KR101171051B1 - 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 ｐｃｂ 모듈을 구비한 인쇄회로기판 - Google Patents

고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 ｐｃｂ 모듈을 구비한 인쇄회로기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인 보드를 이루는 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 장착되어 고속칩들간의 고속 데이터 전송을 이루는 광 PCB 모듈로서, 복수의 광 채널을 형성하는 광도파로가 내장된 바(bar) 형태의 기판으로 형성되며, 양 단부측 표면 각각에는 상기 광도파로의 단부가 노출되고 정렬홈이 구비되며, 광 PCB 모듈 외부와의 전기적 접속을 위한 복수의 배선 라인을 포함하는 배선 패턴이 형성된 유닛 장착부가 구비된 광 PCB; 및 상기 광도파로를 통해 광송수신을 가능하게 하는 광송신 소자 또는 광수신 소자와, 상기 광송신 소자 또는 상기 광수신 소자를 구동하는 구동 IC가 장착되는 칩 안착부와, 상기 정렬홈과의 정렬의 기준이 되는 정렬홀 및 상기 칩 안착부에 장착된 칩들과 전기적으로 연결되며 상기 광 PCB의 배선 라인과 전기적으로 연결되는 도전라인을 포함하며, 상기 광송신 소자 또는 광수신 소자가 상기 광도파로와 대면할 수 있도록 뒤집혀 상기 유닛 장착부에 장착되는 IC 패키징 유닛을 포함하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈을 제공한다.

Description

고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 ＰＣＢ 모듈을 구비한 인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING SUBBORRD TYPE OPTICAL PRINTED CIRCUIT BOARD MODULE FOR HIGH SPEED DATA TRANSMISSION BETWEEN HIGH SPEED CHIPS}
본 발명은 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속칩들(high speed chips) 간의 고속 데이터 전송을 위하여 고속칩들이 장착된 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 장착되어 고속칩들간의 광송수신을 가능하게 하는, 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판에 관한 것이다.
정보 가전 기기나 컴퓨터에서의 데이터 전송 요구량 증가와, 온실 가스 배출 감소를 위한 저전력 시스템 개발 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 기능을 가진 소자들을 하나의 소자에 집적하는 소형화, 경량화 기술이 절실히 요구되고 있다. 소형화 및 경량화를 위해서는 칩간, 보드간의 고속 대용량 데이터 처리가 필요한 데, 이러한 고속 대용량 데이터 처리를 위하여 근래에는 전기 신호를 대신하여 광을 이용하는 광 연결 기술이 광범위하게 응용되고 있다.
근래에는 광섬유 또는 폴리머 광도파로를 PCB 내에 적층한 광 PCB를 제작하여 광 PCB 장착된 고속칩들 간에 광도파로를 이용한 광송수신이 이루어지도록 하는 기술이 사용되고 있다. 그러나 광 PCB는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광도파로를 구비할 뿐만 아니라 표면에 실장되는 다수의 소자들을 위한 회로패턴 등이 모두 구비된 형태이므로, 몇몇 고속칩 만을 위하여 PCB 전체를 광 PCB로 제작하는 것은 단점이 된다. 시스템 내에서 모든 소자, 부품이 광을 이용하여 연결되지 않고 오직 고속칩간에만 광연결이 이루어지므로, 몇몇 고속칩만을 위하여 PCB 전체를 광 PCB를 이용하여 제작하는 것은 공정상의 어려움 및 비용 상승의 원인이 된다. 따라서 현재의 PCB를 이용하면서도 장착되는 고속칩들간에는 고속 데이터 전송이 이루어질 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 메인 보드인 인쇄회로기판에, 서브 보드 형태로 장착되어 고속 데이터 전송을 필요로 하는 고속칩들 간에 광전송이 이루어질 수 있도록 하는 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 메인 보드인 인쇄회로기판에 부착되므로 광연결시 주변 부품과의 간섭 문제를 해소할 수 있는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 데이터 처리량의 증대가 요구되는 경우에 메인 보드의 교체 없이 광 PCB 모듈의 교체만으로 용이하게 광채널 및 대역폭을 증대시킬 수 있는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 메인 보드를 이루는 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 장착되어 고속칩들간의 고속 데이터 전송을 이루는 광 PCB 모듈로서, 복수의 광 채널을 형성하는 광도파로가 내장된 바(bar) 형태의 기판으로 형성되며, 양 단부측 표면 각각에는 상기 광도파로의 단부가 노출되고 정렬홈이 구비되며, 광 PCB 모듈 외부와의 전기적 접속을 위한 복수의 배선 라인을 포함하는 배선 패턴이 형성된 유닛 장착부가 구비된 광 PCB; 및 상기 광도파로를 통해 광송수신을 가능하게 하는 광송신 소자 또는 광수신 소자와, 상기 광송신 소자 또는 상기 광수신 소자를 구동하는 구동 IC가 장착되는 칩 안착부와, 상기 정렬홈과의 정렬의 기준이 되는 정렬홀 및 상기 칩 안착부에 장착된 칩들과 전기적으로 연결되며 상기 광 PCB의 배선 라인과 전기적으로 연결되는 도전라인을 포함하며, 상기 광송신 소자 또는 광수신 소자가 상기 광도파로와 대면할 수 있도록 뒤집혀 상기 유닛 장착부에 장착되는 IC 패키징 유닛을 포함하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 광 PCB의 상기 배선 라인은 상기 광 PCB의 측면에서 접속부를 형성하되, 상기 접속부는 광 PCB의 측면에 높이 방향으로 형성된 접속홈으로 이루어질 수 있다. 또한, 광 PCB는 하면으로 돌출된 다수의 접속핀 형태의 접속부를 구비하고 상기 광 PCB의 상기 배선 라인은 상기 접속핀과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 IC 패키징 유닛은 측단에서 상방으로 돌출된 테두리를 포함하고, 상기 테두리에는 상기 도전 라인과 전기적으로 연결된 접속홈 또는 접속핀 형태의 접속부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 상기 광 PCB는, 상기 광도파로와 상기 광도파로의 양단을 지지하는 페롤이 일체로 결합된 상태로 에폭시 또는 고분자 폴리머 내에 고정되어 형성된 광도파로 매트릭스와, 상기 광도파로 매트릭스를 개재하여 적층되는 PCB 블록을 포함하여 가압 성형을 통해 일체로 성형된다.
본 발명에 의하면, 광도파로와 광도파로의 양단을 지지하는 페롤을 에폭시 수지 등과 같은 고분자 폴리머 내에 고정한 광도파로 매트릭스를 제공하고, 상기 광도파로 매트릭스를 PCB 블럭들 사이에 적층 가압 성형함으로써 형성된 광 PCB를 포함하므로, 광 PCB의 제작이 용이하고 광 경로를 꺾는 것이 용이하여 광 손실을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명은 메인 보드인 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 광 PCB 모듈이 장착되므로, 종래의 인쇄회로기판에서도 광연결을 필요로 하는 고속칩 간의 광 연결을 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 광 PCB 모듈이 메인 보드인 인쇄회로기판에서 분리가능하므로, 인쇄회로기판 상에 직접 광 연결을 형성할 때 발생하는 주변 소자, 주변 소자의 전기적 연결과의 간섭 문제를 해소할 수 있다.
또한 본 발명은 데이터 처리량의 증대가 요구되는 경우 용이하게 광채널의 수를 증대시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 분해 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 광 PCB을 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 IC 패키징 유닛을 도시한 도면이다.
도 4 눈 본 발명에 따른 광 PCB 모듈에서 광 PCB의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 광 PCB 모듈에서 광 PCB에 내장되는 광도파로 매트릭스를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 광도파로 매트릭스에서 광도파로와 결합되는 페롤을 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 광도파로 매트릭스의 제조 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명에 따른 광 PCB의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 9 은 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 작용을 설명하기 위한 도면으로, 메인 보드를 이루는 인쇄회로기판 상에 광 PCB 모듈이 서브 보드 형태로 장착된 형태를 도시한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈의 분해 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 광 PCB를 도시한 도면이고, 도 3 은 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 IC 패키징 유닛(200)을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈은, 메인 보드인 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 장착되는 것으로, 광도파로가 내장된 광 PCB(100) 및 상기 광 PCB(100)의 광도파도를 통한 광전송이 가능하도록 칩들이 패키징된 IC 패키징 유닛(200)을 포함한다.
IC 패키징 유닛(200)에는 광수신 소자로 사용되는 PD, 광송신 소자로 사용되는 VCSEL 및 이들 소자를 구동하기 위한 드라이버 IC(transmitter IC or receiver IC 등)가 장착되어, 광도파로(12)를 통한 광송수신이 가능하도록 장착된다. IC 패키징 유닛(200)은 PD, VCSEL 과 같은 광송수신 소자가 광도파로(12)와 정렬될 수 있도록 광송수신 소자와 광도파로가 서로 대면하도록 장착되므로 도 1 에서 보이는 바와 같이 IC 패키징 유닛(200)은 그 하부면이 상방으로 향하는 상태로 광 PCB(100)에 장착된다.
본 발명에 따르면, 광 PCB(100)는 메인 보드가 되는 인쇄회로기판에 서브 보드 형태로 장착되도록 바(bar) 형태의 기판으로 제작되어, 메인 보드에 장착되는 고속칩들 간의 데이터 전송이 광도파로(12)를 통해 이루어지도록 한다.
광 PCB(100)의 내부에 광도파로(12)가 연장되는 데, 양단 표면에는 IC 패키징 유닛이 장착되는 유닛 장착부(150)가 형성되고, 유닛 장착부(150)에는 광도파로(12)의 단부가 노출되어 있다. 광도파로(12)는 양단이 페롤(14)에 고정되어 광 PCB(100)에 내에 심어지는 데(embedded), 광도파로(12)의 양 단부측에 결합되어 광도파로(12)를 고정하는 페롤(14)의 표면이 광 PCB(100) 표면과 일치한다.
본 발명에 따르면 광도파로(12)는 광섬유 또는 광 폴리머로 이루어지는 데, 요구되는 광 채널 수에 맞는 광섬유 또는 광폴리머를 구비한다. 도시된 실시예는 8채널의 광도파로(12)를 구비한 실시예를 도시하고 있다. 광도파로(12)는 양 단부가 광 PCB(100)의 표면으로 노출되도록, 광 PCB(100) 내부에서 양단 부근이 벤딩되어 광 PCB(100)의 표면을 향해 연장된다.
광 PCB(100)는 광도파로(12)를 내장된 광도파로 매트릭스(10)를 통상의 PCB를 이루는 수지층으로 된 PCB 블록 사이에 적층 가압하여 제조되는 데, 광도파로 매트릭스(10)를 제조할 때 광도파로(12)의 양단에 고정된 페롤(14)을, 페롤(14)의 표면이 상방을 향하도록 배치한 후 수지를 이용하여 고정함으로써, 광도파로(12)의 양 단부가 광 PCB(100)의 표면으로 노출되게 한다. 광도파로 매트릭스(100 및 광 PCB(100)의 제작 방법은 도 7 및 도 8 을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
본 발명에 의하면 광도파로(12)의 양 단부가 광 PCB(100)의 표면에 노출되어 있으므로, 광도파로는 추가되는 구조물 없이 하나의 광경로를 형성할 수 있다. 따라서 광경로가 꺾이는 부분에서 반사 구조물을 형성하는 것과 같은 종래의 구조와 대비할 때 구조를 단순화하는 것이 가능하다.
광 PCB(100)의 유닛 장착부(150) 내에 위치한 페롤(14)의 표면에는 정렬홈(16)이 형성되어 있다. 정렬홈(16)은 광도파로(12)의 단부들 양측으로 배치되어 있는 데, IC 패키징 유닛(200)의 정렬홀(240)에 대응된다. 따라서 정렬핀(미도시) 등을 이용하여 IC 패키징 유닛(200)의 정렬홀(240)과 페롤(14)의 정렬홈(16)을 일치시키는 것에 의하여, IC 패키징 유닛(200)에 장착된 VDSEL, PD 등과 광도파로(12) 간의 광정렬이 이루어질 수 있도록 한다.
광 PCB(100)의 양단 표면에 형성된 유닛 장착부(150)에는 배선 패턴(110)이 형성된다. 배선 패턴(110)은 유닛 장착부(150)에 장착된 IC 패키징 유닛(200) 상의 칩들과 광 PCB 모듈이 장착된 메인 보드인 인쇄회로기판 상에 위치하는 칩들을 전기적으로 연결하기 위해 형성된다. 배선 패턴(110)은 통상의 인쇄회로기판의 회로 패턴 형성 방식 등을 사용하여 형성될 수 있다.
배선 패턴(110)은 복수의 배선 라인(112)을 포함하는 데 각 배선 라인(112)의 일측 단부는 접속노드(114)로 형성된다. 각 접속노드(114)는 유닛 장착부(150)에 장착되는 IC 패키징 유닛(200)에 형성된 접속부(224)와 전기적으로 연결된다. 각 배선 라인(112)의 접속 노드(114)는 사각형 형상으로 배치되어, 그 내부 공간에 IC 패키징 유닛(200)이 장착된다. 접속노드(114)는 IC 패키징 유닛(200)과 전기적 연결점을 이루며, 사방으로 형성되어 필요에 따라 다양한 방향으로 전기적 연결이 이루어질 수 있도록 한다.
접속 노드(114)는 IC 패키징 유닛(200)의 접속부(224) 형태에 따라 점 형태로 형성되거나, 핀, 홈 형태로 다양하게 형성될 수 있다.
배선 라인(112)은 광 PCB(100)의 측면을 향하여 연장되고 광 PCB(100)의 측면은 배선라인(112)과 연결된 접속부가 형성된다. 도 1 및 도 2 를 참조하면, 접속부는 광 PCB(100)의 측면에 높이 방향으로 홈 형태로 형성된 접속홈(116)이다. 접속부를 통해 광 PCB 모듈이 장착되는 메인 보드인 인쇄회로기판 상의 배선 패턴 또는 고속칩들과 전기적으로 연결된다.
접속부는 접속홈 형태에 제한되지 않으며, 본 발명에 따른 광 PCB 모듈의 다른 예를 도시한 도 4 에서 보이는 바와 같이 접속핀(118)형태로 형성될 수 있다. 접속부가 접속홈(116) 형태로 형성되는 경우 도전핀 등을 매개로 메인 보드 상에 형성된 배선 패턴과 연결될 수 있으며, 접속핀(118) 형태로 형성되는 경우 메인 보드 상에 형성된 노드에 본딩 또는 삽입 고정 방식에 의해 메인 보드 상의 배선 패턴과 연결될 수 있다.
도 5 내지 도 8 은 본 발명에 따른 광 PCB 모듈에서 광 PCB의 내부 구조 및 그 제작방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 광 PCB 모듈에서 광 PCB(100)에 내부에 적층된 광도파로 매트릭스(10)를 도시한 도면이고, 도 6 는 도 5 에 도시된 광도파로 매트릭스(10)에서 광도파로(12)와 단부에 고정되는 페롤(14)을 도시한 도면이며, 도 7 및 도 8 은 각각 광도파로 매트릭스(10) 및 광 PCB(100) 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 5 를 참조하면, 광도파로 매트릭스(10)는 양단에 페롤(14)이 고정된 상태의 광도파로(12)가 고분자 폴리머에 고정되어 하나의 블록 형태로 형성된다. 광도파로(12)를 이루는 광섬유 또는 광 폴리머의 양단에 페롤(14)을 고정한 상태로 폴리디메칠 실록산(PDMS, polydimethyl siloxanes) 또는 에폭시 수지가 광도파로(12) 및 페롤(14)을 둘러싸고 긴 직육면체 형상의 바(bar) 형태로 제조된다. 광도파로(12)의 단부들은 페롤(14)을 표면으로 노출된다. 광도파로 매트릭스(10)는 적어도 하나의, 바람직하게는 다수 채널의 광도파로(12)를 포함한다. 광도파로(12)는 광전송 채널을 이룬다. 따라서 광섬유는 하나 또는 다발로 구성될 수 있다.
페롤(14)은 광도파로(12)의 양단에 일체로 결합된 상태로 광도파로 매트릭스(10) 내에 포함된다. 광도파로 매트릭스(10)에서 광도파로(12)의 양측 단부는 페롤(14)에 의해 지지된 상태로 외부로 노출된다. 페롤(14)은 광도파로 매트릭스(10)의 제조시 광도파로의 양단을 지지하여 광도파로 일정하게 배열될 수 있도록 하는 지지구로서 기능한다.
페롤(14)을 도시한 도 6 을 참조하면, 페롤(14)에는 광도파로(12)가 되는 광섬유가 끼워져 고정되는 삽입홈(15)이 형성되어 있으며, 상기 삽입홈(15)을 통해 광섬유가 삽입된 상태로 고정된다. 삽입홈(15)은 광도파로(12)를 이루는 광섬유의 개수에 대응된다. 삽입홈(15)의 외측으로는 정렬홈(16)이 형성된다. 정렬홈(16)은 IC 패키징 유닛(200)의 정렬홀(240)에 일치하며, 광정렬을 이루는 기준이 된다.
도 7 은 는 광도파로 매트릭스(10)의 제조 방법의 일 예를 도시하고 있는 데, 성형틀(17) 내에 도 7 에 도시된 상태로 페롤(14) 및 광도파로(12)를 위치시킨 상태로 성형틀(17) 내부로 폴리디메칠 실록산(PDMS, polydimethyl siloxanes) 또는 에폭시 수지와 같은 고분자 폴리머를 주입하여 경화시키고 연마 등을 통해 돌출된 부분 등을 제거함으로써, 고분자 폴리머(13)에 의해 광도파로(12) 및 페롤(14)이 고정된 광도파로 매트릭스(10)를 제조할 수 있다. 고분자 폴리머(13)는 일반적인 PCB 소재와의 융합성이 있는 소재로 선택된다.
본 발명에 의하면 페롤(14)이 광도파로(12)와 일체로 결합된 상태로 고분자 폴리머(13)에 내에 고정되므로 충격 등이 가하여지는 경우에도 광도파로(12)와 페롤(14)의 연결 및 정렬이 흩뜨려지지 않으며, 분리 및 파단되는 경우를 방지할 수 있다.
도 8은 광도파로 매트릭스(10)로부터 광 PCB(100)를 제조하는 공정을 도시한 도면이다. 도 8의 (a) 와 같이 광도파로 매트릭스(10)를 PCB 소재로 이루어진 PCB 블록(20a, 20b, 20c)들 사이에 적층한 후, 가압 성형하여 도 7 의 (b)와 같이 일체로 성형된 광 PCB을 제조한다.
광도파로 모듈(10)의 상부 표면으로 제1 PCB 블록(20a)이 적층되고, 광도파로 모듈(10)의 측면으로 제2 PCB 블록(20b)들이 적층되고, 하부로 제 3 PCB 블록(20c)이 적층되어 가압 성형된다. 후 공정으로 연마 공정 등이 추가되어, 바 형태의 광 PCB(100)가 제조된다.
제조된 광 PCB(100)의 양단 표면에 형성되는 유닛 장착부(150)에는 통상의 PCB 회로 패턴 형성 작업과 동일한 방식으로 배선 패턴(110)이 형성된다.
다시 도 3 을 참조하면, 도 3 에는 유닛 장칙부(150)에 장착되는 IC 패키징 유닛(200)이 도시되어 있다. IC 패키징 유닛(200)은 칩이 상부에 배치되는 칩 안착부(210)와 페롤(14)의 정렬홈(16)에 대응되는 정렬홀(240)을 구비한다.
칩 안착부(210)에는 광송신 모듈 또는 광수신 모듈이 안착된다. 구체적으로 칩 안착부(210)에는 정렬홀(240)을 기준으로 VCSEL 또는 PD 어레이(array)를 정렬하여 정렬홀(240)을 페롤(14) 정렬홈(16)과 일치시킬 때 VCSEL 또는 PD와 광도파로(12) 간의 광정렬이 이루어질 수 있도록 한다. 칩 안착부(210)에는 송신 IC(transmitter IC), 수신 IC(receiver IC)와 같은 구동 IC가 안착되며, VCSEL, PD와 와이어 본딩(wire bonding)이 이루어진다. 따라서 양측 칩 안착부(210)의 상부에 배치된 칩 사이에는 광도파로(12)를 매개로 데이터 전송이 이루어질 수 있다.
IC 패키징 유닛(200)에는 복수의 도전라인(220)이 형성된다. 도전 라인(220) 각각은 칩 안착부(210)의 주변에 형성된 접속 노드(222)를 포함한다. 접속노드(222)는 칩 안착부(210)를 둘러싼 형태로 배치된다. 접속노드(222)는 칩 안착부(210) 상에 배치된 구동 IC와 와이어 본딩된다. 도전 라인(220)은 IC 패키징 유닛(200)의 외측으로 연장된다.
IC 패키징 유닛(200)은 사방면 측단에는 돌출된 테두리(225)를 포함한다. 테두리(225)는 IC 패키징 유닛(200)의 표면과 높이차를 형성하여, VCSEL, PD 가 광도파로(12)와 마주보도록 IC 패키징 유닛(200)이 뒤집혀 장착될 때, 칩 안착부(210)에 장착된 칩들이 광 PCB(100)의 표면과 간섭되는 것을 방지한다. 테두리(225)의 외측면에는 접속부(224)가 형성된다. 접속부(224)는 도전 라인(220)과 연결되어 있다. 접속부(224)는 접속홈 형태로 형성되는 것이 가능하며, 상기 접속부(224)는 광 PCB(100) 표면의 접속 노드(114)와 전기적으로 연결된다. 접속부(224)는 접속핀 형태로 형성되어 홈 형태의 접속 노드(114)에 고정될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 칩 안착부(210)에 장착된 칩은 도전 라인(220) 및 이에 연결된 광 PCB 상의 배선 라인(110)을 경유하여 광 PCB 모듈이 장착된 메인 보드인 인쇄회로기판 상의 배선 패턴과 전기적으로 연결된다.
접속 노드(222)를 포함하여 형성된 도전 라인(220)은 광도파로(12)에 형성된 광채널에 대응되는 것으로 광채널을 통해 송수신되는 광신호가 광송수신 모듈을 매개로 인쇄회로기판 상에 장착된 고속칩 등과 신호 교환이 가능하다. 칩 안착부(210)에 배치되는 칩은 필요에 따라 접속노드(222)의 일부 또는 전부와 전기적으로 연결될 수 있다.
IC 패키징 유닛(200)의 정렬홀(240)은 IC 패키징 유닛(200)이 유닛 장착부(150) 상에서 페롤(14)과 정렬되는 기준이 됨과 동시에 IC 패키징 유닛(200) 상에 장착되는 칩을 위한 정렬 기준이 된다. IC 패키징 유닛의 정렬홀(240) 및 페롤(14)의 정렬홈(16)을 관통하여 체결되는 정렬핀에 의하여 IC 패키징 유닛(200) 및 IC 칩이 광정렬이 자연스럽게 이루어지면서 장착될 수 있다.
도 9 를 참조하여 본 발명에 따른 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 광 PCB 모듈의 작용을 설명한다.
도 9 를 참조하면 본 발명에 따른 광 PCB 모듈은 서브 보드 형태로서 메인 보드인 인쇄회로기판(1)에 장착된다. 광 PCB 모듈은 인쇄회로기판에서 광전송을 필요로 하는 고속 칩 간의 광연결을 위해 사용된다.
즉 인쇄회로기판(1)에 장착되는 다양한 소자, 칩 들 중에 고속 데이터 전송을 필요로 하는 칩을 위해 서브 보드 형태로 장착되는 것이다. 광 PCB 모듈이 서브 보드 형태로 장착되기 때문에 인쇄회로기판(2) 상의 장착되는 다른 소자, 칩 들과의 간섭 문제를 고려함이 없이 광 연결을 필요로 하는 칩 간의 광연결이 가능하다. 광 연결에 사용되는 칩은 IC 패키징 유닛(200) 상에 장착되어 있다.
데이터 처리량의 증대가 요구되는 경우 광도파로 채널 중 사용되는 채널의 수를 증가시키고 이에 대응하여 칩과 전기적으로 연결되는 도전 라인 및 배선 라인이 증가한다. 즉 형성된 광도파로 채널, 도전 라인 및 배선 라인 중에서 사용되지 않은 여분의 채널, 도전 라인 및 배전 라인을 추가적으로 연결함으로써 데이터 처리량의 증대에 손쉽게 대처할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 의한 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자들에 의해 다양하게 변형될 수 있는 첨부된 청구범위의 범위 내에서의 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 속하는 것이 명확하다.
10: 광도파로 매트릭스 12: 광도파로
14: 페롤 16: 정렬홈
100: 광 PCB 110: 배선 패턴
112: 배선라인 114: 접속노드
116: 접속홈 118: 접속핀
150: 유닛 장착부 200: IC 패키징 유닛
210: 칩 안착부 220: 도전 라인
222: 접속노드 224: 접속부
225: 테두리 240: 정렬홀

Claims (5)

  1. 메인 보드를 이루는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판에 고속 칩들간의 고속 데이터 전송을 위해 장착되고 서브 보드를 이루는 광 PCB 모듈;을 포함하며,
    상기 광 PCB 모듈은,
    복수의 광 채널을 형성하는 광도파로가 내장되고 상기 인쇄회로기판에 장착되는 바(bar) 형태의 기판으로 형성되며, 양 단부측 표면 각각에는 상기 광도파로의 단부가 노출되고 정렬홈이 구비되며, 광 PCB 모듈 외부인 상기 인쇄회로기판 상의 부분들과의 전기적 접속을 위한 복수의 배선 라인을 포함하는 배선 패턴이 형성된 유닛 장착부가 구비된 광 PCB; 및
    상기 광도파로를 통해 광송수신을 가능하게 하는 광송신 소자 또는 광수신 소자와, 상기 광송신 소자 또는 상기 광수신 소자를 구동하는 구동 IC가 장착되는 칩 안착부와, 상기 정렬홈과의 정렬의 기준이 되는 정렬홀 및 상기 칩 안착부에 장착된 칩들과 전기적으로 연결되며 상기 광 PCB의 배선 라인과 전기적으로 연결되는 도전라인을 포함하며, 상기 광송신 소자 또는 광수신 소자가 상기 광도파로와 대면할 수 있도록 뒤집혀 상기 유닛 장착부에 장착되는 IC 패키징 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 PCB의 상기 배선 라인은 상기 광 PCB의 측면에서 접속부를 형성하되, 상기 접속부는 광 PCB의 측면에 높이 방향으로 형성된 접속홈인 것을 특징으로 하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 PCB는 하면으로 접속부를 이루는 돌출된 다수의 접속핀을 구비하고, 상기 광 PCB의 상기 배선 라인은 상기 접속핀과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 IC 패키징 유닛은 측단에서 상방으로 돌출된 테두리를 포함하고, 상기 테두리에는 상기 도전 라인과 전기적으로 연결된 접속홈 또는 접속핀 형태의 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 PCB은, 상기 광도파로와 상기 광도파로의 양단을 지지하는 페롤이 일체로 결합된 상태로 에폭시 또는 고분자 폴리머 내에 고정되어 형성된 광도파로 매트릭스과,
    상기 광도파로 매트릭스를 개재하여 적층되는 PCB 블록을 포함하여 가압 성형을 통해 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 고속칩들간의 고속 테이터 전송을 위한 서브 보드인 광 PCB 모듈을 구비한 인쇄회로기판.
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