KR101091462B1 - 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 인쇄회로기판(Optical PCB:Optical Printed Circuit Board) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실시예에 따른 광 모듈은 광 파이버; 상기 광 파이버의 일단에 결합된 제1 페룰; 및 상기 광 파이버의 타단에 결합된 제2 페룰을 포함한다.
실시예에 따른 광 인쇄회로기판은 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 설치되는 광 송신 모듈 및 광 수신 모듈; 상기 제1 기판을 관통하고 상기 광 송신 모듈의 하측으로부터 상기 광 수신 모듈의 하측까지 일체로 연장되는 광 파이버; 상기 광 파이버의 일단 및 타단에 결합되고 상기 제1 기판에 지지되는 제1,2 페룰; 및 상기 제1 기판의 하측에 배치되어 상기 광 파이버가 통과되는 제2 기판을 포함한다.
광 PCB

Description

광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법{OPTICAL MODULE, OPTICAL PRINTED CIRCUIT BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광 모듈, 광 인쇄회로기판(Optical PCB:Optical Printed Circuit Board) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판은 여러 종류의 많은 부품을 페놀 수지 또는 에폭시 수지로 된 평판 위에 탑재하고, 각 부품간을 연결하는 회로를 수지 평판의 표면에 밀집하여 고정시킨 회로기판이다.
인쇄회로기판은 수지 절연판에 구리 등의 박판을 부착시킨 후, 회로의 배선 패턴에 따라 식각하여 필요한 회로를 구성하고, 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다.
인쇄회로기판은 배선 회로면의 수에 따라 단면 기판, 양면 기판, 다층 기판 등으로 분류되며 층수가 많을 수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀 제품에 채용된다.
최근, 고분자 중합체(Polymer)와 유리 섬유(Glass fiber)를 이용하여 빛으로 신호를 송수신할 수 있는 광 도파로를 인쇄회로기판에 삽입하게 되었으며, 이를 EOCB(Electro-Optical Circuit Board)라고 한다.
한편, 종래의 EOCB는 광 도파로가 매몰된 광 인쇄회로기판에 광비아홀을 뚫고 45°로 기울어진 반사 거울면이 형성된 광 연결봉(optical connection rod) 또는 90°로 구불어진 유리 섬유가 형성된 광 연결 블록(optical connection block)을 삽입하여 형성한다.
그러나, 종래의 EOCB는 광 도파로와 광 연결봉/광 연결 블록의 상하좌우 위치를 정확하게 정렬하는 것이 어려워 광 경로를 정확하게 맞추는 것이 어려운 문제가 있다.
또한, 종래의 EOCB는 회로기판 내에 광 도파로를 삽입하기 위해 다수의 적층, 드릴링 공정 등이 요구되는 문제가 있다.
실시예는 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예는 광 소자들의 정렬이 용이한 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예는 제조 공정이 간단한 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 광 모듈은 광 파이버; 상기 광 파이버의 일단에 결합된 제1 페룰; 및 상기 광 파이버의 타단에 결합된 제2 페룰을 포함한다.
실시예에 따른 광 인쇄회로기판은 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 설치되는 광 송신 모듈 및 광 수신 모듈; 상기 제1 기판을 관통하고 상기 광 송신 모듈의 하측으로부터 상기 광 수신 모듈의 하측까지 일체로 연장되는 광 파이버; 상기 광 파이버의 일단 및 타단에 결합되고 상기 제1 기판에 지지되는 제1,2 페룰; 및 상기 제1 기판의 하측에 배치되어 상기 광 파이버가 통과되는 제2 기판을 포함한다.
실시예에 따른 광 인쇄회로기판 제조방법은 광 파이버의 양단에 제1 페룰 및 제2 페룰이 결합된 광 모듈을 준비하는 단계; 제1 기판에 상기 제1 기판을 관통하는 제1 페룰 설치부 및 제2 페룰 설치부를 형성하는 단계; 상기 제1 페룰 설치부 및 제2 페룰 설치부에 상기 제1 페룰 및 제2 페룰을 삽입하는 단계; 상기 제1 기판에 제2 기판을 가열 및 가압하여 부착하여 상기 광 파이버가 상기 제2 기판 내에 매몰되도록 하는 단계; 및 상기 제1 페룰에 대향하도록 상기 제1 기판에 광 송신 모듈을 설치하고, 상기 제2 페룰에 대향하도록 상기 제1 기판에 광 수신 모듈을 설치하는 단계를 포함한다.
실시예는 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
실시예는 광 소자들의 정렬이 용이한 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
실시예는 제조 공정이 간단한 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 광 모듈을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 광 모듈은 광 파이버(optical fiber)(20)와, 상기 광 파이버(20)의 양단에 결합된 제1,2 페룰(ferrule)(11,12)를 포함한다.
상기 광 파이버(20)는 광 신호를 전송하는 기능을 제공하고, 상기 제1,2 페룰(11,12)은 상기 광 파이버(20)의 양단에 형성되어 광 파이버(20)의 위치 정렬이 용이하도록 한다.
실시예에서는 하나의 광 파이버(20)가 도시되어 있으나, 상기 광 파이버(20)는 복수개가 마련될 수 있으며, 복수개의 광 파이버(20)는 상기 제1,2 페룰(11,12)에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 광 모듈은 상기 제1 페룰(11)이 결합된 부분의 광 파이버(20)에서 광 신호가 인가되고, 상기 제2 페룰(12)이 결합된 부분의 광 파이버(20)로부터 광 신호가 출력된다.
종래의 광 모듈은 인쇄회로기판에 매립된 직선 형태의 광 도파로가 구비되고, 상기 광 도파로와 수직한 방향으로부터 인가되는 광 신호를 상기 광 도파로로 보내기 위해 반사 거울면이 형성된 광 연결봉 또는 구부러진 광 도파로가 형성된 광 연결 블록을 상기 광 도파로의 일측에 정렬하고, 상기 광 도파로로부터 상기 광 도파로와 수직한 방향으로 광 신호를 출력하기 위해 반사 거울면이 형성된 광 연결봉 또는 구부러진 광 도파로가 형성된 광 연결 블록을 상기 광 도파로의 타측에 정렬하여 사용하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 광 모듈은 상기 광 파이버(20)가 광 도파로의 기능과, 광 연결봉 또는 광 연결 블록의 기능을 모두 제공한다.
상기 광 파이버(20)는 상기 제1,2 페룰(11,12)의 제1 면과 상기 제1 면의 반 대 방향인 제2 면을 관통하여 광 신호를 전송한다. 즉, 실시예에서 상기 광 파이버(20)는 상기 제1,2 페룰(11,12) 내에서 직선 형태로 형성된다.
도 2 내지 도 7은 실시예에 따른 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 기판(30)이 준비된다. 상기 제1 기판(30)은 절연부재의 양면에 동박이 형성된 동박 적층판이 될 수 있으며, 다수의 회로패턴(미도시) 및/또는 도전 비아(미도시)가 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 기판(30)에 드릴링 공정을 통해 제1 페룰 설치부(31) 및 제2 페룰 설치부(32)를 형성한다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 페룰 설치부(31) 및 제2 페룰 설치부(32)에 상기 제1 페룰(11) 및 제2 페룰(12)을 삽입한다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 기판(30) 상에 제2 기판(40)을 배치하고, 상기 제2 기판(40)을 가압하여 상기 제1 기판(30)과 부착시킨다.
상기 제2 기판(40)은 반유동 상태의 기판이 사용되며, 예를 들어, 프리프레그(prepreg)가 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제2 기판(40)은 반유동 상태이므로 가압 과정에서 상기 광 파이버(20)가 상기 제2 기판(40)에 의해 적절히 휘어지게 된다.
또한, 상기 광 파이버(20)는 상기 제2 기판(40) 내에 매몰된다.
비록 도시하지는 않았지만, 상기 제2 기판(40)에 회로패턴을 형성하거나 도전 비아를 형성할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 페룰(11)에 대향하는 위치에 광 송신 모듈(51)을 설치하고, 상기 제2 페룰(12)에 대향하는 위치에 광 수신 모듈(52)을 설치한다.
예를 들어, 상기 광 송신 모듈(51)은 수직 동공 표면발광 레이저(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 포함할 수 있고, 상기 광 수신 모듈(52)은 포토 다이오드를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 광 인쇄회로기판에서 상기 광 파이버(20)는 상기 광 송신 모듈(51)의 하측으로부터 상기 광 수신 모듈(52)의 하측까지 일체로 형성되어 연장된다.
상기 제1,2 페룰(11,12)은 적어도 일부분이 상기 제1 기판(30)과 동일 수평면 상에 배치되고, 상기 광 파이버(20)는 일부분이 상기 제1 기판(30)의 하측에 배치된다.
상기 광 파이버(20)는 일부분이 상기 광 송신 모듈(51)과 광 수신 모듈(52)을 연결하는 가상의 직선과 평행한 방향으로 나란히 배치되고, 상기 광 파이버(20)는 일부분이 상기 광 송신 모듈(51)과 광 수신 모듈(52)을 연결하는 가상의 직선과 수직한 방향으로 배치된다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 광 인쇄회로기판은 상기 광 송신 모듈(51)에서 광 신호가 인가되면 상기 광 송신 모듈(51)의 하측에 배치된 광 파이버(20)에서 광 신호가 입력되고 상기 광 수신 모듈(52)의 하측에 배치된 광 파이버(20)를 통해 상기 광 수신 모듈(52)로 광 신호가 출력된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 광 파이버(20)는 상기 광 송신 모듈(51)의 하단부터 상기 광 수신 모듈(52)의 하단까지 일체로 형성되므로 정밀한 정렬이 요구되지 않고 제조방법이 간단한 장점이 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 광 모듈을 설명하는 도면.
도 2 내지 도 7은 실시예에 따른 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 설명하는 도면.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 설치되는 광 송신 모듈 및 광 수신 모듈;
    상기 제1 기판을 관통하고 상기 광 송신 모듈의 하측으로부터 상기 광 수신 모듈의 하측까지 일체로 연장되는 광 파이버;
    상기 광 파이버의 일단 및 타단에 결합되고 상기 제1 기판에 지지되는 제1,2 페룰; 및
    상기 제1 기판의 하측에 배치되어 상기 광 파이버의 일단과 타단 사이의 절곡된 영역이 매립되는 제2 기판을 포함하며,
    상기 제2 기판은 반유동 상태의 프리프레그를 사용하는 광 인쇄회로기판.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 제1 페룰 및 제2 페룰 각각의 제1 면 및 상기 제1 면과 반대 방향에 배치되는 제2 면을 관통하는 광 인쇄회로기판.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 제1 페룰 및 제2 페룰 내에서 직선 형태로 배치되는 광 인쇄회로기판.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 제2 기판 내에서 적어도 일부분이 상기 광 송신 모듈과 광 수신 모듈을 연결하는 가상의 직선과 평행한 방향으로 나란히 배치되는 광 인쇄회로기판.
  9. 광 파이버의 양단에 제1 페룰 및 제2 페룰이 결합된 광 모듈을 준비하는 단계;
    제1 기판에 상기 제1 기판을 관통하는 제1 페룰 설치부 및 제2 페룰 설치부를 형성하는 단계;
    상기 제1 페룰 설치부 및 제2 페룰 설치부에 상기 제1 페룰 및 제2 페룰을 삽입하는 단계;
    상기 제1 기판에 제2 기판을 가열 및 가압하여 부착하여 상기 광 파이버가 상기 제2 기판 내에 매몰되도록 하는 단계; 및
    상기 제1 페룰에 대향하도록 상기 제1 기판에 광 송신 모듈을 설치하고, 상기 제2 페룰에 대향하도록 상기 제1 기판에 광 수신 모듈을 설치하는 단계를 포함하는 광 인쇄회로기판 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 기판은 회로패턴 및 도전 비아가 형성된 광 인쇄회로기판 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 제1 페룰 및 제2 페룰 각각의 제1 면 및 상기 제1 면과 반대 방향에 배치되는 제2 면을 관통하는 광 인쇄회로기판 제조방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 제1 페룰 및 제2 페룰 내에서 직선 형태로 배치되는 광 인쇄회로기판 제조방법.
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