KR101212401B1 - 광학 모듈 - Google Patents

Abstract

광학 모듈은, 이미터-측 탑재 기판(1), 수신기-측 탑재 기판(3) 및 외부 도파관 기판(2)을 포함한다. 탑재 기판(1)에는 코어(17)를 가진 도파관(16)과 한 쌍의 고정 리세스(13a, 13b)가 제공된다. 외부 도파관 기판(2)에는 코어(21)를 가진 외부 도파관, 한 쌍의 고정 탭(22a, 22b) 및 랩 결합부(lap joint portion)(5)가 제공된다. 고정 탭(22a, 22b)이 각 고정 리세스(13a, 3b) 내에 고정됨에 따라, 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)이 서로 결합되어, 두 코어(17, 21)가 서로 정렬되며, 랩 결합부(5)는 탑재 기판(1)과 겹치도록 위치한다. 랩 결합부(5)의 부분은, 이 상태에서 접착제에 의해 탑재 기판(1)에 본딩되며, 그리하여 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)은 큰 본딩력과 낮은 광 축 오프셋 위험으로 결합된다.

Description

광학 모듈{OPTICAL MODULE}

본 발명은 광 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된 광학 모듈에 관한 것이다.

광 신호의 송신 또는 수신에 사용되는 종래에 알려진 광학 모듈은, 내부에 코어가 형성된 도파관(광 도파관)을 가진 폴리머 도파관 필름(외부 도파관 기판)이 서브마운트의 광학 소자(들) 위에 폴리머 도파관 필름이 배치된 채로 접착제에 의해 하나 이상의 광학 소자(예컨대 발광 소자 및/또는 광검출 소자)를 지지하는 서브마운트(본 발명에서 탑재 기판으로 지칭됨)에 본딩되도록 구성되어, 광학 소자로부터 방출된 광은 도파관의 입사 단부면(incident end surface)에 결합된다(특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본공개특허출원 제 2006-243467

그러나 만약 폴리머 도파관 필름이 앞서 언급한 방식으로 서브마운트에 본딩된다면, 폴리머 도파관 필름은 반드시 예컨대 규정된 외부 치수에 맞게 성형되어, 폴리머 도파관 필름과 서브마운트 사이의 위치 오프셋이 결코 일어나지 않아야 한다. 광학 모듈을 그러한 방식으로 실제로 제조하는 것은 어렵다. 또한, 비록 폴리머 도파관 필름을 높은 치수 정밀도로 제조하여 서브마운트 상의 특정한 위치에 놓 는다 하더라도, 접착제가 폴리머 도파관 필름과 서브마운트 사이의 갭 내에 충전될 때, 폴리머 도파관 필름은 이러한 특정 위치로부터 이동할 수 도 있어서, 폴리머 도파관 필름과 서브마운트의 광학 축 오프셋과 광 결합 효율의 결과적인 감소를 잠재적으로 초래할 수 도 있다.

또한, 도파관의 코어를 폴리머 도파관 필름의 외부 형상에 비해 이동시키는 경우도 있다. 이 경우, 비록 폴리머 도파관 필름을 서브마운트 상의 특정 위치에 놓는다 하더라도, 도파관의 코어는 이동하게 된다. 이것은 폴리머 도파관 필름과 서브마운트 사이의 광학 축 오프셋과 광 결합 효율의 결과적인 감소를 잠재적으로 초래할 수 있다.

또한, 폴리머 도파관 필름을 광학 소자 위에 위치시키므로, 폴리머 도파관 필름을 이 자리에 위치시킬 경우 광학 소자들에 손상을 입히거나 광학 소자들의 표면을 스미어링(smearing)할 위험이 있다.

또한, 도파관이 제공되는 폴리머 도파관 필름과 광학 소자들을 지지하는 서브마운트 사이의 갭 내에 접착제를 충전하므로, 도파관과 광학 소자들 사이의 거리는 증가할 수 있고, 잠재적으로는 광 결합 효율의 감소를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은, 폴리머 도파관 필름과 서브마운트 사이의 광학 축 오프셋을 쉽게 초래하지 않으며, 여전히 이들 사이에 높은 본딩력의 특징을 갖는 광학 모듈을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 본딩 공정에서 광학 소자들에 손상을 입힐 위험과 광학 소자들의 표면을 스미어링할 위험이 낮은 광학 모듈을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 접착제의 유입(inflow)으로 인한 결과적인 광학 축 오프셋과 폴리머 도파관 필름과 서브마운트 사이의 위치 오프셋의 위험이 낮은 광학 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 광학 모듈은, 광학 소자와 이 광학 소자에 광학적으로 결합된 코어를 가진 도파관을 포함하는 탑재 기판, 탑재 기판에 결합된 외부 도파관 기판으로서, 탑재 기판의 도파관에 광학적으로 결합 가능한 코어를 가진 외부 도파관을 포함한 그러한 외부 도파관 기판, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 하나에 제공된 제 1 메이팅 메커니즘, 및 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 다른 하나에 제공된 제 2 메이팅 메커니즘을 포함하는 결합부를 포함한다. 결합부의 제 2 메이팅 메커니즘과 제 1 메이팅 메커니즘이 메이팅됨에 따라, 도파관의 코어와 외부 도파관의 코어는 서로 정렬되어, 도파관과 외부 도파관은 광학적으로 서로 결합하게 되며, 결합부는 특정한 영역에서 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 앞서 언급한 하나와 오버랩되며, 여기서 결합부는 그 오버랩 영역의 적어도 일부에서 접착제에 의해 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 앞서 언급한 하나에 본딩된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전체 광학 모듈의 개략도이다.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 광학 모듈의 이미터-측 탑재 기판과 (뒤집어 놓을 경우에 보여지는) 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 3a 및 도 3b는 각각 제 1 실시예의 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 평면도 및 정면도이다.

도 4는 제 1 실시예의 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 평면도이다.

도 5는, 제 1 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이, 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자 상에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시하는 확대된 단편적인 평면도이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예를 예시하며, 도 6a는 (뒤집어 놓고 볼 때) 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 사시도이고, 도 6b는 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 3 실시예를 예시하며, 도 7a는 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이고, 도 7b는, 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자 상에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 8a 및 도 8b는 제 3 실시예의 일변형을 예시하며, 도 8a는 접착성 충전 리세스가 그 내부에 형성된 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이고, 도 8b는, 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시하는 확대된 단편적인 평면도이다.

도 9는 제 3 실시예의 다른 변형에 따라 접착제 충전 리세스가 그 내부에 형성된 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 4 실시예를 예시하며, 도 10a는 외부 도파관 기판 상에 형성된 고정 탭이 이미터-측 탑재 기판에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 라인(X-X)을 따라 취한 횡단면도이다.

도 11a 및 도 11b는 제 4 실시예의 일변형을 예시하고, 도 11a는 외부 도파관 기판 상에 형성된 고정 탭이 이미터-측 탑재 기판에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합된 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 사시도이고, 도 11b는 도 11a의 라인(XI-XI)을 따라 취한 횡단면도이다.

도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 이미터-측 탑재 기판을 형성하는 방법을 예시하며, 도 12a는 아래에 놓인 클래딩 층(cladding layer)이 탑재 기판 상에 형성된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 12b는 고정 리세스와 코어 홈이 외부 클래딩 층에 형성된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 12c는 코어가 코어 홈에 형성된 상태를 도시한 횡단면도이며, 도 12d는 완성된 이미터-측 탑재 기판의 주요한 부분을 도시한 사시도이다.

도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 외부 도파관 기판을 형성하는 방법을 예시하며, 도 13a는 아래에 놓인 클래딩 층이 외부 도파관 기판 상에 형성된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 13b는 고정 탭과 코어가 아래에 놓인 클래딩 층 상에 형성된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 13c는 외부 클래딩 층이 형성된 상태를 도시한 횡단면도이며, 도 13d는 완성된 외부 도파관 기판의 주요한 부분을 도시한 사시도이다.

도 14a는 고정 탭이 제 5 실시예의 외부 도파관 기판 상에 형성된 상태를 도시한 사시도이다.

도 14b는 제 5 실시예의 일 변형에 따라 고정 탭이 그 표면에 형성된 외부 도파관 기판의 사시도이다.

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 제 6 실시예를 예시하며, 도 15a는 고정 리세스 형성 공동(cavity)이 이미터-측 탑재 기판에 형성된 상태를 도시한 확대된 단편적인 사시도이고, 도 15b는 고정 리세스가 고정 리세스 형성 공동 내로 충전된 클래딩 소재에서 형성되는 상태를 도시하는 확대된 단편적인 사시도이다.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제 7 실시예를 예시하며, 도 16a는 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 서로 결합되는 상태를 도시하는 확대된 단편적인 횡단면도이고, 도 16b는 외부 도파관 기판과 수신기-측 탑재 기판이 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 횡단면도이다.

도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 제 8 실시예를 예시하며, 도 17a는 외부 도파관 기판과 소켓을 가진 이미터-측 탑재 기판이 제 8 실시예에 따라 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 횡단면도이고, 도 17b는 도 17a의 라인(XII-XII)을 따라 취한 횡단면도이고, 도 17c는 외부 도파관 기판 및 상이하게 성형된 소켓을 가진 이미터-측 탑재 기판이 제 8 실시예의 일변형에 따라 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 횡단면도이다.

도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 제 9 실시예를 예시하며, 도 18a는 외부 도파관 기판 및 소켓을 가진 이미터-측 탑재 기판이 제 9 실시예에 따라 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 횡단면도이고, 도 18b는 도 18a의 라인(XIII-XIII)을 따라 취한 횡단면도이고, 도 18c는 외부 도파관 기판 및 상이하게 성형된 소켓을 가진 이미터-측 탑재 기판이 제 9 실시예의 일변형에 따라 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 횡단면도이다.

도 19a 및 도 19b는 본 발명의 제 10 실시예를 예시하고, 도 19a는 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 평면도이고, 도 19b는 외부 도파관 기판과 수신기-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 평면도이다.

도 20a 내지 도 20c는 본 발명의 제 11 실시예를 예시하고, 도 20a는 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 평면도이고, 도 20b는 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 평면도이며, 도 20c는 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자 상에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시하는 확대된 단편적인 평면도이다.

도 21은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 22는 제 12 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합된 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 23은 도 22의 라인(XXIII-XXIII)에 따라 취한 횡단면도이다.

도 24는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 25는 제 13 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합된 상 태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 26은 제 13 실시예의 탑재 기판에 형성된 코어의 제 1 밑면(butt surface)과 외부 도파관 기판에 형성된 코어의 제 2 밑면이 서로 접해 있는 부분의 확대된 단편적인 횡단면도이다.

도 27은 제 13 실시예의 일변형에 따른 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 28은 본 발명의 제 14 실시예에 따라 (뒤집어 놓고 볼 때) 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 29는 제 14 실시예의 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 평면도이다.

도 30은 제 14 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 31은 제 14 실시예의 일변형에 따른 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 32는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 외부 도파관 기판의 확대된 단편적인 평면도이다.

도 33은 제 15 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 34는 도 33의 라인(XXXIV-XXXIV)을 따라서 취한 횡단면도이다.

도 35는 본 발명의 제 16 실시예에 따른 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 36은 제 16 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 37은 본 발명의 제 17 실시예에 따른 (뒤집어 놓고 볼 때) 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 사시도이다.

도 38은 제 17 실시예의 이미터-측 탑재 기판의 확대된 단편적인 평면도이다.

도 39는 제 17 실시예의 이미터-측 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 후자 상에 형성된 고정 탭이 전자에 형성된 고정 리세스 내에 고정된 채로 서로 결합되는 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 40은 도 39의 라인(XL-XL)을 따라 취한 횡단면도이다.

도 41은 제 17 실시예의 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 서로 결합되는 상태 하에서 접착제를 충전한 상태를 도시한 확대된 단편적인 평면도이다.

도 42는 도 41의 라인(XLII-XLII)을 따라 취한 횡단면도이다.

본 발명을 실행하기 위한 최적의 모드를 이제 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 기재할 것이다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 모듈의 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 광학 모듈은 이미터-측 탑재 기판(1), 수신기-측 탑재 기판(3) 및 이들 두 탑재 기판(1, 2)을 광 결합 특성(optical coupling capability)으로 결합한 외부 도파관 기판(2)을 포함한다. 본 발명에 관해 다음에서 논의할 때 약속으로서, "위 및 아래 방향"은 도 1에 예시된 위 및 아래 방향을 의미하고, "왼쪽 및 오른쪽 방향"은 도 1의 종이면에 수직한 방향을 의미하며, 도 1의 왼쪽 및 오른쪽은 각각 광학 모듈의 전방 및 후방으로 간주된다.

이미터-측 탑재 기판(1)은, 평면도에서 전-후방 방향을 따라 연장되며, 대략 200㎛ 내지 2mm의 두께를 갖는 일반적으로 직사각형 형상을 갖는다. 탑재 기판(1)의 전체적인 치수는 그 표면에 탑재되는 전기적 및 기타 구성요소들에 따라 다를 수 있다.

탑재 기판(1)은 예컨대 탑재 공정 및 주변 사용 상태에서의 열적 영향으로 인한 스트레스의 영향을 막을 만큼 충분한 강성(stiffness)을 가져야 한다. 일반적으로, 광 송신에 관련된 응용에서, 발광 소자와 광검출 소자 사이의 광 송신 효율은 매우 중요하여, 매우 정밀하게 각 광학 소자를 탑재해야 하고 동작하는 동안 최대한으로 광학 소자의 이동을 회피해야 한다. 이러한 이유로, 실리콘 기판을 이 실시예에서 탑재 기판(1)으로서 사용한다.

탑재 기판(1)은 후술할 발광 소자(12a)의 열 팽창 계수에 근접한 열 팽창 계수를 갖는 소재로 바람직하게는 제조되어야 한다. 대안적으로, 탑재 기판(1)은 후 술할 수직 공동면 발광 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)와 동일한 그룹에 속하는 갈륨 아세나이드(GaAs)와 같은 화합물 반도체로 제조될 수 있다. 다른 대안은 세라믹 기판과 플라스틱 기판을 포함하며, 후자는 주변 사용 상태에 따라 사용 가능하다.

탑재 기판(1)의 상부면을 구성하는 두께 방향으로 배향된 탑재 기판(1)의 일면(11) 상에서, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전술한 발광 소자(12a)와, 전기 신호를 송신하는 IC 회로가 형성된 집적회로(IC) 기판(4a)이 탑재된다.

이 실시예에서 사용한 발광 소자(12a)는 반도체 레이저 타입인 VCSEL이다. 발광 다이오드(LED)가 발광 소자(12a)로서 사용될 수 있는 반도체 레이저에 대한 대안이지만, LED는 지향성이 부족하고, 따라서 후술할 45-도 미러면을 통해 도파관에 결합된 광의 비율이 낮다. 저가라는 장점을 부여하는 LED는, 광 효율이 충분히 높은 상태에서 사용될 수 있다.

발광 소자(12a)는, 칩 상에 인쇄된 정렬 마크를 인식하는 성능을 가지며 다이 본딩 및 와이어 본딩에 비해 1㎛이하 정도로 더 큰 탑재 정밀도를 제공하는 플립-칩에 의해 탑재 기판(1) 상에 탑재된다.

IC 기판(4a)은 전술한 VCSEL을 구동하기 위해 발광 소자(12a)에 근접해 위치한 구동기 IC이다. 예시하지 않을지라도, 발광 소자(12a)와 IC 기판(4a)은 골드 범프(gold bumps)를 통해 탑재 기판(1)의 상부면(11) 상에 형성된 배선 패턴(wiring pattern)에 연결된다. IC 기판(4a)과 발광 소자(12a)는 동시에 탑재 기판(1) 상에 탑재된다.

또한, 예시되지 않을지라도, 언더필 소재(underfill materials)가 발광 소자(12a)와 탑재 기판(1) 사이와 IC 기판(4a)과 탑재 기판(1) 사이에 충전된다. 발광 소자(12a)와 탑재 기판(1) 사이에 충전된 언더필 소재는, VCSEL의 속성이 여기에 적용된 스트레스에 따라 변하기 때문에 특정한 탄성도 뿐만 아니라 발광 소자(12a)로부터 방출된 광의 파장에 대한 투과성(transparency)을 가져야 한다. 실리콘 수지 및 에폭시 수지는 발광 소자(12a)와 탑재 기판(1) 사이에 사용된 언더필 소재의 적절한 예이다. 에폭시 수지는 탑재력의 관점에서 볼 때 IC 기판(4a)과 탑재 기판(1) 사이에 사용된 언더필 소재의 적절한 예이다.

탑재 기판(1) 상의 발광 소자(12a) 바로 아래의 위치에서, 광 경로를 90도로 굽히는 미러 부(15)가 형성된다. 미러 부(15)는 탑재 기판(1)을 에칭하여 형성된 45도 경사면 상에 금이나 알루미늄을 증착시켜서 생성할 수 있다. 특히, 이 45도 경사면은 예컨대 포타슘 하이드록사이드 용액을 사용하여 실시된 이방성 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다.

탑재 기판(1)은, 발광 소자(12a)에 광학적으로 결합된 도파관(16)이 그 내부에 형성되어 있다. 이 도파관(16)은 도 2b, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 미러 부(15)로부터 후방으로 탑재 기판(1)의 후방 단부(10)까지 연장한다.

도파관(16)은, 광을 전파하기 위해 높은 굴절률을 제공하도록 일반적으로 정사각형 횡단면 형상으로 형성된 코어(17)와, 코어(17)보다 더 낮은 굴절률을 갖는 클래딩(18)을 포함하며, 도파관(16)은 탑재 기판(1)에 형성된 도파관 홈(16a)에서 연장한다.

코어(17)의 왼쪽 및 오른쪽 측과 바닥 측은 클래딩(18)으로 덮여있는 반면, 그 두께 방향에서 위쪽으로 배향된 한 측인 코어(17)의 상부 측은 탑재 기판(1)의 상부면(11)과 일반적으로 동일 높이로 만들어지며 클래딩(18)에 의해 덮이지 않고 외부에 노출된다.

이 실시예에서, 길이 방향에서 코어(17)의 후방 단면은 탑재 기판(1)의 후방 단면과 일반적으로 동일 높이로 만들어지고, 코어(17)의 후방 단면은, 외부 도파관 기판(2)의 후술될 코어(21)의 제 2 밑면(21a)에 인접한 제 1 밑면(17a)을 구성한다.

도파관(16)의 클래딩(18)과 코어(17)의 치수는, 발광 소자(12a)로부터 도파관(16)까지의 거리, 발광 소자(12a)의 발산 각도 및 후술될 광검출 소자(12b)의 크기를 기초로 하여 광 효율에 제 1 우선순위를 두고서 결정된다.

5-10Gbps 이상에서의 고속 데이터 송신을 위한 광 다이오드(광검출 소자) 및 VCSEL로 구성된 통상의 광학 시스템에서, VCSEL은 5-10㎛의 방출 빔 직경과 대략 20도의 발산 각도를 가지며, 광 다이오드는 예컨대 대략 60㎛의 검출 직경을 가져, 코어(17)가 40㎛의 광 경로 폭을 갖고 클래딩(18)이 2-10㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

예컨대 특정 장치 내에서의 단거리 데이터 송신의 경우에, 데이터 송신 공정은 빔 발산에 의해 거의 영향을 받지 않아서, 광 데이터 송신은 단일-모드 송신에 의해 반드시 실시될 필요는 없다. 이 경우, 쉽게 정렬할 수 있는 대형 멀티-모드 도파관을 사용하는 것이 더 유리하다. 더 큰 송신 속도가 필요한 경우에, 단일 모 드를 사용하고, 고속 동작에 적합한 광 다이오드 및 VCSEL(광원)을 선택한다.

제 1 실시예의 이미터-측 탑재 기판(1)은 제 1 메이팅 부분으로서 동작하는 한 쌍의 고정 리세스(13a, 13b)를 그 내부에 형성한다. 고정 리세스(13a, 13b)는 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)을 정렬하고 결합하는데 사용되어, 탑재 기판(1)에 형성된 도파관(16)의 코어(17)와 외부 도파관 기판(2)에 형성된 외부 도파관의 후술될 코어(21)의 축은 왼쪽-오른쪽 방향(폭 방향)을 따라서 서로 오프셋되지 않는다. 이 실시예에서, 두 고정 리세스(13a, 13b)는 각각 코어(17)의 왼쪽 및 오른쪽에 형성된다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 탑재 기판(1)의 상단면(11)과 후방 단부(10)에서 절개된 것처럼, 왼쪽 고정 리세스(13a)가 형성된다. 왼쪽 고정 리세스(13a)의 내부 왼쪽 및 내부 오른쪽은 각각 왼쪽 경사 벽(13c)과 오른쪽 경사 벽(13d)을 형성한다.

왼쪽 경사 벽(13c)은 코어(17)의 장축 O1에 대해 특정한 경사각도로 배향된 면을 형성한다. 오른쪽 경사 벽(13d) 또한 축 O1에서 경사지지만 정반대 방향으로 배향된 면을 형성한다. 그러므로 평면도에서 볼 때, 왼쪽 고정 리세스(13a)는 일반적으로 더브테일(dovetail)-형상이고(점점 가늘어지고(tapered), 탑재 기판(1)의 후방 단부(10)로부터 전방으로 점점 좁아진다.

이 실시예에서, 왼쪽 고정 리세스(13a)는 코어(17)의 축 O1으로부터 400㎛ 내지 2000㎛의 거리에 놓이고, 전-후방 방향에서 300㎛ 내지 2000㎛의 길이를 갖지만, 왼쪽 고정 리세스(13a)의 위치와 길이는 이것으로 제한되기보다는 적절하게 결 정될 수 있다.

오른쪽 고정 리세스(13b)는 축 O1에 대해 왼쪽 고정 리세스(13a)와 정반대 측 상에 유사하게 형성되어, 왼쪽 고정 리세스(13a)와 오른쪽 고정 리세스(13b)는 좌우 대칭이 된다. 특히, 오른쪽 고정 리세스(13b)는 왼쪽 고정 리세스(13a)의 경사벽들 처럼 형성된 왼쪽 경사 벽(13c)과 오른쪽 경사 벽(13d)을 가져서, 오른쪽 고정 리세스(13b)는 일반적으로 평면도에서 더브테일-형상이고(점점 가늘어지고), 왼쪽 고정 리세스(13a) 처럼 탑재 기판(1)의 후방 단부(10)에서 전방으로 점점 좁아진다.

이 구성에서, 왼쪽 고정 리세스(13a)의 오른쪽 경사 벽(13d)과 오른쪽 경사리세스(13b)의 왼쪽 경사 벽(13c)에서처럼, 왼쪽 고정 리세스(13a)의 왼쪽 경사 벽(13c)과 오른쪽 고정 리세스(13b)의 오른쪽 경사 벽(13d)은 축(O1)의 왼쪽 및 오른쪽에서 대칭적으로 형성된다.

탑재 기판(1)의 상부면(11)은, 접착제가 충전되는 한 쌍의 접착제 충전 리세스(19) 뿐만 아니라 외부 도파관 기판(2)의 후술될 랩 결합부(5)에 의해 오버랩된 오버랩 영역(14)을 갖는다. 탑재 기판(1)의 상부면(11)에서 오버랩 영역(14)은 후방 단부(10)로부터 많게는 랩 결합부(5)의 길이만큼 전방으로 연장된다.

접착제 충전 리세스(19)는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 코어(17)의 축 O1의 왼쪽 및 오른쪽 측 상에 형성된다. 접착제 충전 리세스(19) 각각은 접착제 충전부(19a)와 접착제 입구(19b)를 가지며, 이 입구(19b)를 통해, 접착제가 접착제 충전부(19a) 내로 충전되고, 접착제 입구(19b)는 접착제 충전부(19a)에 연결된다.

각 접착제 충전부(19a)는 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)가 본딩되는 영역이며, 접착제 충전부(19a)는 탑재 기판(1)의 오버랩 영역(14)의 일부에 형성된다. 각 접착제 입구(19b)는 탑재 기판(1)의 비-오버랩 영역의 일부에 형성되고, 이 비-오버랩 영역에서, 탑재 기판(1)의 상부측은 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)에 의해 오버랩되지 않는다.

이 실시예에서, 접착제 충전 리세스(19)는 고정 리세스(13a, 13b)에서 떨어진 위치에서 그 후방에 형성되며, 접착제 충전 리세스(19) 각각은 탑재 기판(1)의 상부면(11)으로부터 대략 50㎛ 내지 300㎛ 깊이를 가지며, 대략 100㎛ 내지 1000㎛의 길이(전방에서 후방으로)와 폭(왼쪽에서 오른쪽으로)을 갖는다. 접착제 충전 리세스(19)는 또한 탑재 기판(1)의 두께에 따라 더 큰 깊이를 가질 수 있다.

도 1을 참조하면, 이제 수신기-측 탑재 기판(3)을 설명한다. 수신기-측 탑재 기판(3)은 기본적으로 전술한 이미터-측 탑재 기판(1)과 동일한 구성을 갖는다. 수신기-측 탑재 기판(30)은, 광 신호를 전기 신호로 전환하는 앞서 언급한 광검출 소자(12b)와 광검출 소자(12b)로부터 전기 신호를 수신하는 IC 회로가 형성된 IC 기판(4b)이 제공된다는 점에서, 이미터-측 탑재 기판(1)과 상이하며, 광검출 소자(12b) 및 IC 기판(4b)은 상부면(31)을 구성하는 탑재 기판(3)의 일면에 탑재된다. 광 다이오드를 광검출 소자(12b)로서 사용하고, 입력 전류를 전압으로 전환하는 트랜스임피던스 증폭기(TIA: TransImpedance Amplifier)와 같은 장치가 이 실시예에서 IC 기판(4b)으로서 사용된다.

다음으로, 외부 도파관 기판(2)을 도 1, 도 2a 및 도 4를 참조하여 설명한 다. 외부 도파관 기판(2)은, 이미터-측 탑재 기판(1)에 형성된 도파관(16)의 코어(17)와 수신기-측 탑재 기판(3)에 형성된 도파관(16)의 코어(17) 둘 모두에 광학적으로 결합 가능한 앞서 언급한 외부 도파관을 갖는다.

외부 도파관 기판(2)의 외부 도파관은 앞서 언급한 코어(21)와 클래딩(23)을 포함한다. 이 실시예에서, 외부 도파관 기판(2) 전체는 클래딩(23)과 코어(21)를 포함하는 외부 도파관을 구성하며, 외부 도파관 기판(2)은 탑재 기판(1)보다 더 좁고 더 연장된, 탄력적인 필름형 구조를 갖는다. 이 실시예의 외부 도파관 기판(2)은 대략 수 십 ㎛ 내지 500㎛의 두께를 갖지만, 외부 도파관 기판(2)이 굽힘성을 가질 필요가 없다면, 이 두께는 대략 1mm 내지 3mm일 수 도 있다. 만약 외부 도파관 기판(2)의 광 송신 방향이 일 방향으로 제한된다면, 도파관 코어(21)의 치수를 상류부에서보다는 광 송신 방향을 따라서 하류부에서 더 작도록 함으로써 광 효율을 개선할 수 있다.

이 실시예에서, 코어(21)는 외부 도파관 기판(2)을 따라서 모두 형성되어, 코어(21)의 축 02은 외부 도파관 기판(2)의 장축과 일반적으로 정렬하게 된다. 코어(21)의 장 방향에서 후방으로 배향된 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 전방 단부면은 탑재 기판(1)의 제 1 밑면(17a)에 인접한 앞서 언급한 제 2 밑면(21a)을 구성하고, 외부 도파관 기판(2)의 전방 단부(20)와 동일 높이로 만들어지며 외부에 노출된다.

외부 도파관 기판(2)의 외부 도파관의 클래딩(23)은 플레이트형 구조로 형성되어 코어(21)의 모든 측을 덮는다. 외부 도파관 기판(2)의 외부 도파관을 형성하 는 코어(21)와 클래딩(23)은 각각 탑재 기판(1)의 코어(17)와 클래딩(18)과 동일한 소재로 만들어진다. 또한, 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)는 탑재 기판(1)의 코어(17)와 동일한 두께 및 폭을 대략 갖는다.

외부 도파관 기판(2)은 그 길이 방향 단부에서 이미터-측 탑재 기판(1)에 결합되는 앞서 언급한 랩 결합부(5)와 수신기-측 탑재 기판(3)에 결합되는 다른 랩 결합부(5)를 갖는다. 이들 랩 결합부(5)는 대칭적으로 성형되므로, 다음에서는 주로 이미터-측 탑재 기판(1)에 결합된 랩 결합부(5)만 논의하며, 수신기-측 탑재 기판(3)에 결합된 랩 결합부(5)는 설명하지 않는다.

도 2a를 참조하면, 랩 결합부(5)는, 그 전방 단부(20)를 너머 전방으로 연장하는 외부 도파관 기판(2)의 플레이트형 부이며, 랩 결합부(5)는 외부 도파관 기판(2)의 주요 부와 동일한 폭과 특정한 두께를 갖는다. 이 실시예에서, 랩 결합부(5)는 클래딩(23)과 동일한 소재를 사용하여 외부 도파관 기판(2)의 클래딩(23)에 통합된 부분으로서 형성된다.

랩 결합부(5)의 바닥 측(도 2a에서 도시된 상부 측)은, 랩 결합부(5)가 오버랩 영역(14)과 오버랩하도록 놓일 때, 이미터-측 탑재 기판(1)의 오버랩 영역(14)과 직접 접촉하게 되는 접촉면(51)을 구성한다. 접촉면(51)은 코어(21)의 상부 측과 일반적으로 동일 높이로 만들어진다.

랩 결합부(5)의 접촉면(51) 상에는, 이미터-측 탑재 기판(1)에 형성된 고정 리세스(13a, 13b)에 고정된 제 2 메이팅 부분으로서 동작하는 아래로 돌출한 왼쪽 및 오른쪽 고정 탭(22a, 22b)이 형성되어 있다. 더욱 특정하게는, 왼쪽 고정 탭(22a)은 탑재 기판(1)의 왼쪽 고정 리세스(13a) 내에 고정되는 반면, 오른쪽 고정 탭(22b)은 탑재 기판(1)의 오른쪽 고정 리세스(13b) 내에 고정된다.

왼쪽 고정 탭(22a)은, 이미터-측 탑재 기판(1)에 각각 형성된 왼쪽 고정 리세스(13a)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(13c, 13d)과 접촉하게 되는 왼쪽 접촉 벽(22c)과 오른쪽 접촉 벽(22d)을 갖는다. 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(22c, 22d)의 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 축 O2으로부터의 거리는 왼쪽 고정 리세스(13a)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(13c, 13d)의 탑재 기판(1)의 코어(17)의 축 O1으로부터의 거리와 동일하게 된다(도 3a 참조).

오른쪽 고정 탭(22b)은 또한, 이미터-측 탑재 기판(1)에 각각 형성된 오른쪽 고정 리세스(13b)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(13c, 13d)과 접촉하게 되는 왼쪽 접촉 벽(22c)과 오른쪽 접촉 벽(22d)을 갖는다. 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(22c, 22d)의 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 축 O2으로부터의 거리는 오른쪽 고정 리세스(13b)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(13c, 13d)의 탑재 기판(1)의 코어(17)의 축 O1으로부터의 거리와 동일하게 된다.

이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)을 그렇게 구성된 대로 결합할 경우, 외부 도파관 기판(2)은 그 후방 측으로부터 이미터-측 탑재 기판(1) 쪽으로 전자의 고정 탭(22a, 22b) 각각이 후자의 고정 리세스(13a, 13b) 내에 고정되는 방식으로 상대적으로 이동하게 된다. 결국, 랩 결합부(5)의 왼쪽 및 오른쪽 고정 탭(22a, 22b)의 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(22c, 22d)은 각각 거의 동시에 왼쪽 및 오른쪽 고정 리세스(13a, 13b)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(13c, 13d)과 접촉하게 되 어, 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)은 도 5에 도시한 바와 같이 서로 메이팅하게 된다.

탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)이 앞선 방식으로 결합될 때, 이미터-측 탑재 기판(1)의 코어(17)의 제 1 밑면(17a)은 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 제 2 밑면(21a)과 마주보고 위치한다. 외부 도파관 기판(2)과 탑재 기판(1)의 코어(17, 21)는 전술한 결합 동작의 결과로 왼쪽-오른쪽 방향(폭 방향)을 따라 정렬되므로, 외부 도파관 기판(2)의 축 O2과 탑재 기판(1)의 축 O1은 측면 방향으로 오프셋되지 않고 정렬된다. 또한, 이러한 결합 동작의 결과로, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)는, 랩 결합부(5)의 접촉면(51)이 오버랩 영역(14)과 마주보고 접촉하도록 유지된 채로 탑재 기판(1)의 오버랩 영역(14)과 겹친다.

외부 도파관 기판(2)의 접촉면(51)과 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 상부 측은, 이미터-측 탑재 기판(1)의 오버랩 영역(14)과 그 코어(17)의 상부 측에서처럼 서로 동일 높이로 만들어지므로, 각 코어(17, 21)의 축 O1, O2은 동일한 수직 위치(두께 방향에서)에 정렬된다. 결국, 이미터-측 탑재 기판(1)의 코어(17)와 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)는 실질적으로 0의 광학 축 오프셋으로 광학적으로 결합된다.

탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)이 전술한 방식으로 서로 정렬된 후, 접착제가 후술될 바와 같이 외부 도파관 기판(2)과 탑재 기판(1) 사이에 충전된다. 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 적층 방향(두께 방향)에서의 수직 정렬은 기준 면으로서 탑재 기판(1)의 오버랩 영역(14)과 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합 부(5)의 접촉면(51)을 사용하여 달성된다. 예컨대 유리 플레이트로 제조된 보유 플레이트(70)(도 5에서 일점쇄선으로 도시됨)가 이 실시예에서 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5) 상에 위치한다. 그렇게 배치된 보유 플레이트(70)는 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 앞선 메이팅 부분과 탑재 기판(1)의 접착제 충전부(19a)를 위로부터 눌러서, 접착제 충전 동작 동안에 적층 방향에서 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 상호 위치 오프셋(또는 외부 도파관 기판(2)의 탑재 기판(1)으로부터의 들어 올려짐)을 막는다. 이 실시예의 이러한 배열은 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 수직(두께 방향) 오프셋을 막는 동작을 하여, 증가한 위치 정밀도를 보장한다.

탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)이 앞서 논의한 바와 같이 결합된 상태 아래에서, 탑재 기판(1)에 형성된 접착제 충전 리세스(19)의 접착제 충전부(19a)는 위로부터 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합 부(5)에 의해 덮인다. 접착제는 이 상태에서 접착제 입구(19b)를 통해 접착제 충전 리세스(19) 내로 충전된다. 접착제는 모세관 현상에 의해 접착제 입구(19b)를 통해 접착제 충전부(19a) 내로 들어가, 탑재 기판(1)의 접착제 충전부(19a)가 접착제 충전 리세스(19)에 면하는 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)의 영역에 접착제에 의해 본딩된다.

이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)이 전술한 바와 같이 정렬됨에 따라, 접착제는 탑재 기판(1)에 형성된 고정 리세스(13a, 13b)와 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)의 고정 탭(22a, 22b) 사이로 들어가지 않는다. 따라서, 이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)은 심지어 전술한 접착제 충전 공정 이후에도 정렬된 채 유지된다. 이로 인해, 이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 코어(17, 21)는 접착제의 존재로 인해 왼쪽-오른쪽 방향에서 서로 오프셋되는 것을 방지하게 된다. 또한, 그 내부에 형성된 접착제 충전 리세스(19)를 제외한 탑재 기판(1)의 상부면의 영역과 외부 도파관 기판(2) 사이에는 어떠한 접착제도 존재하지 않으므로, 이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)의 수직 오프셋을 방지할 수 있다.

상기 논의로부터, 이미터-측 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)은 각 코어(17, 21)의 축 O1, O2이 수직 방향 및 왼쪽-오른쪽 방향 둘 모두에서 정렬된 채로 서로 결합될 수 있음을 알 수 있다.

추가로, 발광 소자(12a)(광검출 소자(12b))와 IC 기판(4a)(4b)은 탑재 기판(1)(3)의 상부면(11)(31) 상에서 도파관(16)의 측에 탑재되므로, 본 실시예의 전술한 배열은, 탑재 기판(1)(3)을 외부 도파관 기판(2)에 본딩하는데 사용된 접착제가 발광 소자(12a)(광검출 소자(12b))와 IC 기판(4a)(4b)에 부착될 위험 없이 적용할 수 있음을 보장한다.

이 실시예에 사용한 접착제가 열경화성 에폭시 접착제이지만, 접착제는 이것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 포토세팅(photosetting) 접착제를 사용할 수 있다. 실리콘 기판을 이 실시예에서 탑재 기판(1)으로서 사용하므로, 열경화성 에폭시 접착제를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 포토세팅 접착제 층의 부분은 경화되지 않을 수 있기 때문이다. 그러나 만약 외부 도파관 기판(2)을 적어도 부분적으로 포토세팅 파장에서 투과되는 소재로 만든다면 포토세팅 접착제 층의 경화되지 않은 부 분의 생성을 방지할 수 있다.

이제까지 설명한 제 1 실시예의 광학 모듈은 광전기 트랜스듀서이지만, 본 발명은 한 쌍의 기판에 형성된 도파관의 광 결합에 적용될 수 있다. 예컨대, 제 1 실시예의 전술한 구성은 또한 광 분할기 및 도파관 필름과 같은 발광 또는 광검출 소자를 갖지 않는 수동 장치에도 적용될 수 있다.

제 2 실시예

이제, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 모듈을 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다. 제 2 실시예의 광학 모듈의 이미터-측 탑재 기판(100)은 단일 고정 리세스(113)를 갖는다.

제 1 실시예의 탑재 기판(1)에 형성된 고정 리세스(13a, 13b)처럼, 고정 리세스(113)는, 도 6b에 도시한 바와 같이 고정 리세스(113)가 일반적으로 평면도에서 더브테일-형상이고(점점 가늘어지고), 전방에서 점점 좁아지도록 형성된 왼쪽 경사 벽(104)과 오른쪽 경사 벽(105)을 갖는다. 이 실시예에서, 왼쪽 경사 벽(104)은 도파관(16)의 코어(17)의 축 O1의 왼쪽에 위치하고, 오른쪽 경사 벽(105)은 도파관(16)의 코어(17)의 축 O1의 오른쪽에 위치한다. 또한, 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(104, 105)은 각각 도파관(16)의 코어(17)의 축 O1의 왼쪽 및 오른쪽에 대칭적으로 형성된다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 제 2 실시예의 외부 도파관 기판(102)은 탑재 기판(100)에 형성된 고정 리세스(113)에 고정되도록 성형된 단일 고정 탭(122)을 가지며, 고정 탭(122)은, 고정 리세스(113)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(104, 105)과 각각 접촉하게 되는 왼쪽 접촉 벽(122a)과 오른쪽 접촉 벽(122b)을 갖는다. 또한, 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(122a, 122b)은, 형상 및 위치 둘 모두에서, 외부 도파관 기판(102)의 코어(21)의 축(O2)의 왼쪽 및 오른쪽 상에서 대칭적으로 각각 형성된다.

제 2 실시예의 전술한 구성에 따라, 예컨대 외부 도파관 기판(102)이 열 영향으로 인해 팽창 또는 수축할 경우에도 코어(21)의 축(O2)에 대해 양 측면 방향에서 대칭인 동일한 형상 및 위치로 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(122a, 122b)을 유지할 수 있다. 이로 인해, 외부 도파관 기판(102)의 고정 탭(122)을 탑재 기판(100)의 고정 리세스(113) 내에 고정함으로써 더 정밀하게 외부 도파관 기판(102)의 코어(21)와 탑재 기판(100)의 코어(17)를 정렬할 수 있다.

제 3 실시예

다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 모듈을 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈의 이미터-측 탑재 기판(301)은, 접착제 충전 리세스(319)를 각 고정 리세스(313a, 313b)에 연결하는 방식으로 고정 리세스(313a, 313b) 각각의 왼쪽 및 오른쪽 후방부에 근접하게 형성된 다수의 접착제 충전 리세스(319)를 갖는다.

도 7b를 참조하면, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(305)는 한 쌍의 고정 탭(322a, 322b)을 가지며, 고정 탭(322a, 322b) 각각은 왼쪽 접촉 벽(322c)과 오른쪽 접촉 벽(322d)을 갖는다. 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(322c, 322d)의 기저부는 본딩 영역(320)으로 동작한다.

다수의 접착제 충전 리세스(319)를 접착제로 충전한 후, 외부 도파관 기 판(2)의 랩 결합부(305)의 고정 탭(322a, 322b)은 각각 탑재 기판(301)의 고정 리세스(313a, 313b)에 고정되어, 접착제 충전 리세스(319)는 랩 결합부(305)의 각 본딩 영역(320)에 본딩된다.

전술한 결합 동작에서, 랩 결합부(305)의 고정 탭(322a, 322b)의 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(322c, 322d)은 각각 고정 리세스(313a, 313b)의 왼쪽 및 오른쪽 경사 벽(313c, 313d)과 접촉하게 된다. 고정 탭(322a, 322b)의 접촉 벽(322c, 322d)과 고정 리세스(313a, 313b)의 경사 벽(313c, 313d) 사이에는 접착제가 존재하지 않으므로, 외부 도파관 기판(2)과 탑재 기판(301)은 전자의 고정 탭(322a, 322b)이 후자의 고정 리세스(313a, 313b) 내에 정확히 고정된 채로 서로 결합되어 유지될 수 있음으로써, 접착 층에 의해 잠재적으로 초래된, 탑재 기판(301)과 외부 도파관 기판(2) 사이의 위치 오프셋 위험을 감소시킬 수 있다.

제 3 실시예의 전술한 구성은, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(305)의 후방 단부와 탑재 기판(301)의 후방 단부를 탑재 기판(301)과 외부 도파관 기판(2)의 경계에서 서로 본딩함으로써 탑재 기판(301)과 외부 도파관 기판(2)을 확고하게 결합할 수 있다는 장점이 있다. 추가로, 접착제 충전 리세스(319)가 각 고정 리세스(313a, 313b)에 연결하도록 형성되어, 고정 리세스(313a, 313b)를 형성하는 동시에 접착성 충전 리세스(319)를 쉽게 형성할 수 있다.

본 발명이, 접착제 충전 리세스(319)가 고정 리세스(313a, 313b) 각각의 왼쪽 및 오른쪽 후방부에 근접하게 형성되는 본 실시예의 전술한 배열로 제한되기보다는, 이러한 배열은 적절히 변형될 수 있음을 주목해야 한다. 도 8a 및 도 8b는 제 1 실시예의 접착제 충전 리세스(19)(도 3a 및 도 3b를 참조)와 유사하게, 접착제 충전부(319a) 및 접착제 입구(319b)를 각각 갖는 한 쌍의 접착제 충전 리세스(319c)가 탑재 기판(301)의 상부면에 형성되는 대안적인 배열의 예를 도시하며, 접착제 충전부(319a)는 각 충전 리세스(313a, 313b)의 전방 단부(후방 단부)에 연결된다.

또한, 실시예의 이러한 변형에서, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(305)는, 랩 결합부(305) 상에 형성된 고정 탭(322a, 322b) 각각이 왼쪽 및 오른쪽 접촉 벽(322c, 322d)의 전방 단부에 근접한 본딩 영역(320a)을 갖도록 구성된다.

그렇게 구성된 제 3 실시예의 변형에서, 탑재 기판(301)과 외부 도파관 기판(2)은 후자의 랩 결합부(305)의 고정 탭(322a, 322b)을 전자의 고정 리세스(313a, 313b)에 고정함으로써 결합된다. 탑재 기판(301)과 외부 도파관 기판(2)은 그렇게 결합된 후, 접착제는 각 접착제 입구(319b)를 통해 접착제 충전부(319a) 내에 충전된다. 접착제는, 모세관 현상에 의해 접착제 충전 리세스(319c)의 접착제 충전부(319a) 내로 들어가, 랩 결합부(305)의 접촉면(351)의 부분(바닥측)과 고정 탭(322a, 322b)의 본딩 영역(320a)은 탑재 기판(301)의 상부에 본딩된다.

다른 대안으로서, 제 3 실시예의 전술한 구성은 도 9에 도시한 바와 같이 변형될 수 있다. 특히, 이미터-측 탑재 기판(301)은, 예시한 바와 같이 고정 리세스(313)의 바닥 아래에 더 리세스된 접착제 충전 리세스(319d)를 형성하도록 그 바닥이 부분적으로 아래로 절개된 단일 고정 리세스(313)를 가질 수 있다.

제 4 실시예

본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 10a 및 도 10b를 참조하여 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은, 한 쌍의 접착제 본딩 돌출부(452)가 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(405) 상에 형성되도록 구성되며, 접착제 결합 돌출부(452)는, 이미터-측 탑재 기판(1)의 상부면에 형성된 각 접착제 충전 리세스(19) 쪽으로 랩 결합부(405)의 접촉면(451)(바닥측)으로부터 아래로 돌출한다.

외부 도파관 기판(2) 상에 형성된 고정 탭(422a, 422b)이 탑재 기판(1)에 형성된 고정 리세스(413a, 413b) 내에 각각 고정되는 상태 아래에서, 접착제 본딩 돌출부(452)는 탑재 기판(1)의 상부면에서 각 접착제 충전 리세스(19)의 접착제 충전부(19a) 내에 고정되고, 접착제 충전부(19a) 내로 충전된 접착제에 의해 거기에 본딩된다. 제 4 실시예의 전술한 구성은, 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)을 서로 확고하게 결합할 수 있다는 장점이 있다. 이것은, 외부 도파관 기판(2)이, 접착제 본딩 돌출부(452) 등이 제공되지 않은 제 1 실시예의 전술한 구성에서보다 더 크게 만들어질 수 있는 유효 본딩 영역을 가진 접착제 본딩 돌출부(452)에 의해, 탑재 기판(1)에 본딩되기 때문이다.

본 발명은, 하나의 각 접착제 본딩 돌출부(452)가 도 10a에 도시한 바와 같이 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 왼쪽 및 오른쪽 상에 형성된 본 실시예의 전술한 배열로 제한되기보다는, 그러한 배열은 적절히 변형될 수 있음을 주목해야 한다. 예컨대 도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이, 이것은, 다수의 접착제 본딩 돌출부(452a)가 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 각 측(왼쪽 및 오른쪽) 상에 형성된 제 4 실시예의 변형이다. 도 11a 및 도 11b의 예시한 예에서 각 측 상에는 5개 의 접착제 본딩 돌출부(452a)가 형성된다. 다수의 접착제 본딩 돌출부(452a)를 포함하는 배열이 바람직하며, 이는 이러한 종류의 배열이 더 큰 접착제 본딩 영역을 제공할 수 있고, 따라서 탑재 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)을 서로 더 확고하게 결합할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따라, 접착제 본딩 돌출부(452)(452a)는 정방형 프리즘 형상 돌출부로 제한되기보다는 예컨대 원통형 또는 삼각형 프리즘 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 접착제 본딩 돌출부(452)(452a)는 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(405)의 바닥측 상에 반드시 형성될 필요가 있기보다는, 탑재 기판(1)의 상부면에서 접착제 충전 리세스(19)의 접착제 충전부(19a)에 형성될 수 있다.

또한, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(405)의 접촉면(451)(바닥 측) 상에 접착제 본딩 돌출부(452)(452a)를 형성하는 대신, 랩 결합부(405)의 접촉면(451)(바닥 측)을 돌출부와 구멍을 갖는 거친 면(rough surface)으로 형성할 수 있다. 이러한 배열은 또한 접착제 본딩 영역을 증가시키고 탑재 기판(1)의 상부면에 접촉면(451)을 확고히 본딩하는 동작을 한다. 예컨대, 거친 면은, 수 ㎛의 돌출부 및 구멍을 그 표면에 형성함으로써 랩 결합부(405)의 접촉면(451)(바닥 측) 상에 만들어질 수 있고, 그러한 거친 면은 랩 결합부(405)가 외부 도파관 기판(2) 상에 형성됨과 동시에 형성될 수 있다.

거친 면은 랩 결합부(405)의 바닥 측 대신에 이미터-측 탑재 기판(1)의 상부면 상에 형성될 수 있다. 탑재 기판(1)이 플라스틱으로 만들어지는 경우에, 거친 면은 탑재 기판(1)의 플라스틱 면을 에칭함으로써 형성될 수 있다. 만약 탑재 기 판(1)이 실리콘 기판이라면, 거친 면은 화학적 에칭이나 이온 에칭에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 거친 면은 또한 레이저 빔으로 플라스틱 면을 조사하여 플라스틱의 파편들을 부분적으로 제거함으로써 플라스틱 면 상에 형성될 수 있다. 전술한 방식으로 관련 표면 영역을 거칠게 함으로써 접착제 본딩 영역과 본딩력을 증가시킬 수 있다.

제 5 실시예

이제, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광학 모듈을 도 12a 내지 도 12d, 도 13a 내지 도 13d를 참조하여 설명한다. 제 5 실시예의 광학 모듈은, 코어(517)를 형성하는 코어 홈(517a)과 한 쌍의 고정 리세스(513a, 513b)가 동시에 형성되는 탑재 기판(501)과, 한 쌍의 고정 탭(522a, 522b)과 코어(521)가 단일 구조로 형성되는 외부 도파관 기판(502)을 포함한다. 탑재 기판(501)과 외부 도파관 기판(502)을 동시적인 형태로 형성하는 방법을 이제 상세하게 설명한다.

첫째, 탑재 기판(501)에서 고정 리세스(513a, 513b)와 코어 홈(517a)을 동시에 형성하는 일체형 형성 절차를 발명자들이 행한 실험을 참조하여 논의한다. 도 12a를 참조하면, 클래딩 소재를 스핀 코팅에 의해 탑재 기판(501)의 상부면에 도포하였고, 도포된 클래딩 소재의 층은 광에 노출되어 아래에 놓인 클래딩 층(518a)을 형성한다. 탑재 기판(501)이 그 표면에 탑재된 장치들을 지지하는 세기와, 탑재 기판(501)의 도파관의 형성을 허용할 만큼 충분한 평평도를 가져야 하며, 실리콘 기판은 이 실험의 탑재 기판(501)으로서 사용되었다. 또한, 포토세팅 에폭시 소재를 이 실험에서 클래딩 소재로서 사용하였다.

후속하여, 아래에 놓인 클래딩 층(518a)을 형성하는데 사용된 것과 동일한 클래딩 소재를 아래에 놓인 클래딩 층(518a)의 상에 외부 클래딩 층(518b)을 형성하도록 도포하였고, 코어 홈(517a)과 고정 리세스(513a, 513b)를, 도 12b에 도시한 바와 같이 규정된 패턴을 그 내부에 만들도록 외부 클래딩 층(518b)을 처리하여 이러한 층에 형성하였다.

그런 다음, 코어 소재를 코어 홈(517a) 내에 충전하였고, 도 12c에 도시한 바와 같이 코어(517)를 형성하도록 경화시켰으며, 그 결과, 도 12d에 도시한 바와 같이 한 쌍의 통합적으로 형성된 고정 리세스(513a, 513b)를 가진 탑재 기판(501)을 얻었다.

사용한 코어 소재는 아래에 놓인 클래딩 층(518a)을 형성하는데 사용한 클래딩 소재와 유사한 에폭시 소재였고, 코어 소재는 많게는 0.02 내지 0.10만큼 클래딩 소재보다 더 높은 굴절률을 갖는다. 코어 소재는, 30mW/cm²의 세기로 30초 내지 3분 동안 자외선 광을 이러한 소재에 조사함으로써 경화되었다.

다음으로, 외부 도파관 기판(502)에서 코어(521)와 고정 탭(522a, 522b)을 형성하기 위한 일체형 형성 절차를 본 발명자들이 행한 실험을 참조하여 논의한다. 도 13a를 참조하면, 아래에 놓인 클래딩 층(523a)을 형성하기 위해 클래딩 소재를 외부 도파관 기판(502)의 일측에 도포하였다. 클래딩 소재는 탑재 기판(501)을 형성하는데 사용된 것과 동일하다.

이 실시예의 외부 도파관 기판(502)은 복수의 장치를 상호연결하고 그 사이 에 신호를 송신하여, 외부 도파관 기판(502)은 주변 상태의 내구성(durability)에 처리의 용이성 및 융통성을 제공해야 한다. 이러한 요건을 충족시키기 위해, 필름 소재는 이 실시예의 외부 도파관 기판(502)으로서 사용되었다. 특히, 탄력적인 기판에서 사용된 폴리이미드 필름이나, 이후의 처리의 용이성 관점에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조된 투명한 필름이 외부 도파관 기판(502)의 기초 소재로 사용되었다.

포토세팅 에폭시 소재를 아래에 놓인 클래딩 층(523a)을 형성하는 클래딩 소재로서 사용한다. 외부 도파관 기판(502) 자체는 동일한 클래딩 소재로 형성될 수 있고, 그 경우, 외부 도파관 기판(502)은 아래에 놓인 클래딩 층(523a) 단독으로 구성된다.

후속하여, 코어 소재를 아래에 놓인 클래딩 층(523a) 상에 스핀 코팅에 의해 도포하였고, 스핀 코팅된 코어 소재의 층은 노출되고 현상되어 고정 탭(522a, 522b)과 코어(521)를 형성하였다. 사용된 코어 소재는 탑재 기판(501)을 형성하는데 사용된 것과 동일하다.

외부 도파관 기판(502)의 고정 탭(522a, 522b)은 도 14a에 도시한 바와 같이 평면도에서 간단히 더브테일-형상이지만(점점 가늘어지지만), 고정 탭(522a, 522b)은, 도 14b에 도시한 바와 같이 그 길이 방향을 따라 코어(521)에 일반적으로 평행하게 연장하는 각 프리즘-바-형상의 돌출부(530)와 통합되어 형성될 수 있고, 프리즘-바-형상의 돌출부(530)는 코어(521)를 형성하는데 사용된 것과 동일한 소재로 만들어진다.

전술한 프리즘-바-형상의 돌출부(530)의 제공은 고정 탭(522a, 522b)과 코어(521)의 상호 위치 오프셋을 방지하는 기능을 한다. 이것은, 외부 도파관 기판(502)이 심지어 수지의 경화 시 수축이나 열 팽창이나 수축이 일어날 때에도 등방적으로 팽창하거나 수축할 것이기 때문이다.

최종적으로, 클래딩 소재를 도포하였고, 도포된 클래딩 소재의 층을 노출하고 현상하여 아래에 놓인 클래딩 층(523a) 상에 외부 클래딩 층(523b)을 형성하였고, 도 13d에 도시한 바와 같이 통합적으로 형성된 고정 탭(522a, 522b)과 코어(521)를 가진 외부 도파관 기판(502)을 얻었다.

포토세팅 에폭시 소재를 앞서 논의한 바와 같이 제 5 실시예의 탑재 기판(501)과 외부 도파관 기판(502)에서 사용하였지만, 본 발명은 그것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 포토세팅 에폭시 소재 대신에 포토세팅 아크릴 또는 실리콘 소재 또는 열경화성 소재를 사용할 수 있다.

또한, 코어 홈(517a)과 두 고정 리세스(513a, 513b)를 전술한 제 5 실시예에서 스핀 코터를 사용하여 스핀 코팅에 의해 형성하였고, 후속해서 노출 및 현상하였지만, 코어 홈(517a)과 고정 리세스(513a, 513b)는, 예컨대 다이를 사용하는 동안 다소 더 두꺼운 클래딩 층을 증착하여 탑재 기판(501) 상에 형성할 수 있다.

제 6 실시예

본 발명의 제 6 실시예에 따른 광학 모듈을 도 15a 및 도 15b를 참조하여 이제 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은 그 상부면의 특정 영역에 한 쌍의 고정 리세스(613a, 613b)가 형성된 이미터-측 탑재 기판(601)을 포함한다. 고정 리세 스(613a, 613b)가 형성된 탑재 기판(601)의 상부면의 이들 영역은 탑재 기판(601)의 기초 소재와는 상이한 소재로 만들어진다. 그러한 구성을 생성하는 절차를 이하에서 상세하게 설명할 것이다.

먼저, 도 15a를 참조하면, 두 고정 리세스 형성 공동(630, 630)을 탑재 기판(601)을 구성하는 실리콘 기판의 상부면의 왼쪽 및 오른쪽 후방부에 형성하고, 두 고정 리세스를 형성하는 공동(630)은 고정 리세스(613a, 613b)보다 더 큰 표면 영역을 가지며 탑재 기판(601)의 상부면 아래에서 그 예정 깊이보다 더 깊은 깊이를 가진 구멍이다. 또한, 직사각형 횡단면을 가진 도파관 형성 홈(616a)을 탑재 기판(601)의 상부면에 형성하고, 도파관 형성 홈(616a)은 일반적으로 탑재 기판(601)의 길이 방향 중심선을 따라서 이어진다. 전술한 고정 리세스 형성 공동(630)과 도파관 형성 홈(616a)은 예컨대 에칭 공정에 의해 형성할 수 있다.

이 실시예의 탑재 기판(601)은 300㎛와 500㎛ 사이의 두께를 가지며, 고정 리세스 형성 공동(630) 각각은 탑재 기판(601)의 길이 방향 및 왼쪽-오른쪽 방향을 따라서 측정할 때 대략 40㎛ 내지 100㎛의 길이와 폭을 갖는다.

다음으로, 도 15b를 참조하면, 고정 리세스 형성 공동(630)과 도파관 형성 홈(616a)은 클래딩 소재로 충전하고, 그런 다음 직사각형 형상의 횡단면을 가진 클래딩(618)과 전술한 고정 리세스(613a, 613b)는, 한 쌍의 고정 리세스 형성 형상과 클래딩 형성 형상을 가진 다이를 사용하여 그 내부에 충전된 클래딩 소재를 프레스-형성함으로써 탑재 기판(601)의 상부면에 형성된다.

후속하여, 탑재 기판(601)의 코어(617)는 클래딩(618) 내에 형성된 코어 홈(617a) 내에 코어 소재를 충전함으로써 형성한다. 고정 리세스(613a, 613b)를 형성하기 위해 고정 리세스 형성 공동(630) 내에 충전된 소재는 전술한 클래딩 소재로 제한되기보다는 적절히 선택될 수 있음이 분명하다. 이 실시예의 고정 리세스(613a, 613b)는 앞서 설명한 제 1 실시예의 고정 리세스(13a, 13b)와 대략 동일한 치수를 갖는다.

앞서 논의한 제 6 실시예에 따라, 전술한 방식으로 코어 홈(617a)과 동시에 왼쪽 및 오른쪽 고정 리세스(613a, 613b)를 형성할 수 있다. 이로 인해, 고정 리세스(613a, 613b)는 코어(617)에 대해 정확한 위치에 놓이게 될 것이다.

고정 리세스(613a, 613b)를 탑재 기판(601)의 고정 리세스 형성 공동(630) 내에 충전된 클래딩 소재로 형성하므로, 탑재 기판(601)의 상부면으로부터 아래로 클래딩 소재를 파냄으로써 고정 리세스(613a, 613b)를 형성할 수 있다. 만약 고정 리세스(613a, 613b)가 예컨대 앞선 제 5 실시예에서처럼 엠보싱 다이를 사용하여 탑재 기판(601) 상에 증착된 클래딩 층으로 형성된다면, 탑재 기판(601)의 상부면에 클래딩 층을 형성해야 하므로, 최종 탑재 기판(601)의 전체 두께를 줄이기 어렵다.

제 6 실시예의 전술한 구성에 따라, 그러나, 최종 탑재 기판(601)의 전체 두께는 탑재 기판(601)을 단독으로 구성하는데 사용하는 실리콘 기판의 두께로 한정된다. 이로 인해, 최종 탑재 기판(601)의 전체 크기 및 두께를 쉽게 줄일 수 있다. 각 고정 리세스 형성 공동(630)의 상부면이 전술한 제 16 실시예에서 탑재 기판(601)의 상부면과 일반적으로 동일 높이로 만들어지지만, 이러한 구성은, 공 동(630)의 상부면이 탑재 기판(601)의 상부면보다 높거나 낮도록 변형할 수 있다.

제 7 실시예

본 발명의 제 7 실시예에 따른 광학 모듈은 도 16a 및 도 16b를 참조하여 설명한다. 도 16a에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 광학 모듈은, 외부 도파관 기판(702)과 그 내부에 형성된 코어(717)를 가진 이미터-측 탑재 기판(701)을 포함한다. 이 실시예에서, 탑재 기판(701)에 형성된 코어(717)의 제 1 밑면(717a)은, 외부 도파관 기판(702)에 형성된 코어(721)와 제 1 밑면(717a) 사이의 거리가 탑재 기판(701)의 랩 결합부(705) 쪽으로 위로 갈수록 점점 감소하도록 기울어진 경사면이다.

제 7 실시예의 이 구성에 따라, 탑재 기판(701)이 외부 도파관 기판(702)의 랩 결합부(705)에 접착제에 의해 부착될 때 랩 결합부(705)와 이미터-측 탑재 기판(701) 사이에 접착제 층(700)을 만든다. 이러한 구성의 결과로, 심지어 이미터-측 탑재 기판(701)의 코어(717)가 외부 도파관 기판(702)의 코어(721)보다 더 낮은 위치에 놓일 경우에도, 탑재 기판(701)의 코어(717)를 통해 외부 도파관 기판(702) 쪽으로 전파하는 광은 제 1 밑면(717a)에서 위로 경사져 굴절되어, 외부 도파관 기판(702)의 코어(721)에 그 제 2 밑면(721a)을 통해 진입한다. 실시예의 이러한 특징 덕분에 광 결합 손실은 줄어든다.

다른 한편, 도 16b에 도시한 바와 같이, 수신기-측 탑재 개판(703)에 형성된 코어(717)의 제 1 밑면(717a)에 인접한 외부 도파관 기판(702)에 형성된 코어(721)의 제 2 밑면(721a) 또한, 외부 도파관 기판(702)에 형성된 코어(721)의 제 2 밑 면(721a)과 수신기-측 탑재 기판(703)에 형성된 코어(717) 사이의 거리가 탑재 기판(703)의 랩 결합부(705) 쪽으로 위로 갈수록 점점 증가하도록 기울어진 경사면이다.

접착제 층(700)을 또한, 수신기-측 탑재 기판(703)과 랩 결합부(705) 사이에 형성한다. 이러한 구성의 결과로, 심지어 수신기-측 탑재 기판(703)의 코어(717)가 외부 도파관 기판(702)의 코어(721)보다 더 낮은 위치에 놓일 경우에도, 외 부 도파관 기판(702)의 코어(721)를 통해 탑재 기판(703) 쪽으로 전파하는 광은 제 2 밑면(721a)에서 하방으로 경사져 굴절되어, 수신기-측 탑재 기판(703)의 코어(717)에 진입한다. 실시예의 이러한 특징 덕분에 광 결합 손실은 줄어든다.

제 8 실시예

본 발명의 제 8 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 17a 내지 도 17c를 참조하여 설명한다. 도 17a 및 도 17b에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 광학 모듈은, 외부 도파관 기판(2)의 전방 단부가 고정되고 부착되는 소켓(840)을 형성하도록 성형된 후방 단부(10)를 갖는 이미터-측 탑재 기판(801)을 포함한다.

특히, 전술한 소켓(840)은, 이미터-측 탑재 기판(801)의 후방 단부(10)의 상부를 탑재 기판(801)의 폭의 전역을 따라서 절개함으로써 형성하며, 소켓(840)은, 이미터-측 탑재 기판(801)에 형성된 코어(17)의 축 O1에 일반적으로 수직한 측면(수직면)(841)과 이 측면(841)에 일반적으로 직각으로 형성된 바닥면(842)을 갖는다. 코어(17)의 제 1 밑면(17a)은 일반적으로 소켓(840)의 측면(841)과 동일 높이에 있다.

이 실시예의 이미터-측 탑재 기판(801)은, 전술한 제 1 실시예의 이미터-측 탑재 기판(1)의 접착제 충전 리세스(19)와 본질적으로 동일한 구성을 갖는 한 쌍의 접착제 충전 리세스(819)가 제공된다.

이미터-측 탑재 기판(801)과 외부 도파관 기판(2)이 서로 메이팅될 때, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)에 형성된 고정 탭(22a, 22b)은 이미터-측 탑재 기판(801)에 형성된 고정 리세스(813a, 813b) 내에 고정된다. 접착제(800)는, 외부 도파관 기판(2)의 랩 결합부(5)의 양 측(왼쪽 및 오른쪽)으로부터 소켓(840) 내로뿐만 아니라 탑재 기판(801)의 접착제 충전 리세스(819) 내로 그 접착제 입구(819b)를 통해 충전된다. 접착제(800)는 모세관 현상에 의해 외부 도파관 기판(2)과 소켓(840) 사이의 갭 내로 들어가며, 그리하여 탑재 기판(801)의 후방 단부(10)와 외부 도파관 기판(2)의 전방 단부는 서로 본딩될 수 있다.

제 8 실시예의 전술한 구성에 따라, 본딩 기판(1)과 외부 도파관 기판(2)을 접착제 충전 리세스(819)뿐만 아니라 소켓(840)에서도 서로 본딩할 수 있어서, 증가한 접착제 본딩 영역과 더 큰 본딩력을 생성할 수 있다. 이러한 구성은 또한, 외부 도파관 기판(2)이 휘어질 때 외부 도파관 기판(2)의 코어(21)의 제 2 밑면(21a)이 이미터-측 탑재 기판(1)의 코어(17)의 제 1 밑면(17a)으로부터 분리되지 않을 것임을 보장한다.

예컨대 만약 이미터-측 탑재 기판(1)이 500㎛의 두께를 갖고, 외부 도파관 기판(2)이 50㎛ 내지 400㎛의 두께를 갖는다면, 소켓(840)은 50㎛ 내지 400㎛의 깊이를 가져야 한다. 탑재 기판(801) 상에 소켓(840)을 형성하는 방법은 특별히 제한 되지 않는다. 예컨대, 해프 커팅 다이싱 기술(half cutting dicing technique)이나 RIE(Reactive Ion Etching) 공정과 같은 건식 에칭 기술이 소켓(840)을 형성하는데 사용할 수 있다. 또한, 소켓(840)은 도 17b에 도시한 형상으로 제한되기보다는 예컨대 도 17c에 도시한 바와 같이 전술한 측면(841)과 바닥면(842)을 따라서 만곡된 면을 갖도록 성형될 수 있다.

제 9 실시예

본 발명의 제 9 실시예에 따른 광학 모듈을 도 18a 내지 도 18c를 참조하여 이제 설명한다. 도 18a 및 도 18b에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 광학 모듈은, 그 내부에 형성된 홈(943)이 제공된 소켓(940)을 형성하도록 성형된 이미터-측 탑재 기판(901)과 외부 도파관 기판(2)을 포함한다.

특히, 제 9 실시예의 이미터-측 탑재 기판(901)에 형성된 소켓(940)은 기본적으로 제 8 실시예의 전술한 구성의 소켓(840)과 동일한 구성을 갖는다. 제 9 실시예의 특징적인 구성은, 전술한 홈(943)이 소켓(940)의 바닥면(942)에 형성된다는 점이다. 홈(943)은 소켓(940)의 측면(수직면)(941)을 따라서 특정한 깊이와 폭으로 형성된다.

제 9 실시예의 이러한 구성에 따라, 소켓(940)에 적용된 접착제는 모세관 현상에 의해 홈(943)에 쉽게 진입한다. 추가로, 일단 홈(943)에 진입한 접착제는 앵커링 효과(anchoring effect)로 인해 홈(943) 밖으로 나오지 않으며, 이것이 본딩력을 증가시키는 기능을 한다.

전술한 홈(943)의 깊이는 특별히 제한되지 않지만, 홈(943)이 10㎛ 내지 200 ㎛ 깊이를 갖는다면, 더 큰 효과를 볼 수 있다. 홈(943)의 폭은 특별히 또한 제한되지 않아서, 홈(943)은 예컨대 소켓(940)(탑재 기판(901))의 폭 전역을 따라서 또는 일반적으로 외부 도파관 기판(2)의 폭을 따라서 형성될 수 있다.

또한, 전술한 홈(943)은 특정한 형상으로 제한되지 않는다. 홈(943)은 반드시 도 18b에 도시한 바와 같은 직사각형 횡단면을 가질 필요가 없고 오히려 예컨대 도 18c에 도시한 바와 같은 반도체 횡단면과 같은 적절한 상이한 횡단면 형상을 갖도록 변형될 수 있다. 앞선 제 8 실시예를 참조하여 이미 논의한 바와 같이, 홈(943)은 예컨대 해프 커팅 다이싱 기술이나 RIE 공정과 같은 건식 에칭 기술에 의해 형성될 수 있다.

제 10 실시예

본 발명의 제 10 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 19a 및 도 19b를 참조하여 설명한다. 도 19a에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 광학 모듈은 그 내부에 형성된 코어(1017)가 제공된 이미터-측 탑재 기판(1001)을 포함하며, 코어(1017)의 제 1 밑면(1017a)은 탑재 기판(1001)에 형성된 고정 리세스(1013a, 1013b)와 관련하여 결정된 위치에 형성한다. 이 실시예에서, 코어(1017)의 제 1 밑면(1017a)은 탑재 기판(1001)의 후방 단부(1010) 뒤로 예시한 바와 같이 특정한 거리만큼 안쪽에 놓인다.

광학 모듈은 또한, 외부 도파관 기판(1002)에 형성된 코어(1021)의 제 2 밑면(1021a)이 외부 도파관 기판(1002)에 형성된 고정 탭(1022a, 1022b)과 관련하여 결정된 위치에 형성되도록 구성된 외부 도파관 기판(1002)을 포함한다. 특히, 코 어(1021)는 전방으로 돌출하도록 구성되어, 제 2 밑면(1021a)은 도 19b에 도시한 바와 같이 외부 도파관 기판(1002)의 전방 단부(1020)의 전방에 놓인다.

예컨대, 만약 탑재 기판(1001)의 코어(1017)의 제 1 밑면(1017a)이 그 후방 단부(1010)와 동일 높이에 놓이고 외부 도파관 기판(1002)의 코어(1021)의 제 2 밑면(1021a)이 그 전방 단부(1020)와 동일 높이에 놓이도록, 이미터-측 탑재 기판(1001)과 외부 도파관 기판(1002)이 구성된다면, 아마도 이미터-측 탑재 기판(1001)의 전체 길이에서 제조 오차가 생겨서, 결국 이미터-측 탑재 기판(1001)의 고정 리세스(1013a, 1013b)와 후방 단부(1010)의 위치에 변동이 생길 것이다.

이로 인해, 외부 도파관 기판(1002)의 고정 탭(1022a, 1022b)이 각각 이미터-측 탑재 기판(1001)의 고정 리세스(1013a, 1013b) 내에 고정될 수 있기 전에, 이미터-측 탑재 기판(1001)의 코어(1017)의 제 1 밑면(1017a)과 외부 도파관 기판(1002)의 코어(1021)의 제 2 밑면(1021a)이 서로 방해하는 문제점이 생길 것이다. 비록 이미터-측 탑재 기판(1001)과 외부 도파관 기판(1002)이 후자의 고정 탭(1022a, 1022b)이 전자의 고정 리세스(1013a, 1013b) 내로 고정된 채로 서로 결합될 수 있을지라도, 비정기적 갭이 제 1 및 제 2 밑면(1017a, 1021a) 사이에 생길 수 있다.

제 10 실시예의 전술한 구성에 따라, 그러나, 이미터-측 탑재 기판(1001)의 후방 단부(1010)의 위치에 상관없이 이미터-측 탑재 기판(1001)의 코어(1017)의 제 1 밑면(1017a)에 대한 정해진 위치에 외부 도파관 기판(1002)의 코어(1021)의 제 2 밑면(1021a)을 항상 놓을 수 있다. 이것은 개선된 광 결합 효율을 제공하는 기능을 한다. 제조 오차만을 고려하는 경우 제 1 밑면(1017a)과 후방 단부(1010) 사이의 규정된 거리 범위는 대략 20㎛ 내지 100㎛이지만, 이 거리는 본 발명의 본 실시예에 따라서 100㎛ 내지 3mm일 것이며, 이는 이러한 실시예의 구성이 광학 모듈의 전체 배열 패턴에 대해 높은 설계 자유도를 허용하기 때문이다.

제 11 실시예

본 발명의 제 11 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 20a 내지 도 20c를 참조하여 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은, 도 20a에 도시한 바와 같이 하나의 고정 탭(1113)이 제공된 이미터-측 탑재 기판(1101)과, 도 20b에 도시한 바와 같이 하나의 고정 리세스(1122)가 제공된 랩 결합부(1105)를 가진 외부 도파관 기판(1102)을 포함한다.

제 11 실시예의 이미터-측 탑재 기판(1101)은, 각각 탑재 기판(1101)에 형성된 코어(1117)의 왼쪽 및 오른쪽에 제공된 왼쪽 리세스(1141)와 오른쪽 리세스(1142)를 갖는다.

왼쪽 리세스(1141)의 오른쪽 내부면은 코어(1117)의 장축 O1에 대해 특정한 경사각으로 배향된 면을 형성한다. 이러한 경사져 배향된 면은, 랩 결합부(1105)의 고정 리세스(1122)의 후술할 제 1 경사면(1122a)과 접촉하게 되는 제 1 접촉면(1113a)을 구성한다. 마찬가지로, 오른쪽 리세스(1142)의 왼쪽 내부면은, 랩 결합부(1105)의 고정 리세스(1122)의 후술할 제 2 경사면(1122b)과 접촉하게 되는 제 2 접촉면(1113b)을 구성한다. 도 20a에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 접촉면(1113a, 1113b)은 축 O1의 왼쪽 및 오른쪽에서 대칭적으로 놓인다. 그렇게 함께 구조화된 제 1 및 제 2 접촉면(1113a, 1113b)은 평면도에서 일반적으로 더브테일-형상이고, 전방으로(도 20a에서 위로) 점점 넓어지는 전술한 고정 탭(1113)을 형성한다.

다른 한편, 제 11 실시예의 외부 도파관 기판(1102)의 랩 결합부(1105)는, 외부 도파관 기판(1102)에 형성된 코어(1121)의 왼쪽 및 오른쪽 상에 각각 제공된 왼쪽 탭(1143) 및 오른쪽 탭(1144)을 갖는다.

외부 도파관 기판(1102)의 왼쪽 탭(1143)은 탑재 기판(1101)의 왼쪽 리세스(1141) 내에 고정되도록 적절한 크기와 형상을 갖는다. 왼쪽 탭(1143)의 오른쪽 측면은, 탑재 기판(1101)의 제 1 접촉면(1113a)이 탑재 기판(1101)의 코어(1117)의 축 O1에 대해 놓이는 것과 동일한 방식으로 외부 도파관 기판(1102)의 코어(1121)의 축 O2에 대해 놓인다. 그렇게 구조화된 왼쪽 탭(1143)의 오른쪽 측면은 전술한 제 1 경사면(1122a)을 구성한다. 마찬가지로, 외부 도파관 기판(1102)의 오른쪽 탭(1144)은 탑재 기판(1101)의 오른쪽 리세스(1142) 내에 고정되도록 절절한 크기와 형상을 갖는다. 오른쪽 탭(1144)의 왼쪽 측면은, 탑재 기판(1101)의 제 2 접촉면(1113b)이 탑재 기판(1101)의 코어(1117)의 축 O1에 대해 놓이는 것과 동일한 방식으로 외부 도파관 기판(1102)의 코어(1121)의 축 O2에 대해 놓인다. 그렇게 구조화된 오른쪽 탭(1144)의 왼쪽 측면은 전술된 제 2 경사면(1122b)을 구성한다. 제 1 및 제 2 경사면(1122a, 1122b)은 함께, 평면도에서 일반적으로 더브테일-형상이고 전방으로(도 20b에서 위로) 점점 넓어지는 전술한 고정 리세스(1122)를 형성한다.

그렇게 구성된 이미터-측 탑재 기판(1101)과 외부 도파관 기판(1102)을 결합 하기 위해, 외부 도파관 기판(1102)은 그 후방 측으로부터 탑재 기판(1101) 쪽으로 상대적으로 이동하여, 랩 결합부(1105) 상의 왼쪽 및 오른쪽 탭(1143, 1144)은 각각 탑재 기판(1101)의 왼쪽 및 오른쪽 리세스(1141, 1142) 내로 고정하게 된다. 그 결과, 랩 결합부(1105)의 제 1 및 제 2 경사면(1122a, 1122b)은 도 20c에 도시한 바와 같이 이미터-측 탑재 기판(1101)의 제 1 및 제 2 접촉면(1113a, 1113b)과 접촉하게 되고, 그 결과, 이미터-측 탑재 기판(1101)의 고정 탭(1113)은 외부 도파관 기판(1102)의 랩 결합부(1105)에 형성된 고정 리세스(1122) 내에 고정된다.

제 12 실시예

본 발명의 제 12 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 21 내지 도 23을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 광학 모듈은, 그 제 1 및 제 2 메이팅 부분이 접착제로 서로 결합되는 외부 도파관 기판(1202)과 이미터-측 탑재 기판(1201)을 포함한다. 제 12 실시예의 광학 모듈을 아래에서 상세하게 설명할 것이다.

제 12 실시예의 이미터-측 탑재 기판(1201)은 그 내부에 형성된 한 쌍의 고정 리세스(1213a, 1213b)가 제공되며, 제 1 메이팅 부분으로서 기능한다. 이들 고정 리세스(1213a, 1213b)는, 도 21에 도시한 바와 같이 두께 방향에서 위로 배향된 일측인 탑재 기판(1201)의 상부측 상의 오버랩 영역(1214)에서 형성된다.

더욱 상세하게, 탑재 기판(1201)의 상부측은, 도 22에 도시한 바와 같이, 외부 도파관 기판(1202)의 후술될 랩 결합부(1205)에 의해 오버랩된 오버랩 영역(1214)과, 탑재 기판(1201)의 상부측이 랩 결합부(1205)에 의해 오버랩되지 않은 비-오버랩 영역(1215)을 포함한다. 고정 리세스(1213a, 1213b)는 오버랩 영 역(1214) 아래로 특정한 깊이까지 탑재 기판(1201)의 오버랩 영역(1214)에서 형성된다.

탑재 기판(1201)의 전술한 오버랩 영역(1214)에서, 각 고정 리세스(1213a, 1213b)의 외부 영역에는 접착제 충전부(1219a)가 형성된다. 접착제 충전부(1219a)는 오버랩 영역(1214) 아래에서 고정 리세스(1213a, 1213b)와 동일한 깊이로 리세스되며, 이에 연결된다.

또한, 각 접착제 충전부(1219a)에 연결된 접착제 입구(1219b)는 비-오버랩 영역(1215)에 형성된다. 접착제는 이들 접착제 입구(1219b)를 통해 접착제 충전부(1219a) 내로 충전된다.

비록 탑재 기판(1201)에 형성된 코어(1217)가 실제로 클래딩으로 덮일지라도(도 23 참조), 도 22, 도 24 내지 도 33, 도 35, 도 37 내지 도 42의 경우에서처럼 단순화를 위해 도 21에는 클래딩을 도시하지 않는다.

그렇게 구성된 제 12 실시예의 탑재 기판(1201)의 고정 리세스(1213a, 1213b)는 접착제에 의해 각각 고정 탭(1222a, 1222b)에 본딩된다. 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)을 접착제 본딩에 의해 서로 결합하는 절차를 후술할 것이다.

먼저, 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)은, 외부 도파관 기판(1202)의 고정 탭(1222a, 1222b)의 경사진 외측벽이 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 각각 탑재 기판(1201)의 고정 리세스(1213a, 1213b)의 경사진 내부 벽과 접촉하게 되도록 위치한다. 외부 도파관 기판(1202)의 고정 탭(1222a, 1222b)은 그 결과 탑재 기판(1201)의 각 고정 리세스(1213a, 1213b) 내에 고정된다.

상호간에 접촉하여 유지되는 고정 탭(1222a, 1222b)의 외측벽과 고정 리세스(1213a, 1213b)의 내부 벽 사이에는 접착제는 존재하지 않으므로, 탑재 기판(1201)의 코어(1217)를 외부 도파관 기판(1202)에 형성된 코어(1221)와 매우 정밀하게 정렬할 수 있다.

탑재 기판(1201)이 전술한 방식으로 외부 도파관 기판(1202)에 고정된 상태 아래에서, 고정 리세스(1213a, 1213b), 고정 탭(1222a, 1222b) 및 접착제 충전부(1219a)는 외부 도파관 기판(1202)의 랩 결합부(1205)에 의해 덮이지만, 접착제 입구(1219b)는 랩 결합부(1205)에 의해 덮이지 않은 채 외부에 노출된다.

접착제(미도시)는 이 상태에서 각 접착제 입구(1219b)를 통해 접착제 충전부(1219a) 내에 충전된다. 본 실시예에서, 대략 0.05Pa?s의 점성을 갖는 규정된 양의 접착제를, 디스펜서를 사용하여 접착제 입구(1219b)를 통해 이것을 떨어뜨려서 적용한다. 규정된 양의 접착제를 이러한 방식으로 탑재 기판(1201)의 상당히 작은 크기의 접착제 충전부(1219a) 내에 충전한다. 그러나 본 발명은 전술한 접착제 충전 방법으로 제한되기보다는, 다른 적절한 방법이 접착제를 적용하기 위해 사용할 수 있음을 주목해야 한다.

디스펜싱된(dispensed) 접착제는 접착제 충전부(1219a) 내로 충전되며, 이로부터 모세관 현상에 의해 고정 리세스(1213a, 1213b)와 고정 탭(1222a, 1222b) 사이의 갭 내로 들어가서, 외부 도파관 기판(1202)의 고정 탭(1222a, 1222b)은 탑재 기판(1201)의 각 고정 리세스(1213a, 1213b)에 본딩되게 된다.

제 12 실시예의 전술된 구성 및 접착제 본딩 절차에 따라, 외부 도파관 기판(1202)의 코어(1221)와 탑재 기판(1201)의 코어(1217)를 서로 정밀하게 정렬할 수 있고, 코어(1217, 1221)가 그렇게 정렬된 상태 아래에서 외부 도파관 기판(1202)과 탑재 기판(1201)을 결합할 수 있다. 또한, 이미터-측 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)은, 본딩 절차의 완료시 서로 확고히 본딩되어 유지되기 때문에, 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)의 상호 위치 오프셋을 신뢰할 만한 방식으로 방지할 수 있다.

외부 도파관 기판(1202)의 고정 탭(1222a, 1222b)이 제 12 실시예의 전술한 절차로 탑재 기판(1201)의 각 고정 리세스(1213a, 1213b) 내에 고정된 후에, 접착제가 디스펜싱되지만, 본 발명은 그러한 절차로 제한되기보다는 상이한 접착제 디스펜싱 방법을 사용하도록 변형될 수 있다.

예컨대, 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)은, 접착제를 고정 리세스(1213a, 1213b)의 내부 벽 또는 고정 탭(1222a, 1222b)의 외측벽, 또는 탑재 기판(1201) 및 외부 도파관 기판(1202) 둘 모두의 벽에 적용한 후 서로 결합될 수 있다. 제 12 실시예의 이러한 변형된 형태에서, 접착제 충전부(1219a)는 각 고정 리세스(1213a, 1213b)에 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.

탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)이 메이팅되기 전에 높은 점성을 가진 접착제를 적용한 경우에, 두꺼운 접착제 층이 아마도 탑재 기판(1201)의 고정 리세스(1213a, 1213b)와 외부 도파관 기판(1202)의 고정 탭(1222a, 1222b) 사이에 형성될 것이다. 접착제 층이 더 두꺼울수록, 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기 판(1202)을 서로 정렬하는 것은 더 어렵다. 따라서, 실시예의 이 변형된 형태에서, 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)을 메이팅하기 전에 적절한 두께(예컨대 1-2㎛)를 가진 접착제 층을 얻도록 적용된 접착제의 일부를 제거하는 시간-소모적인 추가 동작을 행할 필요가 있을 수 있다. 그러므로 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)을 후자의 고정 탭(1222a, 1222b)을 전자의 각 고정 리세스(1213a, 1213b) 내로 고정한 채로 메이팅한 후 접착제를 충전하는 것이 바람직하다.

비록 탑재 기판(1201)과 외부 도파관 기판(1202)을 메이팅한 후 디스펜싱되는 접착제가 어떤 특정한 타입으로 제한되지 않을지라도, 0.005 내지 10Pa?s의 점성을 가진 접착제가 바람직하며, 이는, 그러한 접착제가, 고정 리세스(1213a, 1213b)와 고정 탭(1222a, 1222b) 사이에 형성된 대략 수 ㎛의 갭 내로 쉽게 들어갈 수 있기 때문이다.

제 13 실시예

본 발명의 제 13 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 24 내지 도 26을 참조하여 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은 이미터-측 탑재 기판(1301)과 외부 도파관 기판(1302)을 포함한다. 이 실시예의 특징적인 구성은, 탑재 기판(1301)의 오버랩 영역(1314)에 접착제 안내 홈(1360)이 형성된다는 점이다.

접착제 안내 홈(1360)은, 두 코어(1317, 1321)가 서로에 대해 인접해 있을 때, 접착제가 탑재 기판(1301)의 코어(1317)의 제 1 밑면(1317a)과 외부 도파관 기판(1302)의 코어(321)의 제 2 밑면(1321a) 사이에 생성된 갭 내로 부드럽게 흐르도록 구성된다.

접착제 안내 홈(1360)은 오버랩 영역(1314)에서 이로부터 아래로 리세스된 도랑형(furrowlike) 구조이다. 제 13 실시예의 접착제 안내 홈(1360)은 오버랩 영역(1314)에서 고정 리세스(1313a, 1313b)의 측부의 부분을 특정한 깊이와 폭으로 절개함으로써 형성된다. 직사각형 횡단면을 가진 각 접착제 안내 홈(1360)의 치수(깊이와 폭)는, 접착제가 모세관 현상에 의해 접착제 안내 홈(1360)의 제 1 단부(1360a)로부터 제 2 단부(1360b)로 흐를 수 있게 한다. 이 실시예에서, 접착제 안내 홈(1360)의 깊이와 폭 둘 모두는 수 십 ㎛ 내지 수 백 ㎛이다.

접착제 충전부(1319a)에서 제공된 제 1 단부(1360a)에서 연장하는 접착제 안내 홈(1360) 각각은 고정 리세스(1313a)(1313b)의 측벽과 코어(1317) 사이에서 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)의 코어(1317) 인근에 놓인 제 2 단부(1360b)까지 이어진다. 접착제 안내 홈(1360)의 제 1 단부(1360a)는 각 접착제 충전부(1319a)에 연결된다. 각 접착제 안내 홈(1360)의 제 2 단부(1360b)는 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)에서 코어(1317)의 인근에 놓인다.

각 접착제 안내 홈(1360)의 그 제 1 단부(1360a)와 제 2 단부(1360b) 사이에서의 중간부는, 예시한 바와 같이 고정 리세스(1313a)(1313b)와 코어(1317) 사이에 놓인다. 제 13 실시예의 광학 모듈은 그 밖에는 전술한 제 12 실시예의 구성과 동일한 구성을 갖는다.

그렇게 구성된 제 13 실시예의 광학 모듈에서, 접착제는, 탑재 기판(1301)과 외부 도파관 기판(1302)을 전술한 제 12 실시예에서처럼 외부 도파관 기판(1302) 상의 고정 탭(1322a, 1322b)이 탑재 기판(1301)의 각 고정 리세스(1313a, 1313b) 내에 고정된 채로 서로 메이팅되는 상태 아래에서 접착제 입구(1319b)를 통해 적용된다.

접착제 충전부(1319a) 내로 충전된 접착제는 충전부로부터 충전 리세스(1313a, 1313b)와 각 충전 탭(1322a, 1322b) 사이에 만들어진 갭 내로 들어가며, 또한 접착제 충전부(1319a)로부터 모세관 현상에 의해 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)까지 흐른다. 후방 단부(1310)까지 흘러간 (도 26의 참조번호(1300)로 표기한) 접착제는 예시한 바와 같이 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)와 외부 도파관 기판(1302)의 대향하는 전방 단부(1320) 사이에 만들어진 갭 내로 더 흐른다. 접착제(1300)는 또한 탑재 기판(1301)의 코어(1317)의 제 1 밑면(1317a)과 외부 도파관 기판(1302)의 코어(1321)의 제 2 밑면(1321a) 사이에 만들어진 갭 내로 흐른다.

본 실시예의 전술한 구성으로 인해, 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)와 외부 도파관 기판(1302)의 전방 단부(320)를 서로 본딩할 수 있게 되어, 둘 사이에 더 큰 본딩력을 생성할 수 있다. 또한, 본 실시예의 구성으로 인해, 탑재 기판(1301)의 코어(1317)의 제 1 밑면(1317a)과 외부 도파관 기판(1302)의 코어(1321)의 제 2 밑면(1321a)을 서로 직접 본딩할 수 있어서, 두 코어(1317, 1321)의 상호 위치 오프셋은 일어나지 않게 될 것이다.

추가로, 접착제(1300)가 탑재 기판(1301)의 코어(1317)의 제 1 밑면(1317a)과 외부 도파관 기판(1302)의 코어(1321)의 제 2 밑면(1321a) 사이의 갭 내로 들어가므로, 두 코어(1317, 1321)의 제 1 밑면(1317a)과 제 2 밑면(132a) 사이에 에어 갭이 형성하는 것을 방지할 수 있다. 이것은 두 코어(1317, 1321)의 광 결합 효율을 개선하는 기능을 한다.

설명 및 쉬운 이해를 위해, 탑재 기판(1301)의 후방 단부(1310)와 외부 도파관 기판(1302)의 전방 단부(1320) 사이의 갭과, 제 1 밑면(1317a)과 제 2 밑면(1321a) 사이의 갭은 도 26에서 탑재 기판(1301) 및 관련 소자에 비교하여 상대적으로 더 큰 치수로 표시되어 있다. 실제, 이들 갭은 탑재 기판(1301) 및 관련 소자와 비교해 예시한 것보다 훨씬 더 좁다.

접착제 안내 홈(1360)이 실시예의 전술한 구성에서 각 접착제 충전부(1319a)에 연결되지만, 이러한 구성은, 접착제 안내 홈(1360)이 예컨대 접착제 충전부(1319a)와 분리되어 형성되도록 바뀔 수 있다.

도 27에는, 제 13 실시예의 변형 예가 도시되어 있다. 특히, 접착제 충전부(1319a)의 후방에는 제 2 접착제 충전부(1330a)가 형성될 수 있고, 제 2 접착제 충전부(1330a)는 도 27의 예에서 도시한 바와 같이 접착제 안내 홈(1360)의 제 1 단부(1360a)에 연결된다. 게다가, 각 제 2 접착제 충전부(1330a)에 연결되는 제 2 접착제 입구(1330b)를 또한 형성할 수 있다.

실시예 변형의 전술한 구성에 따라, 동일한 타입이나 상이한 타입의 접착제를 접착제 충전부(1319a)와 제 2 접착제 충전부(1330a) 내로 분리하여 적용할 수 있다. 예컨대, 제 2 접착제 충전부(1330a)에 의해 두 코어(1317, 1321)의 제 1 밑면(1317a)과 제 2 밑면(1321a) 사이의 갭 내로 충전된 접착제는 코어(1317, 1321) 자체보다 더 낮은 굴절률을 갖는 타입일 수 있고, 바람직하게는 이러한 굴절률은 코어(1317, 1321)를 덮는 클래딩의 굴절률과 동일하다(도 23 참조).

다른 한편, 제 1 접착제 충전부(1319a)에 의해 고정 리세스(1313a, 1313b)와 고정 탭(1322a, 1322b) 사이의 갭 내로 충전된 접착제는 높은 본딩력을 제공하는 타입일 수 있다. 이로 인해, 광 송신 속성을 고려하지도 않고 광범위한 옵션 중에서 적절한 타입의 접착제를 선택할 수 있다.

제 14 실시예

본 발명의 제 14 실시예에 따른 광학 모듈은 도 28 내지 도 31을 참조하여 이제 설명한다. 이 실시예에서, 이미터-측 탑재 기판(1401)과 외부 도파관 기판(1402)을 포함하는 광학 모듈은, 도 30에 도시한 바와 같이, 탑재 기판(1401)의 접착제 충전부(1419a)가 탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b) 내에 고정된 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 전방, 후방 및 바깥쪽으로 배향된 측벽에 접하도록 구성된다.

탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b)는, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)이 도 30에 도시한 바와 같이 각 고정 리세스(1413a, 1413b)에 딱 맞게 고정되는 크기로 형성된다. 고정 리세스(1413a, 1413b)는, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 안쪽으로 배향된 측벽이 접촉하여 유지되는 경사져 배향된 내부 벽을 갖는다.

탑재 기판(1401)의 접착제 충전부(1419a)는 각 고정 탭(1422a, 1422b)의 전방, 후방 및 바깥쪽으로 배향된 측벽과 접하도록 형성된다. 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)은 외부 도파관 기 판(1402)의 전방 단부(1420)앞에서 이로부터 특정한 거리(L1)에 놓인다. 이러한 배열을 통해, 외부 도파관 기판(1402)의 전방 단부(1420)와 고정 탭(1422a, 1422b) 사이에는 갭(1425)이 형성된다. 따라서 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b) 각각은 전방 및 후방 벽을 포함하는 외측벽과, 이 전방 및 후방벽에 경사진 각도를 형성하는 안쪽으로 배향된 측벽과, 전방 및 후방벽에 일반적으로 직각을 이루는 바깥쪽으로 배향된 측벽을 갖는다.

고정 탭(1422a, 1422b)의 안쪽으로 배향된 경사 측벽은, 탑재 기판(1401)의 각 고정 리세스(1413a, 1413b)의 경사져 배향된 내부 벽과 접촉하게 되는 접촉 벽(1423)을 구성한다. 다른 한편, 고정 탭(1422a, 1422b)의 전방 및 후방벽과 바깥쪽으로 배향된 측벽은, 탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b)의 내부 벽과 접촉하지 않게 되는 비접촉 벽(1424)을 구성한다. 제 14 실시예의 광학 모듈은 그 밖에는 전술한 제 12 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

제 14 실시예의 전술한 구성에서, 탑재 기판(1401)과 외부 도파관 기판(1402)은, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 접촉 벽(1423)이 도 30에 도시한 바와 같이 탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b)의 경사져 배향된 내부 벽과 각각 접촉하게 되도록 결합된다. 탑재 기판(1401)과 외부 도파관 기판(1402)이 이러한 방식으로 서로 메이팅되는 상태 아래에서, 후자의 고정 탭(1422a, 1422b)은 전자의 각 고정 리세스(1413a, 1413b)에 딱 맞게 고정된다.

또한, 탑재 기판(1401)과 외부 도파관 기판(1402)이 그렇게 서로 결합될 때, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 비접촉 벽(1424) 모두, 즉 외 부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 전방, 후방 및 바깥쪽으로 배향된 측벽은 접착제 충전부(1419a)에 의해 접하게 된다.

그렇게 구성된 제 14 실시예의 광학 모듈에서, 그 접촉벽(1423)을 제외한, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)의 측벽 모두는 접착제 충전부(1419a)에 의해 접하게 된다. 그러므로 탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b) 내에 고정된 (접촉벽(1423)을 제외한) 고정 탭(1422a, 1422b)의 비접촉 벽(1424) 모두는 탑재 기판(1401)에 형성된 접착제 충전부(1419a) 내에 충전된 접착제에 의해 여기에 본딩된다. 본 실시예의 이러한 구성으로 인해, 외부 도파관 기판(1402)의 고정 탭(1422a, 1422b)을 탑재 기판(1401)의 고정 리세스(1413a, 1413b)에 확고히 본딩할 수 있어서, 탑재 기판(1401)과 외부 도파관 기판(1402)의 상호 위치 오프셋은 광학 모듈에 적용된 외부 스트레스나 주위 온도 변화에 상관없이 일어나지 않게 된다.

탑재 기판(1401)에 형성된 접착제 충전부(1419a)의 후방 단부는 이제까지 설명한 제 14 실시예에서 탑재 기판(1401)의 후방 단부(1410)와 일반적으로 정렬하도록 위치되지만, 본 발명은 그러한 배열로 제한되기보다는 적절히 변형될 수 있다.

예컨대, 접착제 충전부(1419a)는 전방으로 약간 오프셋된 위치에서 형성될 수 있어서, 접착제 충전부(1419a)의 후방 단부는 도 13에 도시한 바와 같이 탑재 기판(1401)의 후방 단부(1410) 앞에서 이로부터 거리(L2)에 놓인다. 제 14 실시예의 이러한 변형은, 이러한 대안적인 배열이 접착제가 접착제 충전부(1419a) 내로 충전되면 탑재 기판(1401)의 후방 단부(1410) 밖으로 흐를 위험을 방지 또는 감소 시키는 기능을 한다.

제 15 실시예

본 발명의 제 15 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 32 내지 도 34를 참조하여 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은 다수의 디에어레이션 홀(deaeration hole)(1580)을 갖는 랩 결합부(1505)를 가진 외부 도파관 기판(1502)과 이미터-측 탑재 기판(1501)을 포함한다.

특히, 외부 도파관 기판(1502)의 랩 결합부(1505)는, 탑재 기판(1501)과 외부 도파관 기판(1502)이 후자의 랩 결합부(1505)가 전자의 오버랩 영역(1514)과 겹치는 방식으로 메이팅될 때, 탑재 기판(1501)의 접착제 충전부(1519a)와 마주보고 위치하는 대향하는 면 영역(1581)을 갖는다. 전술한 디에어레이션 홀(1580)은 외부 도파관 기판(1502)의 랩 결합부(1505)에 형성된다. 이들 디에어레이션 홀(1580)은, 탑재 기판(1501)의 접착제 충전부(1519a) 내에 충전된 접착제에 형성될 수 있는 공기 방울을 제거하는 기능을 한다. 이 실시예에서, 외부에 개방된 두 쌍의 디에어레이션 홀(1580)은 랩 결합부(1505)의 대향하는 면(1581) 상에 형성된 고정 탭(1522a, 1522b)의 경계를 따라서 랩 결합부(1505)의 전술한 대향하는 면 영역(1581)에 만들어지며, 디에어레이션 홀(1580)은 랩 결합부(1505)의 바닥측에서 상부측까지 전역을 통과한다. 제 15 실시예의 광학 모듈은 그 밖에 전술한 제 12 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

그렇게 구성된 제 15 실시예의 광학 모듈에서, 비록 접착제가 탑재 기판(1501)의 접착제 충전부(1519a) 내로 그 내부에 형성된 접착제 입구(1519a)를 통 해 충전될 때 공기 방울이 형성될지라도, 디에어레이션 홀(1580)을 통해 탑재 기판(1501)의 접착제 충전부(1519a) 내부에서 공기 방울을 제거할 수 있다. 본 실시예의 이러한 배열은, 본딩력의 감소뿐만 아니라 외부 도파관 기판(1502)의 랩 결합부(1505)의 대향하는 영역(1581)과 탑재 기판(1501)의 접착제 충전부(1519a) 내에 충전되 접착제 사이의 본딩 영역의 감소를 방지하는 기능을 한다.

본 발명은, 디에어레이션 홀(1580)이 외부 도파관 기판(1502)의 랩 결합부(1505)의 대향하는 영역(1581)과 고정 탭(1522a, 1522b) 사이의 경계를 따라서 놓이는 전술한 구성으로 제한되기보다는 적절히 변형될 수 있다. 그러나 공기 방울이 이들 경계 영역에서 아마도 형성될 것이기 때문에 디에어레이션 홀(1580)은 고정 탭(1522a, 1522b)의 경계를 따라서 바람직하게는 형성되어야 함을 주목해야 한다.

제 16 실시예

본 발명의 제 16 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 35 및 도 36을 참조하여 설명한다. 이 실시예의 광학 모듈은, 그 상부면에 형성된 코어(1617)를 가진 이미터-측 탑재 기판(1601)을 포함하며, 여기서 접착제 안내 홈(1682)이 코어(1617)의 상부측에 형성된다.

특히, 제 16 실시예의 탑재 기판(1601)의 코어(1617)는 탑재 기판(1601)의 상부면의 오버랩 영역(1614) 아래 특정한 깊이에서 놓인다. 코어(1617)의 길이 방향을 따라 특정한 길이에 걸쳐서 오버랩 영역(1614)에서 탑재 기판(1610)을 그 상부면 아래로 절개하는 것처럼 전술된 접착제 안내 홈(1682)이 형성된다.

본 실시예에 따라, 접착제 안내 홈(1682)은 탑재 기판(1601)의 접착제 충전부(1619a)에 그 내부에 형성된 각각의 좁은 홈(1682a)을 통해 연결된다. 접착제 안내 홈(1682)은 코어(1617)의 제 1 밑면(1617a)으로부터 그 길이 방향을 따라서 전술한 특정한 길이에 걸쳐서 형성되고, 접착제 안내 홈(1682)은 코어(1617) 보다 더 큰 폭을 갖는다.

이 실시예의 접착제 안내 홈(1682) 내로 충전된 접착제는, 탑재 기판(1601)의 코어(1617)의 왼쪽 및 오른쪽과 바닥을 덮는 클래딩(1618)(도 36에서 도시됨)을 형성하는데 사용되는 소재와 동일한 굴절률을 갖는다. 제 16 실시예의 광학 모듈은 그 밖에는 전술한 제 12 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

그렇게 구성된 제 16 실시예의 광학 모듈에서, 탑재 기판(1601)은 외부 도파관 기판(1602)에 후자의 고정 탭(1622a, 1622b)이 전자에 형성된 고정 리세스(1613a, 1613b) 내에 고정된 채로 결합되고, 탑재 기판(1601)과 외부 도파관 기판(1602)이 그렇게 메이팅된 상태 아래에서, 접착제는 각각의 접착제 입구(1619b)를 통해 접착제 충전부(1619a) 내로 충전된다. 접착제 충전부(1619a) 내로 충전된 접착제는 이로부터 모세관 현상에 의해 좁은 홈(1682a)을 통해 접착제 안내 홈(1682) 내로 흐른다. 이로 인해, 탑재 기판(1601)과 외부 도파관 기판(1602) 사이에 본딩력을 증가시킬 수 있다.

접착제 안내 홈(1682)을 이 실시예에서 좁은 홈(1682a)을 통해 접착제 충전부(1619a)에 연결하므로, 접착제를 접착제 입구(1619b) 내로 디스펜싱하는 것만이 필요하여, 제조 공정을 단순화하게 된다.

또한, 코어(1617)의 상부측을 접착제로 덮을 수 있고, 그에 따라 접착제는 클래딩 층의 부분으로서 기능할 수 있다. 접착제에 의해 형성된 클래딩 층의 이러한 부분과 코어(1617) 사이에는 에어 갭이 거의 생기지 않을 것이므로, 코어(1617)의 상부측을 덮는 접착제는 코어(1617)의 왼쪽 및 오른쪽과 바닥을 덮는 클래딩(1618)과 실질적으로 동일한 기능을 행할 수 있다.

게다가, 코어(1617)의 제 1 밑면(1617a)과 외부 도파관 기판(1602)의 코어의 제 2 밑면 사이에 만들어진 갭에 접착제를 디스펜싱할 수 있다. 이러한 갭은 그러므로 전술한 제 13 실시예의 접착제 안내 홈(1360)과 같은 접착제 안내 홈으로서 사용될 수 있다.

제 16 실시예의 접착제 안내 홈(1682)이 코어(1617)의 제 1 밑면(1617a)으로부터 특정한 길이에 걸쳐서 그 길이 방향을 따라 형성되지만, 본 발명은 그것으로 제한되지 않고 오히려 실시예의 그러한 배열은 적절히 변형될 수 있다. 예컨대, 접착제 안내 홈(1682)은, 특정한 거리에 있는 위치로부터 길이 방향을 따라 코어(1617)의 제 1 밑면(1617a)의 정면으로 전방으로 특정한 길이에 걸쳐서 형성될 수 있다.

또한, 접착제 안내 홈(1682)의 폭은 특별히 제한되지 않아서, 접착제 안내 홈(1682)은 코어(1617)보다 더 좁게 될 수 있다. 접착제가 클래딩 층을 부분적으로 구성하는데 사용되는 경우에, 그러나 접착제 안내 홈(1682)의 폭이 코어(1617)의 폭과 동일하거나 그보다 크게 되는 것이 바람직하다.

또한, 접착제 안내 홈(1682)의 폭이 코어(1617)의 폭보다 더 크게 되는 경우 에, 접착제 안내 홈(1682)이 예컨대 왼쪽 접착제 충전부(1619a)로부터 오른쪽 접착제 충전부(1619a)까지의 전체 영역을 포위하도록 형성될 수 있다.

그러나 만약 접착제 안내 홈(1682)이 그렇게 형성된다면, 오버랩 영역(1614) 상에 위치한 외부 도파관 기판(1602)의 랩 결합부(1605)가 접착제 안내 홈(1682) 내로 부분적으로 정착할 수 있고, 휘어질 수 있음을 주목해야 한다. 그러므로 왼쪽 및 오른쪽 접착제 충전부(1619a)의 부분만을 오버랩하도록 접착제 안내 홈(1682)을 형성하는 것이 바람직하다.

제 17 실시예

본 발명의 제 17 실시예에 따른 광학 모듈을 이제 도 37 내지 도 42를 참조하여 설명한다. 전술한 실시예에서처럼, 본 실시예의 광학 모듈은, 탑재 기판(1701)과 외부 도파관 기판(1702)이 후자의 고정 탭(1722a, 1722b)이 각각 전자의 고정 리세스(1713a, 1713b) 내에 고정된 채로 서로 메이팅될 때 외부 도파관 기판(1702)의 전방 단부(1720)가 탑재 기판(1701)의 후방 단부(1710)와 마주보게 위치하도록 구성된다. 따라서 탑재 기판(1701)의 후방 단부(1710)와 외부 도파관 기판(1702)의 전방 단부(1720)는 서로 마주보게 위치한 단부면을 구성한다.

외부 도파관 기판(1702)의 코어(1721)의 전방 단부(1721b)는 특정한 길이(L3) 만큼 외부 도파관 기판(1702)의 외부로 전방으로 뻗어나온다. 코어(1721)의 이 단부(1721b)의 전방 단부면은, 탑재 기판(1701)의 코어(1717)의 제 1 밑면(1717a)과 마주보도록 위치하는 제 2 밑면(1721a)을 구성한다. 제 17 실시예의 광학 모듈은 그 밖에 전술한 제 12 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

그렇게 구성된 제 17 실시예의 광학 모듈에서, 외부 도파관 기판(1702)의 고정 탭(1722a, 1722b)은 도 39에 도시한 바와 같이 탑재 기판(1701)의 고정 리세스(1713a, 1713b) 내로 고정된다. 탑재 기판(1701)과 외부 도파관 기판(1702)이 그렇게 결합될 때, 두 코어(1717, 1721)의 제 1 밑면(1717a)과 제 2 밑면(1721a)은 서로에 대해 접해 있고, 탑재 기판(1701)의 후방 단부(1710)와 외부 도파관 기판(1702)의 전방 단부(1720)가 마주보게 위치한다.

결과적으로, 탑재 기판(1701)과 외부 도파관 기판(1702)의 두 대향하는 단부(1710, 1720) 사이에 홈 형(groovelike) 갭(1785)이 형성되며, 홈 형 갭(1785)은 코어(1721)의 단부(1721b)의 돌출 길이(L3)와 동일한 폭을 가지며, 코어(1721)의 단부(1721b)는 홈 형 갭(1785)에 놓인다. 그렇게 만들어진 홈 형 갭(1785)은 탑재 기판(1701)에 형성된 접착제 충전부(1719a)에 연결된다.

접착제(1700)는 이러한 상태에서 각각의 접착제 입구(1719b)를 통해 접착제 충전부(1719a) 내에 충전된다. 접착제 충전부(1719a) 내로 충전된 접착제(1700)는 도 41에 도시한 바와 같이 탑재 기판(1701)의 고정 리세스(1713a, 1713b)와 외부 도파관 기판(1702)의 고정 탭(1722a, 1722b) 사이의 갭 내로 들어간다.

접착제(1700)는 또한, 모세관 현상에 의해 접착제 충전부(1719a)로부터 홈 형 갭(1785) 내로 들어간다. 접착제(1700)가 이러한 방식으로 홈 형 갭(1785) 내로 흘러들어가므로, 코어(1721)의 돌출된 단부(1721b)는 접착제(1700)에 의해 에워싸이고 그 자리에 고정된다. 그러므로 외부 도파관 기판(1702)의 코어(1721)와 탑재 기판(1701)의 코어(1717)를 확고히 붙여서, 더욱 신뢰할 만한 방식으로 두 코 어(1717, 1721)의 상호 위치 오프셋을 방지할 수 있다.

또한, 코어(1721)의 단부(1721b)는 외부 도파관 기판(1702)의 전방 단부(1720)를 넘어 돌출하고, 그에 따라 외부에 노출되므로, 단부(1721b)를 접착제(1700)에 의해 에워싸기 전에 코어(1721)의 단부(1721b)의 본딩력을 더 증가시키기 위해 코어(1721)의 단부(1721b)에 접착제(1700)의 접착력을 향상시키기 위한 조치를 취할 수 있다. 예컨대, 산소 플라즈마 처리에 의해 코어(1721)의 돌출된 단부(1721b)에 대한 접착제(1700)의 접착력을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 접착제는 코어(1721)의 단부(1721b)에 강하게 접착하게 된다.

외부 도파관 기판(1702)의 코어(1721)의 단부(1721b)는 전술한 제 17 실시예에서 전방 단부(1720) 너머 전방으로 뻗어 나오지만, 본 발명은 그것으로 제한되지 않고, 오히려 이러한 실시예의 배열은 적절히 변형될 수 있다. 예컨대, 실시예는, 외부 도파관 기판(1702)의 코어(1721)의 단부(1721b)가 전방으로 뻗어 나오지 않고, 대신 탑재 기판(1701)의 코어(1717)의 단부가 그 후방 단부(1710)로부터 후방으로 뻗어 나오도록 변형될 수 있다. 대안적으로, 실시예는, 외부 도파관 기판(1702)의 코어(1721)의 단부(1721b)가 전방 단부(1720) 너머 뻗어 나오고, 탑재 기판(1701)의 코어(1717)의 단부도 후방 단부(1710) 너머로 뻗어 나오도록 변형될 수 있다.

제 2 내지 제 12 실시예의 광학 모듈은, 각각의 실시예이 앞선 논의에서 달리 특별하게 언급하지 않는다면, 제 1 실시예와 동일한 구성을 가짐을 주목해야 한다.

또한, 전술한 제 1 내지 제 17 실시예에서 제 1 메이팅 부분이 고정 리세스로서 형성되고, 제 2 메이팅 부분이 고정 탭으로서 형성될지라도, 이들 실시예는, 제 1 메이팅 부분이 고정 탭의 형태를 취하고, 제 2 메이팅 부분이 고정 리세스의 형태를 취하도록 변형될 수 있다. 다시 말해, 실시예들은, 이미터-측 탑재 기판에 하나 이상의 고정 탭이 제공되고, 외부 도파관 기판에 하나 이상의 고정 리세스가 제공되도록 변형될 수 있다.

또한, 수신기-측 탑재 기판이 이미터-측 탑재 기판과 동일한 제 1 메이팅 부분(들)이 제공될 수 있을지라도, 이들 두 탑재 기판의 제 1 메이팅 부분(들)은 전술한 제 1 내지 제 17 실시예에서 설명한 것으로부터 개별적으로 선택할 수 있다. 또한, 만약 이미터-측 탑재 기판의 제 1 메이팅 부분이 고정 리세스이고 외부 도파관 기판의 제 2 메이팅 부분이 고정 탭이라면, 고정 탭을 수신기-측 탑재 기판의 제 1 메이팅 부분으로서 선택할 수 있고, 고정 리세스를 외부 도파관 기판의 제 2 메이팅 부분으로서 선택할 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다.

게다가, 외부 도파관 기판에는 전술한 제 1 내지 제 17 실시예의 랩 결합부가 제공될지라도, 이러한 배열은 적절히 변형될 수 있다. 랩 결합부(들)는 이미터-측 탑재 기판 및/또는 수신기-측 탑재 기판 상에 제공되고, 외부 도파관 기판 상에 제공되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예는 후술할 바와 같이 요약할 수 있다.

(1) 바람직한 실시예에 따라, 광학 모듈은, 광학 소자와 이 광학 소자에 광학적으로 결합된 코어를 가진 도파관을 포함하는 탑재 기판, 탑재 기판에 결합된 외부 도파관 기판으로서, 탑재 기판의 도파관에 광학적으로 결합 가능한 코어를 가진 외부 도파관을 포함한 그러한 외부 도파관 기판, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 하나에 제공된 제 1 메이팅 메커니즘, 및 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 다른 하나에 제공된 제 2 메이팅 메커니즘을 포함하는 결합부를 포함한다. 결합부의 제 2 메이팅 메커니즘과 제 1 메이팅 메커니즘이 메이팅됨에 따라, 도파관의 코어와 외부 도파관의 코어는 서로 정렬되어, 도파관과 외부 도파관은 광학적으로 서로 결합하게 되며, 결합부는 특정한 영역에서 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 앞서 언급한 하나와 오버랩되며, 여기서 결합부는 그 오버랩 영역의 적어도 일부에서 접착제에 의해 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 앞서 언급한 하나에 본딩된다.

그렇게 구성한 광학 모듈은 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어를 정렬시킬 수 있고, 결합부의 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘을 메이팅함으로써 서로 결합된 그 광학 축으로 도파관과 외부 도파관을 광학적으로 결합할 수 있다. 본 발명의 이러한 구성은 광 결합 효율의 감소 위험을 낮추는 기능을 한다.

추가로, 결합부(랩 결합부)는 탑재 기판이나 외부 도파관 기판을 오버랩되도록 위치하고, 오버랩 영역의 일부나 전체에서 접착제에 의해 그러한 기판에 본딩되기 때문에, 본딩력을 증가시킬 수 있다.

(2) 본 발명의 일양상에서, 제 1 메이팅 메커니즘이, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 코어의 양 측 상의 두 분리된 위치에 위치한 한 쌍의 제 1 메이팅 부분을 포함하고, 그리고 제 2 메이팅 메커니즘이, 탑재 기판과 외부 도 파관 기판 중 전술한 다른 하나의 코어의 양 측 상의 두 분리된 위치에서 위치한 한 쌍의 제 2 메이팅 부분을 포함하며, 제 2 메이팅 부분의 위치는, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 하나의 코어에 대해 위치한 제 1 메이팅 부분의 위치에 대응하도록 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 코어에 대해 결정되도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

제 1 메이팅 부분과 제 2 메이팅 부분은 이러한 구성에서 각각의 코어에 대해 위치한다. 그러므로 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어의 축 사이의 위치 오프셋이 일어나지 않게 할 수 있다.

(3) 본 발명의 다른 양상에서, 제 1 메이팅 메커니즘이 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 코어의 축의 양 측 상에 위치하고 코어의 축과 특정 각도를 형성하는 한 쌍의 경사 벽을 가진 단일 제 1 메이팅 부분을 포함하며, 그리고 제 2 메이팅 메커니즘이, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 코어의 축의 양 측 상에 위치하여 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 서로 결합될 때 경사 벽과 접촉하게 되는 한 쌍의 접촉 벽을 갖는 단일 제 2 메이팅 부분을 포함하며, 접촉 벽의 위치는, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 하나의 코어에 대해 위치한 경사 벽의 위치에 대응하도록, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 코어의 축에 대해 결정되도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이러한 구성에서, 제 1 메이팅 부분의 경사 벽과 제 2 메이팅 부분의 접촉 벽은 탑재 기판의 도파관의 코어의 축과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어의 축의 양 측 상에서 각각 놓여서, 제 1 메이팅 부분과 제 2 메이팅 부분은, 심지어 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 열 영향을 받게 될 경우에도 각각의 코어의 축으로부터 오프셋될 가능성이 더 적다. 그러므로 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어의 축 사이의 위치 오프셋이 일어나지 않게 될 것이다.

(4) 본 발명의 다른 양상에서, 제 2 메이팅 메커니즘으로부터 떨어져 놓인 결합부의 부분이 접착제에 의해 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나에 본딩되도록 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이 구성에 따라, 제 2 메이팅 메커니즘으로부터 떨어져 놓인 결합부의 부분은 탑재 기판이나 외부 도파관 기판에 본딩된다. 이로 인해, 그 내부에 접착제의 침입으로 인해 서로 메이팅된 제 1 메이팅 부분과 제 2 메이팅 부분 사이의 접착제 층의 형성을 방지할 수 있고, 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 코어의 축 사이의 결과적인 위치 오프셋을 방지할 수 있다. 그러므로 제 1 메이팅 부분과 제 2 메이팅 부분이 메이팅되고 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 코어의 축이 적절히 정렬되는 상태 아래에서 탑재 기판과 외부 도파관 기판을 서로 본딩할 수 있다.

(5) 본 발명의 다른 양상에서, 제 2 메이팅 메커니즘 인근의 결합부의 부분이 접착제에 의해 탑재 기판의 전술된 하나에 본딩되도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이 구성에서, 제 2 메이팅 메커니즘 인근의 결합부의 부분은 탑재 기판이나 외부 도파관 기판에 본딩되어, 제 2 메이팅 메커니즘의 부분이 본딩 영역으로서 기능하게 된다. 이로 인해, 탑재 기판이나 외부 도파관 기판에 오버랩되는 결합부(랩 결합부)의 크기를 줄일 수 있고, 그에 따라 그 표면에서 이용 가능한 공간을 효율 적으로 사용하게 된다. 게다가, 이러한 구성으로 인해, 제 1 및 제 2 메이팅 부분이 메이팅되고 서로 정렬되는 상태 아래에서 제 1 및 제 2 메이팅 부분을 본딩할 수 있다.

(6) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나가 결합부와 겹치는 오버랩 영역을 가지며, 결합부가 오버랩 영역과 접촉하게 되는 접촉면을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 여기서 오버랩 영역과 접촉면 중 적어도 하나는 적어도 그 일부분에서 표면 상에 형성된 돌출부를 가지며, 오버랩 영역과 접촉면은 돌출부를 포함하는 적어도 그 일부분에서 접착제에 의해 서로 본딩된다.

이 구성에서, 돌출부는 오버랩 영역과 접촉면 중 적어도 하나에서 형성되며, 오버랩 영역과 접촉면은 돌출부를 포함한 그 일부분 또는 전체에서 접착제에 의해 서로 본딩된다. 이러한 배열로 인해, 접착제 본딩 영역을 증가시킬 수 있고 본딩력을 더 크게 할 수 있다.

(7) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나가 결합부에 의해 오버랩된 오버랩 영역을 가지며, 결합부는 오버랩 영역과 접촉하게 되는 접촉면을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 여기서 오버랩 영역과 접촉면 중 적어도 하나는 그 적어도 일부분에서 거친 면으로 형성하고, 오버랩 영역과 접촉면은 이 거친 면을 포함하는 적어도 그 일부분에서 접착제에 의해 서로 본딩된다.

이 구성에서, 오버랩 영역과 접촉면 중 적어도 하나는 그 일부분에서 또는 전체에서 거친 면으로 형성되고, 오버랩 영역과 접촉면은 거친 면을 포함한 그 일부분에서나 전체에서 접착제에 의해 서로 본딩된다. 이러한 배열로 인해, 앵커링 효과에 기인하여 접착제 본딩 영역을 증가시킬 수 있고 본딩력을 더 크게 할 수 있다.

(8) 본 발명의 다른 양상에서, 제 1 메이팅 메커니즘은, 제 1 메이팅 메커니즘을 포함한 탑재 기판의 도파관의 코어를 형성하는 코어 홈이나 제 1 메이팅 메커니즘을 포함한 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어와 동시에 형성되고, 그리고 제 2 메이팅 메커니즘은, 제 2 메이팅 메커니즘을 포함한 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어나 제 2 메이팅 메커니즘을 포함한 탑재 기판의 도파관의 코어 홈과 동시에 형성되도록 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따라, 제 1 메이팅 메커니즘은, 제 1 메이팅 메커니즘을 포함한 탑재 기판의 도파관의 코어를 형성하는 코어 홈이나 제 1 메이팅 메커니즘을 포함한 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어와 동시에 형성되고, 그리고 제 2 메이팅 메커니즘은, 제 2 메이팅 메커니즘을 포함한 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어나 제 2 메이팅 메커니즘을 포함한 탑재 기판의 도파관의 코어 홈과 동시에 형성되어, 제 1 및 제 2 메이팅 부분의 각각의 코어로부터의 위치 오프셋을 방지할 수 있다. 이러한 배열로 인해, 제 1 및 제 2 메이팅 부분을 서로 메이팅함으로써, 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어의 축을 매우 신뢰할 만하게 정렬할 수 있다.

(9) 본 발명의 다른 양상에서, 결합부가 겹치는 탑재 기판과 외부 도파관 기 판 중 전술한 하나 상에 제공된 오버랩 영역은 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일측과 일반적으로 동일 높이에 있게 되고, 결합부는 오버랩 영역과 접촉하게 되는 접촉면을 가지며, 접촉면은 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일측과 일반적으로 동일 높이에 있게 되도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이러한 구성에서, 결합부가 겹쳐진 외부 도파관 기판과 탑재 기판 중 전술한 하나 상에 제공된 오버랩 영역은 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일측과 일반적으로 동일 높이에 있게 되며, 결합부는 오버랩 영역과 접촉하게 되는 접촉면을 가지며, 접촉면은 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일측과 일반적으로 동일 높이에 있게 된다. 이러한 구성으로 인해, 결합부(랩 결합부)를 탑재 기판이나 외부 도파관 기판에 겹치도록 위치함으로써, 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어를 정확히 위치할 수 있다.

(10) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판이, 그 표면의 부분에서 탑재 기판에 형성된 구멍인 제 1 메이팅 메커니즘 형성 공동을 가지며, 탑재 기판의 기초 소재와는 상이한 제 1 메이팅 메커니즘 형성 소재는 제 1 메이팅 메커니즘 형성 공동 내에 충전되어 제 1 메이팅 메커니즘이 형성된 제 1 메이팅 메커니즘 형성부를 형성하도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따라, 제 1 메이팅 메커니즘 형성부는, 탑재 기판의 기초 소재와 상이한 제 1 메이팅 메커니즘 형성 소재를, 그 표면의 부분에서 탑재 기판에 형성된 구멍인 제 1 메이팅 메커니즘 형성 공동 내에 충전함으로써 형성된다. 제 1 메이팅 부분은 그렇게 생성한 제 1 메이팅 메커니즘 형성부에 형성되므로, 심지어 탑재 기판이 실리콘과 같은 소재로 만들어질 경우에도, 탑재 기판의 부분에서 제 1 메이팅 메커니즘 형성 소재를 충전하고 예컨대 엠보싱 다이를 사용함으로써 제 1 메이팅 부분을 형성할 수 있다. 이 구성에서, 완성된 탑재 개판의 전체 두께는 처리하지 않는 기판 단독의 두께로 한정된다. 이로 인해, 완성된 탑재 기판의 전체 크기와 두께를 쉽게 감소시킬 수 있다.

(11) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판의 도파관의 코어가 제 1 밑면을 갖고, 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어가 제 2 밑면을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 여기서, 제 1 메이팅 메커니즘과 제 2 메이팅 메커니즘이 서로 메이팅함에 따라, 결합부는 그 두께 방향에서 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나와 오버랩하고, 제 1 및 제 2 밑면은 서로 접하여, 도파관과 외부 도파관은 서로 광학적으로 결합하게 되며, 서로 마주보고 위치한 제 1 및 제 2 밑면 중 하나는 두께 방향을 따라 기울어진 경사면을 형성한다.

이 구성에 따라, 심지어 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 서로 접착제에 의해 본딩될 때 그 사이의 접착제 층의 형성으로 인해 두께 방향 위치 오프셋이 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 두 코어 사이에 일어날 때에도, 한 코어를 통해 전파한 광은 전술한 경사면에서 굴절되어 다른 코어에 효과적으로 진입하게 된다. 이러한 배열은 광 결합 손실을 줄이는 기능을 한다.

(12) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 일 단부는, 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 전술한 다른 하나의 일 단부의 부분이 고정되고 접착제에 의해 본딩되게 되는 소켓을 형성하도록 성형된 부분을 갖도록, 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이 구성에 따라, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 일 단부에 소켓이 형성되어, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 일 단부의 부분은 고정될 수 있고 접착제에 의해 본딩될 수 있다. 그러므로 심지어 외부 도파관 기판이 휘어질 때도, 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 결합 단부 인근에서 이들 기판의 부분에서 스트레스가 일어날 가능성이 적기 때문에, 외부 도파관 기판은 쉽게 파괴되지 않을 것이다.

(13) 본 발명의 다른 구성에서, 특정 깊이를 가진 홈을 전술한 소켓의 내부에 형성할 수 있다.

홈을 제공함으로써, 전술한 소켓 내로 접착제를 쉽게 흘릴 수 있어, 앵커링 효과로 인해 본딩력을 증가시킬 수 있다.

(14) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판 및 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측을 제외한 모든 측면은 클래딩으로 덮이며, 코어의 전술한 두께 방향 일 측은 결합부가 겹치는 외부 도파관 기판과 탑재 기판 중 전술한 하나의 오버랩 영역과 일반적으로 동일 높이에 있게 되도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 여기서 결합부는 클래딩을 형성하는데 사 용하는 클래딩 소재로 만들어지며, 오버랩 영역과 접촉하게 되는 결합부의 접촉면은 탑재 기판 및 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측과 일반적으로 동일 높이에 있다.

이 구성에 따라서, 클래딩 소재로 만들어진 결합부를 탑재 기판이나 외부 도파관 기판과 어느 것이든 적절한 것에 오버랩하도록 위치함으로써 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어를 덮을 수 있다. 이러한 배열로 인해, 탑재 기판 및 외부 도파관 기판 중 전술한 다른 하나의 코어를 덮는 클래딩으로서 결합부를 사용할 수 있어서, 코어의 일 측을 클래딩으로 코팅하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 메이팅 부분을 코어에 대해 두께 방향으로 정렬할 수 있다.

(15) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판의 도파관의 코어는 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 하나에 대한 특정 위치에 놓이는 제 1 밑면을 갖고, 그리고 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어는 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 하나에 대한 특정 위치에 놓이는 제 2 밑면을 가져서, 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘이 함께 메이팅됨에 따라, 제 1 및 제 2 밑면은 서로 접해서, 도파관과 외부 도파관은 서로 광학적으로 결합하게 되도록 광학 모듈을 구성할 수 있다.

이 구성에 따라, 탑재 기판의 도파관의 코어의 제 1 밑면은 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 하나에 대해 특정한 위치에 위치하고, 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어의 제 2 밑면은 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 다른 하나에 대해 특정한 위치에 위치한다. 그러므로 심지어 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 제조- 관련 치수 오류가 탑재 기판이나 외부 도파관 기판의 제조 중 일어나는 경우에도, 그러한 치수 오류에 상관없이, 제 1 및 제 2 메이팅 부분을 메이팅하게 되는 상태 아래에서 제 1 및 제 2 밑면을 서로 마주보고 정렬할 수 있다.

(16) 본 발명의 다른 양상에서, 제 1 메이팅 메커니즘은 탑재 기판에 제공된 고정 리세스를 포함하고, 제 2 메이팅 메커니즘은 외부 도파관 기판 상에 제공된 고정 탭을 포함하도록 광학 모듈을 구성할 수 있으며, 여기서 고정 탭은 단부 부분과, 이 단부 부분에 연결된 연장된 열 형태의 부분(elongate columnlike part)을 가지며, 이러한 열 형태의 부분은 고정 탭의 통합된 부분을 구성하며 코어의 길이 방향을 따라 외부 도파관 기판의 코어와 일반적으로 평행하게 연장한다.

이 구성에 따라, 고정 탭은, 코어의 길이 방향을 따라 외부 도파관 기판의 코어에 일반적으로 평행한 고정 탭의 단부 부분으로부터 통합되어 연장하는 연장된 열 형태 부분이 제공된다. 그러므로 심지어 외부 도파관 기판의 외부 도파관에서 수지의 경화에서의 수축 또는 열 팽창이나 수축 시에도, 외부 도파관의 코어와 고정 탭의 열 형태 부분은 등방적으로 팽창 또는 수축하여, 고정 탭과 코어 사이에 위치 오프셋을 방지할 수 있다.

(17) 본 발명의 다른 양상에서, 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘은 접착제에 의해 서로 본딩될 수 있다.

이것은 마운팅 기판과 외부 도파관 기판 사이에 접착제 본딩 영역을 증가시키고 본딩력을 더 크게 하는 기능을 할 것이다. 또한, 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘은 접착제에 의해 서로 본딩되므로, 접착제 본딩 동작의 수행 후 그 사이에 상호 위치 오프셋을 방지할 수 있고, 그리하여 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어 사이의 위치 오프셋을 신뢰할 만하게 회피할 수 있다.

(18) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나는 결합부가 겹치는 오버랩 영역과 결합부가 겹치지 않은 비-오버랩 영역을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 오버랩 영역은 그 내부에 형성된 접착제 충전부를 포함하고, 제 1 메이팅 메커니즘은, 오버랩 영역으로부터 리세스되도록 형성되고 접착제 충전부에 연결되는 고정 리세스를 포함하며, 비-오버랩 영역은 접착제 충전부에 연결된 접착제 입구를 포함한다.

이 구성에 따라, 오버랩 영역에는 접착제 충전부와 제 1 메이팅 메커니즘이 형성되고, 제 1 메이팅 메커니즘은, 오버랩 영역으로부터 리세스되도록 형성되고 접착제 충전부에 연결되는 고정 리세스를 포함한다. 이러한 배열은 탑재 기판과 외부 도파관 기판을 서로 더욱 확고하게 본딩하는 기능을 한다.

추가로, 접착제를 접착제 충전부에 충전하는 접착제 입구가 결합부가 겹치지 않은 비-오버랩 영역에 형성되므로, 심지어 고정 탭이 고정 리세스 내에 고정되고 결합부(랩 결합부)가 고정 리세스와 겹치도록 위치한 후에도 접착제를 접착제 입구를 통해 접착제 충전부 내로 충전할 수 있다.

그러므로 접착제가 접착제 충전부 내에 충전되지 않은 상태 아래에서 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘을 메이팅할 수 있어서, 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어는 서로 정밀하게 정렬되어 본딩될 수 있다.

(19) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판의 도파관의 코어가 제 1 밑면을 가지며, 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어가, 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘이 서로 메이팅될 때 제 1 밑면과 마주보고 위치하는 제 2 밑면을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있으며, 오버랩 영역은 그 내부에 형성된 접착제 안내 홈을 포함하여 접착제가 제 1 밑면과 제 2 밑면 사이에 만들어진 갭 내로 흐르게 한다.

이 구성에서, 접착제가 제 1 밑면과 제 2 밑면 사이에 만들어진 갭 내로 흐르게 하는 접착제 안내 홈은 오버랩 영역에 형성되어, 외부 도파관 기판의 외부 도파관과 탑재 기판의 도파관의 코어의 제 1 및 제 2 밑면을 접착제에 의해 서로 본딩할 수 있고, 신뢰할 만한 방식으로 그 사이의 위치 오프셋을 방지할 수 있다.

또한, 접착제가 제 1 밑면과 제 2 밑면 사이에 만들어진 갭 내로 흐르게 할 수 있고, 그리하여 그 내부에 공기 층의 형성을 방지할 수 있다. 이것은 탑재 기판의 도파관과 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어 사이에 광 결합 효율을 개선하는 기능을 할 것이다.

(20) 본 발명의 다른 양상에서, 제 2 메이팅 메커니즘은 고정 리세스 내로 고정되는 고정 탭을 포함하도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 고정 탭은 고정 리세스의 내측 벽과 접촉하게 되는 접촉 벽과 고정 리세스의 임의의 내측 벽과 접촉하지 않게 되는 비접촉 벽을 포함하는 외측 벽을 가지며, 접착제 충전부는, 접촉 벽이 고정 리세스의 내측 벽과 접촉하게 될 때 고정 탭의 비접촉 벽 모두와 접하도록 구성된다.

이 구성에서, 고정 탭은, 고정 탭이 고정 리세스의 내측 벽과 접촉하여 유지되는 상태 아래에서, 고정 리세스에 확고히 고정될 수 있어서, 본딩 동작 후 신뢰 할 만한 방식으로 고정 탭과 고정 리세스 사이에 상호 위치 오프셋을 방지할 수 있다.

(21) 본 발명의 다른 양상에서, 결합부가 관통하는 두께 방향 전역에서 형성된 디에어레이션 홀을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 여기서 디에어레이션 홀은, 결합부가 오버랩 영역과 겹치도록 위치할 때 접착제 충전부와 대향하는 결합부의 대향면 영역에 개방된다.

이 구성에 따라, 비록 접착제가 오버랩 영역과 이 오버랩 영역과 겹치는 결합부(랩 결합부) 사이의 갭 내에 충전될 때 공기 방울이 접착제에 형성된다 하더라도, 접착제 충전부 내부로부터 외부로 디에어레이션 홀을 통해 공기 방울을 제거할 수 있다.

이러한 배열은 오버랩 영역과 결합부(랩 결합부) 사이의 본딩 영역의 감소를 방지하고, 접착제에서의 공기 방울 형성으로 인한 본딩력의 결과적인 감소를 방지하는 기능을 한다. 게다가, 접착제에 공기 방울이 존재하므로 인해 결국, 온도 변화로 인한 위치 오프셋이나 접착제 본딩력의 감소가 시간이 지남에 따라 일어날 수 있다. 디에어레이션 홀을 제공하여 광학 모듈 속성의 저하를 방지할 것이다.

(22) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 코어는 오버랩 영역 아래 특정한 깊이에 놓이도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 중 전술한 하나의 코어의 길이 방향을 따라 특정한 길이에 걸쳐서 코어의 깊이로 그 내부로 절개한 것처럼, 접착제 안내 홈이 오버랩 영역에 형성되고, 접착제 충전부와 접착제 안내 홈은 서로 연결된다.

접착제 안내 홈이 이 구성에서 오버랩 영역에 형성되므로, 탑재 기판과 외부 도파관 기판 사이에 본딩력을 증가시킬 수 있다.

접착제 안내 홈이 접착제 충전부에 연결되고, 전자는 오버랩 영역으로부터 아래로 코어의 깊이까지 리세스된다. 그러므로 만약 접착제가 접착제 입구를 통해 접착제 충전부 내로 충전된다면, 접착제는 접착제 안내 홈으로 쉽게 흐르게 되어, 제조 공정을 간략화하게 된다.

또한, 접착제로 코어의 부분을 덮을 수 있고, 그에 따라 만약 사용된 접착제가 예컨대 규정된 굴절률을 가진 타입이라면, 접착제는 클래딩 층을 형성하기 위해 사용할 수 있다.

(23) 본 발명의 다른 양상에서, 탑재 기판과 외부 도파관 기판이 서로 마주보게 위치하는 각각의 단부면을 갖도록 광학 모듈을 구성할 수 있고, 탑재 기판의 코어의 제 1 밑면과 외부 도파관 기판의 코어의 제 2 밑면 중 적어도 하나는 관련 단부면 너머로 불룩하게 솟아 나와서(bulge out), 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 단부면은 서로 대향하고, 제 1 및 제 2 밑면이 서로 대향하도록 위치할 때 두 대향하는 단부면 사이에 홈 형태의 갭이 형성되고, 접착제 충전부와 접착제 안내 홈은 서로 연결된다.

그렇게 구성한 광학 모듈에서, 탑재 기판의 코어의 제 1 밑면과 외부 도파관 기판의 코어의 제 2 밑면 중 적어도 하나는 관련 단부면 너머로 불룩하게 솟아나온다. 따라서 제 1 및 제 2 밑면이 서로 대향하도록 위치할 때, 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 단부면은 서로 대향하며, 두 대향하는 단부면 사이에는 홈 형태의 갭 이 형성된다. 그러므로 접착제 충전부에 충전된 접착제가 이 홈 형태의 갭 내로 흐르게 할 수 있고, 그리하여 탑재 기판과 외부 도파관 기판의 대향하는 단부면을 더 큰 본딩력으로 서로 본딩할 수 있다.

또한, 접착제를 전술한 홈 형태 갭 내로 흐르도록 안내함으로써, 기판의 단부면으로부터 돌출한 코어의 부분은 접착제로 에워싸일 수 있고 그 자리에 고정될 수 있다. 그러므로 탑재 기판의 코어에 상대적인 위치에 외부 도파관 기판의 코어를 확고히 부착할 수 있고, 그리하여 더욱 신뢰할 만한 방식으로 두 코어의 상호 위치 오프셋을 방지할 수 있다.

Claims (23)

1. 광학 소자와, 상기 광학 소자에 광학적으로 결합된 코어를 가진 도파관을 포함한 탑재 기판;

   상기 탑재 기판에 결합되고, 상기 탑재 기판의 도파관에 광학적으로 결합될 수 있는 코어를 가진 외부 도파관을 포함하는 외부 도파관 기판;

   상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 하나에 제공된 제 1 메이팅 메커니즘; 및 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 다른 하나에 제공된 제 2 메이팅 메커니즘을 포함하는 결합부를 포함하며,

   상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나는, 상부면을 구성하는 두께 방향 일 측에, 상기 결합부가 오버랩되는 오버랩 영역과, 상기 결합부가 오버랩되지 않는 비-오버랩 영역을 가지고,

   상기 결합부는, 기판 두께 방향으로 상기 오버랩 영역과 접촉하게 되는 접촉면을 가지며,

   상기 오버랩 영역은 접착제가 충전된 접착제 충전부를 포함하며, 상기 비-오버랩 영역은, 상기 접착제 충전부에 접착제를 충전하도록 상기 접착제 충전부에 연결된 접착제 입구를 포함하고,

   상기 제 1 메이팅 메커니즘과 상기 결합부의 제 2 메이팅 메커니즘이 메이팅됨에 따라, 상기 도파관의 코어와 상기 외부 도파관의 코어가 서로 정렬되어, 상기 도파관과 상기 외부 도파관은 서로 광학적으로 결합하게 되며, 상기 결합부의 상기 접촉면은 상기 탑재 기판 또는 상기 외부 도파관 기판의 상기 오버랩 영역에서 오버랩되며, 상기 결합부는 오버랩 영역의 상기 접착제 충전부에서 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나에 접착제에 의해 본딩되고,

   상기 오버랩 영역은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 도파관 또는 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측과 일반적으로 동일 높이로 만들어지며,

   상기 결합부는, 상기 접촉면을 가지며, 상기 접촉면은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 도파관 또는 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측과 일반적으로 동일 높이로 만들어지는, 광학 모듈.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 메이팅 메커니즘은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어의 양 측 상의 두 분리된 위치에 배치된 한 쌍의 제 1 메이팅 부분을 포함하고,

   상기 제 2 메이팅 메커니즘은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 코어의 양 측 상의 두 분리된 위치에 배치된 한 쌍의 제 2 메이팅 부분을 포함하며, 상기 제 2 메이팅 부분의 위치들은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어에 대해 위치하는 상기 제 1 메이팅 부분의 위치들에 대응하도록, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 코어에 대해 결정되는, 광학 모듈.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 메이팅 메커니즘은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어의 축의 양 측 상에 배치되어 상기 코어의 축과 특정한 각도를 형성하는 한 쌍의 경사 벽을 가지는 단일 제 1 메이팅 부분을 포함하며, 상기 제 2 메이팅 메커니즘은 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 코어의 축의 양 측에 배치된 한 쌍의 접촉 벽을 갖는 단일 제 2 메이팅 부분을 가져서, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판이 서로 결합될 때 상기 접촉 벽들은 상기 경사 벽들과 접촉하게 되며, 상기 접촉 벽들의 위치는, 상기 경사 벽들의 위치에 대응하도록 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어의 축에 대해 결정되는, 광학 모듈.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 메이팅 메커니즘으로부터 떨어져 놓이는 상기 결합부의 부분은 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나에 접착제에 의해 본딩되는, 광학 모듈.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 메이팅 메커니즘의 인근에서의 상기 결합부의 부분은 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나에 접착제에 의해 본딩되는, 광학 모듈.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접촉면과 상기 오버랩 영역 중 적어도 하나는 적어도 일부분에서 그 표면 상에 형성된 돌출부를 가지며, 상기 오버랩 영역과 상기 접촉면은 상기 돌출부를 포함하는 적어도 일부분에서 접착제에 의해 서로 본딩되는, 광학 모듈.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접촉면과 상기 오버랩 영역 중 적어도 하나는 적어도 일부분에서 거친 면(rough surface)으로 형성되고, 상기 오버랩 영역과 상기 접촉면은 상기 거친 면을 포함하는 적어도 일부분에서 접착제에 의해 서로 본딩되는, 광학 모듈.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 메이팅 메커니즘은 상기 제 1 메이팅 메커니즘을 포함하는 상기 탑재 기판의 도파관의 코어를 형성하는 코어 홈이나 상기 제 1 메이팅 메커니즘을 포함하는 상기 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어와 동시에 형성되고,

   상기 제 2 메이팅 메커니즘은, 상기 제 2 메이팅 메커니즘을 포함하는 상기 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어나 상기 제 2 메이팅 메커니즘을 포함하는 상기 탑재 기판의 도파관의 코어 홈과 동시에 형성되는, 광학 모듈.
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서, 상기 탑재 기판은, 상기 탑재 기판에서 그 표면의 일부에 형성된 구멍인 제 1 메이팅 메커니즘 형성 공동을 가지며,

    상기 탑재 기판의 기초 소재와는 상이한 제 1 메이팅 메커니즘 형성 소재가 상기 제 1 메이팅 메커니즘 형성 공동 내에 충전되어, 상기 제 1 메이팅 메커니즘이 형성되는 제 1 메이팅 메커니즘 형성부를 형성하는, 광학 모듈.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 탑재 기판의 도파관의 코어는 제 1 밑면을 가지고, 상기 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어는 제 2 밑면을 가지며,

    상기 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘이 서로 메이팅됨에 따라, 상기 결합부는 두께 방향에서 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나와 오버랩되며, 상기 제 1 및 제 2 밑면은 서로 접하여, 상기 도파관과 상기 외부 도파관을 서로 광학적으로 결합시키며,

    서로 마주보게 위치한 상기 제 1 및 제 2 밑면 중 하나는 두께 방향을 따라 기울어진 경사 면을 형성하는, 광학 모듈.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 일 단부는 소켓을 형성하도록 성형된 부분을 가지며, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 일 단부의 부분이 상기 소켓 내에 고정되어 접착제에 의해 본딩되는, 광학 모듈.
13. 청구항 12에 있어서, 특정 깊이의 홈이 상기 소켓의 내부에 형성되는, 광학 모듈.
14. 청구항 1에 있어서, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 도파관 또는 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측을 제외한 모든 측은 클래딩(cladding)에 의해 덮이며, 상기 코어의 두께 방향 일 측은, 상기 결합부가 오버랩된 상기 외부 도파관 기판과 상기 탑재 기판 중 상기 하나의 오버랩 영역과 일반적으로 동일 높이로 만들어지며,

    상기 결합부는 상기 클래딩을 형성하는데 사용되는 클래딩 소재로 만들어지며, 상기 오버랩 영역과 접촉하게 되는 상기 결합부의 접촉면은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 다른 하나의 도파관이나 외부 도파관의 코어의 두께 방향 일 측과 일반적으로 동일 높이로 만들어지는, 광학 모듈.
15. 청구항 1에 있어서, 상기 탑재 기판의 도파관의 코어는, 상기 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 하나에 대한 특정 위치에 놓이는 제 1 밑면을 가지며, 상기 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어는, 상기 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘 중 다른 하나에 대한 특정 위치에 놓이는 제 2 밑면을 가져서, 상기 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘이 서로 메이팅됨에 따라, 상기 제 1 및 제 2 밑면은 서로 접하여, 상기 도파관과 상기 외부 도파관을 서로 광학적으로 결합시키는, 광학 모듈.
16. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 메이팅 메커니즘은 상기 탑재 기판에 제공된 고정 리세스를 포함하고, 상기 제 2 메이팅 메커니즘은 상기 외부 도파관 기판 상에 제공된 고정 탭을 포함하며,

    상기 고정 탭은 단부 부분과, 상기 단부 부분에 연결되는 연장된 열 형태의 부분(elongate columnlike part)을 가지며, 상기 열 형태의 부분은 상기 고정 탭의 통합된 부분을 구성하며, 상기 외부 도파관 기판의 코어에 코어의 길이 방향을 따라 일반적으로 평행하게 연장하는, 광학 모듈.
17. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 메이팅 메커니즘은 접착제에 의해 서로 본딩되는, 광학 모듈.
18. 청구항 1에 있어서,

    상기 제 1 메이팅 메커니즘은, 상기 오버랩 영역으로부터 리세스되고 상기 접착제 충전부에 연결되도록 형성되는 고정 리세스를 포함하는, 광학 모듈.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 탑재 기판의 도파관의 코어는 제 1 밑면을 가지며, 상기 외부 도파관 기판의 외부 도파관의 코어는, 상기 제 1 및 제 2 메이팅 메 커니즘이 서로 메이팅될 때 상기 제 1 밑면과 마주보고 위치하는 제 2 밑면을 가지며, 상기 오버랩 영역은 그 내부에 형성된 접착제 안내 홈을 포함하여, 접착제가 상기 제 1 밑면과 상기 제 2 밑면 사이에 만들어진 갭 내로 흐르게 하는, 광학 모듈.
20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서, 상기 제 2 메이팅 메커니즘은 상기 고정 리세스 내에 고정된 고정 탭을 포함하고, 상기 고정 탭은, 상기 고정 리세스의 내부 벽과 접촉하게 되는 접촉 벽과, 상기 고정 리세스의 임의의 내부 벽과 접촉하지 않게 되는 비접촉 벽을 포함하는 외부 벽을 가지며,

    상기 접착제 충전부는, 상기 접촉 벽이 상기 고정 리세스의 내부 벽과 접촉하게 될 때, 상기 고정 탭의 비접촉 벽 모두와 접하도록 구성되는, 광학 모듈.
21. 청구항 18에 있어서, 상기 결합부는 자신을 관통해 두께 방향으로 전역에 형성된 디에어레이션 홀(deaeration hole)을 가지며, 상기 디에어레이션 홀은, 상기 결합부가 상기 오버랩 영역과 오버랩되도록 위치할 때, 상기 접착제 충전부와 대향하는 상기 결합부의 대향하는 면 영역에 개방되는, 광학 모듈.
22. 청구항 18에 있어서, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어는 상기 오버랩 영역 아래 특정 깊이에 놓이고,

    접착제 안내 홈은, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판 중 상기 하나의 코어의 길이 방향을 따라 특정 길이에 걸쳐 상기 코어의 깊이까지 그 내부에 절개된 것처럼 상기 오버랩 영역에 형성되며,

    상기 접착제 충전부와 상기 접착제 안내 홈은 서로 연결되는, 광학 모듈.
23. 청구항 19에 있어서, 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판은 서로 마주보고 위치한 각각의 단부면들을 가지고,

    상기 탑재 기판의 코어의 제 1 밑면과 상기 외부 도파관 기판의 코어의 제 2 밑면 중 적어도 하나는 관련 단부면 너머로 불룩하게 솟아 나와서(bulges out), 상기 탑재 기판과 상기 외부 도파관 기판의 단부면들은 서로 대향하게 되며, 상기 제 1 및 제 2 밑면이 서로 대향하도록 위치할 때 상기 대향하는 단부면들 사이에 홈 형태의 갭이 형성되게 되며,

    상기 접착제 충전부와 상기 접착제 안내 홈은 서로 연결되는, 광학 모듈.

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