KR100483619B1 - Method for aligning optical waveguide - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 도파로 정렬 위치 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 도파로(10)와 기판(20)에 각각 대응되는 마크(16)(22) 표시를 해 놓고, 대응되는 마크의 X축, Y축 거리 차를 이용하여 광 도파로의 정렬 위치를 검사하도록 한 것을 특징으로 하는 바, 본 발명은 광 도파로와 기판의 대응되는 마크 표시의 거리 차를 계산하여 초기 설계 값 대비 광 도파로의 틀어짐 또는 위치 변경을 용이하게 파악할 수 있으며, 따라서 변형된 광 도파로의 위치만큼 빅셀 및 구동 IC의 위치를 맞추어 빛의 도파 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an optical waveguide alignment position inspection method, and more particularly, marks 16 and 22 corresponding to the optical waveguide 10 and the substrate 20 are marked, and the X axis of the corresponding mark, It is characterized in that the alignment position of the optical waveguide is inspected using the Y-axis distance difference. The present invention calculates the difference of the distance between the optical waveguide and the corresponding mark mark on the substrate, and thus distorts or positions the optical waveguide with respect to the initial design value. The change can be easily understood, and thus, the location of the big cell and the driving IC can be minimized by the position of the modified optical waveguide, thereby minimizing the waveguide loss of light.
Description
본 발명은 광 도파로의 정렬 위치 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 도파로와 기판에 표시된 마크를 통해 광 도파로를 기판에 내장할 때 발생되는 광 도파로의 위치 틀어짐 정도를 감지하여 빅셀의 위치를 조정할 수 있도록 한 광 도파로의 정렬 위치 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting the alignment position of an optical waveguide. More specifically, the position of the big cell is detected by detecting a degree of positional shift of the optical waveguide generated when the optical waveguide is embedded in the substrate through the mark marked on the optical waveguide and the substrate. A method for checking the alignment position of an optical waveguide that can be adjusted.
최근에는 인터넷 사용의 급증과 서비스 질이 높아짐에 따라 데이터 트래픽(traffic) 및 전송량의 급증으로 인한 대역폭(bandwidth) 확대와 신호처리의 고속화(high speed signal)가 요구되고 있으며, 이를 위해 통상적으로 빛을 이용하여 데이터를 전송하는 광 도파로(optical waveguide)가 널리 사용된다.In recent years, as the use of the Internet and the quality of service have increased, the bandwidth and the high speed signal due to the rapid increase in data traffic and transmission volume have been required. Optical waveguides are widely used for transmitting data.
일반적으로, 초고속 대용량의 광통신에 이용되는 빛은 공기, 유리, 유전체 등을 매질로 하여 전송된다. In general, light used for ultra-high-capacity optical communication is transmitted using air, glass, a dielectric, or the like as a medium.
광통신에서는 빛을 효율적으로 원거리까지 전송시키는 것이 무엇보다 중요한데 이를 위해 광섬유를 포함한 넓은 의미의 광 도파로에서는 코아(core)라고 부르는 광전달기가 적은 특정한 영역에 빛을 제한시켜 전송시킨다. In optical communication, it is most important to transmit light efficiently to a long distance. For this purpose, in a broad optical waveguide including an optical fiber, light is limited to a specific area where a small number of light transmitters called cores are transmitted.
단일모드 광 도파로의 코아는 보통 직경이 수 미크론 정도로서 매우 좁은 공간내에서 빛의 전송이 이루어진다. Cores in single-mode optical waveguides are usually several microns in diameter and transmit light in very narrow spaces.
광모듈은 한 개 이상의 광소자 및 광부품이 모여 구성되는 것으로서 여기에는 다른 종류의 광소자 및 광부품 사이에 빛이 서로 전달될 수 있는 광적인 연결이 필요하다. An optical module is composed of one or more optical elements and optical components, which requires optical connection to transmit light between different optical elements and optical components.
광송신 혹은 광수신 모듈은 광통신 시스템을 위한 가장 기본적인 장치로서 광섬유, 광 도파로, 레이저, 광검출기, 거울, 그리고 렌즈 등의 능동 및 수동의 각종 광소자들로 구성된다. The optical transmission or optical reception module is the most basic device for an optical communication system and is composed of active and passive optical devices such as an optical fiber, an optical waveguide, a laser, a photodetector, a mirror, and a lens.
광모듈 내에서 이들 구성 소자들간의 광결합을 위해서는 빛의 전달통로가 매우 좁기 때문에 수 미크론 이하의 정밀한 정렬이 요구된다.Optical coupling between these components in the optical module requires a precise alignment of several microns or less because the light transmission path is very narrow.
상기와 같이 광 도파로에 광소자등을 정렬시키기 위해서는 광축을 정밀하게 정렬시키는 광축정렬방법이 사용되어지는데, 상기 광축정렬방법으로는 능동정렬방법(active alignment method)과 수동정렬방법(passive alignment method)이 있다.In order to align the optical elements in the optical waveguide as described above, an optical axis alignment method for precisely aligning the optical axis is used. The optical axis alignment methods include an active alignment method and a passive alignment method. There is this.
능동정렬방법은 광신호를 켜놓은 상태에서 광의 세기를 관찰하면서 위치를 조절하여 최적의 정렬을 얻는 방법으로서, 이 방법은 광소자를 작동시킨 상태에서 정렬을 하기 때문에 정렬능력은 뛰어나나 공정이 복잡하여 정렬에 따른 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.The active alignment method is a method of obtaining an optimal alignment by adjusting the position while observing the light intensity while the optical signal is turned on. This method has excellent alignment ability because the alignment is performed while the optical device is operated. The disadvantage is that the cost of sorting is high.
이에 비해 수동정렬방법은 광소자를 동작시키지 않는 상태에서 광축정렬을 수행하는 방법으로, 공정이 비교적 간단하고 소요비용이 낮은 장점은 있지만, 최적의 광축정렬이 어려운 단점이 있다.On the other hand, the passive alignment method is a method of performing optical axis alignment in a state in which the optical device is not operated. However, the process is relatively simple and the cost is low, but the optimal optical axis alignment is difficult.
상기 수동정렬방법을 좀더 설명하면, 수동정렬방법으로는 플립칩 본딩 방법과 기계적인 정렬방법이 있다.In more detail, the manual alignment method includes a flip chip bonding method and a mechanical alignment method.
먼저, 솔더범프(solder bump)의 표면장력을 이용하는 플립칩 본딩(flip-chip bonding) 방법인데, 이 방법은 기판에 솔더범프, 광소자 칩에 솔더패드(solder pad)를 사진식각공정(photolithography)을 이용하여 정확한 위치에 형성하는 방법이다. 즉, 솔더범프 위에 솔더패드를 대략적으로 정렬시킨 후 가열하면 솔더범프가 리플로우(reflow)되어 가장 안정한 형상으로 모양이 변하면서 광소자를 정확하게 자리잡게 한다. 그러나 이러한 솔더범프를 이용하는 방법에서는, 솔더패드 및 솔더범프 형성 조건이 까다롭고 솔더의 산화를 억제시켜야하는 어려움이 따르는 문제점이 있다.First, a flip-chip bonding method using surface tension of solder bumps is used, which involves solder bumps on a substrate and solder pads on an optical device chip. It is a method of forming in the correct position using. That is, when the solder pads are roughly aligned and heated on the solder bumps, the solder bumps reflow to change the shape to the most stable shape, thereby accurately positioning the optical device. However, in the method using the solder bumps, there are problems in that the solder pad and the solder bump forming conditions are difficult and the difficulty of suppressing the oxidation of the solder is caused.
다음으로, 기계적 정렬방법은 광소자가 실장될 기판에 광소자가 정확하게 위치할 수 있도록 홈을 파고 광소자를 가공한 후 광소자를 기판 위에 실장시키는 방법이다.Next, the mechanical alignment method is a method of mounting the optical device on the substrate after digging the groove and processing the optical device so that the optical device can be accurately positioned on the substrate to be mounted.
즉, 기판에 삽입홈을 형성하고, 이 삽입홈에 접착제와 광 도파로를 함께 삽입한 다음, 삽입홈의 센터와 광 도파로의 센터를 일치시킨 후, 핫 프레스 가공을 통해 접착시키는 방법을 말한다.That is, a method of forming an insertion groove in a substrate, inserting an adhesive and an optical waveguide together in the insertion groove, matching the center of the insertion groove with the center of the optical waveguide, and then bonding it by hot pressing.
그런데, 이러한 기계적 방법에서는 광 도파로의 패턴 폭이 약 45∼100㎛이고 45°곡면을 만들었을 시 최대 141㎛까지의 여유 폭이 있으나, 기판 내의 접착 과정에서 외부의 스트레스(stress) 또는 접착제가 녹으면서 발생되는 열 변형 등에 의하여 정렬 위치가 X, Y축 방향으로 틀어져서 벗어나는 경우가 발생되며, 이로 인해 광 도파로와 빅셀(VCSEL: Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser: 수직 동공 표면 발광 레이저)의 위치가 일치되지 않는 문제점이 있다.By the way, in this mechanical method, the optical waveguide has a pattern width of about 45 to 100 μm and a margin width of up to 141 μm when a 45 ° curved surface is formed, but external stress or adhesive melts during the adhesion process in the substrate. When the alignment position is distorted in the X and Y-axis directions due to thermal deformation generated during the heating process, the optical waveguide and the vertical cell (VCSEL: Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser: vertical pupil surface emitting laser) are generated. There is a problem with the location mismatch.
즉, 광 도파로가 기판에 정확하게 정렬되지 않아 광 도파로와 빅셀 즉, 수직방향의 빔이 나오는 초소형 반도체 레이저의 위치가 일치되지 않게 되면 빔의 도파 손실이 발생되는 문제점이 있다. That is, when the optical waveguide is not aligned exactly with the substrate and the position of the optical waveguide and the big cell, that is, the micro semiconductor laser that emits the vertical beam does not coincide, there is a problem that the waveguide loss of the beam occurs.
그런데, 종래에는 광 도파로의 틀어짐 정도를 정확하게 확인할 수 있는 방법이 없기 때문에 기판에 광 도파로를 내장하는 과정에서 광 도파로의 정렬 위치가 틀어지게 되면 빛의 도파 손실을 감수할 수밖에 없었다.However, in the related art, since there is no method of accurately determining the degree of distortion of the optical waveguide, when the alignment position of the optical waveguide is misaligned in the process of embedding the optical waveguide in the substrate, there is no choice but to bear the waveguide loss of light.
즉, 정렬 위치가 틀어지게 되면, 광결합 효율이 저하되고 제품의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 발생된다.That is, when the alignment position is misaligned, a problem arises in that the optical coupling efficiency is lowered and the reliability of the product is lowered.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 광 도파로를 기판에 내장시킬 때 광 도파로의 처음 정렬 위치와 대비하여 X, Y축으로 틀어진 정도를 용이하게 파악할 수 있도록 한 광 도파로의 정렬 위치 검사방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the purpose of which is to easily determine the degree of the X, Y axis twisted relative to the initial alignment position of the optical waveguide when the optical waveguide is embedded in the substrate It is to provide a method for checking the alignment position of an optical waveguide.
본 발명의 다른 목적은 광 도파로의 정렬 위치와 일치되도록 빅셀 및 구동 IC를 정확하게 조정하기 위한 광 도파로의 정렬 위치 검사방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for checking the alignment position of an optical waveguide for precisely adjusting the big cell and the driving IC to match the alignment position of the optical waveguide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 도파로의 정렬 위치 검사방법은 광 도파로와 기판에 일정 거리를 두고 각각 대응되는 마크 표시를 하는 단계; 광 도파로에 기판을 결합하는 단계; 광 도파로에 표시된 마크와 기판에 표시된 마크 사이의 거리를 측정하는 단계; 및 측정된 거리와 일정 거리 사이의 오차에 의해 정렬 위치를 검사하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of inspecting an alignment position of an optical waveguide, the method comprising: marking a mark corresponding to a predetermined distance from an optical waveguide and a substrate; Coupling the substrate to the optical waveguide; Measuring a distance between the mark marked on the optical waveguide and the mark marked on the substrate; And checking the alignment position by the error between the measured distance and the predetermined distance.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 도파로의 정렬 위치 검사방법은 광 도파로의 양쪽 끝에 구비된 코아로부터 일정 거리를 두고 양단에 각각 더미 코아가 표시되는 단계; 기판에 광 도파로의 접합 위치로부터 일정 거리를 두고 더미 코아와 대응되는 더미 패턴이 표시되는 단계; 기판에 광 도파로를 결합하는 단계; 광 도파로에 표시된 더미 코아와 기판에 표시된 더미 패턴의 거리를 측정하는 단계; 및 대응되는 더미 코아와 더미 패턴의 X축, Y축 거리 차를 이용하여 광 도파로의 정렬 위치를 검사하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the alignment position inspection method of the optical waveguide according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of displaying a dummy core at each end at a predetermined distance from the core provided at both ends of the optical waveguide; Displaying a dummy pattern corresponding to the dummy core at a distance from the junction position of the optical waveguide on the substrate; Coupling an optical waveguide to the substrate; Measuring a distance between the dummy core displayed on the optical waveguide and the dummy pattern displayed on the substrate; And checking the alignment position of the optical waveguide by using the difference between the X-axis and the Y-axis distance between the corresponding dummy core and the dummy pattern.
그리고, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 상술한 검사 방법들에 의해 확인된 광 도파로의 변형 위치에 따라 빅셀 및 구동 IC를 조정하는 것을 특징으로 한다.And, in order to achieve another object of the present invention, it is characterized by adjusting the big cell and the driving IC according to the deformation position of the optical waveguide identified by the above-described inspection methods.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 광 도파로를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 광 도파로가 기판에 부착된 상태를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing an optical waveguide according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing a state in which the optical waveguide of Figure 1 is attached to the substrate.
이를 참조하면, 본 발명은 광 도파로(10)와 기판(20)에 각각 대응되는 마크(mark)(16)(22) 표시를 해 놓고, 대응되는 마크의 X축, Y축 거리 차를 이용하여 광 도파로의 정렬 위치를 검사하도록 구성된다.Referring to this, according to the present invention, marks 16 and 22 corresponding to the optical waveguide 10 and the substrate 20 are marked, and the X and Y axis distances of the corresponding marks are used. And to check the alignment position of the optical waveguide.
즉, 광 도파로(10)는 통상적으로 클래드(12)(clad)의 내부에 다수개의 코아(14)(core)가 내장되어 있는 구조를 갖는다.That is, the optical waveguide 10 generally has a structure in which a plurality of cores 14 are embedded in the clad 12.
여기서, 코아(14)는 보통 직경이 수 미크론 정도로, 매우 좁은 공간내에서 빛을 전송시키는 광전달기를 말한다.Here, the core 14 is a phototransmitter that transmits light in a very narrow space, usually about several microns in diameter.
일 례로, 코아의 패턴 폭은 약 45∼100㎛이고, 45°곡면을 만들었을 시 최대 141㎛까지의 여유 폭이 있도록 구성되는 것이 바람직하나, 그 수치는 변경 가능하다. For example, the pattern width of the core is about 45 ~ 100㎛, when the 45 ° curved surface is preferably configured to have a margin of up to 141㎛, the numerical value is changeable.
그리고, 클래드(12) 각각의 모서리에는 단부에서 X축과 Y축으로 일정 거리(A)를 두고 마크(16)가 표시되어 있는데, 각각의 마크(16)는 계산이 용이하도록 대응되는 모서리에 대해 X축과 Y축의 거리를 동일하게 유지하는 것이 바람직하다. 그러나, X축과 Y축의 거리를 서로 다르게 표시할 수도 있으며, 이러한 경우에는 대응되는 X축과 Y축의 거리를 별도로 계산하면 된다.In addition, marks 16 are displayed at the corners of the clad 12 at a distance A from the end to the X axis and the Y axis, and each mark 16 has a corresponding edge for easy calculation. It is preferable to keep the distance between the X axis and the Y axis the same. However, the distance between the X-axis and the Y-axis may be displayed differently. In this case, the distance between the corresponding X-axis and the Y-axis may be calculated separately.
그리고, 도면상에는 마크(16) 표시가 십자모양으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 모양을 적용할 수 있는데, 예를 들면, 원형, 사각형, 마름모형 등을 적용할 수도 있다.In addition, although the mark 16 is shown in a cross shape on the drawing, it is not limited thereto, and various shapes may be applied. For example, a circle, a square, a rhombus, or the like may be applied.
이러한 광 도파로(10)는 통상적으로 기판(20)에 형성된 삽입홈에 접착제와 함께 삽입하여 핫 프레스 가공으로 부착하거나, 기판의 상면에 안착시켜 핫 프레스 가공으로 부착시킨다. 여기에 사용되는 접착제는 접착성 및 내구성이 우수한 것을 사용하되, 예를 들면 자외선 경화형 접착제가 있다.The optical waveguide 10 is typically inserted into the insertion groove formed in the substrate 20 with an adhesive and attached by hot pressing, or is mounted on the upper surface of the substrate to be attached by hot pressing. As the adhesive used herein, one having excellent adhesiveness and durability may be used, for example, an ultraviolet curable adhesive.
그리고, 기판(20)에는 광 도파로(10)에 표시된 마크(16)와 대응되는 마크(22)가 표시된다.In addition, the mark 22 corresponding to the mark 16 displayed on the optical waveguide 10 is displayed on the substrate 20.
즉, 기판(20)의 마크(22)는 광 도파로(10) 접착 위치 모서리 부분과 근접한 위치에 표시되는데, 바람직하게는 계산이 용이하도록 각각의 광 도파로(10)에 표시된 마크(16)에 대해 X축, Y축으로 동일한 일정 거리(B)(C)를 두고 표시하는 것이 좋다. 그러나, X축과 Y축의 길이를 서로 다르게 표시할 수도 있으며, 이 경우에는 대응되는 X축과 Y축의 거리를 별도로 계산하면 된다.That is, the mark 22 of the substrate 20 is displayed at a position close to the edge portion of the optical waveguide 10 bonded position, preferably for the mark 16 displayed on each optical waveguide 10 for easy calculation. It is preferable to display the same constant distance (B) (C) on the X-axis and the Y-axis. However, the lengths of the X and Y axes may be displayed differently. In this case, the distances of the corresponding X and Y axes may be calculated separately.
또한, 도면상에는 마크(22) 표시가 십자모양으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 바와 같이 다양한 모양을 적용할 수 있다.In addition, although the mark 22 is shown in a cross shape on the drawing, it is not limited thereto, and various shapes may be applied as described above.
그리고 광 도파로(10)와 기판(20)에 표시된 각각의 마크(16)(22)는 엑스레이(X-ray)투시기로 투시하면 나타나도록 구성된다.And each mark 16, 22 displayed on the optical waveguide 10 and the substrate 20 is configured to appear when viewed through X-ray projection.
즉, 광 도파로(10)의 마크(16)에는 금 또는 금속 물질을 건식 도금하여 엑스레이로 투시할 때 마크 표시나 나타날 수 있도록 구성하고, 기판(20)의 마크(22)에는 동박을 에칭 처리하여 엑스레이로 투시할 때 마크 표시가 나타날 수 있도록 구성하면 된다.That is, the mark 16 of the optical waveguide 10 is dry-plated with gold or a metal material so that the mark may appear or appear when viewed through X-ray, and the copper foil is etched on the mark 22 of the substrate 20. You can configure the mark to appear when viewing through X-rays.
이와 같은 구성으로 인해 엑스레이를 투시하면 표시되는 광 도파로와 기판의 마크 상의 거리 차를 이용하여 광 도파로(10)의 틀어진 위치를 파악하게 된다.Due to such a configuration, when the X-ray is viewed, the misaligned position of the optical waveguide 10 is determined by using the distance difference between the displayed optical waveguide and the mark of the substrate.
예를 들면, 광 도파로(10)와 기판(20) 사이의 X축 거리(B)와 Y축 거리(C)를 각각 동일하게 200㎛로 설정했을 때, 광 도파로(10)를 기판(20)에 부착하고 난 뒤에 정확하게 부착되었는지를 확인하려면, 엑스레이로 투시하여 거리 차를 계산하면 된다.For example, when the X-axis distance B and the Y-axis distance C between the optical waveguide 10 and the substrate 20 are set to 200 µm, respectively, the optical waveguide 10 is the substrate 20. To make sure that it is attached correctly after attaching it to the X-ray, you can view it by X-ray to calculate the distance difference.
즉, 각각의 X축 거리(B)와 Y축 거리(C)가 동일하게 200㎛라면 정확하게 부착된 것이고, 어느 한 부분에 거리 차이가 발생되어 X축 거리(B)와 Y축 거리(C)가 200㎛ 이상이 되거나 이하가 된다면 그 차이만큼 광 도파로(10)가 틀어진 것을 의미한다.In other words, if each X-axis distance (B) and Y-axis distance (C) is equal to 200㎛, it is attached correctly, the distance difference occurs in any one portion, X-axis distance (B) and Y-axis distance (C) If more than or equal to 200㎛ less than that means that the optical waveguide 10 is twisted.
이처럼 본 발명은 거리 차를 이용하여 광 도파로(10)의 틀어짐을 용이하게 판단할 수 있다.As such, the present invention can easily determine the distortion of the optical waveguide 10 using the distance difference.
물론, 광 도파로(10)의 변형된 위치만큼 빅셀((VCSEL) 및 구동 IC의 위치를 조정할 수 있게 된다.Of course, the position of the big cell VCSEL and the driving IC may be adjusted by the modified position of the optical waveguide 10.
이와 같이 본 발명은 광 도파로(10)와 기판(20)에 서로 대응되는 마크(16)(22) 표시를 해 둠으로 인해, 기판(20)에 광 도파로(10)를 부착시킬 때 보다 정확하고 용이하게 위치를 정렬할 수 있게 된다.As described above, the present invention marks the marks 16 and 22 corresponding to each other on the optical waveguide 10 and the substrate 20, so that the optical waveguide 10 is more accurately attached to the substrate 20. The position can be easily aligned.
또한, 기판(20)을 최종적으로 적층(lamination)한 후, 엑스레이를 투시하여 광 도파로(10)의 마크(16)와 기판(20)의 마크(22) 사이의 X축과 Y축의 거리 차를 계산하면, 광 도파로(10)의 위치 변경과 열에 의한 변형까지도 용이하게 파악할 수 있다. In addition, after finally laminating the substrate 20, the distance difference between the X-axis and the Y-axis between the mark 16 of the optical waveguide 10 and the mark 22 of the substrate 20 is determined by viewing X-rays. When it calculates, even the position change of the optical waveguide 10 and the deformation | transformation by heat can be grasped | ascertained easily.
따라서, 변형된 광 도파로(10)의 위치만큼 빅셀 및 구동 IC의 위치와 볼의 위치를 정렬 공차에 들어가도록 조정할 수 있으며, 이로 인해 빛의 도파 손실을 최소화하고 빛의 도파 특성을 최대한 높일 수 있게 된다.Therefore, the position of the big cell and the driving IC and the position of the ball can be adjusted to fit within the alignment tolerance as much as the position of the modified optical waveguide 10, thereby minimizing the waveguide loss of light and maximizing the light waveguide characteristics. do.
그리고, 이와 같이 빛의 도파 손실이 최소화되면 광 성능이 향상되기 때문에 대용량 및 고속전송이 우수한 효능을 갖게 되고, 에너지 손실을 최소화할 수 있게 된다.In addition, when the waveguide loss of light is minimized, the optical performance is improved, and thus the large capacity and the high-speed transmission have excellent effects, and the energy loss can be minimized.
도 3과 도 4에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다.3 and 4 show another embodiment of the present invention.
이를 참조하면, 본 실시예는 상술한 일 실시예와 위치 표시 방법에 있어서 서로 상이함을 알 수 있다.Referring to this, it can be seen that the present embodiment is different from the above-described embodiment in the position display method.
본 실시예에의 광 도파로(10)는 통상적으로 클래드(12)(clad)의 내부에 다수개의 코아(14)(core)가 내장되어 있는 구조를 갖는다.The optical waveguide 10 according to the present embodiment typically has a structure in which a plurality of cores 14 are embedded in the clad 12.
여기에서, 코아(14)는 보통 직경이 수 미크론 정도로, 매우 좁은 공간 내에서 빛을 전송시키는 광전달기를 말한다.Here, core 14 refers to a phototransmitter that transmits light in a very narrow space, usually a few microns in diameter.
일 례로, 코아의 패턴 폭은 약 45∼100㎛이고, 45°곡면을 만들었을 시 최대 141㎛까지의 여유 폭이 있도록 구성되는 것이 바람직하나, 그 수치는 변경 가능하다. For example, the pattern width of the core is about 45 ~ 100㎛, when the 45 ° curved surface is preferably configured to have a margin of up to 141㎛, the numerical value is changeable.
그리고, 광 도파로(10)는 양쪽 끝에 구비된 코아(14)로부터 일정 거리(D)를 두고 양단에 각각 더미 코아(dummy core)(18)가 표시된다.In the optical waveguide 10, dummy cores 18 are displayed at both ends at a predetermined distance D from the cores 14 provided at both ends.
여기에서 더미 코아는 코아와 동일한 기능을 갖는 것은 아니며, 단지 광 도파로를 후술하는 기판에 결합시킬 때 위치 조정을 하기 위한 표시이다.Here, the dummy core does not have the same function as the core, but is merely an indication for positioning when the optical waveguide is coupled to the substrate to be described later.
도면상에는 더미 코아(18)가 코아(14)의 모양과 동일하게 나란하게 표시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 모양을 적용할 수 있다.In the drawing, the dummy core 18 is displayed side by side in the same manner as the shape of the core 14, but is not limited thereto. Various shapes may be applied.
이러한 광 도파로(10)는 통상적으로 기판(20)에 형성된 삽입홈에 접착제와 함께 삽입하여 핫 프레스 가공으로 부착하거나, 기판의 상면에 안착시켜 핫 프레스 가공으로 부착시킨다. 여기에 사용되는 접착제는 접착성 및 내구성이 우수한 것을 사용하되, 예를 들면 자외선 경화형 접착제가 있다.The optical waveguide 10 is typically inserted into the insertion groove formed in the substrate 20 with an adhesive and attached by hot pressing, or is mounted on the upper surface of the substrate to be attached by hot pressing. As the adhesive used herein, one having excellent adhesiveness and durability may be used, for example, an ultraviolet curable adhesive.
그리고, 기판(20)에는 광 도파로(10)의 접합 위치로부터 일정 거리(F)를 두고 더미 코아와 대응되는 더미 패턴(dummy pattern)(24)이 표시된다.In addition, a dummy pattern 24 corresponding to the dummy core is displayed on the substrate 20 at a predetermined distance F from the bonding position of the optical waveguide 10.
더미 패턴(24)은 대응되는 더미 코아(18)로부터 일정 거리(F)를 갖게 되며, 더미 코아와의 거리 차를 이용하여 광 도파로(10)의 정렬 위치를 확인하기 위한 표시이다.The dummy pattern 24 has a predetermined distance F from the corresponding dummy core 18 and is a mark for confirming the alignment position of the optical waveguide 10 by using a distance difference from the dummy core 18.
도면상에는 더미 패턴(24)이 더미 코아(18)의 모양과 동일하게 나란하게 표시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 모양을 적용할 수 있다.Although the dummy pattern 24 is displayed side by side in the same manner as the shape of the dummy core 18, the present invention is not limited thereto and various shapes may be applied.
그리고 광 도파로(10)와 기판(20)에 각각 표시된 더미 코아(18)와 더미 패턴(24)은 상술한 바와 같이 건식 도금이나 에칭 처리를 하여 공지의 엑스레이(X-ray)투시기로 투시하면 나타나도록 구성되며, 각각의 대응되는 더미 코아(18)와 더미 패턴(24)의 거리 차를 계산하여 광 도파로(10)의 틀어진 위치를 파악하게 된다.In addition, the dummy core 18 and the dummy pattern 24 respectively displayed on the optical waveguide 10 and the substrate 20 appear when they are subjected to dry plating or etching as described above and viewed through a known X-ray perspective. The distance difference between the corresponding dummy core 18 and the dummy pattern 24 is calculated to determine the misplaced position of the optical waveguide 10.
예를 들면, 광 도파로(10)와 기판(20) 사이의 양쪽 거리(F)를 각각 동일하게 200㎛로 설정했을 때, 광 도파로(10)를 기판(20)에 부착하고 난 뒤에 정확하게 부착되었는지를 확인하려면, 엑스레이로 투시하여 거리 차를 계산하면 된다.For example, when both distances F between the optical waveguide 10 and the substrate 20 are equally set to 200 μm, the optical waveguide 10 is correctly attached after being attached to the substrate 20. To check, see through x-ray to calculate the distance difference.
즉, 광 도파로(10)와 기판(20) 사이의 양쪽 거리(F)가 동일하게 200㎛라면 정확하게 부착된 것이고, 어느 한 부분에 거리 차이가 발생되어 한 쪽이 다른 쪽에 비해 200㎛ 이상이 되거나 이하가 된다면 그 차이만큼 광 도파로(10)가 틀어진 것을 의미한다. In other words, if both distances F between the optical waveguide 10 and the substrate 20 are equal to 200 μm, the distance is precisely adhered to each other, and a distance difference occurs in one part so that one side becomes 200 μm or more than the other side. If it is below, it means that the optical waveguide 10 is as much as the difference.
물론, 상하의 거리 차는 더미 코아(18)와 더미 패턴(24)의 단부를 수평으로 유지한 상태에서 이 차이를 계산하여 판단하면 된다.Of course, the distance difference between the upper and lower sides may be determined by calculating this difference in a state where the ends of the dummy core 18 and the dummy pattern 24 are kept horizontal.
이와 같이, 본 발명은 거리 차를 이용하여 광 도파로(10)의 틀어짐을 용이하게 판단할 수 있다.As described above, the present invention can easily determine the distortion of the optical waveguide 10 using the distance difference.
물론, 광 도파로(10)의 변형된 위치만큼 빅셀(VCSEL) 및 구동 IC의 위치를 조정할 수 있게 된다.Of course, the positions of the big cell VCSEL and the driving IC may be adjusted by the modified positions of the optical waveguide 10.
이와 같이 본 발명은 광 도파로(10)와 기판(20)에 서로 대응되는 더미 코아(18)와 더미 패턴(24) 표시를 해 둠으로 인해, 기판(20)에 광 도파로(10)를 부착시킬 때 보다 정확하고 용이하게 위치를 정렬할 수 있게 된다.As such, the present invention displays the dummy core 18 and the dummy pattern 24 corresponding to each other on the optical waveguide 10 and the substrate 20, thereby attaching the optical waveguide 10 to the substrate 20. When the position is more accurate and easier to align.
또한, 기판(20)을 최종적으로 적층(lamination)한 후, 엑스레이를 투시하여 광 도파로(10)의 더미 코아(18)와 기판(20)의 더미 패턴(24) 사이의 거리 차를 계산하면, 광 도파로(10)의 위치 변경과 아울러 열에 의한 변형까지도 용이하게 파악할 수 있다. In addition, after finally laminating the substrate 20, the distance difference between the dummy core 18 of the optical waveguide 10 and the dummy pattern 24 of the substrate 20 is calculated by viewing X-rays. In addition to changing the position of the optical waveguide 10, even deformation due to heat can be easily grasped.
따라서, 변형된 광 도파로(10)의 위치만큼 빅셀 및 구동 IC의 위치와 볼의 위치를 정렬 공차에 들어가도록 조정할 수 있으며, 이로 인해 빛의 도파 손실을 최소화하고 빛의 도파 특성을 최대한 높일 수 있게 된다.Therefore, the position of the big cell and the driving IC and the position of the ball can be adjusted to fit within the alignment tolerance as much as the position of the modified optical waveguide 10, thereby minimizing the waveguide loss of light and maximizing the light waveguide characteristics. do.
그리고, 이와 같이 빛의 도파 손실이 최소화되면 광 성능이 향상되기 때문에 대용량 및 고속전송이 우수한 효능을 갖게 되고, 에너지 손실을 최소화할 수 있게 된다.In addition, when the waveguide loss of light is minimized, the optical performance is improved, and thus the large capacity and the high-speed transmission have excellent effects, and the energy loss can be minimized.
상술한 바와 같이, 본 발명은 광 도파로와 기판의 대응되는 마크 표시의 X축 및 Y축 거리 차를 계산하거나, 또는 광 도파로의 더미 코아와 기판의 더미 패턴 사이의 거리 차를 계산하여 초기 설계 값 대비 광 도파로의 틀어짐 또는 위치 변경을 용이하게 파악할 수 있으며, 따라서 변형된 광 도파로의 위치만큼 빅셀 및 구동 IC의 위치를 맞추어 빛의 도파 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention calculates the difference between the X- and Y-axis distances between the optical waveguide and the corresponding mark marks on the substrate, or calculates the distance difference between the dummy core of the optical waveguide and the dummy pattern of the substrate. The distortion or change of position of the contrast optical waveguide can be easily understood, and thus the waveguide loss of light can be minimized by positioning the big cell and the driving IC as much as the position of the modified optical waveguide.
이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments as described above, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
도 1은 본 발명에 따른 광 도파로를 나타낸 평면도,1 is a plan view showing an optical waveguide according to the present invention,
도 2는 도 1의 광 도파로가 기판에 부착된 상태를 나타낸 평면도,2 is a plan view illustrating a state in which the optical waveguide of FIG. 1 is attached to a substrate;
도 3은 본 발명에 따른 광 도파로의 다른 실시예를 나타낸 평면도,3 is a plan view showing another embodiment of the optical waveguide according to the present invention,
도 4는 도 3의 광 도파로가 기판에 부착된 상태를 나타낸 평면도.4 is a plan view illustrating a state in which the optical waveguide of FIG. 3 is attached to a substrate.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
10: 광 도파로 12: 클래드10: optical waveguide 12: clad
14: 코아 16: 마크14: core 16: mark
18: 더미 코아 20: 기판18: dummy core 20: substrate
22: 마크 24: 더미 패턴22: Mark 24: Dummy pattern
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