KR101139554B1

KR101139554B1 - 광전 변환기

Info

Publication number: KR101139554B1
Application number: KR1020097004643A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 아사히; 마코토 니시무라; 히로유키 야규; 유타카 기누가사; 다쿠야 마츠모토
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2012-04-27
Also published as: US8575529B2; JP4882644B2; EP2365363A3; TW200809291A; KR20090040365A; EP2059841B1; EP2365363B1; TWI360674B; JP2008065287A; EP2059841A1; WO2008018620A1; EP2365363A2; US20100171023A1

Abstract

본 발명은 디바이스의 높이를 줄일 수 있는 광전 변환기를 제공하는 것이다. 광전 변환기(1A)는 발광 소자(4A)나 수광 소자(4B); 전기 신호를 발광 소자(4A)나 수광 소자(4B)로/로부터 송/수신하는 IC 회로(50A 또는 50B); 발광 소자(4A)가 발광하는 측면이나, 수광 소자(4B)가 수광하는 측면으로부터 한 면(3a)상에 실장되도록 적응된 실장 기판(3); 실장 기판(3)의 한 면(3a)이나 다른 한 면(3c)상에 제공되고, 외부 커넥터(7)로/로부터 부착 및 탈착되도록 적응되는 전기 커넥터(6); 및 실장 기판(3)의 한 면(3a)이나 다른 한 면(3c)을 따라 실장 기판(3)상에 제공되고, 발광 소자(4A)나 수광 소자(4B)에 광학적으로 결합되도록 적응된 도파관을 포함한다.

Description

광전 변환기{PHOTOELECTRIC CONVERTER}

본 발명은 광학 소자를 갖춘 광전 변환기에 관한 것이다.

종래에, 광전 변환기로서는, 예컨대 특허문헌 1의 도 9에 기재된 바와 같이, 전기 신호를 광학 신호로 변환함으로써 발광하는 발광 소자; 기판으로서, 전기 신호를 발광 소자에 송신하는 IC 회로가 형성되고, 발광 소자가 발광 소자의 발광 측에 대향하는 측으로부터의 한 면상에 실장되는 기판; 및 기판의 한 면에 수직한 방향으로 발광 소자로부터 연장하도록 배치되고, 발광 소자에 의해 방출된 광을 송신하는 도파관을 포함하는 타입이 알려져 있다. 주목해야 할 점은, 발광 소자 대신에, 수광하며(receives light), 수신된 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 수광 소자를 사용할 수 도 있다는 점이다.

특허문헌 1의 도 9에 기재된 광전 변환기에서, 배선 기판상에 제공된 암(female) 전기 커넥터로/로부터 부착 가능하고 탈착 가능한 수(male) 전기 커넥터가 기판의 다른 한 면상에 제공되고, 기판 및 배선 기판은, 이들 전기 커넥터에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

상술한 구성에서, 그러나 도파관은, 기판의 한 면에 수직한 방향으로 발광 소자로부터 연장하도록 제공되며, 이것은 전체 디바이스의 높이를 상당히 증가하게 한다.

여기서, 특허문헌 1의 도 3에 기재된 바와 같이, 발광 소자의 발광 방향이, 기판의 측면 면상에 전기 커넥터를 제공함으로써 배선 기판과 병렬로 배치되도록 적응되는 것을 생각해 볼 수 있다. 그러나 심지어 이러한 방식에서도, 적어도 발광 소자 및 제어 IC 소자의 크기에 대응하는 디바이스 높이가 필요하고, 그러므로, 디바이스 높이를 상당히 억제할 수 없다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 번호 제 2001-42170호

상술한 환경에 비춰볼 때, 본 발명의 목적은, 디바이스 높이를 줄일 수 있게 하는 광전 변환기를 제공하는 것이다.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따라, 실장 기판; 실장 기판상에 제공되도록 적응된 IC 회로; IC 회로로부터 출력된 전기 신호를 광학 신호로 변환하고 발광하는 기능을 갖거나, 수신된 광학 신호를 전기 신호로 변환하고 전기 신호를 IC 회로에 출력하는 기능을 갖도록 적응된 광학 소자; 및 광학 소자와 외부 광학 디바이스 사이의 광학적 결합을 실현하도록 적응되는 도파관을 포함하는 것과, 광학 소자가 실장 기판상에 유지되고 발광면이나 수광면을 가지며, 발광면이나 수광면은 실장 면을 향하고, 도파관은 실장 기판의 표면을 따라서 실장 기판상에 제공되는 것을 특징으로 하는 광전 변환기가 제공된다.

본 발명에 따라, 도파관은 실장 기판의 표면을 따라 제공되므로, 실장 기판의 두께 방향으로 전체 디바이스의 높이를 억제할 수 있고, 그에 따라 낮은 높이의 디바이스를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 광전 변환기에 연결된 광전 변환기 및 배선 기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 제 1 실시예의 광전 변환기의 발광측 광전 변환부의 분해도이다.

도 3a는 광학 소자가 실장된 실장 기판의 측면도이다.

도 3b는 도 3a의 라인(A-A)을 따라서 본 단면도이다.

도 4a는 소켓 타입의 전기 커넥터의 사시도이다.

도 4b는 헤더 타입의 전기 커넥터의 사시도이다.

도 5는 제 1 실시예의 광전 변환기의 수광측 광전 변환부의 분해도이다.

도 6a 내지 도 6c는 광전 변환기의 제조 공정을 설명하는 예시도이다.

도 7a 내지 도 7c는 광전 변환기의 제조 공정을 설명하는 예시도이다.

도 8a는, 도파관이 형성된 이후의 실장 기판의 평면도이다.

도 8b는 도 8a의 단면도이다.

도 8c는, 변경된 제조 방법에 따라 도파관이 형성된 이후의 실장 기판의 평면도이다.

도 8d는 도 8c의 단면도이다.

도 9는 변경된 예 1의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10a 내지 도 10c는 변경된 예 2의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 11a 및 도 11b는 변경된 예 3의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12는 변경된 예 4의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 13은 변경된 예 5의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 14a는, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 광전 변환기 및 배선 기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 14b는 도 14a의 라인(I-I)을 따라서 본 단면도이다.

도 15는 소켓 타입 전기 커넥터의 사시도이다.

도 16a는 변경된 예의 광전 변환기 및 배선 기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 16b는 도 16a의 라인(II-II)을 따라서 본 단면도이다.

도 17은 헤더 타입 전기 커넥터의 사시도이다.

도 18은, 본 발명의 제 3 실시예에 따라 광전 변환기 및 배선 기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 19a는 위에서 본 삽입 기판의 사시도이다.

도 19b는 아래에서 본 삽입 기판의 사시도이다.

도 20은 변경된 예의 광전 변환기 및 배선 기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 21은, 본 발명의 제 4 실시예에 따라 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 22a는, 회로 필름이 결합된 외부 도파관의 측면도이다.

도 22b는 회로 필름의 저면도이다.

도 23은, 본 발명의 제 5 실시예에 따라, 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 24a는 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 24b는 변경된 예의 실장 기판의 저면도이다.

도 25a는 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 25b는 변경된 예의 실장 기판의 저면도이다.

도 26은 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 27a는 변경된 예의 실장 기판의 평면도이다.

도 27b는 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 28은 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 29a는 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 29b는 변경된 예의 실장 기판의 저면도이다.

도 30은 변경된 예의 실장 기판의 저면도이다.

도 31a는 변경된 예의 실장 기판의 사시도이다.

도 31b는 도 31a의 라인(III-III)을 따라서 본 단면도이다.

도 32a는 변경된 예의 실장 기판의 사시도이다.

도 32b는 도 32a의 라인(IV-IV)을 따라서 본 단면도이다.

도 33a는 변경된 예의 실장 기판의 측면도이다.

도 33b는 변경된 예의 실장 기판의 사시도이다.

도 34a 및 도 34b는 변경된 예의 광전 변환기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

다음에서는, 본 발명을 실행하기 위한 최적의 모드를, 첨부된 도면을 참조하여 기재한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 광전 변환기(1A)를 도시한다. 광전 변환기(1A)는, 헤더(전기 커넥터)(6)와 소켓(전기 커넥터)(7)의 맞물림에 의해 배선 기판(2)상에 실장되도록 적응되는 발광측 광전 변환부(E/O 모듈로도 지칭됨)(1A1), 다른 배선 기판(2)과 유사하게 전기 커넥터(6 및 7)의 맞물림에 의해 실장되도록 적응되는 수광측 광전 변환부(O/E 모듈로도 지칭됨)(1A2), 및 변환부(1A1 및 1A2) 사이의 광학적 결합을 실현하도록 적응되는 외부 도파관(9)을 포함한다. 즉, 광전 변환기(1A)에서, 발광측 광전 변환부(1A1)나 수광측 광전 변환부(1A2)에서 본 다른 측면상의 전기 변환부는 "외부 광학 디바이스"로서 위치한다.

주목해야 할 점은, 본 명세서에서, 도 1의 세로(vertical) 방향은 세로 방향을 의미하고, 도 1의 서류면에 수직한 방향은 오른쪽 및 왼쪽 방향을 의미하는 반면, 도 1의 오른쪽 및 왼쪽은 각각 발광측 광전 변환부(1A1)의 전방 및 후방을 의미하고, 도 1의 왼쪽 및 오른쪽은 수광측 광전 변환부(1A2)의 전방 및 후방을 의미한다는 점이다.

발광측 광전 변환부(1A1)에는, 평면도에서 전방 및 후방으로 연장하는 직사 각형 형태로 형성된 실장 기판(3)이 제공된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 신호를 광학 신호로 변환하고 발광하는 발광 소자(4A), 및 전기 신호를 발광 소자(4A)에 송신하는 IC 회로(50A)가 형성된 IC 기판(5A)이, 실장 기판(3)의 하부면으로 세팅된 한 면(3a)상에 실장된다. 헤더 타입 전기 커넥터(이후 간단히 "헤더"로 지칭됨)(6)가 아래로부터 이들 구성요소(4A 및 5A)를 덮도록 제공된다. 또한, 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에는, 구동용 전원 라인 및 발광 소자(4A)의 신호 라인이 도 6c에 도시된 바와 같이 배선 패턴(36)으로 형성된다. 또한, 실장 기판(3)상에서는, 발광 소자(4A)에 의해 방출된 광빔의 광 경로를 대략 90°만큼 변환하는 미러 부(33)가 발광 소자(4A) 바로 위의 위치에서 제공되고, 발광 소자(4A)와 광학적으로 결합된 내부 도파관(31)이, 미러 부(33)로부터 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)으로 연장하도록 제공된다.

발광 소자(4A)는 상부 면으로부터 위쪽으로 발광하며, 발광 측으로부터 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된다. 발광 소자(4A)로서는, 반도체 레이저인 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 채택한다. IC 기판(5A)은 VCSEL을 구동하는 드라이버 IC이며, 발광 소자(4A) 인근에 배치된다. 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A)은, 금이나 땜납으로 제조된 범프(bump)(11)(도 3 참조)에 의해 실장 기판(3)의 배선 패턴(36)에 연결된다. LED 등은 또한 발광 소자(4A)로서 채택될 수 있음을 주목해야 한다. 그러나 LED 등은 어떠한 지향성도 갖지 않으며 내부 도파관(31)과의 작은 광학적 결합율을 가지며, 그러므로 광 효율에 여유가 있는 조건 하에서 채택될 수 있다. 그러한 경우, LED 등은 저가인 측면에서 유리하다.

실장 시의 열의 영향과 동작 환경에서의 압력의 영향을 피하기 위해, 실장 기판(3)에는 강도(rigidity)가 요구된다. 또한, 광 송신의 경우에, 발광 소자로부터 수광 소자로의 광 송신 효율이 요구되므로, 광학 소자를 매우 정밀하게 실장하고, 사용시 열 영향으로 인한 위치 변동을 가능한 많이 억제하는 것이 필요하다. 이러한 이유로, 실리콘 기판을 실장 기판(3)으로서 채택한다. 또한, 실장 기판(3)은 바람직하게는 발광 소자(4A)의 선형 열팽창 계수에 근접한 선형 열팽창 계수를 갖는 소재로 형성되며, 실리콘을 제외하고는 VESEL 소재와 동일한 소재 시스템인 GaAs와 같은 화합물 반도체로 형성될 수 도 있다. 대안적으로, 실장 기판(3)은 또한, 질화알루미늄 및 질화실리콘과 같이 우수한 선형 팽창 및 열 전도 계수를 갖는 소재인 세라믹 소재로 형성될 수 도 있다.

미러 부(33)는, 실장 기판(3)을 에칭하여 형성된 45°경사진 면상에서 금 및 알루미늄을 증기-증착시켜서 형성될 수 있다. 주목해야 할 점은, 45°경사진 면은 예컨대 수산화칼륨 용액을 사용한 이방성 에칭에 의해 형성될 수 있다는 점이다.

내부 도파관(31)은 실장 기판(3)의 한 면(3a)을 따라 제공되고, 실장 기판(3)의 한 면(3a)에 평행한 방향으로 발광 소자(4A)에 의해 방출된 광을 송신하도록 적응된다. 내부 도파관(31)은, 서로 다른 굴절률을 갖는 두 종류의 합성수지로 구성된다. 상세하게, 내부 도파관(31)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 안내하는 코어(31a)와 코어(31a)의 주변으로부터 코어(31a)를 덮고 코어(31a)를 유지하는 클래드(clad)(31b)로 구성되며, 실장 기판(3)에 형성된 도파관 형성용 홈(32)에 제공된다. 코어(31a)는 높은 굴절률을 갖는 합성수지로 제조되고, 클래드(31b)는 낮은 굴절률을 갖는 합성수지로 제조된다. 코어(31a) 및 클래드(31b)의 크기는, 후술될 바와 같이, 발광 소자(4A)의 발산각, 수광 소자(4B)의 수광 직경 등으로 인한 광학 손실을 계산하여 결정된다. 주목해야 할 점은, 내부 도파관(31b)은 합성수지가 아닌 석영과 같은 무기물 소재로 구성될 수 도 있다는 점이다. 단, 이러한 소재는 광 투과성 소재이다.

외부 도파관(9)은, 광 접착제에 의해 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)에 결합되도록 적응되어서, 내부 도파관(31)은 이러한 결합 프로세싱에 의해 외부 도파관(9)과 광학적으로 결합된다. 즉, 본 발명에 따른 도파관은 미러 부(33), 내부 도파관(31) 및 외부 도파관(9)으로 구성된다. 주목해야 하는 점은, 미러 부(33)로부터 외부 도파관(9)으로의 거리가 짧을 때, 단순히 광을 공기 중에 전파되게 함으로써 초래되는 손실의 양이 작은 경우가 있다는 점이다. 이 경우, 광은, 내부 도파관(31)을 제거함으로써 미러 부(33)로부터 외부 도파관(9) 상에 직접 입사되게 될 수 도 있다.

외부 도파관(9)으로서, 취급 측면에서 합성수지 광 도파관을 가늘게 함으로써 얻어진, 플렉시블 필름 형태의 도파관을 사용하는 것이 더욱 편리하다. 즉, 필름 형태의 외부 도파관(9)은 휨 특징에서 더 우월하고, 그러므로 예컨대 심지어 셀룰러 폰(셀 폰, 모바일 폰) 등의 휨 부에서 사용될 때에도 문제가 없다. 비록 휨 곡률(bending curvature)에 따라 광 손실이 초래될 수 있을지라도, 코어와 클래드 사이의 굴절률 차를 증가시킴으로써 광 손실을 줄일 수 있다. 주목해야 할 점은, 외부 도파관(9)으로서, 필름 형태의 도파관 외에, 석영을 원료로 한 섬유나 플라스 틱 섬유도 사용할 수 있다는 점이다.

상세하게, 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)과 외부 도파관(9)은, 실장 기판(3)과 외부 도파관(9) 사이의 간격이 5 내지 30㎛로 세팅되는 방식으로 서로 결합되고, 접착제가 자외선에 의해 경화되도록 이 간격에 채워진다. 대안적으로, 이 간격이 대략 100㎛로 세팅될 때에 실장 기판(3)과 외부 도파관(9) 사이의 간격에 접착제를 채움으로써 접착제의 부족 없이도 접착제를 채울 수 있으며, 그리하여 간격을 줄일 수 있다.

주목해야 할 점은, 도파관 형성용 홈(32)이 실장 기판(3)에 형성될 때, 다른 부분에 홈을 형성하고, 또한 이 홈과 맞물리게 하는 형상을 가진 부분을 외부 도파관(9)에 제공함으로써, 실장 기판(3)과 외부 도파관(9) 사이의 위치지정을 단순화할 수 있고, 수동 정렬을 실현할 수 있다.

헤더(6)는, 배선 기판(2) 상에 제공된 외부 커넥터인 소켓 타입 전기 커넥터(이후 단지 "소켓"으로 지칭됨)(7)로/로부터 부착 및 탈착될 수 있는 타입이다. 주목해야 할 점은, 헤더(6) 및 소켓(7)은 서로 교체 가능하다는 점이다. 소켓(7)을 실장 기판(3) 상에 제공하고, 헤더(6)를 배선 기판(2) 상에 제공하여 헤더(6)를 외부 커넥터로 기능을 하게 하도록 적응될 수 도 있다.

소켓(7)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 평면도에서 전방 및 후방 방향으로 연장하는 실질적으로는 직사각형 형태로 형성된다. 소켓(7)은 소켓 바디(72)와 소켓 바디(72)에 의해 유지된 단자(71)를 갖는다. 직사각형 프레임 형태의 고정 리세스(fitting recess)(72a)가 평면도에서 소켓 바디(72)에 제공되고, 단자(71)는 고 정 리세스(72a)에서 노출된다. 또한, 단자(71)의 단부는 소켓 바디(72)로부터 왼쪽 및 오른쪽 방향으로 연장하며, 땜납(미도시됨) 등에 의해 배선 기판(2)의 상부면상에서 형성된 배선 패턴(미도시됨)에 연결된다. 소켓(7)은 보통 리플로우 솔더링(reflow soldering)에 의해 배선 기판(2) 상에 실장된다.

다른 한편, 헤더(6)는, 도 4b에 도시된 바와 같이 소켓(7)보다 한 사이즈 더 작고 저면도에서 전방 및 후방 방향으로 연장하는 실질적으로 직사각형 형태로 형성된다. 헤더(6)는 헤더 바디(62)와, 헤더 바디(62)에 의해 유지되는 단자(61)를 갖는다. 소켓(7)의 고정 리세스(72a)에 고정 가능한 직사각형 프레임 형태의 고정 돌출부(protrusion)(62a)가 저면도에서 헤더 바디(62)에 형성되고, 단자(61)는 고정 돌출부(62a)의 면상에서 노출된다. 또한, 단자(61)의 단부는 왼쪽 및 오른쪽 방향에서 헤더 바디(62)로부터 연장하고, 솔더 볼(10)에 의해 실장 기판(3)의 배선 패턴(36)에 연결된다. 헤더(6)를 실장 기판(3)에 실장하기 위해, 솔더 볼 외에 단자 포스트(terminal post), 핀 등을 사용할 수 있다. 주목해야 하는 점은, 실장 기판(3) 및 솔더 볼(10)을 포함하는 높이는 대략 1mm라는 점이다.

헤더(6)의 고정 돌출부(62a)가, 고정 리세스(72a)와 고정되도록 소켓(7)의 고정 리세스(72a) 내로 삽입될 때, 단자(61 및 71)는 서로 접촉하게 되어, 배선 기판(2)의 배선 패턴은 실장 기판(3)의 배선 패턴(36)에 전기적으로 연결된다. 이때, 소켓(7)의 하부면으로부터 헤더(6)의 상부면까지의 높이는 대략 1mm이다. 그 결과, 발광측 광전 변환부(1A1)가 배선 기판(2)상에 실장될 때, 배선 기판(2)의 상부면으로부터 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)으로의 높이는 대략 2mm이다.

수광측 광전 변환부(1A2)의 기본적인 구성은 발광측 광전 변환부(1A1)의 구성과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 주목해야 할 점은, 수광측 광전 변환부(1A2)는, 수광하고 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 수광 소자(4B), 및 수광 소자(4B)로부터의 전기 신호를 수신하는 IC 회로(50B)가 형성되는 IC 기판(5B)이 도 5에 도시된 바와 같이 실장 기판(3)의 한 면(3a) 상에 실장된다는 점에서, 발광측 광전 변환부(1A1)와 다르다는 점이다. PD(PhotoDiode)는 수광 소자(4B)로서 채택되고, IC 기판(5B)은 전류/전압 변환을 실행하는 TIA(Trans-Impedance Amplifier) 소자이다. 또한, 증폭기 소자는 실장 기판(3) 상에 또한 실장될 수 도 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 광전 변환기(1A)의 제조 방법을 설명한다.

주목해야 할 점은, 광전 변환기(1A)에서, 발광측 광전 변환부(1A1) 및 수광측 광전 변환부(1A2)가 별도로 제조될 수 있고, 이들에 대한 제조 방법이 동일하다는 점이다. 그에 따라, 발광측 광전 변환부(1A1)의 제조 방법을 이들 방법을 대표하여 설명한다.

1) 본 제조 방법에서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 복수의 실장 기판(3)이 실리콘 웨이퍼(실리콘 기판)(20)를 사용하여 동시에 형성되고, 실리콘 웨이퍼(20)는 절단되고 결국 개별 실장 기판(3)으로 나눠진다. 주목해야 할 점은, 도 6 및 도 7에서, 상부 스테이지의 도면은 실리콘 웨이퍼(30)를 총괄적으로 도시하고, 하부 스테이지의 도면은 단일 실장 기판(3)에 대응하는 부분을 확대한 크기로 도시한다는 점이다. 실리콘 웨이퍼(20)로서는, 결정 배향이 선택된 웨이퍼를 다음 단계에서 실행된 에칭을 위해 준비한다.

2) 도 6b에 도시된 바와 같이, 도파관 형성용 홈(32)과 미러 부(33)를 형성하기 위한 45β°경사진 면이 실리콘 웨이퍼(20)에 형성된다. 이들은, 실리콘 결정의 에칭율 차이를 사용하는 이방성 에칭에 의해 형성된다. 이 경우, 에칭 마스크 형상, 에칭제 농도 및 화학 조성은 45°경사진 면을 형성하기 위해 조정된다. 이방성 에칭 이외에, 도파관 형성용 홈(32)을 형성하기 위해서는, 반응 이온 에칭 방법과 같은 건식 에칭에 의한 형성 방법이 있다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 실질적으로 직사각형 형상의 횡단면을 갖는 도파관 형성용 홈(32)과 45°경사진 면이 이방성 에칭에 의해 형성될 때, 이들을 위한 에칭 조건은 서로 다르다. 즉, 이들에 대한 에칭 용액의 화학적 조성은 서로 다르다. 그러므로 두 단계로 에칭을 실행하는 것이 필요하다. 그러나 단계 중 어느 하나가 먼저 실행될 수 도 있다.

대안적으로, 도파관 형성용 홈(32)과 45°경사진 면이 동시에 형성될 때, 도파관 형성용 홈(32)의 횡단면 형상은 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어, 도파관 형성용 홈(32)의 홈 폭은 도 8c 및 도 8d에 도시된 바와 같이 증가하게 된다. 도파관 형성용 홈(32)은 이러한 방식으로 형성될 수 있으며, 이는 도파관 형성용 홈(32)이 다음의 단계에서 형성된 발광 소자(4A)용 본딩 패드까지 연장하지 않는다면 문제되지 않기 때문이다.

3) 도 6c에 도시된 바와 같이, 발광 소자(4A)를 실장하는 배선 패턴(36)이 실리콘 웨이퍼(20) 상에 형성된다. 이 배선은 실리콘 웨이퍼(20)상에 금을 증기-증착함으로써 패터닝된다. 이때, 금은 또한, 미러 부(33)를 형성하기 위해 45°경사진 면상에 동시에 증기-증착된다. 주목해야 할 점은, 사용될 파장에 따라, 45°경사진 면상에 금을 증기-증착시키지 않고도 45°경사진 면 그 자체를 미러 부(33)로서 사용할 수 있지만, 예컨대, 근적외선 광원이 사용될 때, 45°경사진 면상에 금을 증기-증착함으로써 반사 및 광학적 결합 효율을 증가시킬 수 있다는 점이다. 주목해야 할 점은, 금 이외의 배선 소재로서는, 후속하는 단계에서의 땜납 실장의 단순성 및 연결의 신뢰성 관점에서, 티타늄, 니켈, 금의 다층 구조나, 크롬, 니켈, 금 등의 다층 구조가 실장 기판상에 형성될 수 도 있다는 점이다. 다층 구조를 형성할 때 두께는 예컨대 각각 0.5㎛, 1㎛ 및 0.2㎛이다.

4) 도 7a에 도시된 바와 같이, 내부 도파관(31)은 도파관 형성용 홈(32)에 형성된다. 먼저, 클래드 소재가 도파관 형성용 홈(32)에 채워진다. 후속해서, 클래드 소재는 금속성 주형(미도시)을 사용하여 프레싱되어, 코어용 홈(미도시)이 형성되게 된다. 그러면, 코어용 홈은 코어 소재로 채워져, 코어(31a)가 형성되게 된다. 마지막으로, 클래드(31b)는 클래드 소재를 코어(31a)에 도포함으로써 형성된다.

주의해야 할 점은, 내부 도파관(31)은 금속성 주형을 사용하지 않고도 형성될 수 있다는 점이다. 먼저, 전체 실리콘 웨이퍼(20)는 1100℃에서 250분 동안 파이로-산화로(pyro-oxidation furnace)에 의해 산화되어, 1 내지 2㎛의 두께를 갖는 산화실리콘 층이 도파관 형성용 홈(32)의 내부면상에 형성되게 된다. 그러면, 코어 소재는 도파관 형성용 홈(32)에 채워져, 코어(31a)가 형성되게 된다. 또한, 산화실 리콘의 굴절률에 근접한 굴절률을 갖는 클래드 소재가 코어(31a)상에 도포되어, 클래드(31b)는 산화실리콘 층과 클래드 소재로 구성될 수 있게 된다.

5) 도 7b에 도시된 바와 같이, 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A)은 실리콘 웨이퍼(20) 상에 실장된다. 범프(11)는, 스터드 범프 본딩에 의해 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)상에 형성된다. 초음파 결합(ultrasonic joining)은, 200℃에서 실리콘 웨이퍼(20), 발광 소자(4A), 및 IC 기판(5A)을 가열함으로써 실행된다.

주목해야 할 점은, 비록 도시되지 않을지라도, 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A)이 실장된 이후에, 실장 기판을 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A)과 결합하는 세기는, 발광 소자(4A)와 실장 기판(3) 사이 및 IC 기판(5A)과 실장 기판(3) 사이에서 언더필 소재를 채움으로써 강화된다는 점이다. 또한, 전체 부품은 환경적 저항을 개선하기 위해 탄성을 갖는 밀봉 소재에 의해 밀봉될 수 도 있다.

6) 그 이후, 플럭스(flux)가 배선 패턴(36)의 전극부에 도포되고, 솔더 볼(10)이 배치된다. 그러면, 실리콘 웨이퍼(20)가, 개별 실장 기판(3)으로 나눠지도록 절단된다.

7) 마지막으로, 솔더 볼(10)에 의해 실장 기판(3) 상에 헤더(6)를 실장함으로써, 발광측 광전 변환부(1A1)를 제조할 수 있다.

그러면, 상술된 바와 같이, 외부 도파관(9)은 이러한 방식으로 제조된 발광측 광전 변환부(1A1)와 수광측 광전 변환부(1A2)에 결합되어, 발광측 광전 변환부(1A1)와 수광측 광전 변환부(1A2)는 서로 광학적으로 결합된다.

제 1 실시예의 광전 변환기(1A)에서, 헤더(6)는, 발광 소자(4A)나 수광 소 자(4B)가 실장되는 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 제공되는 반면, 도파관은 미러 부(33), 내부 도파관(31) 및 외부 도파관(9)으로 구성되고, 내부 도파관(31)은 실장 기판(3)의 한 면(3a)을 따라 제공된다. 이를 통해, 실장 기판(3)의 두께 방향에서 총괄적으로 디바이스의 높이를 억제할 수 있고, 낮은 높이의 디바이스를 달성할 수 있다.

또한, 실장 기판(3)은 실리콘 기판이고, 그러므로 미러 부(33)와 내부 도파관(31)은 쉽게 형성될 수 있다.

주목해야 할 점은, 제 1 실시예에서, 광전 변환기(1A)로서, 광학 신호가 발광측 광전 변환부(1A1)로부터 수광측 광전 변환부(1A2)로 전송되는 단방향 통신 타입이 도시되어 있지만, 광전 변환기(1A)는 수광 소자(4B)가 발광측 광전 변환부(1A1)에 실장되고, 발광 소자(4A)가 수광측 광전 변환부(1A2)에 실장되며, 복수의 도파관(31)이 실장 기판(3)에 형성되는 양방향 통신 타입일 수 도 있다는 점이다. 또한, 광전 변환기(1A)에는 외부 도파관(9)과, 발광측 광전 변환부(1A1)와 수광측 광전 변환부(1A2) 중 적어도 하나가 제공될 수 있다. 또한, 일 채널 통신을 단방향 통신 타입 및 양방향(bidirectional) 통신 타입 모두에서 설명한다. 그러나 광전 변환기(1A)는 어레이 타입의 발광 및 수광 소자가 실장되는 멀티-채널 통신 타입일 수 도 있고, 복수의 도파관은 또한 외부 도파관(9)으로서 사용되도록 형성될 수 도 있다.

또한, 제 1 실시예의 광전 변환기(1A)에 대해서는, 여러 변경이 가능하다. 다음에서, 광전 변환기(1A)의 변경된 예 1 내지 변경된 예 5를 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 그러나 변경된 예에서, 수광측 광전 변환부는 또한 발광측 광전 변환부와 동일하며, 그에 따라 단지 발광측 광전 변환부를 예시하고 설명한다.

도 9에 도시된 변경된 예 1의 발광측 광전 변환부(1A3)에서, 실장 기판(3)은, 발광 소자(4A)가 실장되는 한 면(3a)이 상부면으로서 세팅되고, 한 면(3a)상에 형성된 배선 패턴(미도시됨)을 다른 한 면(3c)상에 형성된 배선 패턴(미도시됨)에 전기적으로 연결하는 관통-전극(37)이 실장 기판(3)에 제공되도록 배치된다. 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)상에는, IC 기판(5A)이 실장되고, 헤더(6)가 제공된다. 이를 통해, 실장 기판(3)의 두 면(3a 및 3c)에 의해 실장 영역을 확보할 수 있고, 실장 기판(3)을 소형화할 수 있다.

도 10A에 도시된 변경된 예 2의 발광측 광전 변환부(1A4)에서, 실장 기판(3)은 한 면(3a)을 상부면으로서 세팅하도록 배치되고, 관통-전극(37)은 실장 기판(3)에 제공된다. 실장 기판(3)의 다른 한 측 면(3c) 상에는, 전기 신호를 발광 소자(4A)로 송신하는 IC 회로(50A)가 직접 형성되고, 헤더(6)가 제공된다. 다시 말해, 이것은, IC 기판(5A)의 기능이 실장 기판(3)에 제공되도록 구성된다. 이로 인해 디바이스를 소형화할 수 있게 된다.

주목해야 할 점은, IC 회로(50A)는 반드시 다른 한 면(3c)상에 형성될 필요는 없으며, 도 10b에 도시된 바와 같이 한 면(3a)상에 형성될 수 도 있다는 점이다. 대안적으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 실장 기판(3)은, 발광 소자(4A)가 실장되고 IC 회로(50A)가 형성된 한 면(3a)이 하부면으로서 세팅되고, 헤더(6)가 한 면(3a)상에 형성되도록 배치된다. 이로 인해 관통-전극(37)은 불필요하게 된다.

도 11a에 도시된 변경된 예 3의 발광측 광전 변환부(1A5)에서, 발광 소자(4A)는 IC 기판(5A)상에 실장되고, IC 기판(5A)은 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된다. 즉, 발광 소자(4A)는 IC 기판(5A)을 통해 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된다. 상세하게, 발광 소자(4A)는 다이 본딩 및 배선 본딩에 의해 IC 기판(5A)상에 실장된다. 또한, IC 기판(5A)은, IC 기판(5A)과 실장 기판(3) 사이에 미리 결정된 간격을 확보하기 위해 솔더 범프(solder bump)(12)에 의해 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 형성된 배선 패턴(미도시됨)에 연결된다. 헤더(6)는, 헤더(6)와 실장 기판(3) 사이에 다소 더 큰 간격을 확보하기 위해, 다소 더 큰 솔더 볼(10)을 가지고 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된다.

이를 통해, IC 기판(5A)은, 발광 소자(4A)가 IC 기판(5A)상에 실장된 이후 실장 기판(3)상에 실장될 수 있어서, 미러 부(33)에 대한 발광 소자(4A)의 정렬을 그 결과 실행할 수 있게 된다.

주목해야 하는 점은, 도 11b에 도시된 바와 같이, 발광 소자(4A)와의 간섭을 막는 리세스 부(38)를 실장 기판(3)에 제공할 수 있어서, 도파관(31)이 리세스 부(38)의 바닥면상에 형성되게 된다는 점이다.

도 12에 도시된 변경된 예 4의 발광측 광전 변환부(1A6)에서, 합성수지 구조부(13)가, 실장 기판(3)의 한 면(3a)의 전방 및 후방 단부 모두에 형성되며, 발광 소자(4A)가 실장된 IC 기판(5A)은, 합성수지 구조부(13)를 통해 실장 기판(3)상에 실장된다. 헤더(6)는 솔더 볼(10)을 가지고 IC 기판(5A)의 하부면상에 실장되고, 헤더(6)는, IC 기판(5A)과 합성수지 구조부(13)를 통해 실장 기판(3)의 한 면(3a) 상에 제공된다. 이를 통해, 합성수지 구조부(13)상에 IC 기판(5A)을 위치시키기 위한 부분(portion)을 형성할 수 도 있으며, 이로 인해 매우 정밀하게 미러 부(33) 및 발광 소자(4A)를 위치시킬 수 있게 된다.

도 13에 도시된 변경된 예 5의 발광측 광전 변환부(1A7)에서, 관통 구멍(34)이 실장 기판(3)상에서 발광 소자(4A)에 대응하는 위치에 제공되며, 광투과성 합성수지가 관통 구멍(34)에 채워져, 보조 도파관(35)이 형성되게 된다. 헤더(6)는 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 제공되고, 외부 도파관(9)은 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)에 결합된다.

외부 도파관(9)은, 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)에 결합됨으로써 다른 한 면(3c)을 따라 제공된다. 또한, 외부 도파관(9)의 단부는 도파관(35) 바로 위에 배치되고, 미러면(91)이, 단부를 45°각도로 절단함으로써 단부에서 형성된다. 발광 소자(4A)로부터 방출된 광은 도파관(35)을 통해 외부 도파관(9) 내로 들어가며, 광의 광 경로가 미러면(91)에 의해 90°만큼 변환된 이후 외부 도파관(9)에 의해 송신된다. 즉, 변경된 예 5에서, 본 발명에 따른 도파관은 외부 도파관(9)에 의해서만 구성된다.

심지어 이러한 방식으로, 낮은 높이의 전체 디바이스를 달성할 수 도 있다. 그러나 도 1 내지 도 12에 도시된 구성을 통해, 디바이스의 높이를 도 13에 도시된 구성에서보다 더 낮게 할 수 있다.

주목해야 할 점은, 고속 송신 소자가 종종 노이즈를 생성하지만, 실장 기판(3)이 도 1, 도 10c, 도 11, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 발광 소자(4A) 를 덮기 위해 배치될 경우, 실장 기판(3)은 노이즈를 억제하는 효과를 제공하는 그라운드 역할을 담당함이 알려져 있다는 점이다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전 변환기(1B)를 도 14 내지 도 17을 참조하여 설명한다. 주목해야 할 점은, 제 2 실시예 및 후속한 예에서도, 수광측 광전 변환부는 발광측 광전 변환부와 동일하고, 그러므로 발광측 광전 변환부만을 예시하고 설명할 것이라는 점이다. 또한, 제 1 실시예의 구성요소와 동일한 구성요소는 동일한 참조번호 및 기호로 표기하며, 그 설명은 생략한다.

도 14 및 도 15에 도시된 구성에서, 헤더(6)는 도 14 내지 도 15에 도시된 구성에서, 헤더(6)는 배선 기판(2)상에 제공되고, 소켓(7)은 발광측 광전 변환부(1B1)의 실장 기판(3)상에 제공된다.

더욱 자세하게는, 소켓(7)의 소켓 바디(72)에서, 저면도의 전방 및 후방 방향으로 연장하는 직사각형 리세스부(72b)가 고정 리세스(72a)에 의해 둘러싸인 부분에 제공되고, 단자(71)는 리세스부(72b)의 바닥면상에 노출된다.

다른 한편, 실장 기판(3)은, 발광 소자(4A)가 실장된 한 면(3a)이 상부면으로서 세팅되도록 배치된다. 실장 기판(3)이 소켓(7)의 리세스부(72b) 내로 고정된 상태에서, 리세스부(72b)의 바닥면은, 리세스부(72b)의 바닥면상에 노출된 단자(71)를 솔더 볼(10)을 가지고 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 형성된 회로 패턴(미도시됨)에 연결함으로써 실장 기판(3)의 한 면(3a)에 결합된다.

이러한 방식으로, 실장 기판(3)이 고정될 수 있는 리세스부(72b)가 소켓(7)에 제공될 경우, 더 낮은 높이의 디바이스를 달성할 수 있다.

주목해야 할 점은, 실시예 1과 유사하게 실장 기판(3)에 관통-전극(37)을 제공함으로써, 실장 기판(3)의 한 면(3a)이 하부면으로서 세팅되고, 소켓(7)의 리세스부(72b)의 바닥면이 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)에 결합되도록 실장 기판(3)을 배치할 수 도 있다는 점이다. 또한, 제 1 실시예에 도시된 변경된 예 2 내지 변경된 예 5를 적용할 수 도 있다.

또한, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 소켓(7)은 배선 기판(2)상에 제공될 수 있어서, 헤더(6)는 발광측 광전 변환부(1B1)의 실장 기판(3)상에 제공된다. 이 경우, 단자(61)는, 헤더(6)의 헤더 바디(62)의 고정 돌출부(62a)에 의해 둘러싸임으로써, 형성되는 리세스부(62b)의 바닥면상에서 노출될 수 도 있고, 단자(61)는, 솔더 볼(10)을 가지고 실장 기판(3)의 한 면(3a)의 배선 패턴(미도시됨)에 연결될 수 도 있다. 그러나 리세스부(72b)는, 실장 기판(3)과의 간섭을 피하기 위해 소켓(7)의 소켓 바디(72)에 제공된다.

다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광전 변환기(1C)를 도 18에 도시한다. 제 3 실시예의 발광측 광전 변환부(1c1)에서, 삽입 기판(배선 기판)(8)이 실장 기판(3)의 한 면(3a)과 헤더(6) 사이에 삽입된다. 즉, 삽입 기판(8)의 상부면은 솔더 볼(15)을 가지고 실장 기판(3)의 한 면(3a)에 연결되고, 헤더(6)는 솔더 볼(10)을 가지고 삽입 기판(8)의 하부면에 연결된다.

삽입 기판(8)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 전극이, 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 형성된 배선 패턴(미도시됨)에 따라 최상위 층(81)상에 형성되고, 전극이, 헤더(6)의 단자(61)에 따라 최하위 층(83)상에 형성되며, 최상위 층상의 전극 과 최하위 층상의 전극을 중간 층(82)에 의해 전기적으로 연결함으로써, 전극 피치가 변환되며 이를 통해 전극 패턴이 변화되는 방식으로, 다층 보드로 구성된다.

주목해야 할 점은, 최상위 층(81)상의 전극의 수와 최하위 층(83)상의 전극의 수가 삽입 기판(8)에서 반드시 일대일로 대응하도록 적응될 필요는 없고, 최상위 층(81)상의 전극을 하나로 모아 최하위 층(83)의 전극에 전기적으로 연결되게 할 수 도 있다는 점이다. 그러므로 삽입 기판(8)을 사용하여 전기 라인을 모음으로써, 헤더(6)와 소켓(7)의 단자 수를 줄일 수 도 있다.

이러한 방식으로, 삽입 기판(8)을 사용하여 실장 기판(3)의 배선 패턴의 융통성을 개선할 수 있다. 즉, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)은 실장 기판(3)상에 실장되므로, 실장 기판(3)의 배선 패턴(36)의 전극부를 헤더(6)의 단자(61)에 일치시키는 것이 어려울 수 도 있다. 그러한 경우, 삽입 기판(8)은 특히 효과적이다.

주목해야 할 점은, 제 1 실시예의 변경된 예 1과 유사하게, 한 면(3a)이 상부면으로서 세팅된 상태에서, 실장 기판(3)은, 삽입 기판(8)이 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)과 헤더(6) 사이에 삽입되도록 배치될 수 도 있다는 점이다. 또한, 제 1 실시예에 도시된 변경된 예 2 내지 변경된 예 5를 적용할 수 도 있다.

또한, 제 1 및 제 2 실시예와 유사하게, 헤더(6)와 소켓(7)은 서로 교체 가능하다. 이것은 후술될 제 3 내지 제 5 실시예에서도 동일하다.

또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 삽입 기판(8)은 반드시 실장 기판(3)과 헤더(6) 사이에 삽입될 필요는 없다. 헤더(6)와 실장 기판(3)은 나란히 배치될 수 도 있고, 삽입 기판(8)이 헤더(6)와 실장 기판(3) 위에서 연장하게 배치되도록 삽입 기판(8)상에 실장될 수 도 있다. 이를 통해, 전체 크기는 증가하지만, 두께 방향의 크기는 줄어들며, 이것은 두께 방향에서 제한이 있는 셀룰러 폰과 같은 모바일 디바이스에 대해 효과적이다.

다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광전 변환기(1D)를 도 21에 도시한다. 제 4 실시예의 광전 변환기(1D)에서, 플렉시블 전기 회로 필름(14)이 외부 도파관(9)의 하부면상에 붙여져 있다.

도 22에 도시된 바와 같이, 전기 회로 필름(14)은, 발광측 광전 변환부(1D1)로부터 수광측 광전 변환부(미도시됨)로 전력을 송신하거나, 발광측 광전 변환부(1D1)가 수광측 광전 변환부로부터 전력을 수신하기 위한 전도성 라인(14a)을 절연 소재에 의해 유지하도록 적응된다. 주목해야 할 점은, 전력뿐만 아니라 여러 신호를 전도성 라인(14a)에 의해 송신 또는 수신할 수 있다는 점이다.

전기 회로 필름(14)의 전체 길이는 외부 도파관(9)의 길이보다 더 길게 세팅되어, 전기 회로 필름(14)의 두 단부(141)는 전방 및 후방 방향에서 외부 도파관(9)으로부터 연장하게 된다. 또한, 외부 도파관(9)이 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)에 결합될 경우, 전기 회로 필름(14)의 단부(141)를 실장 기판(3)의 한 면(3a)과 겹치도록 적응된다.

또한, 전기 회로 필름(14)의 단부(141)는 헤더(6)에 연결되며, 전도성 라인(14a)은 헤더(6)에 직접 연결된다. 상세하게는, 전도성 라인(14a)은 솔더 볼(10)을 가지고 헤더(6)의 단자(61)에 연결된다. 주목해야 할 점은, 솔더 볼(10) 외에, 구리 포스트(copper post)와 같은 전도체를 이 연결을 위해 또한 사용할 수 있다는 점이다.

이를 통해, 외부 도파관(9)을 사용하여, 발광측 광전 변환부(1D1)와 수광측 광전 변환부(미도시됨) 사이의 전기 배선을 실행할 수 있다. 또한, 전도성 라인(14a)은 헤더(6)에 직접 연결되며, 이로 인해 전기 신호용 전기 연결 및 전력 송신 또는 수신용의 전기 연결을 단일 헤더(6)에 의해 실행할 수 있게 된다.

주목해야 할 점은, 제 4 실시예에서, 제 1 실시예에 도시된 변경된 예 1 내지 변경된 예 5를 적용할 수 도 있다는 점이다.

다음으로, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광전 변환기(1E)를 도 23에 도시한다. 제 5 실시예의 광전 변환기(1E)는 제 3의 광전 변환기(1C)의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖지만, 발광측 광전 변환부(1E1)의 삽입 기판(8)이, 수광측 광전 변환부(미도시됨)의 삽입 기판(8)과 통합되도록, 외부 도파관(9)이 연장하는 방향으로 연장한다는 점에서 광전 변환기(1C)와 다르다.

삽입 기판(8)은 자유롭게 휠 수 있는 플렉시블 배선 필름으로 구성될 수 도 있거나, 헤더(6)와 실장 기판(3) 사이에 삽입된 부분이 일정한 세기를 갖는 기판으로 구성되고 플렉시블 필름이 삽입된 부분의 단부면에 연결되는 방식으로 구성될 수 도 있다. 삽입 기판(8)에서, 발광측 광전 변환부(IE1)로부터 수광측 광전 변환부로 전력을 송신하거나, 발광측 광전 변환부(1E1)가 수광측 광전 변환부로부터 전력을 수신하기 위한 전기 회로가 형성된다. 주목해야 할 점은, 전기 회로는 전력뿐만 아니라 여러 신호도 송신 또는 수신할 수 있다는 점이다.

이를 통해, 삽입 기판(8)을 사용하여, 발광측 광전 변환부(1E1)와 수광측 광 전 변환부(미도시됨) 사이의 전기 배선을 실행할 수 있다. 또한, 삽입 기판(8)은 플렉시블 기판이 되도록 적응되며, 이를 통해 삽입 기판(8)은 외부 도파관(9)과 함께 휘어질 수 있다. 또한, 솔더 볼(15)에 대응하는 간격만이 외부 도파관(9)과 삽입 기판(8) 사이에 제공된다. 그에 따라, 외부 도파관(9)과 삽입 기판(8)은, 조작 특성을 악화시키지 않고도 동일한 필름처럼 겹쳐지고 조작될 수 있다. 또한, 이들은 독립적으로 제공되어, 뛰어난 휨 특성을 얻을 수 있다.

또한, 제 5 실시예에서, 제 1 실시예에 도시된 변경된 예 1 내지 변경된 예 5를 적용할 수 도 있다.

또한, 상술된 제 1 내지 제 5 실시예에서, 다음의 변경된 예를 적용할 수 도 있다.

첫째, 도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, 복수의 발광 소자(4A)(도면에서는 8개)는 각각 서로 다른 파장의 광빔을 방출하며, 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에서 오른쪽 및 왼쪽 방향으로 나란히 실장되며, 내부 도파관(31)의 폭은 도파관 형성용 홈(32)의 홈 폭을 증가시킴으로써 증가한다. 주목해야 할 점은, 도파관 형성용 홈(32)의 횡단면 형상이 도 8c 및 도 8d를 참조하여 설명된 형상과 유사한 사다리꼴 형상을 실질적으로 갖는다는 점이다.

또한, 발광 소자(4A) 각각에 각각 광학적으로 결합되는 복수의 입사부(311)와 입사부(311)에 연결된 방출부(312)가 내부 도파관(31)에 제공된다. 상세하게, 복수의 브랜치(313)가, 내부 도파관(31)의 코어(31a)를 방출측으로부터 입사측으로, 말하자면 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)측으로부터 후방으로 연속적으로 분 기시키기 위해, 이러한 코어에 대해 제공된다.

이를 통해, 복수의 서로 다른 파장을 가진 광빔이 겹쳐져 내부 도파관(31)에 의해 전파되며, 이로 인해 한 디바이스에 의해 송신될 수 있는 데이터 량을 상당히 증가시킬 수 있게 된다.

대안적으로, 도 25a 및 도 25b에 도시된 바와 같이, 발광 소자(4A)를 내부 도파관(31)에 광학적으로 결합시키는 입사부(311)와, 입사부(311)에 연결되는 복수의 방출부(312)(도면에서는 8개)는 내부 도파관(31)에 제공되는 반면, 하나의 발광 소자(4A)는 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된 채로 남아 있다. 상세하게, 복수의 브랜치(313)는, 내부 도파관(31)의 코어(31a)를 입사측으로부터 방출측으로, 말하자면, 실장 기판(3)의 후방으로부터 실장 기판(3)의 전방 단부면(3b)쪽으로 연속해서 분기되게 하기 위해, 이러한 코어(31a)에 대해 제공된다.

이를 통해, 발광 소자(4A)에 의해 방출된 광빔은 내부 도파관(31)에 의해 분배 및 전파되며, 이것은 일-대-다수 데이터 송신을 가능케 한다.

둘째, 도 26에 도시된 바와 같이, 오른쪽 및 왼쪽 방향으로 연장하는 방열 핀(16a)의 돌출 라인이 전방 및 후방 방향에 배치된 상부면을 가진 방열 부재(방열 수단: 히트 싱크(heat sink))(16A)가, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열이 방열 부재(16A)에 의해 방산되게 하기 위해, 발광 소자(4A)가 실장된 실장 기판(3)의 한 면(3a)에 대향하는 다른 한 면(3c)에 결합된다.

이를 통해, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열로 인한 영향을 억제할 수 있다.

대안적으로, 실장 기판(3)은, 실리콘 대신 우수한 열 전도도를 가진 질화실리콘으로 구성될 수 도 있어서, 실장 기판(3) 자체는 방열 수단으로서 사용되게 된다. 실리콘은 160W/mK의 열 전도도를 갖는데 반해, 질화실리콘은 200W/mk의 열 전도도를 가지며, 그러므로 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열은 뛰어나게 방산되도록 실장 기판(3)의 다른 한 면(3c)에 전도될 수 있다.

이 경우, 실장 기판(3) 자체를 처리함으로써 다른 한 면(3c)상에 방열 핀(16a)을 제공할 수 도 있다. 이를 통해, 더욱 뛰어난 방열을 실현할 수 있다.

대안적으로, 도 27a 및 도 27b에 도시된 바와 같이, 복수의 열 비아(thermal via)(16B)를 실장 기판(3)에 제공할 수 있어서, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열은 열 비아(16B)에 의해 방산되게 된다. 여기서, 열 비아(16B)는 관통 구멍에 높은 열 전도도를 갖는 구리와 같은 금속을 채움으로써 형성된다.

대안적으로, 제 3 실시예 및 제 5 실시예에서와 같이 삽입 기판(8)이 실장 기판(3)의 한 면(3a)의 측에 제공되고 배치되는 경우에, 도 28에 도시된 바와 같이, 상대적으로 높은 열 전도도를 갖는 구리와 같은 금속으로 구성된 방열 구성요소(16C)를, 삽입 기판(8)과, 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 실장된 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A) 모두 사이에서 제공될 수 도 있어서, 방열 구성요소(16C)는 삽입 기판(8)과, 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A) 모두와 접촉하게 된다.

이를 통해, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열은, 방산되도록 방열 구성요소(16C)를 통해 삽입 기판(8)에 전도된다. 그 결과, 삽입 기판(8)을 합리적으로 사용하여 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)에 의해 생성된 열을 방산시킬 수 있다.

주목해야 할 점은, 방열 구성요소(16C)는 삽입 기판(8)과, 발광 소자(4A) 및 IC 기판(5A) 중 적어도 하나와만 접촉할 필요가 있으며, 그러므로, 예컨대 방열 구성요소(16C)는 삽입 기판(8) 및 발광 소자(4A)와만 접촉하도록 적응될 수 도 있다는 점이다.

셋째, 도 29a 및 도 29b에 도시된 바와 같이, 미러 부(33)에 실질적으로 수직한 방향으로 경사진 해프 미러 부(half mirror portion)(31c)가 내부 도파관(31) 중간에 제공되며, 모니터링용 수광 소자(17)가 실장 기판(3)의 한 면(3a) 상에서 해프 미러 부(31c)에 대응한 위치에 실장된다. 내부 도파관(31) 중간에 해프 미러 부(31c)를 제공하는 것은, 내부 도파관(31)에 슬릿을 형성하고, 슬릿에 해프 미러를 삽입함으로써 실현될 수 도 있다.

해프 미러 부(31c)는, 발광 소자(4A)에 의해 방출되고 미러 부(33)에 의해 반사되는 광의 몇 퍼센트를 반사하고, 나머지 광을 투과한다. 이를 위해, 발광 소자(4A)에 의해 방출된 광의 일부는 모니터링용 수광 소자(17)에 의해 수신된다. 모니터링용 수광 소자(17)는, 이러한 방식으로 광을 수신함으로써 모니터 신호로서 발광 소자(4A)의 출력을 출력한다. 주목해야 할 점은, 해프 미러 부(31c)를 제공하는 것 외에, 돌출부(미도시됨)를 도파관 형성용 홈(32)에 제공하고, 돌출부의 선행 에지는 코어(31a) 내로 밀어 넣어지도록 미러로서 구성되며, 이를 통해, 코어(31a)에 의해 도파된 광의 일부는 돌출부의 선행 에지에 의해 모니터링용 수광 소자(17)로 반사되게 된다.

모니터링용 수광 소자(17)로부터 출력된 모니터 신호는, 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 형성된 배선 패턴(36b)을 통해 IC 기판(5A)에 전송된다.

IC 기판(5A)에 형성된 IC 회로(50A)는, 배선 패턴(36a)을 통해 발광 소자(4A)에 송신된 전기 신호를 조정하는 제어 회로(미도시됨)를 포함한다. 모니터링용 수광 소자(17)로부터 출력된 모니터 신호를 기초로 해서, 제어 회로는, 발광 소자(4A)의 출력을 일정하게 하도록 전기 신호를 조정한다.

이를 통해, 온도와 같은 환경에 영향을 받지 않고도, 발광 소자(4A)의 출력을 일정하게 할 수 있다.

주목해야 할 점은, 모니터링용 수광 소자(17)가 발광 소자(4A)에 의해 방출된 광의 일부를 수신할 수 있게 하기 위해, 예컨대 도 30에 도시된 바와 같이, 브랜치(313)가 브랜치 경로(31a')를 형성하도록 내부 도파관(31)의 코어(31a)에 형성될 수 있어서, 모니터링용 수광 소자(17)는 브랜치 경로(31a')의 선행 에지에 대응하는 위치에 제공되게 된다는 점이다.

넷째, 도 31a 및 도 31b에 도시된 바와 같이, 솔더 볼(11')이 발광 소자(4A)를 실장 기판(3)의 한 면(3a)에 실장하기 위해 사용되는 경우, 솔더 볼(11')이 고정될 수 있는 리세스(18)가 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에서 솔더 볼(11')에 대응하는 위치에 제공된다. 리세스(18)는 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에서 형성된 홈에 의해 구성된다.

이를 통해, 솔더 볼(11')은 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 제공된 리세스(18)에 의해 매우 정밀하게 위치할 수 있으며, 이로 인해 발광 소자(4A)의 위치 지정 정밀도를 개선할 수 있으며, 발광 소자(4A)의 실장 위치 이탈에 의해 초래된 발광 소자(4A)와 내부 도파관(31) 사이의 광학적 결합 손실을 줄일 수 있다.

주목해야 할 점은, 리세스(18)는 또한 도 32a 및 도 32b에 도시된 바와 같이 솔더 페이스트(18A)로 구성될 수 있다는 점이다. 즉, 리세스(18)를 갖는 솔더 페이스트(18A)는, 도포 시에 원 형상으로 땜납을 도포함으로써 간단히 형성될 수 있다.

또한, 도 33a 및 도 33b에 도시된 바와 같이, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)을 실장 기판(3)의 한 면(3a)상에 드롭하기 위해(dropping) 리세스부(39)를 제공할 수 도 있다.

이를 통해, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)이 드롭되는 양에 따라 디바이스의 높이를 줄일 수 있다. 상세하게, 삽입 기판(8)이 제 3 실시예 및 제 5 실시예에서처럼 제공되는 경우에, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)이 드롭되는 양에 따라 솔더 볼(15)의 크기를 줄일 수 있는 반면, 삽입 기판(8)이 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서처럼 제공되지 않는 경우에, 발광 소자(4A)와 IC 기판(5A)이 드롭되는 양에 따라 솔더 볼(10)의 크기를 줄일 수 있다.

다섯째, 삽입 기판(8)이 제 3 실시예 및 제 5 실시예에서처럼 제공되는 경우 및 수광측 광전 변환부(미도시됨)로/로부터 전력을 송/수신하기 위한 전도성 라인(14a)을 가진 전기 회로 필름(14)이 제 4 실시예에서처럼 외부 도파관(9)상에 제공되는 경우에, 전기 회로 필름(14)의 단부(141)가 도 34a에 도시된 바와 같이 삽입 기판(8)의 상부면에 결합되어, 전도성 라인(14a)은 삽입 기판(8)에 직접 연결되게 된다.

여기서, 전도성 라인(14a)을 실장 기판(3)에 직접 연결할 수 도 있다. 그러나 전도성 라인(14a)이 도 34a에 도시된 바와 같이 삽입 기판(8)에 직접 연결되도록 적응되는 경우, 실장 기판(3)상에 형성될 배선 패턴(36)은, 전도성 라인(14a)이 실장 기판(3)에 직접 연결되는 경우보다 더 줄어들 수 있다. 이로 인해, 실장 기판(3)의 크기를 줄일 수 있고, 또한 전도성 라인(14a)에 의해 구성된 전원 라인과 같은 노이즈 소스의 영향이 실장 기판으로 전달되는 것을 막을 수 있다. 또한, 이로 인해 많은 전기 신호 라인을 형성할 수 있다.

대안적으로, 도 34b에 도시된 바와 같이, 전기 회로 필름(14)의 단부(141)를 둘로 나누고, 한 단부(141)를 삽입 기판(8)의 상부면에 결합시키며, 다른 한 단부(141)를 삽입 기판(8)의 하부면에 결합시키는 방식으로, 전도성 라인(14a)을 삽입 기판(8)의 상부면 및 하부면 모두에 연결할 수 있다.

이를 통해, 도 34a에 도시된 구성의 영향을 더 증가시킬 수 있고, 전기 회로 필름(14)과 삽입 기판(8) 사이의 연결 세기를 개선할 수 있다.

말하자면, 상술한 실시예에 따른 본 발명은, 실장 기판; 실장 기판상에 제공된 IC 회로; IC 회로로부터 출력된 전기 신호를 광학 신호로 변환하고 발광하는 기능이나 수신된 광학 신호를 전기 신호로 변환하고 전기 신호를 IC 회로에 출력하는 기능을 갖도록 적응된 광학 소자; 및 광학 소자와 외부 광학 디바이스 사이에서 광학적 결합을 실현하도록 적응된 도파관을 포함하는 것과, 광학 소자가 실장 기판에 의해 유지되고 발광면이나 수광면을 가지며, 광학 소자의 발광면이나 수광면은 실장 기판의 면쪽을 향하는 것과, 도파관은 실장 기판의 표면을 따라 실장 기판에 제 공되는 것을 특징으로 하는 광전 변환기를 제공한다.

본 발명에 따라, 도파관은 실장 기판의 표면을 따라 제공되고, 이로 인해 실장 기판의 두께 방향에서 전체 디바이스의 높이를 억제할 수 있고, 낮은 높이의 디바이스를 달성할 수 있다.

바람직하게, 광전 변환기는, 실장 기판의 한 면이나 다른 한 면상에 제공되고 IC 회로를 외부 커넥터에 전기적으로 연결할 수 있는 전기 커넥터를 더 포함한다.

여기서, 실장 기판의 한 면 및 다른 한 면은 실장 기판의 두께 방향에서의 두 면을 의미한다. 또한, 상술한 구성에서, 전기 커넥터는, 광학 소자가 실장된 실장 기판의 한 면상에서나, 이 한 면에 대향하는 다른 한 면상에 제공되어, IC 회로를 외부 커넥터에 전기적으로 연결할 수 있게 한다.

광전 변환기에서, 도파관은 바람직하게는, 광학 신호의 광 경로를 대략 90°만큼 변환시키도록 적응된 미러 부; 미러 부로부터 실장 기판의 단부면으로 연장하도록 제공되도록 적응되는 내부 도파관; 및 실장 기판의 단부면에 결합되는 외부 광학 디바이스에 내부 도파관을 광학적으로 결합하도록 적응되는 외부 도파관을 포함한다.

예컨대, 실장 기판의 광학 소자에 대응하는 위치에 관통 구멍을 제공하고, 실장 기판의 다른 한 면상에 그 단부가 45°각도로 절단된 광섬유 등을 제공함으로써 도파관을 구성할 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 도파관이 실장 기판에 제공된 미러 부 및 내부 도파관과, 실장 기판의 단부면에 결합된 외부 도파관에 의해 구성되는 경우, 상술한 구성과 비교해서 디바이스의 높이를 더 줄일 수 있다.

광전 변환기에서, 실장 기판은 바람직하게는 실리콘 기판이다.

실장 기판이 이러한 방식으로 실리콘 기판인 경우, 미러 부 및 내부 도파관은 쉽게 형성할 수 있다.

광전 변환기에서, 전기 커넥터에는 실장 기판이 고정될 수 있는 리세스부가 제공되고, 리세스부의 바닥면은 실장 기판의 한 면이나 다른 한 면에 결합되는 것이 바람직하다.

상술한 구성에 따라, 실장 기판이 고정될 수 있는 리세스부가 전기 커넥터에 제공되며, 이로 인해 디바이스의 높이를 더 줄일 수 있다.

광전 변환기에서, 전극 패턴을 변경시키기 위한 배선 기판을 실장 기판과 전기 커넥터 사이에 삽입하는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로 전극 패턴을 변경시키기 위한 배선 기판을 사용함으로써, 실장 기판의 배선 패턴의 융통성을 개선할 수 있다.

광전 변환기에서, 배선 기판이, 도파관이 연장하는 방향으로 연장하는, 자유롭게 휠 수 있는 플렉시블 기판이며, 다른 광전 변환기로/로부터 전력을 송/수신하기 위한 전기 회로를 배선 기판에서 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 배선 기판을 사용하여 다른 광전 변환기와의 전기 배선을 실행할 수 있다. 또한, 배선 기판은 플렉시블 기판이며, 이로 인해, 배선 기판을 도파관과 함께 휠 수 있다.

광전 변환기에서, 다른 광전 변환기로/로부터 전력을 송/수신하기 위한 전도 성 라인을 도파관에 대해 제공하며, 전도성 라인을 전기 커넥터에 직접 연결하는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로 도파관에 대해 전도성 라인을 제공함으로써, 다른 광전 변환기와의 전기 배선은, 도파관을 사용하여 실행될 수 있다. 또한, 전도성 라인은 전기 커넥터에 직접 연결되며, 이로 인해, 전기 신호용 전기 연결과 전력의 송신이나 수신용 전기 연결을 단일 전기 커넥터에 의해 실현할 수 있다.

광전 변환기에서, 서로 다른 파장의 광빔을 방출하는 복수의 발광 소자가 광학 소자로서 실장 기판상에서 실장되고, 도파관이 각 발광 소자에 광학적으로 결합된 복수의 입사부와, 입사부에 연결된 하나의 방출부를 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 서로 다른 파장을 갖는 복수의 광빔은 중첩된 상태로 도파관에 의해 전파되도록 적응되어, 단일 디바이스에 의해 전송될 수 있는 데이터 량을 상당히 증가시킬 수 있게 된다.

광전 변환기에서, 발광 소자를 실장 기판상에서 광학 소자로서 실장하고, 도파관이 발광 소자에 광학적으로 결합된 입사부와 입사부에 연결된 복수의 방출부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 발광 소자에 의해 방출된 광빔은 도파관에 의해 분배되고 전파되도록 적응되며, 이것은 일-대-다 데이터 통신을 가능케 한다.

광전 변환기에서, 광학 소자에 의해 생성된 열을 방산시키기 위한 방열 수단을 실장 기판상에 제공하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 광학 소자에 의해 생성된 열은 방열 수단에 의해 방산되고, 이로 인해, 광학 소자에 의해 생성된 열의 영향을 억제할 수 있다.

광전 변환기에서, IC 회로가 형성되어 있고, 실장 기판상에 실장되는 IC 기판을 더 제공하고, 배선 기판이 실장 기판과 전기 커넥터 사이에 삽입되며, 상대적으로 높은 열 전도도를 갖는 방열 구성요소를, 실장 기판상에 실장된 광학 소자 및 IC 기판 중 적어도 하나와 배선 기판 둘 모두와 접촉하도록, 배선 기판과 실장 기판 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 광학 소자나 IC 기판에 의해 생성된 열은, 방열 구성요소를 통해 배선 기판에 전도되어 방산되도록 적응되며, 이로 인해 배선 기판을 합리적으로 사용하여 광학 소자나 IC 기판에 의해 생성된 열을 방산시킬 수 있다.

광전 변환기에서, 광학 소자로서의 발광 소자와, 발광 소자에 의해 방출된 광의 일부를 수신함으로써 모니터 신호로서 발광 소자의 출력을 출력하는, 모니터링용 수광 소자를 실장 기판상에 실장하는 것과, IC 회로가, 모니터링용 수광 소자로부터 출력된 모니터 신호를 기초로 해서, 발광 소자의 출력을 일정하게 하기 위해 발광 소자에 송신된 전기 신호를 조정하도록 적응된 제어 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 발광 소자의 출력은, 온도와 같은 환경에 영향을 받지 않고도 일정하게 될 수 있다.

광전 변환기에서, 광학 소자를 솔더 볼에 의해 실장 기판상에 실장하는 것과, 솔더 볼이 고정될 수 있는 리세스를 솔더 볼이 배치된 위치에서 실장 기판상에 제공하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 솔더 볼은 실장 기판의 한 면상에 제공된 리세스에 의해 매우 정밀하게 위치할 수 있으며, 이로 인해, 광학 소자의 위치지정 정밀도를 개선할 수 있고, 광학 소자의 실장 위치 이탈에 의해 초래된, 광학 소자와 도파관 사이의 광학적 결합 손실을 줄일 수 있다.

광학 변환기에서, 광학 소자가 드롭되는 리세스부를 실장 기판에 제공하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따라, 광학 소자가 드롭되는 양에 따라 디바이스의 높이를 줄일 수 있다.

광전 변환기에서, 광전 변환기로/로부터 전력을 송/수신하기 위한 전도성 라인을 제공하고 배선 기판에 직접 연결하는 것이 바람직하다.

즉, 다른 광전 변환기로/로부터 전력을 송/수신하기 위한 전도성 라인이 도파관에 제공되는 경우에, 전도성 라인을 실장 기판에 직접 연결할 수 도 있다. 그러나 상술한 구성에서처럼, 전도성 라인이 배선 기판에 직접 연결되도록 적응되는 경우, 전도성 라인이 실장 기판에 직접 연결되는 경우보다, 실장 기판상에 형성될 배선 패턴을 줄일 수 있다.

본 발명에 따라, 낮은 높이의 광전 변환기를 달성할 수 있다.

Claims

실장 기판과, IC 회로와, 이 IC 회로로부터 출력된 전기 신호를 광학 신호로 변환하여 발광하는 기능 또는 수신한 광학 신호를 전기 신호로 변환하여 상기 IC 회로에 출력하는 기능을 갖는 광학 소자와, 이 광학 소자와 외부 광학 디바이스 사이를 광학적으로 결합하는 도파관을 포함하며, 상기 광학 소자는 그 발광면 또는 수광면이 상기 실장 기판을 향한 자세로 당해 실장 기판의 한 면에 유지되어 있음과 함께, 상기 도파관은 상기 실장 기판의 한 면을 따라 당해 실장 기판에 설치되며,

상기 실장 기판은, 상기 실장 기판의 한 면을 움푹 들어가게 하여 형성된 도파관 형성용 홈과, 상기 도파관 형성용 홈의 일단에 위치하는 미러 부가 형성된 실리콘 기판이고,

상기 도파관은, 상기 미러 부와, 상기 미러 부로부터 연장함과 함께 상기 실장 기판의 한 면을 따라 상기 도파관 형성용 홈 내에 설치된 내부 도파관을 포함하며,

상기 내부 도파관은, 상기 도파관 형성용 홈 내에 충진된 코어재로 형성되고,

상기 광학 소자는, 상기 내부 도파관을 사이에 두고 상기 미러 부와 반대측에 위치함과 함께, 상기 미러 부는, 상기 광학 소자가 발광하는 광의 광로를 변환하여 상기 코어재에 광을 입사시키거나, 또는, 상기 내부 도파관을 전파(傳播)하는 광의 광로를 변환하여 상기 광학 소자에 수광시키며,

상기 실장 기판의 한 면이나 다른 한 면상에 제공되고, 외부 커넥터와 착탈가능한 전기 커넥터를 더 포함하고,

상기 실장 기판의 한 면이나 다른 한 면과 전기 커넥터의 사이에는, 전극 패턴을 변경시키는 배선 기판이 삽입되는 것을 특징으로 하는 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 상기 전기 커넥터는, 상기 IC 회로를 외부 커넥터에 전기적으로 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 미러 부는, 상기 광학 신호의 광 경로를 90°만큼 변환하고, 상기 내부 도파관은, 상기 미러 부로부터 상기 실장 기판의 단부면으로 연장하도록 설치되며, 상기 도파관은, 상기 실장 기판의 단부면에 결합되고, 상기 내부 도파관과 상기 외부 광학 디바이스 사이를 광학적으로 결합하는 외부 도파관을 더 갖는, 광전 변환기.
청구항 2에 있어서, 상기 실장 기판이 고정될 수 있는 리세스부(recessed portion)가 상기 전기 커넥터에 제공되고, 상기 리세스부의 바닥면은 상기 실장 기판의 한 면이나 다른 한 면에 결합되는, 광전 변환기.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 배선 기판은, 상기 도파관이 연장하는 방향으로 연장하는 자유롭게 휠 수 있는 플렉시블 기판이고, 다른 광전 변환기로 전력을 송신하거나, 다른 광전 변환기로부터 전력을 수신하기 위한 전기 회로가 상기 배선 기판에 형성되는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 다른 광전 변환기로 전력을 송신하거나, 다른 광전 변환기로부터 전력을 수신하기 위한 전도성 라인이 상기 도파관에 대해 제공되고, 상기 전도성 라인은 상기 전기 커넥터에 직접 연결되는, 광전 변환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 서로 다른 파장을 갖는 광빔을 방출하는 복수의 발광 소자가 상기 광학 소자로서 실장되고, 상기 도파관은 각 발광 소자에 광학적으로 결합되는 복수의 입사부와, 상기 입사부에 연결된 방출부를 포함하는, 광전 변환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 발광 소자가 상기 실장 기판상에 상기 광학 소자로서 실장되고, 상기 도파관은 상기 발광 소자에 광학적으로 결합된 입사부와, 상기 입사부에 연결된 복수의 방출부를 포함하는, 광전 변환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 광학 소자에 의해 생성된 열을 방산하는 방열 수단이 상기 실장 기판상에 제공되는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 상기 IC 회로가 그 내부에 형성되어있고, 상기 실장 기판상에 실장되는 IC 기판을 더 포함하고,

상기 배선 기판은 상기 실장 기판과 상기 전기 커넥터 사이에 삽입되고, 구리를 포함하는 방열 구성요소가, 상기 실장 기판상에 실장된 상기 광학 소자 및 상기 IC 기판 중 적어도 하나와 상기 배선 기판 둘에 접촉하도록 상기 배선 기판과 상기 실장 기판 사이에 배치되는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 상기 광학 소자로서의 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의해 방출된 광의 일부를 수신함으로써 모니터 신호로서 상기 발광 소자의 출력을 출력하는 모니터링용 수광 소자가 상기 실장 기판상에 실장되고, 상기 IC 회로는, 상기 모니터링용 수광 소자로부터 출력된 모니터 신호를 기초로 해서, 상기 발광 소자의 출력을 일정하게 하기 위해 상기 발광 소자로 송신될 전기 신호를 조정하는 제어 회로를 포함하는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 상기 광학 소자는 솔더 볼(solder ball)에 의해 상기 실장 기판상에 실장되고, 상기 솔더 볼이 고정되는 리세스가, 상기 솔더 볼이 배치된 상기 실장 기판상의 위치에 제공되는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 상기 광학 소자가 드롭될(dropped) 리세스부가 상기 실장 기판에 제공되는, 광전 변환기.
청구항 1에 있어서, 다른 광전 변환기로 전력을 송신하거나, 다른 광전 변환기로부터 전력을 수신하기 위한 전도성 라인이 상기 도파관에 제공되어, 상기 배선 기판에 직접 연결되는, 광전 변환기.
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