KR100470912B1 - Method for manufacturing packaging in micro optics optical filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 관한 것으로, 2개의 필터 홀더(10,11)와 1개의 필터 고정용 디스크(12)로 이루어진 홀더로 구성된 3바디 필터 홀더를 제작하고, 제작된 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 필터(13)에 부착한다. 이후, 필터(13)에 부착된 3바디 필터 홀더를 사용하여 양쪽으로 다심 또는 단심 광콜리메이터를 각각 솔더링(soldering)하여 패키징을 완료한다. 따라서, 원통형의 외부 하우징과 광콜리메이터에 씌우는 원통형의 금속관 없이 패키징을 수행할 수 있어 멀티-포트 필터의 제작에 사용되는 부품의 구성 요소 수가 적어지며, 광콜리메이터와 외부 하우징의 접합이 필요치 않기 때문에 접합을 필요로 하는 부분도 적게 되어 멀티-포트 필터의 제조 단가를 줄일 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a packaging of a micro-optic optical filter, comprising a three-body filter holder consisting of a holder consisting of two filter holders (10, 11) and one filter fixing disk (12), Attach the body filter holders 10, 11, 12 to the filter 13. Thereafter, by using a three-body filter holder attached to the filter 13, soldering the multicore or single-core optical collimator to each side (soldering) to complete the packaging. Therefore, the packaging can be performed without the cylindrical outer tube and the cylindrical metal tube covering the optical collimator, so that the number of components of the components used in the manufacture of the multi-port filter is reduced, and the bonding between the optical collimator and the outer housing is not necessary. Since the number of parts required is reduced, the manufacturing cost of the multi-port filter can be reduced, thereby improving reliability.
Description
본 발명은 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징(packaging) 제조방법에 관한 것으로, 특히 3바디(body) 필터 홀더를 이용하여 광콜리메이터(optical collimator) 간을 패키징할 수 있도록 하는 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a packaging of a micro optics optical filter, and more particularly to a method for packaging optical collimators between three body filter holders.
통상적으로, 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징(packaging) 제조방법은 도 1a에 도시된 바와 같이, 실린더 형태의 필터 홀더(1)와 디스크(2)로 구성된 2바디 필터 홀더로 구성되며, 이 2바디 필터 홀더를 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈(4)와 박막필터(3)를 에폭시 방식 또는, 그린 렌즈(4)와 필터 홀더(1)에 각각 금(Au)을 도금하여 솔더링 방식 등으로 접합한다.Typically, the packaging method of the micro optics optical filter is composed of a two-body filter holder consisting of a cylinder-shaped filter holder 1 and a disk 2, as shown in Figure 1a, this two-body filter Using the holder, the green lens 4 and the thin film filter 3 of the optical collimator are bonded to each other by an epoxy method or by plating gold (Au) on the green lens 4 and the filter holder 1 respectively.
이후, 원통형 금속관의 외부 하우징(5)을 이용하여 원통형 금속관(8)이 씌워진 광콜리메이터(6)와 다른 한편의 광콜리메이터(7)간을 각각 솔더링(soldering)하여 접합시킨다. Thereafter, the outer housing 5 of the cylindrical metal tube is soldered and bonded between the optical collimator 6 on which the cylindrical metal tube 8 is covered and the other optical collimator 7 on the other hand.
이에, 원통형 금속관의 외부 하우징(5)을 접합시키기 위해 광콜리메이터 각각에 씌워지는 원통형 금속관(8)이 별도로 필요하며, 이로 인하여 제조 단가가 높아짐과 동시에 제조 공정 또한 복잡하게 되는 원인이 된다.Thus, in order to bond the outer housing 5 of the cylindrical metal tube, the cylindrical metal tube 8 to be covered on each of the optical collimator is separately required, which increases the manufacturing cost and causes a complicated manufacturing process.
또한, 접합 부위가 많고 제조 공정이 복잡해짐으로 인해 신뢰성 확보 시에 어려움이 많으며, 멀티-포트(multi-port) 필터 단위 소자 패키징 방식이 필터 접합의 경우 에폭시 방식을 사용하더라도 광링크의 구성은 반드시 원통형의 금속으로 제작된 외부 하우징(5)을 사용하여 솔더링 방식으로 접합함에 따라 두 가지 접합 방식의 혼용으로 제조공정 과정이 복잡하여 신뢰성 확보에 어려움이 있다. In addition, due to the large number of junctions and complicated manufacturing processes, it is difficult to secure reliability, and even if the multi-port filter unit device packaging method uses an epoxy method in the case of filter bonding, an optical link configuration must be used. As the external housing 5 made of a cylindrical metal is joined by soldering, it is difficult to secure reliability because the manufacturing process is complicated by mixing two joining methods.
특히, 렌즈의 단면에 에폭시를 사용하여 박막필터를 직접 접합하는 경우 입력 페룰과 렌즈가 일직선상에 위치하지 못하여 글라스 튜브(glass tube) 내에서 수동정렬 및 패키징이 불가능하며, 단면에 사용된 에폭시의 열에 대한 뒤틀림 현상으로 인하여 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있다. In particular, when the thin film filter is directly bonded by using epoxy on the end face of the lens, the input ferrule and the lens cannot be aligned in a straight line, so manual alignment and packaging in the glass tube is impossible. There is a problem that the reliability is lowered due to the distortion of the heat.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 3바디(body) 필터 홀더, 즉 2개의 필터 홀더와 1개의 필터 고정용 디스크로 이루어진 홀더를 이용하여 광콜리메이터(optical collimator) 간을 패키징(packaging)하여 제조 경비 및 제조 공정을 줄일 수 있으며, 또한 제조 공정의 단순화를 통해 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징(packaging) 제조방법을 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the object is to use a three-body (holder) filter holder, that is, a holder consisting of two filter holder and one filter fixing disk optical collimator ( The present invention provides a method of manufacturing a packaging method of a micro optics optical filter that can reduce manufacturing costs and manufacturing processes by packaging between optical collimators, and improve reliability by simplifying the manufacturing process.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징(packaging) 제조방법은 2개의 필터 홀더(10,11)와 1개의 필터 고정용 디스크(12)로 이루어진 홀더로 구성된 3바디 필터 홀더를 제작하는 단계와, 제작된 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 필터(13)에 부착하는 단계와, 필터(13)에 부착된 3바디 필터 홀더중 2개의 필터 홀더에 금도금(15)을 수행하고, 다심 또는 단심 광콜리메이터의 그린 렌즈 측면에 금도금(14)을 수행한 후, 금도금된 양면을 각각 솔더링(soldering)하여 패키징을 완료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention for achieving the above object, the packaging method of the micro-optic optical filter is a three-body filter holder consisting of a holder consisting of two filter holders (10, 11) and one filter fixing disk (12) The step of manufacturing, and attaching the manufactured three-body filter holder (10, 11, 12) to the filter 13, Gold plating (15) on two filter holders of the three-body filter holder attached to the filter (13) ), And after performing gold plating 14 on the green lens side of the multi-core or single-core optical collimator, soldering the gold-plated both sides (soldering), respectively, to complete the packaging.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 따른 3바디 필터 홀더를 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈와 박막필터를 에폭시 방식 또는 솔더링 방식으로 접합시킨 도면으로, 2개의 필터 홀더(10,11)와 1개의 필터 고정용 디스크(12)로 이루어진 홀더로 구성되며, 구성된 3바디 필터 홀더를 사용하여 멀티 포트(multi-port) 필터의 패키징을 수행할 수 있는 것이다. FIG. 2A is a view in which a green lens and a thin film filter of an optical collimator are bonded by an epoxy method or a soldering method using a three-body filter holder according to the present invention, and two filter holders 10 and 11 and one filter fixing disk It is composed of a holder consisting of 12, it is possible to perform the packaging of a multi-port (multi-port) filter using the three-body filter holder configured.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 필터(13)에 부착된 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 사용하여 양쪽으로 다심 또는 단심 광콜리메이터와, 단심 또는 다심 광콜리메이터를 각각 솔더링(soldering)한다.FIG. 2B is a view completed by a method for manufacturing a micro optics optical filter to which a three-metal body filter holder is applied according to an embodiment of the present invention. The three-body filter holders 10, 11, and 12 attached to the filter 13 are illustrated in FIG. Soldering the multicore or single-core optical collimator and the single- or multi-core optical collimator respectively on both sides.
즉, 3바디 필터 홀더를 사용한 멀티-포트(multi-port) 필터의 패키징 수행은 솔더링 방식을 적용한다. 여기서, 솔더링 방식을 적용하기 위해 측면이 금도금된 그린 렌즈(14)를 사용하여 광콜리메이터를 제작하고, 금속 재질의 필터 홀더에 금도금(15)을 한다. That is, the packaging of the multi-port filter using the three-body filter holder applies a soldering method. Here, in order to apply the soldering method, the optical collimator is manufactured by using the green lens 14 having the gold plated side, and gold plating 15 is applied to the metal filter holder.
다음으로, 패키징 방법으로는, 점도가 커서 잘 흐르지 않고 고온에 잘 견디는 열경화 에폭시 353ND-T를 이용하여 필터(13)를 1개의 필터 고정용 디스크(12)에 접합하는데, 필터 홀더는 100℃의 온도에서 1시간 내지 1.5 시간 정도 경화한 후 수분 흡수를 줄이기 위해 마지막으로 120℃의 온도에서 0.5 시간 후경화(post-curing)를 수행한다. Next, in the packaging method, the filter 13 is bonded to one filter fixing disk 12 by using a thermosetting epoxy 353ND-T which is high in viscosity and does not flow well and withstands high temperature well. After curing for 1 to 1.5 hours at the temperature of to finally reduce the water absorption is carried out post-curing 0.5 hours at a temperature of 120 ℃.
이와 같이, 필터가 접합된 1개의 필터 고정용 디스크(12)와 2개의 필터 홀더(10,11)를 열경화 에폭시 353ND-T를 이용하여 조립한다. 여기서, 필터는 1.4㎜ 내지 1.5㎜의 크기를 갖는 입방체의 필터로서, 이 필터들은 글라스 기판 위에 여러 층의 유전체 필름이 교번으로 증착된 것으로 원하는 광파장 신호는 투과시키고 나머지 신호는 반사시키거나, 통신 및 기타 시스템에서 요구되는 어떤 특별한 광특성을 갖으며, 그 예로 CWDM, DWDM, 및 여러 가지 다른 스펙트레리 모디파이닝 필터(spectrally modifying filter) 등이 존재한다. In this manner, one filter fixing disk 12 and two filter holders 10 and 11 to which the filter is bonded are assembled using a thermosetting epoxy 353ND-T. Here, the filter is a cube filter having a size of 1.4 mm to 1.5 mm, in which multiple layers of dielectric films are alternately deposited on a glass substrate to transmit a desired light wavelength signal and reflect the remaining signal, or Some special optical properties are required in other systems, such as CWDM, DWDM, and various other spectrally modifying filters.
다음으로, 필터(13)가 삽입된 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 클램프(clamp)로 고정한 후, 움직일 수 있는 정밀 정렬 스테이지를 사용하여 다심 혹은 단심 광콜리메이터를 고정한다. 여기서, 정밀 정렬 스테이지는 총 6축으로 X, Y, Z의 3축과 광축에 대하여 두 축의 틸트(tilt) 축, 그리고 하나의 회전축으로 구성되며, X, Y, Z의 3축은 광콜리메이터의 그린 렌즈와 필터 홀더(12)를 맞물리는데 사용되며, 2축의 틸트(tilt) 축과 하나의 회전축은 광학 정렬에 사용된다. Next, the three-body filter holders 10, 11, and 12 into which the filter 13 is inserted are clamped, and then the multi-core or single-center optical collimator is fixed using a movable precision alignment stage. Here, the precision alignment stage is composed of three axes of X, Y, and Z, two axes of tilt with respect to the optical axis, and one axis of rotation with respect to the optical axis, and three axes of X, Y, and Z are drawn by the optical collimator. It is used to engage the lens and filter holder 12, and two axes of tilt and one axis of rotation are used for optical alignment.
또한, 정밀 정렬 스테이지를 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈를 3바디 필터 홀더(10,11,12)와 맞물려 능동 정렬할 경우, 삽입 손실이 최소가 되는 지점으로 정렬이 가능하며, 능동 정렬은 사용하고자 하는 파장대의 광신호를 입력 단(S1)에 보내고, 반사 단(S2)에서 필터에 의해 반사되는 광신호를 측정함으로서 가능하다. 즉, 정밀 정렬 스테이지의 X, Y, Z 3축을 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈와 필터(13)가 삽입된 3 body 필터 홀더(10,11,12)를 맞물리게 하며, 필터(13)의 단면과 그린 렌즈의 단면 사이의 거리는 0.25㎜가 되도록 하며, 두 축의 틸트(tilt) 축과 하나의 회전축을 사용하여 광콜리메이터의 반사단(S2)에서 얻어지는 삽입 손실이 최소가 되는 지점으로 틸트(tilt) 축과 회전축을 정렬한다.In addition, when the optical collimator's green lens is engaged with the three-body filter holders (10, 11, and 12) using the precision alignment stage, the alignment can be aligned to the point where the insertion loss is minimized. It is possible by sending an optical signal of the wavelength band to the input terminal S1 and measuring the optical signal reflected by the filter at the reflecting terminal S2. That is, by using the X, Y, Z three axes of the precision alignment stage, the green lens of the optical collimator and the three body filter holders 10, 11, 12 into which the filter 13 is inserted are engaged, and the cross section of the filter 13 The distance between the cross sections of the green lens is 0.25 mm, and the tilt axis is the point where the insertion loss obtained at the reflecting end S2 of the optical collimator is minimized by using the tilt axis and one rotation axis of the two axes. And axis of rotation.
다심 혹은 단심 광콜리메이터의 그린 렌즈와 필터(13)가 삽입된 3바디 필터 홀더(10,11,12)의 접합은 솔더링 방식으로 접합한다. 여기서, 다심 혹은 단심 광콜리메이터의 그린 렌즈의 측면과 3바디 필터 홀더는 모두 금도금되어 솔더링 방식으로 접합이 가능한 것이다. The bonding of the green lens of the multicore or single core optical collimator and the three body filter holders 10, 11 and 12 into which the filter 13 is inserted is soldered. Here, the side of the green lens and the three-body filter holder of the multicore or single-core optical collimator are all gold-plated and can be soldered together.
또한, 측면이 금도금된 그린 렌즈 및 금도금된 금속 재질의 3바디 필터 홀더(10,11,12)의 용융점이 138℃이고, 주석(Sn)이 42%, 비스무스(Bi)가 58%, 솔더플러스(SolderPlus) Sn42 솔더 페이스트(solder paste)를 사용하여 220∼240℃의 온도에서 솔더링 방식으로 접합한다.In addition, the melting point of the three-body filter holder (10, 11, 12) of the gold-plated green lens and the gold-plated metal is 138 ° C, tin (Sn) is 42%, bismuth (Bi) is 58%, solder plus (SolderPlus) It is soldered by using Sn42 solder paste at the temperature of 220 ~ 240 ℃.
그리고, 도 9를 참조하면, 솔더링 방식은 금도금된 그린 렌즈의 측면과 3바디 필터 홀더(10,11,12) 사이의 0.2㎜의 틈(gap)에 솔더 페이스트를 균일하게 도포하고 220∼240℃의 온도에서 리플로우(reflow) 하며, 솔더의 재질로는 페이스트뿐만 아니라 솔더 와이어(wire), 프리폼(preform) 등이 사용되며, 이렇게 접합된 다심 혹은 단심 광콜리메이터와 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 필터 어셈블리라 한다.In addition, referring to FIG. 9, in the soldering method, a solder paste is uniformly applied to a 0.2 mm gap between the side of the gold-plated green lens and the three-body filter holders 10, 11, and 12, and is 220 to 240 ° C. It is reflowed at the temperature of, and the solder material is not only paste but also solder wire, preform, etc., and the bonded multicore or single core optical collimator and the three body filter holder (10,11) 12 is called a filter assembly.
상술한 바와 같이, 접합된 필터 어셈블리를 다시 단심 혹은 다심 광콜리메이터와 광학 정렬 및 접합을 수행하기 위해 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 고정한 클램프(clamp)와 3바디 필터 홀더(10,11,12)의 체결을 해체함으로 인하여 필터 어셈블리는 6축의 정밀 정렬 스테이지에 의해 고정되어져 있는 것이다. As described above, the clamp and the three-body filter holder 10, which hold the three-body filter holders 10, 11, and 12 to perform optical alignment and bonding of the bonded filter assembly to the single- or multi-core optical collimator again. By disassembling 11 and 12, the filter assembly is fixed by a six-axis precision alignment stage.
최종 멀티-포트(multi-port) 필터 패키징을 위해 X, Y, Z 3축으로 구성된 정밀 정렬 스테이지를 사용하여 단심 혹은 다심 광콜리메이터를 고정한다. 여기서, 3축으로 구성된 정밀 정렬 스테이지는 단심 혹은 다심 광콜리메이터의 그린 렌즈와 3바디 필터 홀더(10,11,12)에서 필터(13)가 부착되지 않은 부분을 맞물리는데 사용되며, 광학 정렬은 필터 어셈블리를 고정한 6축의 정밀 정렬 스테이지의 2축의 틸트(tilt) 축과 하나의 회전축을 사용한다. A single or multi-core optical collimator is fixed using a precision alignment stage consisting of X, Y and Z three axes for final multi-port filter packaging. Here, the three-axis precision alignment stage is used to engage the green lens of the single- or multi-core optical collimator and the portion where the filter 13 is not attached to the three-body filter holders 10, 11 and 12, and the optical alignment is Two axes of tilt and one axis of rotation of a six-axis precision alignment stage holding the filter assembly are used.
이와 같이, 6축과 3축의 정밀 정렬 스테이지들을 사용하여 능동 정렬하면 투과 단에서의 삽입 손실이 최소가 되는 지점으로 정렬이 가능하며, 능동 정렬은 필터가 투과하는 파장대의 광신호를 입력 단에 보내고, 투과 단에서 필터에 의해 투과되는 광신호를 측정하는 것으로 가능하며, 먼저 단심 혹은 다심 광콜리메이터를 고정하는 3축의 정밀 정렬 스테이지를 사용하여 단심 혹은 다심 광콜리메이터의 그린 렌즈와 3바디 필터 홀더(10,11,12)에서 필터(13)가 부착되지 않은 부분을 서로 맞물리게 한다.In this way, active alignment using 6-axis and 3-axis precision alignment stages allows alignment to the point where insertion loss is minimized in the transmission stage, and active alignment sends an optical signal in the wavelength band transmitted by the filter to the input stage. It is possible to measure the optical signal transmitted by the filter at the transmission stage. First, by using the 3-axis precision alignment stage to fix the single- or multi-core optical collimator, the green lens and the 3-body filter holder (10) Engage portions to which the filter 13 is not attached at, 11 and 12.
이때, 6축의 정밀 정렬 스테이지의 두 축의 틸트(tilt) 축과 하나의 회전축을 사용하여 광콜리메이터의 투과 단에서 얻어지는 삽입 손실이 최소가 되는 지점으로 틸트(tilt) 축과 회전축을 정렬하며, 정렬된 필터 어셈블리와 단심 혹은 다심 광콜리메이터의 그린 렌즈를 솔더링 방식을 적용하여 접합한다. At this time, the tilt axis and the rotation axis are aligned to the point where the insertion loss obtained at the transmission end of the optical collimator is minimized by using the tilt axis and one rotation axis of the two axes of the six-axis precision alignment stage. The filter assembly and the green lens of the single- or multi-core optical collimator are joined by soldering.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 금도금된 금속(메탈) 재질의 3바디 필터 홀더(10,11,12)를 사용하여 금도금된 원통형의 금속관을 광콜리메이터의 외부(16)에 씌워 서로 접촉하는 부분을 솔더링 방식을 적용하여 멀티-포트(multi-port) 필터 패키징을 수행한다. 3 is a view completed by a method for manufacturing a micro-optic optical filter to which a three-metal body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention, wherein the three-body filter holder 10, 11, of gold-plated metal (metal) material, 12), a gold-plated cylindrical metal tube is covered on the outside 16 of the optical collimator, and the parts in contact with each other are applied by soldering to perform multi-port filter packaging.
즉, 그린 렌즈의 측면을 금도금하지 않기 때문에 일반적으로 사용되는 단심 혹은 다심 광콜리메이터를 이용할 수 있으며, 필터(13)와 필터 접합, 3바디 필터 홀더의 조립, 광학 정렬 및 솔더링 패키징 방법 등의 대부분 공정은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며 금도금된 원통형의 금속관을 광콜리메이터의 외부(16)와 접합하기 위해 점도가 작아 잘 흐르고 고온에 잘 견디는 열경화 에폭시 353ND 등을 사용하여 경화한다.That is, since the side of the green lens is not gold plated, it is possible to use a commonly used single- or multi-core optical collimator, and most processes such as the filter 13 and the filter bonding, the assembly of the three-body filter holder, the optical alignment and the soldering packaging method. Is similar to the process of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B and uses a thermosetting epoxy 353ND, which has a low viscosity, flows well and resists high temperatures, in order to join the gold-plated cylindrical metal tube with the outside 16 of the optical collimator. Harden.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 3바디 필터 홀더의 재질을 금속(메탈) 재질이 아닌 글라스(glass) 재질을 사용하여 제작함에 있어서, 글라스 재질의 3바디 필터 홀더(17,18,19)에서 두 개의 실린더 형태 바디의 양끝에 금도금을 수행한다. 4 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-glass body filter holder is applied according to an embodiment of the present invention, wherein the material of the three-body filter holder is not a metal (metal) material; In manufacturing using a glass (glass) material, gold plating is performed on both ends of two cylindrical bodies in a three-body filter holder (17, 18, 19) made of glass.
상술한 바와 같이, 금도금된 두 개의 실린더 형태의 바디와 한 개의 디스크 형태의 바디를 이용하여 멀티-포트(multi-port) 필터의 패키징을 수행하며, 사용되는 필터(13)와 필터 접합, 3바디 필터 홀더의 조립, 광학 정렬 및 솔더링 패키징 방법 등의 대부분 공정은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며, 솔더링 과정에서 가해지는 열이 디스크 형태의 바디에는 전해지지 않아, 353ND-T 등의 열경화 에폭시를 이용하여 접합한다. As described above, the multi-port filter is packaged using two gold-plated cylinder bodies and one disc-shaped body, and the filter 13 and the filter junction used are three bodies. Most processes such as assembly of the filter holder, optical alignment and soldering packaging method are similar to the process of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B, and the heat applied during the soldering process is not transmitted to the disk-shaped body. It joins using thermosetting epoxy, such as T.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2메탈+1글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 3바디 필터 홀더의 재질을 금속 재질과 글라스(glass) 재질을 혼합하여 사용할 수 있다.5 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a 2 metal + 1 glass body filter holder is applied according to an embodiment of the present invention. (glass) material can be mixed.
즉, 두 개의 금도금된 금속 재질의 실린더 형태의 바디와 한 개의 글라스 재질의 디스크 형태의 바디를 사용하여 3바디 필터 홀더를 구성하며, 사용되는 필터와 필터 접합, 3바디 필터 홀더의 조립, 광학 정렬 및 솔더링 패키징 방법 등의 대부분의 공정은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며, 이러한 방식 또한 솔더링 과정에서 가해지는 열이 글라스 재질의 디스크 형태의 바디에는 전해지지 않아, 353ND-T 등의 열경화 에폭시를 이용하여 접합한다.That is, a three body filter holder is composed of two gold plated metal cylinder bodies and one glass disc body, and the filter and filter junction used, the assembly of the three body filter holders, and the optical alignment are used. And most of the process, such as the soldering packaging method is similar to the process of the present invention shown in Figures 2a and 2b, in this way also the heat applied during the soldering process is not transmitted to the disk-shaped body of the glass material, 353ND- It joins using thermosetting epoxy, such as T.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 3바디 필터 홀더의 재질을 금속 재질이 아닌 글라스(glass) 재질을 사용하여 제작하며, 또한, 멀티-포트(multi-port) 필터 패키징은 솔더링 방식이 아닌 UV 경화 에폭시를 사용하여 수행한다.6 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three glass body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention, wherein the material of the three body filter holder is not metallic; ), And multi-port filter packaging is carried out using UV cured epoxy rather than soldering.
여기서, UV 경화 에폭시는 사용 용도에 따라 점도가 커서 잘 흐르지 않는 OG154 등과, 점도가 작아 잘 흐르는 ELC-4481 등이 사용되는 것으로, 먼저 점도가 큰 OG154 등의 에폭시를 사용하여 필터를 디스크 형태의 바디에 접합할 경우, 경화 조건은 300∼400㎚의 UV 램프를 이용하여 약 100㎽/㎠의 세기로 대략 1∼2 분 동안 경화한다.Here, the UV curable epoxy is OG154, such as the viscosity is not good flows according to the purpose of use, and ELC-4481, which flows well with a small viscosity is used. In the case of bonding to, the curing conditions are cured for about 1 to 2 minutes at an intensity of about 100 mW / cm 2 using a UV lamp of 300 to 400 nm.
또한, 필터가 접합된 디스크 형태의 바디와 두 개의 실린더 형태의 바디를 점도가 큰 OG 154 등의 에폭시를 사용하여 경화시키면 3-body 필터 홀더로 조립된다. 이때 필터와 필터간의 광학 정렬 방법은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며 정렬된 다심 혹은 단심 광콜리메이터의 그린 렌즈와 3바디 필터 홀더를 점도가 작은 ELC-4481 등의 에폭시를 사용하여 접합한다.In addition, the disk-shaped body and the two-cylindrical body, to which the filter is bonded, are hardened using epoxy, such as high viscosity OG 154, to be assembled into a 3-body filter holder. At this time, the optical alignment method between the filter and the filter is similar to the process of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B. The green lens and the three-body filter holder of the aligned multicore or single collimator have a low viscosity epoxy such as ELC-4481. To join.
그리고, 경화 조건은 OG 154와 같은 조건으로, 필터 어셈블리를 단심 혹은 다심 광콜리메이터와 광학 정렬 및 접합을 한다. 여기서, 광학 정렬 과정은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며, 필터 어셈블리와 단심 혹은 다심 광콜리메이터의 그린 렌즈를 필터 어셈블리 접합 방식과 동일한 방식으로 접합한다. The curing conditions are the same as those of OG 154, which optically aligns and bonds the filter assembly with a single or multi-core optical collimator. Here, the optical alignment process is similar to the process of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B, and the filter assembly and the green lens of the single or multi-center optical collimator are bonded in the same manner as the filter assembly bonding method.
상술한 바와 같은 실시예는 멀티-포트(multi-port) 필터 제작에 사용되는 재질이 모두 글라스 재질로 UV 빛을 투과시킬 수 있기 때문에 패키징 방법을 사용이 간편한 UV 경화 에폭시를 사용하여 수행한다. 이러한 방식은 솔더링 방식과 달리 열이 발생하지 않아 353ND-T 등의 열경화 에폭시 접합에 아무런 영향을 주지 않고, 에폭시가 접합시키는 두 면의 재질이 모두 글라스이기 때문에 열팽창 계수가 대칭을 이루어 모든 접합을 에폭시를 사용하여 수행한다. The embodiment as described above is carried out using a UV curing epoxy which is easy to use the packaging method because all the materials used to make a multi-port filter can transmit UV light as a glass material. Unlike the soldering method, heat does not generate and does not affect thermosetting epoxy bonding such as 353ND-T. Since both surfaces of epoxy are bonded to glass, the coefficient of thermal expansion is symmetrical, so all the bonding is performed. This is done using epoxy.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 글라스 재질인 3바디 필터 홀더를 사용하여 패키징한 방식을 수정한 것으로, 3바디 필터 홀더와 광콜리메이터의 외부를 ELC-4481 등의 UV 경화 에폭시를 사용하여 접합하여 멀티-포트 필터 패키징을 수행하며, 사용되는 필터와 필터 접합, 3바디 필터 홀더의 조립, 광학 정렬 및 솔더링 패키징 방법은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하다. 7 is a view completed by a method for manufacturing a micro optics optical filter to which a three-glass body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention, and is packaged using a three-body filter holder made of glass. The three-body filter holder and the outside of the optical collimator are bonded by using UV-cured epoxy such as ELC-4481 to perform multi-port filter packaging, and the filter and filter bonding used and assembly of the three-body filter holder are used. The optical alignment and soldering packaging method is similar to the process of the present invention presented in FIGS. 2A and 2B.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면으로서, 금도금을 하지 않은 원통형의 금속관이 씌워진 다심 혹은 단심 광콜리메이터 외부와, 금도금을 하지 않은 금속 재질의 3바디 필터 홀더를 이용하여 용접 방식으로 패키징을 수행하기 위해 같은 재질의 금속관과 3바디 필터 홀더를 사용하며, 사용되는 필터와 필터 접합, 3바디 필터 홀더의 조립, 광학 정렬 등은 도 2a 및 도 2b에서 제시한 본 발명의 과정과 유사하며, 패키징은 광콜리메이터에 씌우는 금속관과 3바디 필터 홀더를 용접하여 수행한다.8 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-metal body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention. To weld packaging using a three-body filter holder made of metal that is not gold-plated, the same metal tube and three-body filter holder are used.The filter and filter joint used, the assembly of the three-body filter holder, Optical alignment and the like are similar to the process of the present invention shown in FIGS. 2A and 2B, and the packaging is performed by welding a metal body and a three-body filter holder which are covered with an optical collimator.
상기와 같이 설명한 본 발명은 3바디(body) 필터 홀더, 즉 2개의 필터 홀더와 1개의 필터 고정용 디스크로 이루어진 홀더를 이용하여 광콜리메이터(optical collimator) 간을 패키징(packaging)하여 제조 경비 및 제조 공정을 줄임으로써, 원통형의 외부 하우징과 광콜리메이터에 씌우는 원통형의 금속관 없이 패키징을 수행할 수 있어 멀티-포트 필터의 제작에 사용되는 부품의 구성 요소 수가 적어지며, 광콜리메이터와 외부 하우징의 접합이 필요치 않기 때문에 접합을 필요로 하는 부분도 적게 되어 멀티-포트 필터의 제조 단가를 줄일 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 3바디 필터 홀더의 재질을 다양하게 접합할 수 있으며, 에폭시 방식으로 패키징을 수행할 경우 멀티-포트(multi-port) 필터 제작에 사용되는 재질이 모두 UV 빛을 투과시키는 글라스(glass) 재질이므로 UV 경화 에폭시의 사용이 더욱 용이하며, 에폭시가 접합시키는 두 면의 재질이 모두 글라스 재질이어서 열팽창 계수가 대칭을 이루면서 접합하기 때문에 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention uses a three-body filter holder, that is, a holder consisting of two filter holders and one filter fixing disk to package an optical collimator between manufacturing costs and manufacturing. By reducing the process, packaging can be performed without the cylindrical outer housing and the cylindrical metal tube covering the optical collimator, which reduces the number of components of the components used in the manufacture of the multi-port filter and requires the bonding of the optical collimator and the external housing. Since it requires less bonding, the manufacturing cost of multi-port filters can be reduced, and reliability can be improved. Also, various materials of the three-body filter holder can be bonded together. When used, all materials used to make multi-port filters are transparent to UV light. The more readily the use of UV cured epoxy, and so quality, there is an effect that both the glass material is then coefficients of thermal expansion material of the two surfaces can improve the reliability because the bonding yirumyeonseo symmetry of the epoxy bond.
도 1a는 종래 2바디 필터 홀더를 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈와 박막필터를 에폭시 방식 또는 솔더링 방식으로 접합시킨 도면이고, 1A is a view in which a green lens and a thin film filter of an optical collimator are bonded by an epoxy method or a soldering method using a conventional two-body filter holder.
도 1b는 종래 2바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, 1B is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro-optic optical filter to which a conventional two-body filter holder is applied.
도 2a는 본 발명에 따른 3바디 필터 홀더를 사용하여 광콜리메이터의 그린 렌즈와 박막필터를 에폭시 방식 또는 솔더링 방식으로 접합시킨 도면이며, Figure 2a is a view of bonding the green lens and the thin film filter of the optical collimator by the epoxy method or the soldering method using the three-body filter holder according to the present invention,
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, 2B is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-metal body filter holder is applied according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, 3 is a view completed by the manufacturing method of the packaging method of the micro-optic optical filter to which the three-metal body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, FIG. 4 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-glass body filter holder is applied, according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2메탈+1글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, FIG. 5 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a 2 metal + 1 glass body filter holder is applied according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, FIG. 6 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-glass body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 3글라스(glass) 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, FIG. 7 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-glass body filter holder is applied, according to another embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 3메탈 바디 필터 홀더가 적용된 마이크로 옵틱스 광 필터의 패키징 제조방법에 의해 완성된 도면이며, FIG. 8 is a view completed by a method for manufacturing a package of a micro optics optical filter to which a three-metal body filter holder is applied according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 금도금된 그린 렌즈의 측면과 3바디 필터 홀더 사이의 갭을 도시한 도면이다. 9 shows a gap between the side of a gold plated green lens and the three body filter holder according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,11 : 필터 홀더 12 : 필터 고정용 디스크10,11: filter holder 12: filter fixing disk
13 : 필터 14 : 금도금된 그린 렌즈13: filter 14: gold-plated green lens
15 : 금도금된 필터 홀더 16 : 광콜리메이터의 외부15 gold-plated filter holder 16 outside of the optical collimator
17,18,19 : 글라스 재질의 3바디 필터 홀더17,18,19: 3-body filter holder made of glass
S1 : 광신호 입력 단 S2 : 광신호 반사 단S1: optical signal input stage S2: optical signal reflection stage
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