KR20160067230A - An light aligning method of an optical device and an optical fiber for an optical module. - Google Patents

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KR20160067230A
KR20160067230A KR1020140171788A KR20140171788A KR20160067230A KR 20160067230 A KR20160067230 A KR 20160067230A KR 1020140171788 A KR1020140171788 A KR 1020140171788A KR 20140171788 A KR20140171788 A KR 20140171788A KR 20160067230 A KR20160067230 A KR 20160067230A
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우경녕
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이익균
김영호
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엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an optical axis aligning method of an optical module comprising: a light transmission module (100); an optical device (200); a substrate (210); an electrode pad (220); and an optical block having a light transmission member mounting unit. The optical axis aligning method comprises the steps of: mounting the substrate on which the optical device is mounted at a certain point and determining the light input and output point of the optical device; and locating a central axis of the light transmission member mounting unit on the determined light input and output point. Additionally, the step of locating a central axis of the light transmission member mounting unit on the determined light input and output point comprises the steps of: preparing an optical block; placing the optical block on the substrate while covering the optical device; repeating the process of measuring light transmission efficiency while converting and moving the position of the optical block (300) on the substrate, until a first position of the optical block on the substrate to make the light transmission efficiency satisfy a certain condition is searched; and fixating the optical block (300) on the first position. Here, the step of locating a central axis of the light transmission member mounting unit on the determined light input and output point may include a step of directly molding the optical block on the substrate in a 3D printing method.

Description

광모듈의 광소자와 광전송부재 간의 광축정렬방법{An light aligning method of an optical device and an optical fiber for an optical module.}A method of aligning an optical axis between an optical element of an optical module and an optical transmission member.

본 발명은 기기 내에서 보드 대용량 데이터 고속 전송 또는 기기 간 대용량 데이터 고속 전송을 위해 광소자, 광전송부재를 포함하여 모듈화하되, 모듈내부에서 광소자와 광전송부재 간에 광축정렬을 완료함으로써 외부 PCB 기판에 실장시 발생될 수 있는 광축정렬오차를 제거할 수 있는 광모듈의 광축정렬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 광전송부재장착부를 적합한 위치에 가공하거나, 광전송효율을 이용하여 광전송부재장착부를 적합한 위치에 위치시키는 것을 통해 광축정렬하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for modularizing an optical device including an optical device and an optical transmission member for high-speed transfer of large-capacity data or high-capacity data between devices in the device, wherein the optical axis alignment between the optical device and the optical transmission member is completed within the module, The present invention relates to an optical axis alignment of an optical module capable of eliminating an optical axis misalignment that may occur when an optical axis is misaligned, To an optical axis alignment.

최근 기기 내 또는 기기 간에 고화질, 3D 영상 콘텐츠와 같은 대용량 데이터 고속 전송 기술이 대두되고 있으며, 또한 신호 감쇄, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등이 이슈화 되고 있다. Recently, high-speed, high-speed data transmission technology such as high image quality and 3D image contents is emerging in the device or between devices, and signal attenuation, noise, EMI / EMC, impedance matching, cross talk, skew,

일반적으로, 기기 내 또는 기기 간 데이터 전송에 있어, 즉 기기 내에서는 구리 배선 기반의 전기 리드가 사용되고, 기기 간에서는 이를 이용한 케이블이 사용되고 있으나, 구리 배선은 대용량 데이터 고속 전송 니즈를 충족시키지 못할 뿐만 아니라, 앞서 언급한 각종 기술적 이슈를 해소하지 못하고 있다.Generally, in data transmission between devices or between devices, that is, electrical leads based on copper wiring are used in the device, and cables using the same are used between devices. However, copper wiring does not satisfy high-capacity data high-speed transmission needs , And the various technical issues mentioned above are not resolved.

이를 해결하기 위한 기술로 최근에 광 연결 기술이 연구 개발되고 있다. 광 모듈은 수십 채널의 병렬 전기신호 라인을 직렬 광 신호 라인으로 대체하여 대용량 데이터 고속 전송이 가능하며, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등의 기술적 문제를 해소할 수 있다.Recently, optical connection technology has been researched and developed to solve this problem. The optical module replaces several tens of channels of parallel electrical signal lines with serial optical signal lines, enabling high-speed data transmission at high speeds and eliminating technical problems such as noise, EMI / EMC, impedance matching, cross talk, skew, .

광학소재를 이용한 광 전송 및 광 연결 기기 등을 다양한 이용환경에 적용하기 위해 많은 종류의 광 커넥터, 광모듈 등의 제품이 개발되고 있다. 이들은 분리되어 있는 두 개 이상의 광경로(light pathway)를 연결하는 커넥팅 기능을 기본적으로 제공함과 동시에, 굴절, 반사, 간섭 및 회절 등의 광학적 현상을 이용하여, 광 신호 전송로를 형성 및 변경하고, 광 신호를 증폭 또는 병합하는 기능 등을 추가로 제공한다. 이러한 구성을 갖는 광 요소는 두 개의 다른 영역-광영역 및 전기영역-을 연결하는 기능을 하거나, 또는 광영역과 광영역을 연결하는 역할을 수행하면서, 동시에 최적의 전송효율을 보장하기 위한 설계를 제공한다. 문제는 광커넥터시스템 등에 포함되는 구성요소들에 내재하고 있는 오차들이다. 예를 들어, 광소자를 기판위에 장착하는 장비(다이 본더 등)에는 필연적으로 오차가 내재하므로, 광소자의 최종적인 실장 위치는 불확정적이며, 광전송부재의 경우에도 코어의 중심이 편심되는 등 제조 영역의 오차가 발생한다는 점이다. Many kinds of optical connectors and optical modules are being developed to apply optical transmission and optical connection devices using optical materials to various use environments. They basically provide a connecting function for connecting two or more separated light pathways and also form and change optical signal transmission paths by using optical phenomena such as refraction, reflection, interference and diffraction, A function of amplifying or merging an optical signal, and the like. The optical element having such a configuration functions to connect two different regions-optical region and electric region, or to connect the optical region and the optical region, and at the same time, to design an optimal transmission efficiency to provide. The problems are inherent in the components included in the optical connector system and the like. For example, in a device (a die bonder, etc.) for mounting an optical element on a substrate, errors are inherently inevitably, and the final mounting position of the optical element is indefinite. Even in the case of an optical transmission member, Error occurs.

위에서 언급된 문제점을 해결하기 위해, 능동 광축정렬(active optical alignment)의 공정이 대두되었다. 능동 광축정렬이란, 광소자 등 광신호 전송을 위한 구성요소들이 최적으로 배치 또는 배열되어 최적의 광 전송효율을 내는 지점 내지 상태를 탐색하여 찾아내고, 그러한 지점 내지 상태를 유지할 수 있도록 고정하는 일련의 과정을 의미한다. 그러나, 능동 광축정렬은 작업과정에 시간이 많이 소요되어 대량생산에는 부적합하므로, 최근에는 커넥터 내부에 구조적 요소들을 설계배치하여 광축정렬을 도모하거나, 직접 광요소들의 위치를 광경로상에 배치하려는 수동광축정렬의 방식이 확산되는 추세이다. In order to solve the above-mentioned problem, a process of active optical alignment has been developed. Active optical axis alignment refers to a series of arrangements in which elements for optical signal transmission, such as optical elements, are optimally arranged or arranged so as to search for and find a point or state for optimal optical transmission efficiency, and to fix such point or state Process. However, since the alignment of the active optical axis is time-consuming for the operation process and is not suitable for mass production, recently, it has been attempted to align the optical axis by designing and arranging the structural elements inside the connector, or to manually position the optical elements directly on the optical path The optical axis alignment method is spreading.

또한, 전자기기가 소형화됨에 따라, 그에 사용되는 광커넥터 등의 광기기에 있어서도 소형화, 저배화의 이슈가 있어, 이러한 요구사항을 충족하기 위한 기기 내부의 요소들에 있어 기존 레이아웃을 최적화하거나 새로운 레이아웃을 고안하는 것이 중요해지고 있다. In addition, as the size of electronic devices is reduced, there is a problem of miniaturization and low reduction in the optical devices such as the optical connectors used therein. Therefore, it is necessary to optimize the existing layout for the elements inside the device to meet these requirements, It is becoming important to devise.

도 1의 광 모듈[이하 '종래기술1'이라 함]은 송신부(10a)와 수신부(10b) 및 송신부와 수신부 간의 연결 배선인 광 전송로(2)로 구성된다. 송신부는 기판(6a) 상의 VCSEL 칩(3a), 전극패드(5a), 본딩 와이어(7a), 액상수지(8a) 및 높이지지부재(4a)로 구성되고, 수신부는 기판(6b) 상의 PD 칩(3b), 전극패드(5b), 본딩 와이어(7b), 액상수지(8b) 및 높이지지부재(4b)로 구성된다.The optical module of FIG. 1 (hereinafter referred to as "prior art 1") comprises a transmitter 10a, a receiver 10b, and an optical transmission line 2 as a connection wiring between a transmitter and a receiver. The transmitting section is composed of a VCSEL chip 3a on the substrate 6a, an electrode pad 5a, a bonding wire 7a, a liquid resin 8a and a height supporting member 4a. An electrode pad 5b, a bonding wire 7b, a liquid resin 8b and a height supporting member 4b.

도 1의 광 모듈의 동작을 살펴보면, 송신부와 연결된 보드로부터의 전기신호는 기판(6a) 상의 전극패드(5a)를 통한 Driver-IC[미도시]의 제어를 받아 VCSEL 칩(3a)에서 광 신호로 변환 및 수직 출사되고, 광전송로(2)의 끝단에 형성된 45° 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 광전송로(2)를 통해 수신부로 전송된다.1, an electrical signal from a board connected to a transmitter is controlled by a driver IC (not shown) through an electrode pad 5a on a substrate 6a, and the VCSEL chip 3a receives an optical signal And is reflected on a 45-degree mirror surface formed at the end of the optical path 2 to change its path, and then is transmitted to the receiving part through the optical path 2. [

수신부에서는 광전송로(2)의 끝단에 형성된 45° 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 기판(6b) 상의 PD 칩(3b)으로 입사되고, 기판(6b) 상의 전극패드(5b)를 통한 IC[미도시]의 제어를 통해 PD 칩(3b)에서 전기신호로 변환되어 수신부와 연결된 보드로 입력된다.The light is reflected by the 45 ° mirror surface formed at the end of the optical path 2 and is then incident on the PD chip 3b on the substrate 6b, Is converted into an electric signal in the PD chip 3b through the control of [not shown] and input to the board connected to the receiving unit.

도 2에 도시된 광전기 복합형 커넥터는 일본 공개특허 제2010-266729호(발명의 명칭: "광전기 복합형 커넥터")[이하 '종래기술2'이라 함]에 개시된 내용이며, 이를 설명하면 다음과 같다. 도 2의 종래기술2는 기기 내 보드에 장착된 리셉터클(receptacle)이라 불리는 커넥터(30)에 체결되는 플러그(plug)(20)로 구성되며, 상기 플러그(20)는 하우징(21), 이 하우징(21)의 양 측면에 장착된 전기단자(22)와 그라운드단자(23), 하우징(21)의 내부 바닥면에 장착된 그라운드판(24), 이 그라운드판(24)에 장착된 서브 마운트(25) 상의 VCSEL 칩(26), Driver-IC(27), 전기단자(22) 및 그라운드단자(23)와 VCSEL 칩(26) 및 Driver-IC(27) 간의 연결 배선 기능의 본딩 와이어(28), 하우징(21) 내부에 삽입된 광파이버(29)를 포함한다.The optical-electrical-composite-type connector shown in Fig. 2 is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-266729 (entitled " photoelectric hybrid-type connector " same. 2 shows a plug 20 which is fastened to a connector 30 called a receptacle mounted on an in-device board. The plug 20 includes a housing 21, A ground plate 24 mounted on the inner bottom surface of the housing 21 and an electric terminal 22 and a ground terminal 23 mounted on both sides of the ground plate 21, The bonding wires 28 of the connection wiring function between the VCSEL chip 26, the Driver IC 27, the electric terminal 22 and the ground terminal 23 on the VCSEL chip 26 and the Driver IC 27 on the VCSEL chip 26, And an optical fiber 29 inserted into the housing 21.

도 3에 도시된 종래기술3은 광소자(40)가 실장되어 있는 PCB기판(50), 광전송부재(80)을 수납하고, 광신호를 직각으로 편향하는 기능을 하는 45도 광반사면 및 광신호를 집약하는 렌즈부를 구비하는 광투과성 재료로 된 OSA(Optical Sub Assembly)(70), 광전송부재를 OSA에 고정하는 가이드부재(90) 및 PCB기판위에 안착되고, 광전송부재로부터의 광신호를 높은 전송효율로 광소자로 전송하거나, 광소자로부터의 광신호를 높은 전송효율로 광전송부재로 전송하는 광축정렬을 위한 구조인 광축정렬부재(60)를 포함하여 이루어진 광커넥터를 제공하는데, 특히, 광축정렬부재(60)과 OSA(70) 각각에 형성된 얼라인돌기(71) 및 얼라인홈부(61)의 결합에 의해 광축정렬이 이루어진다.3 shows a 45 ° light reflection surface that accommodates the PCB substrate 50 and the optical transmission member 80 on which the optical device 40 is mounted and functions to deflect the optical signal at right angles, An optical sub-assembly (OSA) 70 made of a light-transmissive material having a lens unit for condensing the light, a guide member 90 for fixing the optical transmission member to the OSA, and a high- And an optical axis aligning member (60) for aligning the optical axis for transmitting the optical signal from the optical element to the optical transmission member at a high transmission efficiency. The optical axis alignment member (60) The alignment of the optical axis is performed by the engagement of the alignment protrusions 71 and the alignment groove portions 61 formed in the substrate 60 and the OSA 70, respectively.

JPJP 2010-2667292010-266729 AA

종래기술1은 광로의 90도 변경을 위해, 광 전송부재의 끝단면이 축 방향과 45°를 이루도록 하는 절삭하는 추가 가공 공정이 필요할 뿐만 아니라, 광소자를 회로기판에 실장하는데 사용되는 다이본더(die bonder)에 필연적으로 존재하는 장비오차를 보정하기 위해 능동 광축정렬(active optical alignment) 공정이 필수적으로 포함되어야 한다. 종래기술1에서의 광축정렬 공정은, 광소자의 구동회로를 가동한 후, 발생한 광신호에 대해 광스펙트럼분석기(optical spectrum analyzer) 등의 계측장비를 활용하여 전송효율을 측정하고, 이 전송효율이 소정의 조건을 만족하는 상태를 탐색하여, 해당 상태에서의 위치에 광소자, 광전송부재를 순차적으로 고정시키는 단계로 이루어진다. 그런데, 이러한 능동 광축정렬을 거치면, 일정 수준 이상의 광 전송효율을 보장하기는 하지만, 기본적으로 시행착오(trial and error)기법에 근거하므로, 상대적으로 많은 시간과 비용이 든다는 문제가 존재한다.The conventional art 1 requires not only an additional machining process for cutting the end surface of the light transmitting member so that the end surface of the light transmitting member forms 45 degrees with respect to the axial direction but also the die bonder die used for mounting the optical device on the circuit board the active optical alignment process must be included to compensate for the equipment errors inherently present in the bonder. In the optical axis alignment process in the prior art 1, the transmission efficiency is measured by using a measuring device such as an optical spectrum analyzer for an optical signal generated after the driving circuit of the optical device is operated, And sequentially fixing the optical element and the optical transmission member to the position in the state. However, through such active optical axis alignment, although a certain level of optical transmission efficiency is guaranteed, there is a problem that it is relatively time-consuming and costly because it is basically based on a trial and error technique.

한편, 종래기술2는 그라운드판(24) 위의 Driver-IC(27)와 하우징(21) 측면의 전기단자(22) 간을 와이어 본딩 공정으로 전기적 연결해야 되는데, 소형화, 저배화 사이즈의 플러그(20) 상에서 본딩 와이어(28)를 구현하기가 어려우며, 특히 전기단자(22)의 핀(pin) 수가 많아지는 경우에는 와이어 본딩 공정이 난해해진다. 또한, 종래기술2는 소형 사이즈의 플러그(20) 하우징(21) 내부에 모든 소자 및 부품을 실장해야 하므로, 공정 난이도가 높고, 상대적으로 크기가 큰 Driver-IC(27)가 플러그측에 위치하므로, 플러그의 소형화가 곤란할 수 있다는 문제점이 존재한다. On the other hand, in the prior art 2, the driver IC 27 on the ground plate 24 and the electric terminal 22 on the side of the housing 21 must be electrically connected by a wire bonding process. It is difficult to realize the bonding wires 28 on the terminals 22 and 20, and in particular, when the number of pins of the electrical terminals 22 increases, the wire bonding process becomes complicated. In the prior art 2, since all the elements and components must be mounted inside the small-sized plug housing 20, the driver IC 27 having a relatively high process degree and a relatively large size is located on the plug side , There is a problem that miniaturization of the plug may be difficult.

또한, 종래기술2은 웨이퍼로 제작한 서브 마운트(25)에 VCSEL 칩(26)을 올려 그라운드판(24)에 장착한 상태에서 광파이버(29)를 그라운드판(24)에 올려 VCSEL 칩(26)과 광 정렬하는데, VCSEL 칩(26)과 광파이버(29)가 상대적으로 고정되지 않아 광 정렬이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 또한, 플러그(20)를 리셉터클(30)에 체결하거나(꽂거나) 리셉터클(30)로부터 착탈하는데(빼는데)있어 플러그에 손으로 잡을 수 있는 부분이 없어 조작이 어려운 문제점이 있다.In the prior art 2, the VCSEL chip 26 is mounted on the submount 25 made of a wafer and mounted on the ground plate 24, the optical fiber 29 is placed on the ground plate 24 to form the VCSEL chip 26, And the VCSEL chip 26 and the optical fiber 29 are not fixed relative to each other, so that the optical alignment can not be properly performed. In addition, there is a problem that the plug 20 is difficult to operate because there is no part that can be held by hand by fastening (plugging) the plug 20 to the receptacle 30 or detaching (removing) the plug 20 from the receptacle 30.

종래기술3에 있어, 광축정렬과 관련하여 고려할 수 있는 오차로서는, PCB기판(50)과 광축정렬부재(60)와의 사이, 광축정렬부재(60)와 OSA(70)과의 사이, 광전송부재(80)와 OSA(70)와의 사이에서 각각 발생하는 오차가 누적된다. 각각의 오차에 대해 상세하게는, 광축정렬부재(60)의 PCB기판(50)으로의 안착에 있어, 광축정렬부재의 얼라인홈부(61)의 단면중심의 연결선상에 광소자(40)가 정렬되지 않는 경우 발생하는 오차, 광축정렬부재의 얼라인홈부(61) 및 OSA의 얼라인돌부(71)의 가공오차 및 조립오차로 인해 발생하는 오차, 광전송부재(80)가 OSA(70)의 정해진 위치에 장착되지 않음으로써 발생하는 오차 등이 누적된다는 것이다. 이 뿐만 아니라, 광소자의 다이본딩 과정에서도 장비오차로 인해 광소자가 정해진 위치에 실장되지 않는 경우에도 광전송효율이 감소하게 되는 등 종래기술3 발명의 구성요소에 내재하지 않는 외부의 오차요인도 함께 누적되어 발생되므로 전체 오차가 설계시보다 크게 될 수 있다. 즉, 광축정렬을 확보하기 위해서는 이러한 오차들을 동시에 모두 관리하여야 하는데, 이로써 전체(overall)광전송효율은 낮게 될 가능성이 크다는 것이다. 또한, 광축정렬을 확보하고 안정적인 장착에 필요한 구조를 제공하기 위해 많은 수의 부품이 사용되고 있으므로 원가문제 및 제조복잡성문제에 있어 불리할 뿐만 아니라, PCB기판에 광소자가 직접 실장되는 구성으로 인해(비모듈화), 종래기술3의 구성을 다른 어플리케이션에 직접 적용할 가능성은 없게 된다.In the prior art 3, errors that can be considered in relation to the alignment of the optical axes include errors between the PCB substrate 50 and the optical axis alignment member 60, between the optical axis alignment member 60 and the OSA 70, 80 and the OSA 70 are accumulated. More specifically, in the mounting of the optical axis alignment member 60 on the PCB substrate 50, the optical element 40 is placed on the connection line of the center of the end face of the alignment groove 61 of the optical axis alignment member An error occurring due to an error occurring when the optical axis member is not aligned, a processing error and an assembly error of the alignment groove portion 61 of the optical axis alignment member and the alignment error portion 71 of the OSA, Errors that are caused by not being mounted at a predetermined position are accumulated. In addition, even in the process of die bonding of optical devices, even if the optical devices are not mounted at the predetermined positions due to the equipment error, the optical transmission efficiency is reduced, and external error factors not included in the components of the prior art 3 invention are accumulated The total error can be made larger than the design time. That is, in order to ensure alignment of the optical axes, all of these errors must be managed at the same time, and thus the overall optical transmission efficiency is likely to be low. In addition, since a large number of parts are used to secure the alignment of the optical axes and to provide the structure necessary for stable mounting, it is not only disadvantageous in terms of cost and manufacturing complexity, but also because of the configuration in which the optical device is directly mounted on the PCB substrate ), There is no possibility of directly applying the configuration of the prior art 3 to other applications.

본 발명의 광축정렬방법은, 광신호를 전송하기 위한 광전송부재(100), 상기 광전송부재(100)로 광신호를 출사하거나 또는 상기 광전송부재(100)로부터 광신호를 입사받는 광소자(200), 상기 광소자(200)가 장착되는 기판(210), 상기 광소자(200)와 외부회로간의 전기접속을 위한 전극패드(220), 및 상기 전송부재(100)가 삽입장착되고, 상기 기판에 대해 수직한 방향으로 형성되는 광전송부재장착부가 구비된 옵티컬블럭(300)을 포함하여 이루어지는 광모듈에 대하여, 상기 광소자 및 상기 광전송부재 간 광축정렬하는 방법에 있어서, 광소자가 실장된 상기 기판을 소정의 위치에 마운팅하여 상기 광소자의 광입출사포인트의 위치를 결정하는 단계, 결정된 광입출사포인트의 위치에 상기 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.The optical axis alignment method of the present invention includes an optical transmission member 100 for transmitting an optical signal, an optical device 200 for emitting an optical signal to the optical transmission member 100 or receiving an optical signal from the optical transmission member 100, An electrode pad 220 for electrical connection between the optical element 200 and an external circuit and the transfer member 100 are inserted and mounted on the substrate 210, And an optical block (300) having an optical transmission member mounting portion formed in a direction perpendicular to the optical axis of the optical module, the method comprising the steps of: And determining a position of the optical input / output point of the optical device by mounting the optical input / output unit at a position of the optical input / output unit, and positioning the center axis of the optical transmission member mounting unit at the determined position of the optical input / output unit.

이때, 결정된 광입출사포인트의 위치에 상기 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계는, 광전송부재장착부가 형성되어 있는 옵티컬블럭을 준비하는 단계, 광전송부재장착부의 중심축이 상기 광입출사포인트 근처에 위치하도록 상기 옵티컬블럭을 상기 광소자를 덮으면서 상기 기판 위에 올려놓는 단계, 광전송효율이 소정의 조건을 충족시키는 상기 옵티컬블럭의 상기 기판에서의 위치(제1위치)를 탐색할 때까지, 상기 옵티컬블럭(300)의 위치를 상기 기판 상에서 변경하며 이동하면서, 광전송효율을 측정하는 과정을 반복하는 단계, 제1위치에 상기 옵티컬블럭(300)을 고정하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.(제1광축정렬방법)The step of positioning the central axis of the optical transmission member mounting portion at the determined position of the light incidence point may include the steps of preparing an optical block having the optical transmission member mounting portion formed therein so that the center axis of the optical transmission member mounting portion is positioned near the light entering / Placing the optical block on the substrate while covering the optical element, and moving the optical block (300) until the position of the optical block (first position) in the optical block satisfying a predetermined condition is searched And repeating the process of measuring the optical transmission efficiency while changing the position of the optical block 300 on the substrate and fixing the optical block 300 to the first position. )

또한, 결정된 광입출사포인트의 위치에 상기 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계는, 옵티컬블럭을 상기 기판 위에 3D프린팅의 방법으로 직접 성형하는 단계, 광전송부재장착부에 상기 광전송부재를 장착하는 단계를 포함하여 이루어지고, 옵티컬블럭은 상기 광전송부재장착부의 형상이 포함되어 성형되는 것을 특징으로 할 수 있다(제2광축정렬방법)The step of positioning the center axis of the optical transmission member mounting part at the determined position of the light incidence point may include directly molding the optical block on the substrate by the 3D printing method and mounting the optical transmission member on the optical transmission member mounting part And the optical block is formed by including the shape of the optical transmission member mounting portion (second optical axis alignment method)

또한, 3D프린팅의 방법은, 기판(300), 상기 광소자(200) 및 옵티컬블럭의 3D정보를 수집하는 단계, 수집된 3D정보를 가공하여 상기 광전송부재장착부를 포함하는 상기 옵티컬블럭에 대한 3D도면정보를 생성하는 단계, 3D도면정보를 3D프린팅하기 위한 단위정보로 분할하는 단계, 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여, 상기 기판 위의 소정의 위치에 상기 옵티컬블럭의 최초 조형레이어를 성형하는 단계, 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여 직전 조형레이어의 상면 위에 조형레이어를 하나 더 성형하는 단계, 옵티컬블럭의 형상이 완성될 때까지 상기 (ii-A-5)단계를 반복하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.The 3D printing method includes collecting 3D information of the substrate 300, the optical device 200, and the optical block, processing the collected 3D information to generate 3D information about the optical block including the optical- Dividing the 3D drawing information into unit information for 3D printing; fixing the shaping material according to the unit information to form an initial shaping layer of the optical block at a predetermined position on the substrate; (Ii-A-5) until the shape of the optical block is completed, fixing the shaping material in accordance with the unit information to form a shaping layer on the upper surface of the immediately preceding shaping layer, And repeating steps < RTI ID = 0.0 >

또한, 본 발명의 광모듈은, 전술한 제1광축정렬방법 또는 제2광축정렬방법을 이용하여 광축정렬을 수행하고, 광신호를 전송하기 위한 광전송부재(100), 상기 광전송부재(100)로 광신호를 출사하거나 또는 상기 광전송부재(100)로부터 광신호를 입사받는 광소자(200), 상기 광소자(200)가 장착되는 기판(210), 상기 광소자(200)와 외부회로간의 전기접속을 위한 전극패드(220), 및 상기 전송부재(100)가 삽입장착되고, 상기 기판에 대해 수직한 방향으로 형성되는 광전송부재장착부가 구비된 옵티컬블럭(300)을 포함하여 이루어질 수 있다.The optical module of the present invention includes an optical transmission member 100 for performing optical axis alignment using the first optical axis alignment method or the second optical axis alignment method described above and for transmitting an optical signal, An optical element 200 that emits an optical signal or receives an optical signal from the optical transmission member 100, a substrate 210 on which the optical element 200 is mounted, an electrical connection 200 between the optical element 200 and an external circuit And an optical block 300 having an electrode pad 220 for mounting the transmission member 100 and an optical transmission member mounting unit to which the transmission member 100 is inserted and formed in a direction perpendicular to the substrate.

본 발명은 광전송효율의 전체적인 개선을 가져오기 위해 공정 체계화 및 대량생산체제를 꾀할 수 있다는 제1효과, 본 발명의 광모듈을 다양한 다른 시스템에 일종의 소자로서 응용 또는 확장 사용하여, 모듈화의 이점을 가져온다는 제2효과를 갖는다.The present invention has the advantages of modularization by applying the optical module of the present invention to a variety of other systems as a kind of device or by expanding it, as a first effect that a process systematization and a mass production system can be achieved in order to improve overall optical transmission efficiency Has a second effect.

제1효과와 관련하여서, 제1광축정렬방법을 이용하면, 고속성형 및 작은 제조오차의 장점을 갖는 사출성형법을 이용하여 옵티컬블럭을 성형하고, 광전송부재장착부(310)의 끝단의 중심위치를 광소자(200)의 광입출사포인트와 능동광축정렬하는 구성을 통해 광전송효율의 신뢰성을 극대화할 수 있고, 제2광축정렬방법을 이용하는 경우, 미리 광전송부재장착부(310)의 위치를 최적화하여 옵티컬블럭을 제조하는 것을 통해 광전송부재(100)를 장착하는 것만으로도 광정렬효과를 보장할 수 있으며, 별도의 광축정렬 공정시간이 소요되지 않아 총 공정시간을 단축할 수 있다. With respect to the first effect, by using the first optical axis alignment method, an optical block is formed using an injection molding method having advantages of high-speed molding and small manufacturing error, and the center position of the end of the optical- It is possible to maximize the reliability of the optical transmission efficiency through the arrangement of aligning the active light axis with the light incident point of the element 200. When the second optical axis alignment method is used, the position of the optical transmission member mounting portion 310 is optimized in advance, The optical alignment effect can be ensured only by mounting the optical transmission member 100 through the manufacturing process and the total optical axis alignment process time is not required and the total process time can be shortened.

제2효과와 관련하여서는, 일반적으로 수십 마이크로미터의 오더(order)를 갖는 칩본딩(chip bonding) 또는 다이본더 장비의 작동오차를 감수하거나, 이를 최소화하려는 것이 아니라, 이들 오차가 반영되어 실제 실장된 광소자(200)의 최종 실장 위치를 측정하고, 그 위치에 광전송부재(100)를 정렬하는 과정을 통해, 광전송효율을 증대시키며, 공정오차로 인한 광정렬불량률을 감소시킬 수 있다. 즉 공정장비의 오차를 애초에 포함하여 그 영향력을 없애려는 것이다.Regarding the second effect, it is not intended to reduce or minimize the operation errors of chip bonding or die bonder equipment having an order of several tens of micrometers, The final mounting position of the optical device 200 is measured and the optical transmission member 100 is aligned with the final position of the optical device 200 to increase the optical transmission efficiency and reduce the misalignment defect rate due to the process error. In other words, it is trying to eliminate the influence of the error of the process equipment in the beginning.

제2효과와 관련하여서는, 본 발명의 광모듈은 광소자(200), 옵티컬블럭(300), 광전송부재(100) 등 최소 개수의 부품을 채택하여 모듈화하고, 특히 광부품에 있어서의 핵심 품질요소인 광정렬은 본 발명의 광모듈 내부에서 단독으로 해결하므로, 본 발명인 광모듈을 다른 어플리케이션-일례로 휴대폰 등의 전자기기-에서 사용하는 경우 어플리케이션과 본 발명의 광모듈 사이에서는 더 이상 광정렬의 이슈가 발생하지 않게 되어 소위 광정렬용 ‘소자’로서 기능하게 된다. 이에 해당 어플리케이션에는 광정렬을 위한 별도의 구조 또는 정렬용 키가 필요 없게 되므로, 광모듈을 포함하여 시스템 전체적인 관점에서의 광신호의 손실은 감소시키고, 어플리케이션의 저배화 및 소형화 이슈에 부응할 수 있을 뿐만 아니라, 어플리케이션의 메인공정에서 일일이 광부품들을 광정렬할 필요가 없게 되어 공정시간 및 공정비용을 감축할 수 있다. 나아가 광소자를 어플리케이션의 기판 위에 실장하지 아니하고, 본 발명의 내부에 모듈화하여 포함시킴으로써, 어플리케이션측에서의 패턴 설계가 상대적으로 간단해지므로, 본 발명의 광모듈은 광전변환이 필요한 다양한 외부기기에서 PCB기판에 직접 실장 또는 슬롯에 결착하는 등의 여러가지의 태양으로 활용할 가능성이 크다 할 수 있다.The optical module of the present invention modularizes by adopting the minimum number of components such as the optical device 200, the optical block 300, and the optical transmission member 100, Since the optical alignment of phosphor is solved in the optical module of the present invention alone, when the optical module of the present invention is used in another application, for example, an electronic device such as a mobile phone, The problem is not generated and functions as a so-called optical alignment device. Accordingly, the application does not require a separate structure or alignment key for optical alignment, so that loss of the optical signal from the system-wide viewpoint including the optical module can be reduced, and it is possible to meet the problem of low- In addition, there is no need to photo-align the optical components one by one in the main process of the application, thereby reducing process time and process cost. Further, since the optical element is not mounted on the substrate of the application but is modularized and included in the interior of the present invention, the pattern design on the application side becomes relatively simple, so that the optical module of the present invention can be directly mounted on the PCB substrate There is a high possibility that the present invention can be utilized as various types of mounting such as mounting or coupling to a slot.

도 1은 종래기술1의 광전송부재(100)를 45도 가공하여 광도파로를 형성하는 것을 나타내는 설명도이다.
도 2는 종래기술2의 플러그 및 리셉터클로 구성된 광 모듈에 대한 설명도이다.
도 3은 종래기술3의 광소자와 광전송부재 사이의 광축정렬을 위한 구성(비모듈화)을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 기판 위에 광소자가 실장된 것을 나타내는 사시도이다.
도5는 본 발명의 광축정렬방법(제1광축정렬방법)을 위해 제조되는 옵티컬블럭의 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 광축정렬방법(제1광축정렬방법)을 이용하여, 옵티컬블럭이 최적의 위치에 장착된 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 광축정렬방법(제1광축정렬방법)을 이용하여, 장착된 옵티컬블럭에 광전송부재가 장착되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 광축정렬방법(제2광축정렬방법)을 이용하여, 옵티컬블럭을 SLS방식의 3D프린팅을 통해 성형하는 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 9은 본 발명의 광축정렬방법(제2광축정렬방법)을 이용하여, 옵티컬블럭을 FDM방식의 3D프린팅을 통해 성형하는 일실시예를 나타내는 모식도이다.
FIG. 1 is an explanatory view showing that an optical waveguide is formed by processing the optical transmission member 100 of the conventional art 1 by 45 degrees.
2 is an explanatory view of an optical module composed of a plug and a receptacle of the prior art 2. Fig.
3 is a perspective view showing a configuration (unmodularization) for alignment of optical axes between an optical element and an optical transmission member of Prior Art 3;
4 is a perspective view showing that a photo-voltaic device is mounted on a substrate of the present invention.
5 is a perspective view showing an embodiment of an optical block manufactured for the optical axis alignment method (first optical axis alignment method) of the present invention.
6 is a perspective view showing an embodiment in which an optical block is mounted at an optimum position by using the optical axis alignment method (first optical axis alignment method) of the present invention.
7 is a perspective view showing a state in which an optical transmission member is mounted on an optical block mounted using the optical axis alignment method (first optical axis alignment method) of the present invention.
8 is a schematic diagram showing an embodiment of forming an optical block by 3D printing using an SLS method using the optical axis alignment method (second optical axis alignment method) of the present invention.
9 is a schematic diagram showing an embodiment of forming an optical block by 3D printing using FDM using the optical axis aligning method (second optical axis aligning method) of the present invention.

본 발명의 광축정렬방법을 적용하는 광모듈은, 광신호를 전송하기 위한 광전송부재(100), 상기 광전송부재(100)로 광신호를 출사하거나 또는 상기 광전송부재(100)로부터 광신호를 입사받는 광소자(200), 상기 광소자(200)가 장착되는 기판(210), 상기 광소자(200)와 외부회로간의 전기접속을 위한 전극패드(220), 및 상기 전송부재(100)가 삽입장착되고, 상기 기판에 대해 수직한 방향으로 형성되는 광전송부재장착부가 구비된 옵티컬블럭(300)을 주요 구성요소로 갖는다.
An optical module to which an optical axis aligning method of the present invention is applied includes an optical transmission member 100 for transmitting an optical signal, a light receiving member for emitting an optical signal to the optical transmission member 100 or receiving an optical signal from the optical transmission member 100 A substrate 210 on which the optical device 200 is mounted; an electrode pad 220 for electrical connection between the optical device 200 and an external circuit; And an optical block 300 having an optical transmission member mounting portion formed in a direction perpendicular to the substrate.

이하, 상기 주요 구성요소들에 대해 먼저 설명한 이후, 본 발명의 광축정렬방법에 대해 상술하고자 한다.
Hereinafter, the optical axis alignment method of the present invention will be described in detail below with reference to the main components.

광신호 및 전기신호의 관점에서 보면, 광모듈이 송신부에 사용되는 경우는, 탑재되는 광소자(200)는 레이저다이오드(laser diode) 또는 VCSEL이 되며, 외부 구동회로로부터 제어되는 광소자(200)로부터 출사된 광신호는 광전송부재(100)의 코어(core)부로 진입하여 전송된다. 또한 광모듈이 수신부에 사용되는 경우, 탑재되는 광소자(200)는 포토다이오드(photo diode)가 되며, 광전송부재(100)로부터 전송되어 온 광신호는 광소자(200)의 광입사면에 입사된 후, 광소자(200)의 광전변환 작용으로 인해 전기신호로 변환되어 전극패드(220)를 통해 외부회로로 전송되게 된다.
When the optical module is used in a transmitter, the mounted optical device 200 is a laser diode or a VCSEL, and the optical device 200, which is controlled by an external driving circuit, The optical signal transmitted from the optical transmission member 100 enters the core of the optical transmission member 100 and is transmitted. When the optical module is used in the receiving unit, the mounted optical device 200 becomes a photodiode, and the optical signal transmitted from the optical transmitting member 100 is incident on the light incident surface of the optical device 200 The light is converted into an electric signal by the photoelectric conversion action of the optical element 200, and is transmitted to the external circuit through the electrode pad 220.

광소자(200)는 전술한 바와 같이, 본 발명이 광신호의 수신부 및 송신부에 모두 적용가능하다는 점에서 VCSEL, LD(Laser Diode) 뿐만 아니라, PD(Photo Diode)가 될 수 있다. 광전송부재(100)는 공지의 옵티컬 파이버(optical fiber)가 되며, 그 직경이나 단면 형상에는 제한이 없다. 기판(210)은 그 위에 광소자(200)가 실장되고, 후술할 옵티컬블럭(300)을 지지하는 역할을 하며, PCB, 플렉서블PCB(FPCB) 등을 사용할 수 있다.
As described above, the optical device 200 can be a PD (Photo Diode) as well as a VCSEL and a laser diode (LD) in that the present invention can be applied to both a receiver and a transmitter of an optical signal. The optical transmission member 100 is a known optical fiber, and its diameter and sectional shape are not limited. The substrate 210 has the optical element 200 mounted thereon and supports the optical block 300 to be described later, and a PCB, a flexible PCB (FPCB), or the like can be used.

도 4, 도6 및 도7에 나타난 일실시예에서와 같은 전극패드(220)는 광소자(200)와 외부회로와의 전기신호 송수신의 매개역할을 하며, 전술한 기판(210) 위에 소정의 패턴을 갖도록 형성한다. 광소자(200)의 단자 개수 만큼의 전극패드(220)가 형성되어야 하는데, 도 4, 도6 및 도7에 도시되어 있는 실시예에서는, 광소자(200)의 단자가 2개이므로, 전극패드(220)도 2개가 형성되어 있다. 전극패드의 형상은 실시하는 상황에 따라 다르게 설정할 수 있는데, 본 실시예에서는 각 전극패드는 기판(210)의 상면을 덮도록 형성되어 있고, 기판(210)의 상면에서 측면을 거쳐 하면에 이르도록 되어 있다. 본 발명의 광모듈은 하면에 범프를 형성하는 SMT 또는 리플로우(reflow) 공정을 통해, 별개의 회로기판에 실장될 수 있도록 구성되었다 할 수 있으나, 전극패드(220)가 반드시 이러한 형상에 한정될 것은 아니다. 전극패드(220)는 구리, 은 등의 도전성 금속으로 형성하는 것이 바람직하며, 수십에서 수백 마이크로미터의 두께를 갖는 도금막의 형태로 형성하는 것도 가능하다. 도금막을 형성하는 방법의 일실시예로는 일렉트로포밍(electroforming, 전해주조, 전주도금)의 공정을 적용할 수 있다.
The electrode pad 220 as in the embodiment shown in FIGS. 4, 6, and 7 serves as an intermediary for transmitting and receiving electric signals between the optical element 200 and the external circuit, Pattern. Since the number of terminals of the optical element 200 is two in the embodiment shown in FIGS. 4, 6, and 7, (220) are also formed. In this embodiment, the electrode pads are formed so as to cover the upper surface of the substrate 210, and the electrode pads are formed so as to extend from the upper surface to the lower surface of the substrate 210 through the side surfaces. . The optical module of the present invention may be configured to be mounted on a separate circuit board through a SMT or reflow process for forming a bump on the bottom surface, It is not. The electrode pad 220 is preferably formed of a conductive metal such as copper or silver, and may be formed in the form of a plated film having a thickness of several tens to several hundreds of micrometers. Electroforming (electroforming, electrolytic casting, electroplating) may be applied as an embodiment of the method for forming a plated film.

도 5, 도6, 및 도7에 나타난 일실예를 참고하는 옵티컬블럭(300)은, 광신호를 투과할 수 있도록 성형되어 광신호경로를 형성하는 제1기능, 광소자(200) 등을 내부에 함입하도록 성형되어 이들을 보호하는 패키징부재로서의 제2기능, 광전송부재(100)를 장착하여 고정하는 제3기능을 수행하는 구성요소이다. 또한, 옵티컬블럭에 형성되는 광전송부재장착부(310)의 입구측에 탭(tab)부를 형성하여 두면, 광전송부재(100)의 장착을 용이하게 할 수 있는데, 그 적용의 취지상 탭부(312)의 형상은 도 6 및 도 7에 도시된 실시예의 경우에서와 같이 경사진(tapered) 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 옵티컬블럭의 제조는, 어떠한 광축정렬방법을 사용하느냐에 따라 그 방식이 달라져야 하는데, 이에 대해서는 후술한다.
5, 6, and 7, the optical block 300 includes a first function to form an optical signal path so as to be able to transmit an optical signal, a first function to form the optical element 200, A second function as a packaging member for protecting them and a third function for mounting and fixing the optical transmission member 100. [ In addition, when the tab portion is formed at the entrance side of the optical transmission member mounting portion 310 formed in the optical block, the optical transmission member 100 can be easily mounted. The shape is preferably, but not limited to, to have a tapered shape as in the case of the embodiment shown in Figs. 6 and 7. The fabrication of the optical block should be different depending on which optical axis alignment method is used, which will be described later.

이하, 본 발명의 광축정렬방법에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, the optical axis alignment method of the present invention will be described.

광축정렬보장과 관련하여서, 본 발명은 광소자(200)의 광입출사면과 광전송부재(100)에 의해 전송되는 광신호가 서로 수직을 이루도록 하는, 소위 버트 커플링(butt coupling) 방식을 채택하며, 이를 위한 매개구조로서 옵티컬블럭을 적용하여 구현한다. 이러한 방식으로 광소자(200)와 광전송부재를 연결하는 경우, 광전송부재 및 광소자(200)에서 입출사되는 광신호가 즉시 서로간 통할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 수평기판의 상면에 실장되는 광소자(200)의 광입출사면과 광신호의 진행방향은 상대적으로 수직을 이루게 되므로, 광전송부재를 고정하기 위한 별도의 구조가 필요한데, 이러한 기능을 바로 옵티컬블럭(300)이 담당한다는 것이다. 버트 커플링의 구성을 채택하는 경우, 이상적인 완전 광축정렬(ideal optical alignment)은, 상기 광소자(200)의 광입출사포인트가 상기 광전송부재의 노출된 코어(core)단면의 중심에 정확하게 일치하면서, 이들간의 거리를 최소화하는 것을 통해 구현할 수 있다.
The present invention adopts a so-called butt coupling method in which optical input and output slopes of the optical element 200 and optical signals transmitted by the optical transmission member 100 are perpendicular to each other, An optical block is applied as an intermediate structure for this purpose. When the optical element 200 and the optical transmission member are connected in this manner, the optical transmission member and the optical signal input / output from the optical element 200 can be mutually communicated immediately. However, since the optical input / output slope of the optical device 200 mounted on the upper surface of the horizontal substrate and the traveling direction of the optical signal are relatively perpendicular, a separate structure for fixing the optical transmission member is required. (300). Ideal full optical alignment when adopting a butt coupling configuration is such that the optical exit point of the optical element 200 exactly coincides with the center of the exposed core section of the optical transmission member, And minimizing the distance therebetween.

본 발명의 광축정렬방법은 기본적으로, 상기 광소자가 실장된 상기 기판을 소정의 위치에 마운팅하여 상기 광소자의 광입출사포인트의 위치를 결정하는 단계 및 결정된 광입출사포인트의 위치에 상기 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 광소자의 광입출사포인트의 위치는 후술할 제1광축정렬방법에서는 그 위치가 변경되어서는 안된다는 의미에서 활용되는 것이며, 제2광축정렬방법에서는 그 정보가 직접적으로 활용된다. 광입출사포인트 위치에 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계에 있어서는, 광모듈을 구성하는 내부의 각 구성요소 상호간의 위치 오차 및 각 구성요소에 내재하는 제작오차를 감안한다면, 완전한 광축정렬은 불가능하며, 현실적으로 가능한 수준의 광축정렬을 위해, 본 발명에서는 두가지 광축정렬 방법을 제안한다.
The optical axis aligning method of the present invention basically comprises the steps of mounting the substrate mounted with the optical device at a predetermined position to determine the position of the optical input / output point of the optical device, and determining the position of the optical input / And positioning the axis. The position of the optical input / output point of the optical device is utilized in the sense that the position should not be changed in the first optical axis alignment method, which will be described later. In the second optical axis alignment method, the information is directly utilized. In the step of positioning the central axis of the optical transmission member mounting portion at the position of the light input / output point, it is impossible to align the optical axis completely, considering the positional error between the respective components constituting the optical module and the manufacturing error inherent in each component In order to achieve a practically possible level of alignment of the optical axes, the present invention proposes two optical axis alignment methods.

하나는, 광전송부재(100)와 광소자(200)의 상대적 위치를 계속 변화시키면서 광전송효율이 최대가 되는 지점을 탐색하고, 상기 광전송효율이 최대가 되는 시점에서의 위치에 광전송부재(100)와 광소자(200)의 상대적 위치를 고정하는 방법(이하 제1광축정렬방법이라 한다) 둘은, 광전송부재(100)가 탑재되는 플랫폼역할을 하는 부재인 옵티컬블럭에 형성구비되는 광전송부재장착부와 광소자(200)를 광축정렬해두어, 별도의 추가 광축정렬공정없이 광전송부재를 광전송부재장착부에 장착하는 것만으로 기판-옵티컬블럭-광전송부재를 포함하여 광축정렬을 보장할 수 있게 하는 방법(이하, 제2광축정렬방법이라 한다.)이다. 제1광축정렬 방법은 소위 능동광축정렬(active optical alignment)이며, 제2광축정렬 방법은 소위 수동광축정렬(passive optical alignment)이라 할 수 있다.
One is to search for the point at which the optical transmission efficiency becomes maximum while continuously changing the relative positions of the optical transmission member 100 and the optical device 200 and to determine the position of the optical transmission member 100 (Hereinafter referred to as a first optical axis alignment method) for fixing the relative position of the optical element 200 includes an optical transmission member mounting portion formed in an optical block serving as a platform on which the optical transmission member 100 is mounted, A method of ensuring alignment of the optical axis including the substrate-optical block-optical transmission member by merely aligning the optical axis of the device 200 and mounting the optical transmission member on the optical transmission member mounting portion without a separate additional optical axis alignment process Quot; second optical axis alignment method "). The first optical axis alignment method is a so-called active optical alignment, and the second optical axis alignment method is a so-called passive optical alignment.

제1광축정렬 방법은 광측정장비를 활용하여 측정된 광전송효율을 이용하므로, 광축정렬에 대한 신뢰도가 높으며, 별도의 공정에서 제조된 옵티컬블럭을 투입하여 광모듈을 제조할 수 있으므로, 메인공정을 간소하게 유지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 제2광축정렬 방법은 옵티컬블럭에 형성되는 광전송부재장착부의 중심축의 위치를 광소자(200)의 광입출사포인트에 대해 소정의 오차범위내에 들어오도록 옵티컬블럭을 성형하는 방법을 제안하는 것으로 귀결되며, 별도의 광축정렬 작업이 필요없게 되어 전체공정 속도 및 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
Since the first optical axis alignment method utilizes the optical transmission efficiency measured by using the optical measurement equipment, the reliability of the optical axis alignment is high, and the optical module manufactured by a separate process can be inserted into the optical module, The advantage is that it can be kept simple. The second optical axis aligning method proposes a method of forming an optical block such that the position of the central axis of the optical transmission member mounting portion formed in the optical block is within a predetermined error range with respect to the optical input / output point of the optical device 200 And there is no need for a separate optical axis alignment operation, thereby reducing the overall process speed and manufacturing cost.

이하, 제1광축정렬방법에 대해 단계별로 설명한다.
Hereinafter, the first optical axis alignment method will be described step by step.

첫째, 광전송부재장착부가 형성되어 있는 옵티컬블럭을 준비한다. First, an optical block having an optical transmission member mounting portion is prepared.

옵티컬블럭의 내부에서 일정 거리만큼을 광신호가 통과하므로, 상기의 옵티컬블럭의 제작에 있어, 광전송에 사용되는 광신호의 파장 대역에 대해 투과율이 70% ~ 100% 이 되는 소재를 사용하여야 한다. 또한, 전기 절연성, 내구성 및 내열성이 요구되는데, 이들 특성 중 특히 내열성과 관련하여서는, 섭씨 300도 정도까지 온도가 상승하는 표면실장장비(SMT), 리플로우(reflow)장비 등에 의한 공정 중에도 열에 의한 형태변형 또는 파괴나 광학적 투명성 저하가 거의 없는 것이 바람직하다. 즉, 추후에 본 발명의 광모듈이 실시되는 환경에서, 광모듈이 SMT등의 공정으로 실장되는 과정에서 또는 주변 소자들의 실장을 위해 리플로우(reflow)공정에 노출되는 경우에도 상기 옵티컬블럭(300)에 요구되는 물성의 열화(degradation)는 거의 없어야 한다는 의미이다.
Since the optical signal passes through a certain distance within the optical block, a material having a transmittance of 70% to 100% with respect to the wavelength band of the optical signal used for optical transmission should be used in the production of the optical block. In terms of heat resistance, among these properties, electrical insulation, durability and heat resistance are required. In the process of surface mounting equipment (SMT) and reflow equipment in which the temperature rises to about 300 degrees centigrade, It is preferable that there is little deformation or breakage or a decrease in optical transparency. That is, even in the environment where the optical module of the present invention is implemented in the future, when the optical module is exposed to a reflow process in the process of mounting the process module such as SMT or the mounting of peripheral devices, ) Should have little or no degradation of the physical properties required.

또한, 옵티컬블럭의 제조는 사출성형 또는 몰딩의 방법으로 제작되는 것이 바람직하다. 이들 제조공정은 대량생산에 적합할 뿐만 아니라, 옵티컬블럭에 구비되는 광전송부재장착부 형상의 정확도도 확보할 수 있는데, 이는 최근 사출성형 등의 제조기술의 발전으로, 제조오차가 수 내지 수십 마이크로미터 수준까지 낮아졌기 때문이다.
Further, it is preferable that the optical block is manufactured by a method of injection molding or molding. These manufacturing processes are not only suitable for mass production but also can ensure the accuracy of the shape of the optical transmission member mounting portion provided in the optical block. In recent years, due to the development of manufacturing techniques such as injection molding, .

옵티컬블럭의 하부-기판과 접촉하는 부위-에는 상기 광소자를 수납할 수 있는 광소자수납공동부(空洞部)가 형성되는 것이 바람직한데, 이는 제1광축정렬방법에서는 옵티컬블럭을 기판위에서 이동하면서 최적의 위치를 찾는 과정에서, 옵티컬블럭과 광소자가 간섭하지 않도록 하는 기능을 하게 된다. 따라서, 옵티컬블럭은, 광소자를 캡슐레이팅하지는 않고, 단지 상기 광소자수납공동부에 의해 일정한 이격거리를 갖고 덮는 형상을 갖게 되며 따라서, 옵티컬블럭의 가능한 이동경로를 감안하여 광소자수납공동부의 사이즈를 결정하여야 한다.
It is preferable that an optical element accommodating cavity capable of accommodating the optical element is formed in a portion of the optical block which is in contact with the lower substrate. This is because in the first optical axis aligning method, The optical block does not interfere with the optical block. Therefore, the optical block does not encapsulate the optical element, but has a shape that covers only the optical element accommodating cavity with a predetermined distance, and accordingly, the size of the optical element accommodating cavity is set in consideration of a possible moving path of the optical block Should be determined.

둘째, 광전송부재장착부의 중심축이 광소자의 광입출사포인트 근처에 위치하도록 옵티컬블럭을 광소자를 덮으면서 상기 기판 위에 올려놓는데, 전술한 광소자수납공동부 내부에 광소자가 위치하게 된다. 여기서 ‘근처’라는 것은, 육안으로 관찰하거나, 기계를 이용해 정해진 위치에 올려놓는 경우, 육안 및 기계 동작의 한계로 인해, 필연적으로 발생하는 오차를 반영한다는 의미이다.
Secondly, the optical block is placed on the substrate while covering the optical element so that the central axis of the optical transmission member mounting portion is located near the optical input / output point of the optical element. The optical element is located inside the optical element housing cavity. The term 'near' here means that when observing with the naked eye or putting it at a predetermined position using a machine, the error inevitably occurs due to the limitation of visual and mechanical operations.

셋째, 광전송효율이 소정의 조건을 충족시키는 상기 옵티컬블럭의 상기 기판에서의 위치(제1위치)를 탐색할 때까지, 상기 옵티컬블럭(300)의 위치를 상기 기판 상에서 변경하며 이동하면서, 광전송효율을 측정하는 과정을 반복한다. 광전송효율의 측정은, 상기 광전송부재장착부에 상기 광전송부재를 장착한 상태에서 시행할 수도 있고, 광전송부재 장착 없이 별도의 측정장치를 구비하여 측정을 수행할 수도 있다. 후자의 경우에는 광전송부재장착부에 광전송부재를 장착하는 것은, 옵티컬블럭을 기판에 고정시킨 이후에 이루어지게 될 것이다. 제1광축정렬방법은, 광전송효율을 측정하여, 그 값이 소정의 조건을 충족하는 경우, 광축정렬이 이루어진 것으로 간주하는 것이므로, 상기 소정의 조건의 일례는, ‘광전송효율이 95%이상’이 될 수 있다. 기준이 되는 광전송효율값이 너무 높은 경우, 그 기준값을 넘어서는 제1위치를 탐색하기까지 많은 시간이 소요될 것이며, 너무 낮은 경우는, 광모듈의 품질이 낮아지게 됨을 감안하여야 한다. 구체적으로는, 광 스펙트럼 분석기(optical spectrum analyzer) 등의 측정장비를 사용하여 광전송효율을 측정 및 계산하게 된다.
Third, while the position of the optical block 300 is changed and moved on the substrate until a position (first position) of the optical block satisfying a predetermined condition is searched for at the substrate (first position), the optical transmission efficiency Is repeated. Measurement of the optical transmission efficiency may be performed in a state in which the optical transmission member is mounted on the optical transmission member mounting portion, or measurement may be performed by providing a separate measurement device without mounting the optical transmission member. In the latter case, mounting the optical transmission member on the optical transmission member mounting portion will be performed after fixing the optical block to the substrate. The first optical axis alignment method regards the optical axis alignment as being performed when the optical transmission efficiency is measured and the value thereof satisfies a predetermined condition. Therefore, an example of the predetermined condition is that the optical transmission efficiency is 95% or more . If the reference optical transmission efficiency value is too high, it will take a long time to search for the first position beyond the reference value, and if it is too low, the quality of the optical module will be lowered. Specifically, the optical transmission efficiency is measured and calculated using a measuring instrument such as an optical spectrum analyzer.

넷째, 제1위치에 옵티컬블럭(300)을 고정한다., 모재의 기판(210)상 고정은, 별도의 접착제를 사용하거나, 레이저를 표면에 조사하여 옵터컬블럭의 표면을 국소적으로 용융시킨 후 기판(210)에 용착(융착)시키는 방식을 적용할 수 있다. 전자의 경우, 자외선(UV) 경화형 접착제 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Fourthly, the optical block 300 is fixed to the first position. The base material may be fixed on the substrate 210 by using a separate adhesive or by locally fusing the surface of the optical block by irradiating a laser to the surface (Fused) to the substrate 210 after the deposition. In the case of the former, an ultraviolet (UV) curable adhesive may be used, but the present invention is not limited thereto.

이하, 제2광축정렬방법에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, the second optical axis alignment method will be described.

제2광축정렬방법은, 크게 광소자가 실장되어 있는 기판을 소정의 위치에 고정시킨 후, 옵티컬블럭을 광전송부재장착부의 형상을 포함하여 상기 기판 위에 3D프린팅의 방법으로 직접 성형한 후, 광전송부재장착부에 광전송부재를 장착하는 단계를 포함하여 이루어진다.In the second optical axis alignment method, after a substrate on which optical elements are mounted is fixed at a predetermined position, the optical block is directly formed on the substrate including the shape of the optical transmission member mounting portion by the 3D printing method, And attaching an optical transmission member to the optical fiber.

3D프린팅의 단계는, 첫째, 기판(210), 상기 광소자(200) 및 옵티컬블럭의 3D정보를 수집한다. 기판 및 광소자의 3D정보에는, 기판 및 광소자의 위치 및 크기정보 등이 포함되어야 하며, 이들은 추후 옵티컬블럭의 최종형상을 결정함에 있어 필요하다. 특히, 광소자의 광입출사포인트의 위치좌표값이 중요한데, 제2광축정렬방법은, 광입출사포인트와 광전송부재장착부를 정렬하고자 하는 것이기 때문이다. 좌표값의 확보방법은, 카메라로 기판 및 기판의 광소자 실장 부위의 이미지를 촬영하고, 프로세싱을 거쳐 산출하는 방법 또는, 범용의 3D 오브젝트 스캐너를 사용하는 방법 등을 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 좌표값의 계산 방법도, 좌표값이 알려진 특정 지점을 기준으로 변위를 계산하는 방법, 또는 절대좌표값을 이용하는 방법 등 다양한 방법을 채택 적용할 수 있다. 옵티컬블럭의 3D정보는, 옵티컬 블록의 크기, 광전송부재장착부의 희망깊이 및 희망직경 등이 될 것이며, 옵티컬블럭은 아직 성형전이므로, 상기 값들을 논리적으로만 결정하여 입력받는 방식으로 수집할 수 있을 것이다.The 3D printing step firstly acquires 3D information of the substrate 210, the optical element 200, and the optical block. The 3D information of the substrate and the optical device should include the position and size information of the substrate and the optical device, and they are needed in determining the final shape of the optical block in the future. Particularly, the position coordinate value of the light incidence point of the optical element is important, and the second optical axis alignment method is to align the light incidence point and the optical transmission member mounting portion. As a method for securing the coordinate value, a method of photographing an image of a substrate and an optical element mounting portion of a substrate with a camera, calculating through processing, or a method using a general-purpose 3D object scanner can be applied. It is not. The calculation method of the coordinate value can also be applied to various methods such as a method of calculating the displacement based on a specific point at which the coordinate value is known, or a method using the absolute coordinate value. The 3D information of the optical block will be the size of the optical block, the desired depth and desired diameter of the optical transmission member mounting part, etc. Since the optical block is not yet formed before molding, will be.

둘째, 수집된3D정보를 가공하여 상기 광전송부재장착부를 포함하는 상기 옵티컬블럭에 대한 3D도면정보를 생성한다. 이 단계에서는 전술한 바와 같이 수집된 3D 정보를 가공하여, 온전한 모양의 옵티컬블럭의 형상이 확정되며, 특히 광전송부재장착부는, 그 중심축이 광소자의 광입출사포인트 위에 정렬되도록 형상결정된다. 이러한 3D도면정보의 생성은, 소프트웨어를 이용해 처리한다.
Second, the 3D information is processed to generate 3D drawing information for the optical block including the optical transmission member mounting portion. In this step, the 3D information collected as described above is processed to determine the shape of the optical block having a perfect shape. Particularly, the optical axis member mounting portion is shaped so that the central axis thereof is aligned on the light incidence point of the optical device. The generation of such 3D drawing information is processed using software.

셋째, 3D도면정보를 3D프린팅하기 위한 단위정보로 분할한다. 이러한 단위정보는 소프트웨어를 이용해 처리하는데, 단위정보의 형식은 어떠한3D프린팅 공정을 이용할 것인지에 따라 달라지게 된다. 일례로 조형레이어 하나씩을 직전조형레이어 위에 차례대로 적층하면서 입체조형물 형상을 형성하는 패턴의 3D프린팅 공정에서는, 상기 단위정보는 개별 조형레이어의 형상정보가 될 것이다. 다른 일례로 잉크젯방식을 이용해 조형소재를 지그재그로 토출하여 조형하는 패턴의 3D프린팅 공정에서는, 상기 단위정보는, 잉크젯 노즐헤드의 이동 경로를 포함하게 될 것이다.
Third, the 3D drawing information is divided into unit information for 3D printing. Such unit information is processed by software, and the format of the unit information depends on which 3D printing process is used. For example, in a 3D printing process of forming a three-dimensional molding shape by sequentially laminating a shaping layer on an immediately preceding shaping layer, the unit information may be shape information of an individual shaping layer. In another example, in the 3D printing process of forming a pattern by ejecting the molding material in a zigzag manner using the inkjet method, the unit information may include the movement path of the inkjet nozzle head.

넷째, 상기 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여, 상기 기판 위의 소정의 위치에 상기 옵티컬블럭의 최초 조형레이어를 성형한다. 다섯째, 상기 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여 직전 조형레이어의 상면 위에 조형레이어를 하나 더 성형한다. 여섯째, 옵티컬블럭의 최종형상이 완성될 때까지 상기 다섯째단계를 반복한다. 각 조형레이어의 성형작업 간의 간격은 조형소재의 경화/소결 등의 속도를 감안하여 결정한다.
Fourth, the shaping material is fixed according to the unit information, and the first shaping layer of the optical block is formed at a predetermined position on the substrate. Fifth, the shaping material is fixed according to the unit information, and a shaping layer is further formed on the upper surface of the immediately preceding shaping layer. Sixth, the fifth step is repeated until the final shape of the optical block is completed. The interval between the molding operations of each molding layer is determined by considering the speed of hardening / sintering of the molding material.

공급되는 조형재료는, 액상 광경화수지(540) 또는 분말상 수지로 준비할 수 있다. 광경화수지(540)는 주로 액상을 가지면서, 빛을 받으면, 수지내의 고분자간 링크가 급속하게 연결(크로스링크)되어 경화되는데, 어떠한 광경화수지(540)를 채택할지는, 경화 속도 및 사용하는 조형광선(530)의 파장 등을 감안하여 결정하여야 한다. 또한, 분말상 수지로써 조형재료를 공급하는 경우, 각 조형레이어는 조형광원의 조사로 인해 해당 부분의 분말상 수지가 용융/소결하였다가 다시 공기냉각되면서 경화되는 현상을 통해 생성된다. 어떠한 분말상 수지를 채택할지는, 소결/용융 속도 및 사용하는 조형광선(530)의 파장 등을 감안하여 결정하여야 한다. 조형재료는 액상 광경화수지(540)이든 분말상 수지를 적용하든, 조형 이후 옵티컬블럭의 광투과성이 소정의 기준을 만족하여야 하다. 광투과성의 측정 등은 혼탁도(haze) 또는 투명도(transparency) 등의 지표를 활용할 수 있다. 광전송에 사용되는 광신호의 파장 대역에 대해 투과율이 70% ~ 100% 이 되는 소재를 사용하여야 한다. 이러한 투과율 높은 소재로서 바람직하게는, 실리콘(silicon)계, 에폭시(epoxy)계, ABS, 아크릴(acrylic)계, 폴리올레핀(polyolefine)계 또는 이들의 공중합체 중 어느 하나 이상을 선택하여 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 조형재료는 광경화성/소결성, 광투과성, 경도(굳기) 등을 모두 구비하도록 선택되어야 한다.
The supplied molding material can be prepared from a liquid photo-curable resin 540 or a powdery resin. When the light curing resin 540 mainly has a liquid phase and receives light, the inter-polymer links in the resin rapidly cure (cross link), so that what kind of photo-cured resin 540 is adopted is determined by the curing rate The wavelength of the shaping beam 530, and the like. Further, in the case of supplying the molding material with the powdery resin, each molding layer is produced by the phenomenon that the powdery resin of the corresponding part is melted / sintered by the irradiation of the molding light source and then cured while being air-cooled again. The choice of powdery resin should be determined taking into account the sintering / melting rate and the wavelength of the shaping beam 530 used. Whether liquid phase curing resin 540 or powdered resin is applied to the molding material, the light transmittance of the optical block after molding must satisfy predetermined criteria. Measurement of light transmittance and the like can utilize indices such as haze or transparency. A material having a transmittance of 70% to 100% with respect to a wavelength band of an optical signal used for optical transmission should be used. As a material having such a high transmittance, any one or more of silicon, epoxy, ABS, acrylic, polyolefin, and copolymers thereof can be selected and applied , But is not limited thereto. In short, the molding material should be selected to have both photo-curability / sinterability, light transmittance, hardness (hardness) and the like.

또한, 조형재료의 고정은, 자외선(UV), 근적외선(NIR) 또는 소정의 파장을 갖는 레이저(laser)광 중 선택하여 형성되는 단독광, 합성광 또는 조합광으로서의 조형광선(530)의 조사에 의하여 이루어질 수 있는데, 구체적인 결정에 있어서는 적용되는 수지의 종류 및 특성을 감안하여야 한다. 합성광은, 상이한 파장 또는 출력을 갖는 광선을 하나의 광속(빛줄기)로 만드는 것이고, 조합광은 상이한 파장 또는 출력을 갖는 여러 개의 광선을 같은 지점에 조사하는 것을 의미한다.
The shaping material can be fixed by irradiating the shaping light beam 530 as single light, synthesized light, or combined light selectively formed by ultraviolet (UV), near infrared (NIR), or laser light having a predetermined wavelength In the concrete determination, the types and characteristics of the resins to be applied should be taken into consideration. Composite light is to make a light beam with different wavelengths or powers into one light beam (light stalk), and combining light means irradiating the same point with multiple light beams having different wavelengths or powers.

조형재료의 고정(fix)은 FDM방식, DLP 방식, SLS 방식, 또는 SLA 방식의 3D프린팅공정에 의하여 이루어질 수 있다.
Fixing of the molding material can be performed by a 3D printing process of FDM, DLP, SLS, or SLA.

도 9에 나타낸 일실시예서와 같이, FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은, 조형재료를 용융하여 헤드노즐을 통해 토출하되, 헤드노즐을 소정의 경로를 통해 이동시켜 전체형상을 성형하는 방식이며, 비교적 공정비용이 작다는 특징이 있다. DLP(Digital Light Processing) 방식은, 프로젝터의 광원을 이용해 경화성 수지를 조금씩 굳혀 가면서 프린팅을 하는 방식으로서, 프린팅 진행 중 프로젝터에서 컬러 필터를 해제하여 조형광이 발광되게 하여 단층으로 슬라이싱된 화면을 하나씩 비추어 경화시키는 것으로서 고속조형이 가능하다.
9, the FDM (Fused Deposition Modeling) system is a system in which a molding material is melted and discharged through a head nozzle, the head nozzle is moved through a predetermined path to form an overall shape, It is characterized by low process cost. The DLP (Digital Light Processing) system is a system in which the curing resin is hardened by using the light source of the projector, and the color filter is released from the projector during the printing process so that the fluorescent light is emitted, High-speed molding is possible by hardening.

도 8에 나타난 일실시예서와 같은 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식은, 스캐닝헤드를 이용하며, 액상 광경화수지(540)를 적용하는 방식이다. 도 8(a)는 3D프린팅의 중간단계를 나타낸 것이고, 도 8(b)는 종료단계를 나타낸 것이다. 광경화수지 수조(510)에는 광경화수지(540)가 담겨있으며, 조형스테이지(520)에 최초 조형레이어가 성형된 이후, 조형스테이지(520)는 하나의 조형레이어 두께만큼 하부로 이동하게 되어, 조형스테이지(520) 상면과 직전 조형레이어면 사이에 미경화상태로 광경화수지(540)가 존재하게 된다. 이 부위에 선택적으로, 조형광선(530)을 조사하여 하나의 조형레이어를 성형하는 것이다. The SLA (Stereolithography Apparatus) method as shown in FIG. 8 is a method of applying a liquid photopolymer resin 540 using a scanning head. Fig. 8 (a) shows an intermediate step of 3D printing, and Fig. 8 (b) shows an ending step. The photocurable resin tank 540 is contained in the photocured resin tank 510. After the first shaping layer is formed on the shaping stage 520, the shaping stage 520 is moved downward by one shaping layer thickness, The photocurable resin 540 is present in an uncured state between the upper surface of the molding stage 520 and the immediately preceding molding layer surface. And selectively irradiating a shaping light beam 530 to this portion to form one shaping layer.

또한, SLS(Selective Laser Sintering) 방식은 분말상 의 금속 또는 수지를 레이저의 강한 에너지로 용융/소결시켜 조형하는 것으로서, 고품질의 조형물을 형상화할 수 있다는 장점이 있다. 조형재료를 평탄화한 후, 그 표면에 레이저를 조사하여 부분용융시키고, 다시 조형재료를 공급하여 평탄화하는 과정을 반복하여 수행한다. DLP(Digital Light Processing)방식은 프로젝터의 광원에서 UV를 이용하여 UV경화성 수지를 조금씩 굳혀 가면서 프린팅 수행한다. 프린팅 진행 중 프로젝터에서 컬러 필터를 제거하여 UV가 발광시키고 화면에서 단층으로 슬라이싱된 화면을 하나씩 비추어 경화 시키는 과정을 반복하여, 적층해 나가면서 프린팅 한다.
In addition, the SLS (Selective Laser Sintering) method has a merit that a high-quality molding can be formed by melting / sintering powdery metal or resin with strong energy of laser. After the shaping material is planarized, the surface is irradiated with a laser to partially melt it, and then the shaping material is fed again to perform planarization. In DLP (Digital Light Processing), the UV light is used in the light source of the projector to harden the UV curable resin. During the printing process, the color filter is removed from the projector to emit UV light, and the process of curing the screen by slicing the single slice on the screen is repeated.

추가적으로, 본 발명의 광모듈의 제조방법 중 수동광정렬을 위한 또다른 일실시예로서 이미지촬상을 이용한 방법에 대해 각 단계별로 상술하기로 한다.
In addition, a method using image pickup as another embodiment for the optical alignment of the optical module of the present invention will be described in detail for each step.

첫째, 기판(210)의 일면에 상기 광소자를 마운팅한다. 광소자(200)의 표면에 부착을 위한 페이스트 또는 접착제를 도포하고, 실장면에 부착하는 방법으로 마운트(mount)하는 것인데, 이러한 단계는 칩본더(chip bonder) 또는 다이 본더(die bonder)를 이용하여 자동화하는 것이 가능하다. 다이 본더는 일반적으로 공기흡착(suction)을 이용하여 칩의 일면을 들어올린 후, 칩의 실장위치에 마운트(mount)하는 작업을 수행한다. 이 때, 상기 페이스트는 도전성이 있는 것을 적용할 수 있다.
First, the optical device is mounted on one surface of the substrate 210. A method of applying a paste or an adhesive for attaching to the surface of the optical element 200 and attaching the paste to a mounting surface is performed by using a chip bonder or a die bonder It is possible to automate it. The die bonder typically uses air suction to lift one side of the chip and then mounts it to the mounting location of the chip. At this time, the paste having conductivity can be applied.

둘째, 광소자(200)를 실장한다. 마운트된 광소자(200)를 전극패드(220)에 전기적으로 접속하는 방법으로는 와이어 본딩, 플립 칩 본딩, SMT(surface mounting technology), 리플로우(reflow)의 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있다. Second, the optical element 200 is mounted. As a method of electrically connecting the mounted optical element 200 to the electrode pad 220, any one of wire bonding, flip chip bonding, surface mounting technology (SMT), and reflow method can be selected.

와이어 본딩은 광소자를 서브스트레이트에 전기적 접속하는 것으로, 열 압착 공정과 초음파 본딩 방식 등을 고려할 수 있다. 열 압착 공정은 열과 압력을 가하여 접합부를 형성하며 전기 방전 또는 토치를 이용하여 직경 10-20㎛인 와이어의 끝 부분을 용융시키고 압력을 가하여 볼 본드(Ball Bond)를 형성한다. 접합조건으로 캐펄래리팁(Capillary Tip)을 이용하여 두 번째 접합 위치에서 와이어(Wire)에 압력을 가하여 접합부를 형성하고 와이어를 끊는 방식으로 웨지 본드(Wedge Bond)라고 한다. 접합속도는 대략 6bpm(bond per minute)이다. 초음파 본딩 공정은 수직 방향의 압력과 수평 방향으로 60KHz 정도의 초음파 진동을 가하여 상온에서 와이어를 패드에 접합한다. 압력과 진동에 의해 산화 막이 파괴되어 금속 접촉이 발생하고 상온에서 작업하므로 냉접부(Cold weld)를 형성한다. 패드 양단의 접합부는 볼웨지(Ball-wedge) 또는 웨지-웨지 본드(Wedge-wedge bond) 형태이며 웨지-웨지본드(Wedge-wedge bond)인 경우 캐펄래리팁(Capillary Tip)과 다른 형태의 툴(Tool)을 사용할 수 있다. 와이어(Wire) 재료로서는 Au나 Cu를 사용하며 접합속도는 대략 240bpm(bond per minute)이다. 플립칩 본딩은 광소자를 서브스트레이트 후면에 장착하는 방법으로 광소자와 서브스트레이트를 금(Gold) 혹은 납땜 범프(Solder Bump) 등을 이용하여 접합하는 공정이다. 또한, 도전성 페이스트를 소자의 후면에 도포하고, 리플로우(reflow) 장비를 이용해 열풍을 가하면, 상기 페이스트가 용융되어 솔더볼을 형성하게 되는데, 이를 SMT(Surface Mount Technology)라 하며, 소자 패키징 공정시, 저배화 및 소형화에 유리하다. 도 4의 실시예에서는 와이어본딩의 방식으로 기판(210)에 광소자가 실장되어 있는데, 광소자 단자의 각각은 전극패드(220)의 각각에 개별적으로 연결되어야 관련된 전기신호를 처리할 수 있다.
Wire bonding is achieved by electrically connecting an optical element to a substrate, and a thermocompression bonding process and an ultrasonic bonding method can be considered. In the thermo-compression process, heat and pressure are applied to form a joint, and an end portion of a wire having a diameter of 10-20 μm is melted using an electric discharge or a torch, and pressure is applied to form a ball bond. A capillary tip is used as a bonding condition, and a pressure is applied to a wire at a second bonding position to form a bonding portion, which is called a wedge bond. The bonding speed is approximately 6 bpm (bond per minute). In the ultrasonic bonding process, the wire is bonded to the pad at room temperature by applying the vertical pressure and the ultrasonic vibration of about 60 KHz in the horizontal direction. The oxide film breaks due to pressure and vibration, and metal contact occurs, and it works at room temperature, forming a cold weld. The joints at both ends of the pad are in the form of a ball-wedge or a wedge-wedge bond, and in the case of a wedge-wedge bond, a capillary tip and other types of tools Tool) can be used. As the wire material, Au or Cu is used and the bonding speed is about 240 bpm (bond per minute). Flip chip bonding is a method of attaching an optical element to the back surface of a substrate by bonding an optical element and a substrate using gold or a solder bump. Further, when a conductive paste is applied to the back surface of the device and hot air is applied using a reflow equipment, the paste is melted to form a solder ball. This is called SMT (Surface Mount Technology) Which is advantageous for low-volume and miniaturization. In the embodiment of FIG. 4, an optical device is mounted on the substrate 210 in a wire bonding manner, and each of the optical device terminals is individually connected to each of the electrode pads 220 so as to process the related electric signal.

셋째, 실장된 광소자(200)의 광입출사포인트2차원평면상위치를 산출한다. 이 값은 수동광정렬을 위한 설계에서 핵심적인 파라미터이며, 이는 산출된 광입출사포인트2차원평면상위치에 광전송부재장착부(310)의 중심축이 오도록 정확하게 광전송부재장착부(310)를 성형함으로써 곧바로 광정렬을 보장받을 수 있기 때문이다. 광전송부재(100)로서 그 직경이 수백마이크로미터에 불과한 것을 사용하는 경우, 육안으로 광소자(200)의 실장위치를 측정하고, 해당위치에 광전송부재장착부(310)를 가공하는 것은, 그 공정 정밀도를 고려하였을 때, 거의 불가능하므로, 본 발명에서는 카메라(camera)를 포함하여 구성되는 비전(vision)시스템을 이용하는 것을 제안하며, 이러한 구성을 소위 비전피드백(vision feedback) 공정이라 칭할 수 있다. 즉, 본 발명은, 미리 광소자(200)의 실장 위치를 정해놓고, 최소한의 오차를 가지고 실장되도록 관리하는 것을 목표로 하지 않고, ‘현실적으로 이미 일어난’ 광소자의 실장을 전제로 수용하고, 측정된 바로 그 위치에 광전송부재장착부(310)를 성형하는 것을 제안하는 것이다. 이로써, 다이본더(die bonder) 등에 필연적으로 내재된 작업오차를 제거하는 효과를 얻을 수 있어 광정렬을 보장할 수 있게 된다.
Third, the position of the mounted optical element 200 on the two-dimensional plane of the light incidence point is calculated. This value is a key parameter in the design for the marginal light alignment. This is achieved by forming the optical transmission member mounting portion 310 accurately so that the central axis of the optical transmission member mounting portion 310 is located at the calculated position of the input / Since alignment can be assured. When the optical transmission member 100 having a diameter of only a few hundred micrometers is used, the mounting position of the optical element 200 is measured with the naked eye, and the optical transmission member mounting portion 310 is machined at the position, The present invention proposes to use a vision system including a camera, and this configuration can be referred to as a so-called vision feedback process. That is, according to the present invention, the mounting position of the optical device 200 is determined in advance, and the optical device 200 is not intended to be mounted with a minimum error, It is proposed to form the optical transmission member mounting portion 310 at that position. As a result, it is possible to obtain an effect of eliminating a work error inherently inherent in a die bonder and the like, thereby assuring optical alignment.

이러한 비전시스템은, 카메라 외에 이미지처리장치를 필수 구성요소로 가질 수 있다. 상기 비전시스템을 이용한 상기 광소자(200)의 광입출사포인트2차원평면상위치 산출방법에 있어서의 하나의 실시예를, 각 단계별로 상술하자면 다음과 같다. 하나, 광소자의 위치측정대상부위를 광소자의 형상에 따라 결정한다. 일례로 광소자의 외형에 있어 단면형상이 정원(正圓)인 경우, 하나의 기준점에 대해 거리가 최대가 되는 원주상의 특정점을 찾아 해당 기준점 및 특정점의 위치-이들은 지름을 형성한다-를 측정할 것을 결정하거나, 광소자의 외형의 단면 형상이 직사각형 또는 정사각형인 경우, 네 개의 꼭지점 중 대각선을 이루는 두 점의 위치를 측정할 것을 결정할 수 있다. 둘은, 카메라를 이용하여 실장된 광소자의 이미지를 촬영한다. 셋은, 그 이미지로부터 앞서 결정된 각 위치측정대상부위에 대해 2차원평면상위치값을 확정한다. 즉 상기 일례에서는 원주상의 지름을 이루는 두 개의 점 또는 사각형의 두 개의 꼭지점의 위치를 측정하는 것이다. 그 위치는 측정시스템의 절대좌표계에 대한 값일 수도 있고, 절대좌표값이 알려진 특정 참조점에 대한 상대좌표값이어도 무방하다. 2차원평면상위치값만으로 충분한 이유는, 광전송부재장착부(310)는 기판면에 대해 수직하게 형성되므로, 높이방향의 좌표값은 무의미하기 때문이다. 넷은, 전단계에서 확정된 각 위치측정대상부위의 2차원평면상위치값들로부터 광소자(200)의 광입출사포인트2차원평면상위치값을 계산한다. 이는 광소자마다 형상은 다를 수 있어도, 통상적으로 광입출사포인트는 광소자의 중심에 위치하도록 되어 있다는 전제하에 이루어지며, 상기 일례에서는 원주상의 두 개의 점의 중점 또는 사각형의 대각선을 이루는 두 꼭지점의 중점이 광입출사포인트가 될 것이므로, 각각의 점들의 위치좌표값의 평균계산을 통해, 해당 좌표시스템의 표시법으로 계산하여 산출하는 것이다. 상기 실시예는 광입출사포인트2차원평면상위치값을 구하는 하나의 일례로서 동일한 목적을 수행하는 다른 알고리즘을 배제하는 것이 아니다.
Such a vision system can have an image processing apparatus as an essential component in addition to a camera. One embodiment of the method for calculating the position of the optical device 200 on the two-dimensional plane of the light incidence point using the vision system will be described below in each step. One is to determine the position to be measured of the optical element according to the shape of the optical element. For example, when the cross-sectional shape of the optical element is a positive circle, a specific point on the circumference where the distance is maximum with respect to one reference point is found, and the positions of the reference point and the specific point, Or if the cross-sectional shape of the outline of the optical element is a rectangle or a square, it can be decided to measure the position of two diagonal points among the four vertexes. Both photographs an image of an optical device mounted using a camera. The set determines the position on the two-dimensional plane for each position-to-be-measured part determined in advance from the image. That is, in the above example, the positions of two vertexes of two points or squares having a diameter of the circumference are measured. The position may be a value relative to the absolute coordinate system of the measurement system or a relative coordinate value relative to a specific reference point whose absolute coordinate value is known. The two-dimensional plane position alone is sufficient because the optical transmission member mounting portion 310 is formed perpendicular to the substrate surface, so that the coordinate value in the height direction is meaningless. The net calculates the position of the light incidence point on the two-dimensional plane of the optical element 200 from the two-dimensional plane position values of each position measurement object determined in the previous step. Although the shapes of the optical elements may be different from each other, it is generally assumed that the optical input / output points are located at the center of the optical element. In this example, the midpoints of two vertexes forming diagonal lines It is calculated by calculating the position coordinate value of each point by the average of the coordinates system of the coordinate system. The above embodiment does not exclude other algorithms that perform the same purpose as one example of finding a location value on a two-dimensional plane of a light incidence point.

넷째, 기판(210) 위에 광소자(200)를 함입하도록 옵티컬블럭(300)의 모재(母材)를 형성한다. 이렇게 형성된 모재는 광소자를 함입하여 보호할 수 있는데, 광전송부재(100)의 신뢰성 있는 장착을 위해서는 모재는 기판(210)에 강하게 결합을 유지하는 것이 중요하다. 이처럼 모재를 기판(210) 위에 형성하는 방법의 하나의 실시예로서, 상기 기판(210) 위에 직접 사출성형 또는 몰딩하는 것을 고려할 수 있는데, 이 경우, 기판과의 강한 결합을 유지할 수 있고 모재는 기본적으로 광소자를 완전히 캡슐레이팅(encapsulation) 하게 된다. 또다른 실시예로서는, 하부에 광소자를 수납하는 공동(空洞, cavity)부의 형상을 구비하도록 사출성형 또는 몰딩 공정으로 모재를 사전 성형한 후, 이러한 모재를 기판(210) 위의 소정의 위치에 접착 또는 용착하는 방식이다. 이 경우는, 모재가 광소자를 캡슐레이팅하지는 않고, 단지 상기 공동부에 의해 일정한 이격거리를 갖고 덮는 형상을 갖게 되며, 모재의 기판(210)상 고정은, 별도의 접착제를 사용하거나, UV 레이저를 모재 표면에 조사하여 국소적으로 용융시킨 후 기판(210)에 용착시키는 방식을 적용할 수 있다.
Fourth, a base material of the optical block 300 is formed to embed the optical element 200 on the substrate 210. In order to reliably mount the optical transmission member 100, it is important that the base material is strongly coupled to the substrate 210. [ As an embodiment of the method of forming the base material on the substrate 210, injection molding or molding directly on the substrate 210 may be considered. In this case, strong bonding with the substrate can be maintained, Thereby encapsulating the optical element completely. As another embodiment, the base material may be pre-formed by an injection molding or molding process so as to have a shape of a cavity portion for accommodating an optical element at a lower portion thereof, It is a method of welding. In this case, the base material does not encapsulate the optical element, but has a shape covering only a predetermined distance by the cavity portion. For fixing the base material on the substrate 210, a separate adhesive may be used, or a UV laser It is possible to apply a method of irradiating the surface of the base material and fusing it locally to the substrate 210.

다섯째, 산출된 광입출사포인트2차원평면상위치에 대해 모재상의 광전송부재장착부(310)를 성형한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에서는, 광전송부재장착부(310)의 형상이 원기둥 내지 원통 모양이므로, 앞서 산출된 광입출사포인트2차원평면상위치값을 중심점으로 하여 원통형으로 가공하되, 그 직경값은, 광전송부재장착부(310)의 직경값과 관련하여 타이트한 끼워맞춤이 가능하도록 결정한다. 이러한 가공은, 레이저 가공, CNC가공공정 또는 드릴링가공공정에 의해 이루어질 수 있다. 이들 가공의 공통점은 작업부위의 정확한 위치값을 근거로 하여 가공을 하는 것이므로 본 발명의 광전송부재장착부(310)의 가공에 적합하다. 기계적 드릴링 공정의 경우, 정확한 위치에 실린더 형상을 갖는 홀을 생성시켜 자리를 잡는 제1단계와 제1단계에서 생성된 홀에 추가 절삭을 통해 정확한 홀의 지름을 만들어내는 보링(boring)의 제2단계로 가공을 진행할 수 있다. 이 경우, 1단계에서 정확한 위치를 잡는 것은 컴퓨터 및 기계를 이용하여 드릴링 팁(tip)을 이송 및 고정하여야 한다. CNC공정을 이용하는 경우는, 컴퓨터에 미리 홀의 형상정보를 입력하고, 그 정보에 의거하여 절삭을 진행하므로 가공시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다. 레이저가공공정은 비접촉 작업에 기반을 두고 있고, 자동화 라인 구성에 적합하며, 정밀제어가 가능하며, 고속의 스캔 속도로 인해 짧은 공정 시간 구현이 가능하다. 사용되는 레이저의 종류로는 UV 레이저, 이산화탄소 가스 레이저 등이 있으며, 천공방식에 따라 퍼커션식, 트레패닝(trepanning)식, 헬리컬(helical)식 등의 방식 중 선택하여 사용할 수 있다. 구체적인 작업은 기판(210)의 두께에 따라, 1회 샷(shot)의 에너지, 샷의 수, 전체 에너지합 등을 제어하여 공정을 실행한다. 이 경우도 샷이 앞서 산출된 광소자(200)의 광입출사포인트2차원상위치를 중심으로 가공을 시작할 수 있도록 그 제어는 컴퓨터 및 기계에 의해 정밀하게 이루어져야 한다. 탭부(312)의 형성에 있어서는, 기계적 드릴링 공정의 경우, 추가 절삭을 통해 테이퍼(taper)경사면을 생성한다. CNC및 레이저 가공공정을 이용하는 경우는, 컴퓨터에 미리 테이퍼형 홀의 형상정보를 입력하여 수행한다.
Fifth, the optical transmission member mounting portion 310 on the base material is formed with respect to the calculated position of the light incidence point on the two-dimensional plane. In the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, since the optical transmission member mounting portion 310 has a cylindrical shape or a cylindrical shape, it is processed into a cylindrical shape with the center position of the calculated position of the input / output point on the two- Value is determined so as to enable tight fitting with respect to the diameter value of the optical transmission member mounting portion 310. [ Such processing can be performed by a laser processing, a CNC processing, or a drilling processing. The common feature of these processes is that they are processed on the basis of the precise position value of the work site, and thus are suitable for machining the optical transmission member mounting portion 310 of the present invention. In the case of a mechanical drilling process, a second step of boring, which creates a hole having a cylinder shape at a precise position and seats the hole, and a diameter of an exact hole through the additional hole in the hole created in the first step Processing can be performed. In this case, precise positioning in step 1 should be done by using a computer and a machine to transfer and fix the drill tip. In the case of using the CNC process, since the shape information of the hole is inputted to the computer in advance and the cutting is performed based on the information, there is an advantage that the machining time can be shortened. The laser machining process is based on non-contact work, suitable for automated line configuration, precise control, and high-speed scan speed enables short process times. Examples of the laser used include a UV laser, a carbon dioxide gas laser, and the like, and can be selected from a percussion method, a trepanning method, a helical method or the like according to a puncturing method. The specific operation is performed by controlling the energy of one shot, the number of shots, the total energy sum, etc. according to the thickness of the substrate 210. In this case as well, the control must be precisely performed by a computer and a machine so that the shot can start machining centering on the position of the light incidence point two-dimensional position of the optical element 200 calculated previously. In the formation of the tab portion 312, in the case of a mechanical drilling process, a taper slope is created by further cutting. In the case of using the CNC and the laser machining process, the shape information of the tapered hole is inputted to the computer in advance.

여섯째, 이렇게 가공된 광전송부재장착부(310)에 광전송부재(100)를 장착한다. 장착은 끼워맞춤에 의하는데, 장착의 신뢰성을 더욱 제고하기 위해, 장착 과정에서 광전송부재와 광전송부재장착홀의 사이에 에폭시 등의 접착제를 사용하여 고정하는 공정을 추가하는 것을 고려할 수 있다.
Sixth, the optical transmission member 100 is mounted on the optical transmission member mounting portion 310 thus processed. In order to further improve the reliability of mounting, it may be considered to add a step of fixing the optical transmission member and the optical transmission member mounting hole by using an adhesive such as epoxy in the mounting process.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시 예에 불과하며, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which fall within the scope of equivalence by alteration, substitution, substitution, Range. In addition, it should be clarified that some configurations of the drawings are intended to explain the configuration more clearly and are provided in an exaggerated or reduced size than the actual configuration.

100 : 광전송부재
200 : 광소자
210 : 기판
220 : 전극패드
230 : 본딩와이어
300 : 옵티컬블럭
310 : 광전송부재장착부
312 : 탭부
313 : 광소자수납공동부

510 : 광경화수지 수조
520 : 조형스테이지
530 : 조형광선
540 : 광경화수지
n , n+1: n번째, n+1번째 조형레이어
N : 최종 조형레이어(N번째)


600 : 헤드노즐
610 : 토출부위
100: optical transmission member
200: Optical element
210: substrate
220: Electrode pad
230: Bonding wire
300: Optical block
310: optical transmission member mounting portion
312:
313: Optical element accommodating cavity part

510: Photocurable resin tank
520: molding stage
530: plastic beam
540: Photocurable resin
n, n + 1: nth and n + 1 th shaping layers
N: final shaping layer (Nth)


600: Head nozzle
610: Discharge site

Claims (15)

광신호를 전송하기 위한 광전송부재(100), 상기 광전송부재(100)로 광신호를 출사하거나 또는 상기 광전송부재(100)로부터 광신호를 입사받는 광소자(200), 상기 광소자(200)가 장착되는 기판(210), 상기 광소자(200)와 외부회로간의 전기접속을 위한 전극패드(220), 및 상기 전송부재(100)가 삽입장착되고, 상기 기판에 대해 수직한 방향으로 형성되는 광전송부재장착부가 구비된 옵티컬블럭(300)을 포함하여 이루어지는 광모듈에 대하여, 상기 광소자 및 상기 광전송부재 간 광축정렬하는 방법에 있어서,
(i)상기 광소자가 실장된 상기 기판을 소정의 위치에 마운팅하여 상기 광소자의 광입출사포인트의 위치를 결정하는 단계(s10);
(ii)상기 (i)단계에서 결정된 광입출사포인트의 위치에 상기 광전송부재장착부의 중심축을 위치시키는 단계(s20);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
An optical element 200 for emitting an optical signal to the optical transmission member 100 or receiving an optical signal from the optical transmission member 100; An electrode pad 220 for electrical connection between the optical element 200 and an external circuit and an optical transmission line 220 formed by insertion of the transmission member 100 and formed in a direction perpendicular to the substrate, A method of aligning an optical axis between an optical element and an optical transmission element with respect to an optical module including an optical block (300) having an element mounting portion,
(i) mounting the substrate on which the optical device is mounted to a predetermined position to determine a position of the optical input / output point of the optical device;
(ii) a step (s20) of positioning the central axis of the optical transmitting member mounting part at the position of the light incidence point determined in the step (i);
And the optical axis of the optical module.
청구항 1에 있어서,
상기 (ii) 단계는,
(ii-a) 상기 광전송부재장착부가 형성되어 있는 옵티컬블럭을 준비하는 단계(s20a);
(ii-b) 상기 광전송부재장착부의 중심축이 상기 광입출사포인트 근처에 위치하도록 상기 옵티컬블럭을 상기 광소자를 덮으면서 상기 기판 위에 올려놓는 단계(s20b);
(ii-c) 광전송효율이 소정의 조건을 충족시키는 상기 옵티컬블럭의 상기 기판에서의 위치(제1위치)를 탐색할 때까지, 상기 옵티컬블럭(300)의 위치를 상기 기판 상에서 변경하며 이동하면서, 광전송효율을 측정하는 과정을 반복하는 단계(s20c);
(ii-d)상기 제1위치에 상기 옵티컬블럭(300)을 고정하는 단계(s20d);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method according to claim 1,
The step (ii)
(ii-a) preparing (s20a) an optical block in which the optical transmission member mount is formed;
(ii-b) placing the optical block on the substrate while covering the optical block so that the central axis of the optical transmitting member mounting portion is located near the light incidence point (s20b);
(ii-c) changing and moving the position of the optical block 300 on the substrate until the position of the optical block (first position) of the optical block satisfying a predetermined condition is searched for , Repeating the process of measuring the optical transmission efficiency (s20c);
(ii-d) fixing the optical block 300 to the first position (s20d);
And the optical axis of the optical module.
청구항 1에 있어서,
상기 (i)단계에서의 옵티컬블럭은, 하부에 상기 광소자를 수납할 수 있는 광소자수납공동부(空洞部)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method according to claim 1,
Wherein the optical block in the step (i) has an optical element accommodating cavity portion at a lower portion thereof for accommodating the optical element.
청구항 1에 있어서,
상기 (i)단계에서의 옵티컬블럭(300)은, 사출성형 또는 몰딩의 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method according to claim 1,
Wherein the optical block (300) in the step (i) is manufactured by a method of injection molding or molding.
청구항 2에 있어서,
상기 (ii-a)단계와 상기 (ii-b)단계의 사이에, 상기 광전송부재장착부에 상기 광전송부재를 장착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 2,
And mounting the optical transmission member on the optical transmission member mounting portion between the step (ii-a) and the step (ii-b).
청구항 2에 있어서,
상기 (ii-d)단계 이후에, 상기 광전송부재장착부에 상기 광전송부재를 장착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 2,
And mounting the optical transmission member to the optical transmission member mounting unit after the step (ii-d).
청구항 2에 있어서,
상기 (ii-d)단계에서의 옵티컬블럭은 융착의 방법으로 상기 기판 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 2,
Wherein the optical block in the step (ii-d) is fixed on the substrate by a fusion bonding method.
청구항 7에 있어서,
상기 옵티컬블럭의 상기 기판 상의 융착은, 레이저광을 상기 옵티컬블럭의 하면에 조사하는 것을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 7,
Wherein the fusing of the optical block on the substrate is performed by irradiating a laser beam onto a lower surface of the optical block.
청구항 2에 있어서,
상기 (ii-d)단계에서의 옵티컬블럭은 접착제를 이용한 접착의 방법으로 상기 기판 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 2,
Wherein the optical block in the step (ii-d) is fixed on the substrate by a bonding method using an adhesive.
청구항 1에 있어서,
상기 (ii) 단계는,
(ii-A)상기 옵티컬블럭을 상기 기판 위에 3D프린팅의 방법으로 직접 성형하는 단계(s20A);
(ii-B)상기 광전송부재장착부에 상기 광전송부재를 장착하는 단계(s20B);
를 포함하여 이루어지고,
상기 (ii-A)단계에서의 옵티컬블럭은 상기 광전송부재장착부의 형상이 포함되어 성형되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method according to claim 1,
The step (ii)
(ii-A) directly molding (s20A) the optical block on the substrate by a method of 3D printing;
(ii-B) mounting (S20B) the optical transmission member to the optical transmission member mounting portion;
, ≪ / RTI >
Wherein the optical block in the step (ii-A) includes a shape of the optical transmission member mounting part.
청구항 10에 있어서,
상기 (ii-A)단계는,
(ii-A-1)상기 기판(300), 상기 광소자(200) 및 옵티컬블럭의 3D정보를 수집하는 단계(s20A-1);
(ii-A-2)상기 (ii-A-1)단계에서 수집된 3D정보를 가공하여 상기 광전송부재장착부를 포함하는 상기 옵티컬블럭에 대한 3D도면정보를 생성하는 단계(s20A-2);
(ii-A-3)상기 (ii-A-2)단계로부터의 3D도면정보를 3D프린팅하기 위한 단위정보로 분할하는 단계(s20A-3);
(ii-A-4)상기 (ii-A-3)단계에서의 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여, 상기 기판 위의 소정의 위치에 상기 옵티컬블럭의 최초 조형레이어를 성형하는 단계(s20A-4);
(ii-A-5)상기 (ii-A-3)단계에서의 단위정보에 따라 조형재료를 고정(fix)하여 직전 조형레이어의 상면 위에 조형레이어를 하나 더 성형하는 단계(s20A-5);
(ii-A-6)상기 옵티컬블럭의 형상이 완성될 때까지 상기 (ii-A-5)단계를 반복하는 단계(s20A-6);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 10,
The step (ii-A)
(ii-A-1) collecting 3D information (s20A-1) of the substrate 300, the optical device 200, and the optical block;
(ii-A-2) step (s20A-2) of processing the 3D information collected in the step (ii-A-1) to generate 3D drawing information for the optical block including the optical transmission member mounting part;
(ii-A-3) dividing the 3D drawing information from the step (ii-A-2) into unit information for 3D printing (s20A-3);
(ii-A-4) fixing the molding material according to the unit information in the step (ii-A-3) and molding the first molding layer of the optical block at a predetermined position on the substrate (s20A-4);
(ii-A-5) a step (s20A-5) of fixing the shaping material according to the unit information in the step (ii-A-3) to further form a shaping layer on the upper surface of the immediately preceding shaping layer;
(ii-A-6) repeating the step (ii-A-5) (s20A-6) until the shape of the optical block is completed;
And the optical axis of the optical module.
청구항 11에 있어서,
상기 (ii-A-4)단계 및 상기 (ii-A-5)단계에서 공급되는 조형재료는, 상기 광신호의 광파장대역에 대해 투과성을 갖는 광경화수지(540)이며, 액상 형태로 준비되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 11,
The shaping material supplied in the step (ii-A-4) and the step (ii-A-5) is a photocurable resin 540 having transparency to the optical wavelength band of the optical signal, Wherein the optical axis of the optical module is aligned with the optical axis of the optical module.
청구항 11에 있어서,
상기 (ii-A-4)단계 및 상기 (ii-A-5)단계에서 공급되는 조형재료는, 상기 광신호의 광파장대역에 대해 투과성을 갖는 수지이며, 분말상 형태로 준비되는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 11,
Wherein the molding material supplied in the step (ii-A-4) and the step (ii-A-5) is a resin having permeability to a light wavelength band of the optical signal and is prepared in the form of a powder A method of aligning an optical axis of a module.
청구항 11에 있어서,
상기 (ii-A-4)단계 및 상기 (ii-A-5)단계에서의 조형재료의 고정은, 자외선(UV), 근적외선(NIR) 또는 소정의 파장을 갖는 레이저(laser)광 중 선택하여 형성되는 단독광, 합성광 또는 조합광으로서의 조형광선(530)의 조사에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 11,
The fixing of the molding material in the step (ii-A-4) and the step (ii-A-5) can be performed by selecting among ultraviolet (UV), near infrared (NIR), or laser light having a predetermined wavelength (530) as a single light, a combined light, or a combined light to be formed.
청구항 11에 있어서,
상기 (ii-A-4)단계 및 상기 (ii-A-5)단계에서의 조형재료의 고정(fix)은 SLS 방식, DLP 방식, FDM방식 또는 SLA 방식의 3D프린팅공정에 의하는 것을 특징으로 하는 광모듈의 광축정렬방법.
The method of claim 11,
The fixation of the molding material in the step (ii-A-4) and the step (ii-A-5) is characterized by a 3D printing process of SLS, DLP, FDM or SLA Of the optical module.
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