of the flexible optical PCB.
도 6은 상기 도 3에서와 같은 연성 광 PCB 구조에서 광송신모듈(100) 또는 광수신모듈(200)에서의 광소자의 광출력부 또는 광입력부와 폴리머 광도파로(2)의 코어의 중심간의 거리인 "광결합거리(t)" 에 따른 광접속 손실을 도시한 그래프 예시도이다. 본 발명의 실시 예에서는 멀티모드 광연결 시스템에서 통상적으로 사용되는 ray tracing 기법을 광접속 손실 측정을 위한 실험 방법으로 사용하였다. FIG. 6 shows the distance between the optical output unit or optical input unit of the optical element in the optical transmission module 100 or the optical reception module 200 and the center of the core of the polymer optical waveguide 2 in the flexible optical PCB structure as shown in FIG. 3. Is a graphical illustration showing the optical connection loss according to the " optical coupling distance t " In an embodiment of the present invention, a ray tracing technique commonly used in a multimode optical connection system was used as an experimental method for measuring optical loss.
상기 도 6을 참조하면, 폴리머 광도파로(2)에서 광신호가 도파되는 코어(core)의 폭과 높이에 따라 광연결 거리(t)에 따른 광접속 손실의 의존성은 상당히 다름을 알 수 있다. 통상적으로 사용되는 연성 PCB의 두께인 10~100μm와 폴리머 광도파로(2)의 크래드 및 코어의 두께, 솔더범프(12)의 높이를 모두 고려하면 광연결거리(t)는 50-400μm가 되며, 이 범위에서 광도파로(2)의 폭과 높이가 모두 50μm인 경우가 실험을 행한 코어의 크기 중에서 가장 손실이 작았으며, 그 범위는 -0.5∼-2.3dB로 매우 작았다. 여기에 폴리머 광도파(2)로의 도파손실 (0.1∼0.3dB/cm)과 통상적인 수신칩의 수신감도 -16dBm 및 VCSEL(10)의 평균파워를 0dBm으로 고려해보면, 연성 광 PCB를 통해 광신호를 전송할 수 있는 거리(D)는 최대40∼150cm가 되어 칩간 광연결 뿐만 아니라 보드간 광연결에도 적용할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the dependence of the optical connection loss on the optical connection distance t varies considerably depending on the width and height of the core in which the optical signal is guided in the polymer optical waveguide 2. The optical connection distance (t) is 50-400 μm, considering both the thickness of the flexible PCB 10 ~ 100 μm, the thickness of the clad and core of the polymer optical waveguide (2), and the height of the solder bumps (12). In this range, when the width and height of the optical waveguide 2 were both 50 μm, the loss was the smallest among the sizes of the tested cores, and the range was -0.5 to -2.3 dB, which was very small. Here, considering the waveguide loss (0.1 to 0.3 dB / cm) to the polymer optical waveguide (2) and the reception sensitivity of the conventional receiving chip to -16 dBm and the average power of the VCSEL (10) to 0 dBm, the optical signal through the flexible optical PCB The distance (D) that can transmit is up to 40 ~ 150cm can be applied to the optical connection between the board as well as the optical connection between the chip.
도 7은 상기 도3의 연성 광PCB의 기본구조를 응용한 일 실시 예이다. 경성 PCB(300)와 본 발명의 연성 광 PCB(1)의 혼성 결합을 통해서 층층이 놓여진 보드간의 연결을 상기 도 7에서 보여지는 바와 같이 이룰 수 있음을 보여주고 있다. 이것은 본 발명의 특징이자 연성 광 PCB의 특징이기도한 유연성에 근거한 것으로, 핸드폰 및 노트북 등의 다양한 형태로 전기적인 연결로만 이루어진 연성 PCB가 이용되고 있다. 이들 제품들은 향후 고속, 대용량화되면서 보다 많은 정보를 주고 받기 위해서 본 발명의 연성 광 PCB를 요구할 것으로 예상된다.FIG. 7 is an embodiment in which the basic structure of the flexible optical PCB of FIG. 3 is applied. Through hybrid coupling of the rigid PCB 300 and the flexible optical PCB 1 of the present invention, it is shown that the connection between the boards on which the layers are placed can be achieved as shown in FIG. 7. This is based on flexibility, which is a feature of the present invention and also a feature of the flexible optical PCB, and flexible PCBs, which consist only of electrical connection in various forms such as mobile phones and laptops, are used. These products are expected to require the flexible optical PCB of the present invention in order to exchange more information with high speed and large capacity in the future.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 연성 광 PCB의 구조에 의해 통상의 전기적인 연성 PCB로는 전송하기 어려운 고속의 신호를 전송할 수 있으며, 광결합 거리가 짧아서 마이크로 렌즈를 사용할 필요가 없고, 광송신 및 수신 모듈을 수동적인 정렬방법으로 조립이 가능하여 제조비용을 감소시킬 수 있게 된다. 또한 현재 핸드폰과 노트북 등과 같이, 경성한 기판 상에서 전기적인 연결만 가능한 연성 PCB도 사용하고 있는데, 향후 고속, 대용량의 데이터가 요구되는 여러 응용분야에서 본 발명의 연성 광 PCB가 쉽게 적용될 수 있다.As described above, in the present invention, the structure of the flexible optical PCB can transmit a high-speed signal that is difficult to transmit with a conventional electrical flexible PCB, and because the optical coupling distance is short, there is no need to use a micro lens, and the optical transmission and reception module It can be assembled by the manual alignment method can reduce the manufacturing cost. In addition, the present invention also uses a flexible PCB that can only be electrically connected on a rigid substrate, such as mobile phones and laptops, in the future, the flexible optical PCB of the present invention can be easily applied in many applications that require high-speed, large-capacity data.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be determined by the claims rather than by the described embodiments.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 연성 광 PCB의 구조에 의해 통상의 전기적인 연성 PCB로는 전송하기 어려운 고속의 신호를 전송할 수 있으며, 광결합 거리가 짧아서 마이크로 렌즈를 사용할 필요가 없고, 광송신 및 수신 모듈을 수동적인 정렬방법으로 조립이 가능하여 제조비용을 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 또한 현재 핸드폰과 노트북 등과 같이, 경성 기판 상에서 전기적인 연결만 가능한 연성 PCB도 사용하고 있는데, 향후 고속, 대용량의 데이터가 요구되는 여러 응용분야에서 본 발명의 연성 광 PCB가 쉽게 적용될 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the structure of the flexible optical PCB can transmit a high-speed signal that is difficult to transmit with a conventional electrical flexible PCB, and the optical coupling distance is short, so that it is not necessary to use a microlens. Receiving module can be assembled by a manual alignment method has the advantage of reducing the manufacturing cost. In addition, a flexible PCB that can only be electrically connected on a rigid substrate, such as a mobile phone and a notebook, is also used. In the future, the flexible optical PCB of the present invention can be easily applied to various applications requiring high speed and large data. .
도 1은 종래 경성 광 PCB를 이용한 광연결 장치 구조 예시도, 1 is a view illustrating an optical connection device structure using a conventional rigid optical PCB;
도 2는 종래 경성 광 PCB를 이용한 광연결 장치 구조의 광도파로층 상세 구조도,2 is a detailed structural diagram of an optical waveguide layer of an optical connection device structure using a conventional rigid optical PCB;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치의 단면도,3 is a cross-sectional view of an optical connection device using a flexible optical PCB according to an embodiment of the present invention;
도 4는 상기 도 3의 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치의 광송신모듈 단면 확대도,4 is an enlarged cross-sectional view of an optical transmission module of the optical connection device using the flexible optical PCB of FIG.
도 5는 상기 도 3의 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치의 광수신모듈 단면 확대도,5 is an enlarged cross-sectional view of an optical receiving module of the optical connection device using the flexible optical PCB of FIG. 3;
도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치에서 광연결 거리 (t)에 따른 광결합 손실 그래프 예시도,5 is an exemplary diagram of the optical coupling loss graph according to the optical connection distance (t) in the optical connection device using a flexible optical PCB according to an embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치를 종래의 경성 PCB와의 결합한 전체 구성도.7 is an overall configuration of the optical coupling device using a flexible optical PCB according to an embodiment of the present invention combined with a conventional rigid PCB.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
1: 연성 광 PCB를 이용한 광연결 장치1: Optical connection device using flexible optical PCB
2: 광도파로층2: optical waveguide layer
3: 구리배선층3: copper wiring layer
4: 유전체층4: dielectric layer
5: 필름 덮개층5: film cover layer
6: 송신부에서 45°반사면6: 45 ° reflector at transmitter
7: 수신부에서 45°반사면7: 45 ° reflector at receiver
8: 송신부의 전기적 커넥터 8: Electrical connector of transmitter
9: 수신부의 전기적 커넥터9: electrical connector on receiver
10: 광원소자10: light source element
11: 송신칩11: Transmit Chip
12: 솔더범프12: solder bump
16: 송신부의 히트싱크16: Heat sink of transmitter
20: 광검출기 소자20: photodetector element
21: 수신칩21: receiving chip
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050053657A KR100734906B1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Optical interconnect using flexible optical printed circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050053657A KR100734906B1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Optical interconnect using flexible optical printed circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050072736A true KR20050072736A (en) | 2005-07-12 |
| KR100734906B1 KR100734906B1 (en) | 2007-07-03 |
Family
ID=37262035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050053657A KR100734906B1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Optical interconnect using flexible optical printed circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100734906B1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100726337B1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-06-11 | 인하대학교 산학협력단 | Method for Fabricating O-PCB through which Alignment of Waveguide and Window is easily achieved |
| KR100736641B1 (en) | 2006-06-28 | 2007-07-06 | 전자부품연구원 | Electro-optical circuit board and fabricating method thereof |
| KR100816062B1 (en) * | 2006-02-22 | 2008-03-24 | 한국광기술원 | Structure of integration for Optical Source and Detector on Rigid-Flex Hybrid Opto-board |
| KR100861939B1 (en) * | 2006-05-09 | 2008-10-09 | 인하대학교 산학협력단 | A integrated flexible optical printed circuit board |
| KR100894152B1 (en) * | 2007-03-16 | 2009-04-27 | (주)페타컴 | Optical device based planar light waveguide circuit and manufacturing method thereof |
| KR100941763B1 (en) * | 2007-06-08 | 2010-02-11 | 한국광기술원 | Optically and eletrically wired module device and its manufacture method |
| KR100969436B1 (en) * | 2008-06-09 | 2010-07-14 | 삼성전기주식회사 | An optical rigid-flexible printed circuit board |
| KR101139554B1 (en) * | 2006-08-10 | 2012-04-27 | 파나소닉 주식회사 | Photoelectric converter |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06281831A (en) * | 1993-03-25 | 1994-10-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electric wiring/optical wiring combined flexible printed circuit board and substrate therefor |
| JP2001201670A (en) | 2000-01-18 | 2001-07-27 | Sony Corp | Optical module |
| KR100352076B1 (en) * | 2000-08-09 | 2002-09-12 | 광주과학기술원 | Circuit device having optical interconnects |
| KR100460703B1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-12-09 | 한국전자통신연구원 | Electro-optical circuit board having unified optical transmission/receiving module and optical waveguide |
| JP4012785B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-11-21 | 日本板硝子株式会社 | Optical connection device |
-
2005
- 2005-06-21 KR KR1020050053657A patent/KR100734906B1/en active IP Right Grant
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100726337B1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-06-11 | 인하대학교 산학협력단 | Method for Fabricating O-PCB through which Alignment of Waveguide and Window is easily achieved |
| KR100816062B1 (en) * | 2006-02-22 | 2008-03-24 | 한국광기술원 | Structure of integration for Optical Source and Detector on Rigid-Flex Hybrid Opto-board |
| KR100861939B1 (en) * | 2006-05-09 | 2008-10-09 | 인하대학교 산학협력단 | A integrated flexible optical printed circuit board |
| KR100736641B1 (en) | 2006-06-28 | 2007-07-06 | 전자부품연구원 | Electro-optical circuit board and fabricating method thereof |
| KR101139554B1 (en) * | 2006-08-10 | 2012-04-27 | 파나소닉 주식회사 | Photoelectric converter |
| KR100894152B1 (en) * | 2007-03-16 | 2009-04-27 | (주)페타컴 | Optical device based planar light waveguide circuit and manufacturing method thereof |
| KR100941763B1 (en) * | 2007-06-08 | 2010-02-11 | 한국광기술원 | Optically and eletrically wired module device and its manufacture method |
| KR100969436B1 (en) * | 2008-06-09 | 2010-07-14 | 삼성전기주식회사 | An optical rigid-flexible printed circuit board |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100734906B1 (en) | 2007-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100460703B1 (en) | Electro-optical circuit board having unified optical transmission/receiving module and optical waveguide | |
| US7062144B2 (en) | Architecture of connecting optical PCB, transceiver modules for optical PCB and optical connection block | |
| US8285087B2 (en) | Optical interconnection system using optical printed circuit board having one-unit optical waveguide integrated therein | |
| EP2390699B1 (en) | Optical coupler module having optical waveguide structure | |
| KR100734906B1 (en) | Optical interconnect using flexible optical printed circuit board | |
| JP2007271998A (en) | Optical connector and optical module | |
| EP1975659A1 (en) | Photoelectric conversion module for direct optical interconnection and method of manufacturing the same | |
| JP2011151402A (en) | Surface mount (smt) connector for vcsel and photodiode array | |
| EP1482339A1 (en) | Optical module, method of manufacturing the same, optical communication device and electronic device using the same | |
| JP2004246279A (en) | Optical module and its manufacturing method, optical communication device, optical and electric mixed integrated circuit, circuit board, electronic equipment | |
| JP2010122312A (en) | Transmission/reception lens block and optical module using the same | |
| KR20070085080A (en) | System and method for the fabrication of an electro-optical module | |
| US20090196550A1 (en) | Optical-electrical transmission connector, optical-electrical transmission device and electronic device | |
| US7876984B2 (en) | Planar optical waveguide array module and method of fabricating the same | |
| US6879423B2 (en) | Printed circuit board assembly with multi-channel block-type optical devices packaged therein | |
| US6786651B2 (en) | Optical interconnect structure, system and transceiver including the structure, and method of forming the same | |
| US8940563B2 (en) | Method for manufacturing optoelectronic module | |
| US8348522B2 (en) | Attachable components for providing an optical interconnect between/through printed wiring boards | |
| TWI402549B (en) | Optoelectric interconnection module | |
| JP2004163722A (en) | Component-incorporated substrate | |
| KR100821289B1 (en) | Flexible optical circuit board and manufacturing method thereof | |
| JP2012013726A (en) | Optical interconnection module, and optical and electrical circuit board using the same | |
| KR20080049881A (en) | Flexible optical interconnection module for flat panel display and manufacturing method thereof | |
| KR20060080901A (en) | Device of signal delivery using optical flexible pcb | |
| KR20080107870A (en) | Optically and eletrically wired module device and its manufacture method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130530 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140521 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150922 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160526 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180525 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190603 Year of fee payment: 13 |