KR100846374B1

KR100846374B1 - 광 커넥터 및 기판

Info

Publication number: KR100846374B1
Application number: KR1020060097788A
Authority: KR
Inventors: 겐지 야마자키; 도시미치 이와모리
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2008-07-15
Also published as: TW200732723A; JP2007187742A; CN101000396A; US20070160330A1; KR20070075252A

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 사용 재료에 대한 제약이 적은 저비용의 광 커넥터 및 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

광신호를 전송하는 광도파로(光導波路; optical waveguide)(14)가 형성되는 동시에, 전기 신호와 광신호 사이에서의 변환을 담당하는 발광 디바이스 모듈(21)이 광도파로(14)와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치(10c)에 탑재된 기판 본체(10)와, 기판 본체(10)에 실장되어 기판 본체(10)와 외부 사이의 광신호의 전송을 담당하는 광 커넥터(2)로 이루어지고, 광 커넥터(2)는 광의 전송을 담당하는 커넥터 본체(26)와 광 커넥터 본체(26)를 광 커넥터 본체(26)와 광도파로(14) 사이에서 광신호가 전송되는 위치(10d)에 고착시키는 고착 핀(13)으로 이루어진다. 또한, 기판 본체(10) 및 상기 커넥터 본체(26)는 상기 고착 핀(13)이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍(10e, 26c)을 각각 가지고 있다.

광도파로, 핀 삽입 구멍, 광로 변환부, 커넥터 본체

Description

광 커넥터 및 기판{OPTICAL CONNECTOR AND BOARD}

도 1은 본 실시예의 기판에 광 커넥터가 실장되는 과정을 나타내는 도면.

도 2는 본 실시예의 광 커넥터의 개략 구성도.

도 3은 본 발명의 광 커넥터의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 광 커넥터의 또다른 실시예를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 기판의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 기판의 다른 일 실시예를 나타내는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1, 1'… 기판 2, 2'… 광 커넥터

10… 기판 본체 1Oa, 1Ob… 면

1Oc, 1Od, 1Oe, 21a, 26a, 26c… 위치

11… 부품 12, 17… 핀 삽입 구멍

13, 33… 고착 핀 14… 광도파로

15… 수광 및 발광(受發光) 소자 16, 26, 30… 커넥터 본체

21… 발광 디바이스 모듈 22… 수광 디바이스 모듈

26a… 광로 28… 광로 변환부

31… 광 커넥터부 31a… 단부

32… 전기 커넥터부 34… 광파이버(fiber)

35… 관통 구멍 36a, 36b… 전기 케이블

37a, 37b… 삽입 구멍 38a, 38b… 전기 접속 지점

39a, 39b… 전기 접속용 전극 40… 전기배선층

본 발명은 광(光)을 매체로 하는 광 배선에 이용되는 광 커넥터 및 기판에 관한 것이다.

최근, 고속 대용량의 광전송 기술을 적용한 통신 시스템이 보급되고 있다. 광을 매체로 한 광 배선의 도입 형태로서 기판끼리 접속하는 경우에는, 소위 광파이버나 광도파로(光導波路; optical waveguide)가 널리 이용되고 있다. 이 광파이버나 광도파로의 단부에 부착된 광 커넥터에는 기기의 조립공정 등에서의 광파이버의 착탈 시에 케이블의 인장설치 등에 의해 큰 스트레스가 가해지는 경우가 많다. 그 때문에, 광 커넥터에는 착탈 시의 스트레스에 견딜 수 있는 구조일 것이 요구된다.

그래서, 예를 들면 조립 공정 등에서 받는 스트레스에 견딜 수 있는 구조의 광 모듈로서, 광 모듈 본체에 부착되며, 광 커넥터와 착탈 가능한 리셉터클(receptacle)부를 갖고, 설치 기판의 랜드(land)에 대응한 리플로우(reflow) 실장용의 전기 단자를 가지며, 실장 기판의 고정용 구멍에 끼워 맞추는 스터드(stud) 부를 더 갖는 광 모듈이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 공개특허 제2001-116958호 공보(제 2 내지 3 항)

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 광 모듈에서는 리셉터클부를 가지는 구성으로 되어 있기 때문에 구조가 복잡해지고, 또한 리셉터클부의 구성 부재가 리플로우 실장 시의 고온에 견딜 수 있는 재료에 한정되기 때문에 광 모듈의 비용이 높아진다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여, 구조가 간단하고 사용 재료에 대한 제약이 적은 저비용의 광 커넥터 및 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 광 커넥터는,

광신호를 전송하는 광도파로가 형성된 기판에 실장되어 상기 기판과 외부 사이의 광신호의 전송을 매개하는 광 커넥터로서,

광의 전송을 담당하는 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체를 상기 기판에 실장할 때 상기 커넥터 본체를 상기 기판에 고착시키는 고착 핀으로 이루어지며,

상기 커넥터 본체가 상기 고착 핀이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍을 갖는 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광 커넥터에 의하면, 커넥터 본체는 고착 핀을 통해서 기판에 고착되므로 커넥터 본체에는 내열성이 요구되지 않고, 성형성이 우수한 범용 플라스틱 재료 등을 사용하는 것이 가능하며, 따라서 저비용의 광 커넥터를 얻을 수 있 다.

여기서, 상기 커넥터 본체가 상기 커넥터 본체 내의 광로의 방향을 변환하는 광로 변환부를 구비한 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 광 커넥터를 상기한 바와 같이 구성한 경우에는, 전자 기기 내에서의 기판의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

또한, 상기 기판은 전자 부품이 실장된 것이며, 또한 상기 커넥터 본체는 상기 기판과 외부 사이의 전기 신호의 전송을 매개하는 전기 접속부를 구비한 것이고,

상기 고착 핀이 상기 커넥터 본체와 상기 기판상의 전자 부품 사이의 전기 신호의 전송도 담당하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 광 커넥터를 상기한 바와 같이 구성한 경우에는 광 커넥터의 기능을 한층 높일 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 기판은,

광신호를 전송하는 광도파로가 형성되는 동시에, 전기 신호와 광신호 사이에서의 변환을 담당하는 신호 매체 변환 소자가 상기 광도파로와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치에 탑재된 기판 본체와, 상기 기판 본체에 실장되어 상기 기판 본체와 외부 사이의 광신호의 전송을 담당하는 광 커넥터로 이루어진 기판으로서,

상기 광 커넥터는 광의 전송을 담당하는 커넥터 본체와, 상기 광 커넥터 본체를 상기 광 커넥터 본체와, 상기 광도파로의 사이에서 광신호가 전송되는 위치에 고착시키는 고착 핀으로 이루어지며,

상기 기판 본체 및 상기 커넥터 본체는 상기 고착 핀이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍을 갖는 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기판에 의하면, 커넥터 본체는 고착 핀을 통해서 기판에 고착되므로 커넥터 본체에는 내열성이 요구되지 않고, 성형성이 우수한 범용 플라스틱 재료 등을 사용하는 것이 가능하며, 따라서 저비용의 기판을 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 구조가 간단하고 사용 재료에 대한 제약이 적은 저비용의 광 커넥터 및 기판을 실현할 수 있다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 실시예의 기판에 광 커넥터가 실장되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 1의 (a)에 나타난 바와 같이, 내부에 광신호를 전송하는 광도파로(14)가 형성된 기판 본체(10)의 한쪽 면(10a)에, 예를 들면 LSI 등의 SMD(Surface Mount Device) 부품(11)을 표면 실장하고 리플로우 처리한 후, 기판 본체(10)에 설치된 핀 삽입 구멍(12)에, 후술하는 커넥터 본체를 기판 본체(10)에 고착시키기 위한 고착 핀(13)을 삽입 통과한다.

다음에, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기판 본체(10)의 다른 쪽 면(10b)에, 예를 들면 수광 및 발광 소자(15) 등의 그 외의 부품(11)을 표면 실장하고 리플로우 처리한다. 이때, 수광 및 발광 소자(15)는 광도파로(14)와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치에 탑재된다. 또한, 이 수광 및 발광 소자(15)는 본 발명에서 말하는 신호 매체 변환 소자에 상당하는 것이다.

다음에, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 기판 본체(10)의 B면(10b)에 커넥터 본체(16)를 얼라인먼트 실장한다. 커넥터 본체(16)에는 상기 고착 핀(13)이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍(17)이 설치되어 있고, 이 핀 삽입 구멍(17)에 기판 본체(10)의 핀 삽입 구멍(12)에 삽입 통과된 고착 핀(13)을 삽입 통과함으로써 기판 본체(10)와 커넥터 본체(16)의 위치 맞춤이 행해진다.

다음에, 커넥터 본체(16)는 UV 경화 수지 등에 의해 고착 핀(13)을 통해서 기판 본체(10)에 고착된다.

이렇게 해서, 전기 신호와 광신호 사이에서의 변환을 담당하는 수광 및 발광 소자(15)가 광도파로(14)와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치에 탑재된 기판 본체(10)와, 기판 본체(10)에 실장되어 상기 기판 본체(10)와 외부 사이의 광신호의 전송을 담당하는 광 커넥터(2)로 이루어지는 기판(1)이 얻어지고, 커넥터 본체(16)와 수광 및 발광 소자(15)의 사이에는 광도파로(14)를 통해서 광신호가 전송되게 된다.

도 2는 본 실시예의 광 커넥터의 개략 구성도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 광 커넥터(2)는 광신호를 전송하는 광도파로(14)가 형성된 기판(1)에 실장되어 상기 기판(1)과 외부 사이의 광신호의 전송을 매개하는 것으로서, 광의 전송을 담당하는 커넥터 본체(16)와, 상기 커넥터 본체(16)를 기판(1)에 실장할 때 상기 커넥터 본체(16)를 상기 기판(1)에 고착시키는 고착 핀(13)으로 이루어져 있다. 이 커넥터 본체(16)에는 상기 고착 핀(13)이 삽입 통과된 핀 삽입 구멍(17)이 형성되어 있다.

다음에, 본 발명의 광 커넥터의 다른 실시예에 관해서 설명한다.

도 3은 본 발명의 광 커넥터의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 이 커넥터(2')는 커넥터 본체(26) 내의 광로(26a)를 임의의 방향으로 변환하는 광로 변환부(28)를 구비하고 있고, 이 광로 변환부(28)를 구비함으로써 광 커넥터의 기능을 향상시키는 것이 가능하여, 예를 들면 이 커넥터(2')와 일체 구조의 기판(1)의 전자 기기 내에서의 배열 설치의 자유도를 대폭 향상시킬 수 있다. 이 광로 변환부(28)로서는, 예를 들면 거울이나 프리즘 등을 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 광 커넥터의 또다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에서는 기판(1)은 광도파로(14)와 함께 전자 부품이 실장된, 소위 광전융합 기판이며, 또한 커넥터 본체(30)는 기판(1)과 외부 사이의 광신호의 전송을 매개하는 광 커넥터부(31)와, 기판(1)과 외부 사이의 전기신호의 전송을 매개하는 전기 커넥터부(32)로 이루어져 있다. 그리고, 커넥터 본체(30)를 기판(1)에 실장할 때에 커넥터 본체(30)를 기판(1)에 고착시키기 위한 고착 핀(33)이, 커넥터 본체(30)와 기판(1)상의 전기배선층(40)에 실장된 전자 부품 사이의 전기신호의 전송도 담당하게 되어 있다.

광 커넥터부(31)와 전기 커넥터부(32)는 플러그인(plug-in) 식의 커넥터에 의해 착탈 가능하게 구성되어 있다. 광 커넥터부(31)에 형성된 삽입 구멍(37a, 37b)에, 기판(1)에 삽입 통과된 고착 핀(33)을 삽입 통과하여 광 커넥터부(31)를 기판(1)에 고착한 후, 광 커넥터부(31)에 전기 커넥터부(32)를 꽂아넣음으로써 본 실시예의 하이브리드(hybrid) 형의 광 커넥터가 형성된다.

광 커넥터부(31)의 단부(31a)에는 광파이버(34)가 접속되어 있고, 그 광파이버(34)는 전기 커넥터부(32) 내를 관통하는 관통 구멍(35) 내를 통해서 외부로 연장되어 있다.

광파이버(34)로부터 광 커넥터부(31)로 들어오는 광은 광 커넥터부(31)의 단부(31a)를 통하고, 광 커넥터부(31) 내에 형성된 광로 변환부(거울)(28)에 의해 광로의 방향이 변환된 후, 광도파로(14)에 유도되게 되어 있다.

전기 커넥터부(32)의 단부(32a, 32b)에는 전기 케이블(36a, 36b)이 접속되어 있고, 이들 전기 케이블(36a, 36b)은 외부로 연장되어 있다. 또한, 전기 커넥터부(32)의 단부(32a, 32b)는 기판(1) 내에 형성된 전기 접속용 전극(39a, 39b)을 통해서, 상기 고착 핀(33)이 삽입 통과되는 삽입 구멍(37a, 37b)의 개구부 내측에 설치된 전기 접속 지점(38a, 38b)과 접속되어 있다. 이 전기 접속 지점(38a, 38b)은 기판(1)상의 전기배선층(40)에 실장된 전자 부품과 접속되어 있기 때문에, 이 전자 부품은 상기 전기 케이블(36a, 36b)을 통해 외부와 전기적으로 접속되게 된다.

또한, 이 실시예에서의 전기 커넥터부(32), 전기 접속용 전극(39a, 39b), 전기 접속 지점(38a, 38b)은 본 발명에서 말하는 전기 접속부에 상당하는 것이다.

상기한 바와 같이, 이 커넥터를 하이브리드형의 구성으로 한 것에 의해, 기판(1)의 광도파로 및 전기회로를 외부의 디바이스와 광 및 전기의 쌍방으로 접속시키는 것이 가능해진다.

도 5는 본 발명의 기판의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

이 기판(1)은 광신호를 전송하는 광도파로(14)가 형성되는 동시에, 전기신호와 광신호 사이에서의 변환을 담당하는 발광 디바이스 모듈(21)이 상기 광도파로(14)와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치(10c)에 탑재된 기판 본체(10)와, 상기 기판 본체(10)에 실장되어 상기 기판 본체(10)와 외부 사이의 광신호의 전송을 담당하는 광 커넥터(2)로 이루어지고, 상기 광 커넥터(2)는 광의 전송을 담당하는 커넥터 본체(26)와, 상기 광 커넥터 본체(26)를 상기 광 커넥터 본체(26)와 상기 광도파로(14) 사이에서 광신호가 전송되는 위치(10d)에 고착시키는 고착 핀(13)으로 이루어진다. 또한, 상기 기판 본체(10) 및 상기 커넥터 본체(26)는 상기 고착 핀(13)이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍(10e, 26c)을 각각 갖고 있다.

또한, 이 실시예의 커넥터 본체(26)는 도 3을 참조하여 설명한 커넥터(2')와 동일한 광로 변환부(28)를 구비하고 있고, 이 광로 변환부(28)에 의해 커넥터 본체(26) 내의 광로의 방향을 자유롭게 변환할 수 있다.

또한, 상기 발광 디바이스 모듈(21)은 본 발명에서 말하는 신호 매체 변환 소자에 상당하는 것이다.

본 실시예의 기판(1)에 의하면, 커넥터 본체(26)의 사용 재료에 내열성이 요구되지 않으므로 성형성이 우수한 범용 플라스틱 재료 등을 이용할 수 있고, 따라서 발광 디바이스 모듈이 실장된 고기능이며 저비용의 기판을 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 기판의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.

이 기판(1')은 도 5에 나타낸 실시예와 거의 동일한 구성을 갖고 있으며, 상 이점은 도 5에서의 발광 디바이스 모듈(21)에 대신해서 전기 신호와 광신호 사이에서의 변환을 담당하는 수광 디바이스 모듈(22)이 광도파로(14)와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치(10c)에 탑재되어 있는 것이다.

또한, 상기 수광 디바이스 모듈(22)은 본 발명에서 말하는 신호 매체 변환 소자에 상당하는 것이다.

본 실시예의 기판(1')에 의하면, 상기 도 5에서의 기판(1)과 마찬가지로, 커넥터 본체의 사용 재료에 내열성이 요구되지 않으므로 성형성이 우수한 범용 플라스틱 재료 등을 이용할 수 있고, 따라서 수광 디바이스 모듈이 실장된 고기능이며 저비용의 기판을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 구조가 간단하고 사용 재료에 대한 제약이 적은 저비용의 광 커넥터 및 기판을 실현할 수 있다.

Claims

광신호를 전송하는 광도파로가 형성된 기판에 실장되어 상기 기판과 외부 사이의 광신호의 전송을 매개하는 광 커넥터로서,

광의 전송을 담당하는 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체를 상기 기판에 실장할 때 상기 커넥터 본체를 상기 기판에 고착시키는 고착 핀으로 이루어지며,

상기 기판에는 전자 부품이 실장되고,

상기 커넥터 본체가 상기 고착 핀이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍을 가지며, 또한 상기 기판과 외부 사이의 전기 신호의 전송을 매개하는 전기 접속부를 구비하고,

상기 고착 핀이 상기 커넥터 본체와 상기 기판상의 전자 부품 사이의 전기 신호의 전송도 담당하는 것인 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
제 1 항에 있어서,

상기 커넥터 본체가 상기 커넥터 본체 내의 광로의 방향을 변환하는 광로 변환부를 구비한 것인 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
삭제
광신호를 전송하는 광도파로가 형성되는 동시에, 전기 신호와 광신호 사이에 서의 변환을 담당하는 신호 매체 변환 소자가 상기 광도파로와의 사이에서 광신호의 전송을 담당하는 위치에 탑재된 기판 본체와, 상기 기판 본체에 실장되어 상기 기판 본체와 외부 사이의 광신호의 전송을 담당하는 광 커넥터로 이루어진 기판으로서,

상기 광 커넥터는 광의 전송을 담당하는 커넥터 본체와, 상기 광 커넥터 본체를 상기 광 커넥터 본체와 상기 광도파로 사이에서 광신호가 전송되는 위치에 고착시키는 고착 핀으로 이루어지며,

상기 기판 본체 및 상기 커넥터 본체가 상기 고착 핀이 삽입 통과되는 핀 삽입 구멍을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 기판.