KR101512816B1 - 플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈 - Google Patents

플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈 Download PDF

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Abstract

플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈에 관한 것이다. 플렉시블 인쇄회로기판은 플렉시블한 기판 베이스와, 기판 베이스의 상하면에 각각 형성되며 신호 비아(via)를 통해 연결된 상부 신호 패드 및 하부 신호 패드를 구비하며 신호 비아와 대응되는 부위에 관통 홀이 형성된 적어도 하나의 신호 패드부와, 기판 베이스의 상면에 형성되며 상부 신호 패드로부터 기판 베이스의 길이 방향을 따라 연장된 신호 선과, 기판 베이스의 상면에 형성되며 상부 신호 패드의 주변에서 상부 신호 패드와 신호 선과 이격되어 배치된 상부 그라운드 패드, 및 기판 베이스의 하면에 형성되고 그라운드 비아를 통해 상부 그라운드 패드와 연결되며 하부 신호 패드의 주변에서 하부 신호 패드와 이격되어 배치된 하부 그라운드 패드를 구비한다.

Description

플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈{Flexible printed circuit board and optical communication module comprising the same}
본 발명은 고속 전송이 가능하도록 구조가 개선된 플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈에 관한 것이다.
플렉시블 인쇄회로기판은 통신 시스템 등에서 다양한 용도로 많이 사용되고 있다. 플렉시블 인쇄회로기판의 가장 큰 장점은 형상의 가변성을 가지고 있어 통신 시스템 설계시 많은 자유도를 제공할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 대부분의 광 트랜시버에서는 TOSA(transmitter optical sub-assembly)나 ROSA(receiver optical sub-assembly) 등과 같은 광통신 모듈을 플렉시블 인쇄회로기판을 이용하여 트랜시버 메인보드에 전기적으로 연결하고 있다.
기존의 플렉시블 인쇄회로기판은 낮은 전송 속도에서 사용되어 왔다. 그러나, 현재 또는 미래의 광통신 모듈의 전기적 연결 분야에서는 10Gbps급 이상의 높은 전송 속도에서 사용될 수 있는 플렉시블 인쇄회로기판에 대한 요구가 있을 것으로 전망된다.
도 1은 종래의 일 예에 따른 광통신 모듈과 플렉시블 인쇄회로기판의 연결 구조를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 티오-캔(TO-CAN; Transistor Outline-CAN) 패키지 형태의 광통신 모듈(10)은 신호 리드핀(11)과 그라운드 리드핀(12)을 구비한다. 플렉시블 인쇄회로기판(20) 상에는 신호 선(21)이 형성된다. 플렉시블 인쇄회로기판(20)은 일측 단부가 광통신 모듈(10)의 그라운드 리드핀(12)에 고정되고, 신호 리드핀(11)의 방향과 신호 선(21)의 방향이 일직선 상에 위치하도록 90도 구부러진 형태로 광통신 모듈(10)에 설치된다. 그리고, 플렉시블 인쇄회로기판(20)은 타측 단부가 트랜시버 메인보드(30)에 연결된다.
전술한 광통신 모듈(10)은 고속 전송에 사용 가능하지만, 플렉시블 인쇄회로기판(20)이 90도로 완전히 구부려지지 않기 때문에, 신호 리드핀(11)과 신호 선(21) 사이에 갭이 발생될 수 있다. 이러한 갭은 높은 주파수 대역에서 임피던스 불일치(impedance mismatch) 지점을 발생시켜 신호의 왜곡 현상을 초래할 수 있다. 또한, 플렉시블 인쇄회로기판(20)을 구부려 신호 리드핀(11)에 신호 선(21)을 정렬시켜 접속시켜야 하므로, 접속 구조가 복잡하고 조립이 어려운 단점이 있을 수 있다.
본 발명의 과제는 접속 구조가 단순하면서도 고속 전송이 가능한 플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 광통신 모듈을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플렉시블 인쇄회로기판은, 플렉시블한 기판 베이스; 상기 기판 베이스의 상하면에 각각 형성되고 신호 비아(via)를 통해 연결된 상부 신호 패드 및 하부 신호 패드를 구비하며 상기 신호 비아와 대응되는 부위에 관통 홀이 형성된 적어도 하나의 신호 패드부; 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며, 상기 상부 신호 패드로부터 상기 기판 베이스의 길이 방향을 따라 연장된 신호 선; 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며, 상기 상부 신호 패드의 주변에서 상기 상부 신호 패드와 신호 선과 이격되어 배치된 상부 그라운드 패드; 및 상기 기판 베이스의 하면에 형성되고, 그라운드 비아를 통해 상기 상부 그라운드 패드와 연결되며, 상기 하부 신호 패드의 주변에서 상기 하부 신호 패드와 이격되어 배치된 하부 그라운드 패드;를 포함한다.
본 발명에 따른 광통신 모듈은, 스템; 상기 스템의 상면에 실장되는 광소자; 상기 광소자에 연결되고, 상기 스템을 관통하여 상기 스템의 하면으로 돌출된 적어도 하나의 신호 리드핀; 및 상기 스템의 하면에 배치되고 플렉시블한 기판 베이스와, 상기 기판 베이스의 상하면에 각각 형성되며 신호 비아(via)를 통해 연결된 상부 신호 패드 및 하부 신호 패드를 구비하며 상기 신호 비아와 대응되는 부위에 상기 신호 리드핀이 삽입되는 관통 홀이 형성된 적어도 하나의 신호 패드부와, 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며 상기 상부 신호 패드로부터 상기 기판 베이스의 길이 방향을 따라 연장된 신호 선과, 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며 상기 상부 신호 패드의 주변에서 상기 상부 신호 패드와 신호 선과 이격되어 배치된 상부 그라운드 패드, 및 상기 기판 베이스의 하면에 형성되고 그라운드 비아를 통해 상기 상부 그라운드 패드와 연결되며 상기 하부 신호 패드의 주변에서 상기 하부 신호 패드와 이격되어 배치된 하부 그라운드 패드를 구비한 인쇄회로기판;을 포함한다.
본 발명에 따르면, 플렉시블 인쇄회로기판의 신호 패드부 주변에 복귀 전류 경로를 구성함으로써, 광통신 모듈과 플렉시블 인쇄회로기판의 접속 구조를 단순화하면서도 고속 전송이 가능해질 수 있다. 또한, 조립이 용이하게 되어 제조 비용 절감에 유리할 수 있다.
도 1은 종래의 일 예에 따른 광통신 모듈과 플렉시블 인쇄회로기판의 연결 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 인쇄회로기판에 대한 평면도.
도 3은 도 2의 A 영역을 확대하여 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 플렉시블 인쇄회로기판에 대한 배면도.
도 5는 도 3의 B-B 선을 따라 절취한 단면도.
도 6은 도 3에 있어서, 상부 그라운드 패드의 다른 예를 도시한 평면도.
도 7은 도 2의 플렉시블 인쇄회로기판을 포함한 광통신 모듈의 일 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 8은 도 7에 있어서, 플렉시블 인쇄회로기판이 광통신 모듈에 연결된 상태를 도시한 단면도.
도 9는 도 8의 C 영역을 확대하여 도시한 단면도.
도 10은 도 8에 도시된 광통신 모듈의 전기적 특성을 나타낸 그래프.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 인쇄회로기판에 대한 평면도이다. 도 3은 도 2의 A 영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 4는 도 3의 플렉시블 인쇄회로기판에 대한 배면도이다. 도 5는 도 3의 B-B 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 플렉시블 인쇄회로기판(100)은 기판 베이스(110)와, 신호 패드부(120)와, 신호 선(130), 상부 그라운드 패드(140), 및 하부 그라운드 패드(150)를 포함한다.
기판 베이스(110)는 플렉시블한 구조로 이루어진다. 이에 따라, 기판 베이스(110)는 자유자재로 구부러질 수 있다. 기판 베이스(110)는 대략 두께가 수십~수백㎛로 이루어질 수 있다. 그리고, 기판 베이스(110)는 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
신호 패드부(120)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 신호 패드부(120)는 상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)를 포함한다. 상부 신호 패드(121)는 기판 베이스(110)의 상면에 형성된다. 하부 신호 패드(122)는 기판 베이스(110)의 하면에 상부 신호 패드(121)와 대응되게 형성된다. 설명의 편의상 기판 베이스(110)의 양단부 중 후술할 광통신 모듈(1000, 도 7 참조)에 가까운 단부를 선단부라고 정의하고, 그 반대쪽 단부를 후단부라고 정의하면, 상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)는 기판 베이스(110)의 선단부에 가깝게 배치된다.
상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)는 도전성 물질로 형성된다. 상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)는 일정 두께의 박막으로 이루어지고, 횡단면이 원형인 형태로 이루어질 수 있다. 상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)는 동일 축상에 배치하며, 동일한 직경을 갖거나 다른 직경을 가질 수 있다.
상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)는 신호 비아(signal via, 123)를 통해 서로 연결된다. 신호 비아(123)는 기판 베이스(110)를 관통해서 상단이 상부 신호 패드(121)와 연결되고 하단이 하부 신호 패드(122)와 연결된다. 신호 비아(123)는 도전성 물질로 형성된다. 신호 비아(123)는 횡단면이 원형인 바 형태로 이루어질 수 있다. 신호 비아(123)는 광통신 모듈(1000)의 신호 리드핀(1300)의 직경보다 크고 상부 신호 패드(121)와 하부 신호 패드(122)보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
신호 패드부(120)는 신호 비아(123)와 대응되는 부위에 관통 홀(124)이 형성된다. 관통 홀(124)은 신호 리드핀(1300)을 삽입시킬 수 있는 직경을 가지며, 신호 비아(123)의 중앙을 수직으로 통과하도록 형성될 수 있다. 신호 리드핀(1300)이 관통 홀(124)에 삽입된 상태에서 하부 신호 패드(122)와 솔더링되면, 신호 리드핀(1300)은 하부 신호 패드(122)뿐 아니라 신호 비아(123)를 통해 상부 신호 패드(121)와 접속됨으로써, 신호 선(130)과 접속될 수 있다. 신호 패드부(120)가 2개로 마련되는 경우, 2개의 상부 신호 패드(121)들은 좌우로 배치될 수 있다. 신호 패드부(120)는 2개인 것으로 예시되어 있으나, 이에 반드시 한정되지 않는다.
신호 선(130)은 기판 베이스(110)의 상면에 형성된다. 신호 선(130)은 상부 신호 패드(121)로부터 기판 베이스(110)의 길이 방향을 따라 연장된다. 신호 선(130)은 도전성 물질로 일정 폭과 일정 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 신호 선(130)은 데이터 신호를 전송하기 위한 데이터용 신호 선일 수 있다. 신호 선(130)의 후단부에는 트랜시버의 메인보드와 접속될 수 있는 접속 패드부(131)가 형성될 수 있다.
상부 그라운드 패드(140)는 기판 베이스(110)의 상면에 형성된다. 상부 그라운드 패드(140)는 상부 신호 패드(121)의 주변에서 상부 신호 패드(121)와 신호 선(130)과 이격되어 배치된다. 상부 그라운드 패드(140)는 신호 선(130)과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상부 신호 패드(121)의 주변을 불연속적으로 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
예컨대, 기판 베이스(110)의 상면에 2개의 상부 신호 패드(121)들이 형성된 경우, 상부 그라운드 패드(140)는 다음과 같은 형태로 이루어질 수 있다. 상부 신호 패드(121)들의 선단부들을 직선으로 연결하고 상부 신호 패드(121)들의 후단부들을 직선으로 연결하여 상부 신호 패드(121)들을 모두 포함한 가상 영역(111)을 설정한다. 그러면, 상부 그라운드 패드(140)는 안쪽 부위가 가상 영역(111)의 바깥 부위와 일정 간격으로 이격되는 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상부 그라운드 패드(140)는 도전성 물질로 일정 두께로 형성될 수 있다. 상부 그라운드 패드(140)는 일정 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 상부 그라운드 패드(140)는 복수 개로 분할되어 가상 영역(111)의 주변을 불연속적으로 감쌀 수 있다. 상부 그라운드 패드(140)가 3개로 분할되는 경우, 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들 사이의 이격된 2개 공간들은 상부 신호 패드(121)들의 선단부들에 각각 대응되게 배치될 수 있다. 상부 그라운드 패드(140)는 좌우가 대칭인 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 상부 그라운드 패드(140)는 예시된 바에 한정되지 않고, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
하부 그라운드 패드(150)는 기판 베이스(110)의 하면에 형성된다. 하부 그라운드 패드(150)는 하부 신호 패드(122)의 주변에서 하부 신호 패드(122)와 이격되어 배치된다. 하부 그라운드 패드(150)는 하부 신호 패드(122)의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
예컨대, 기판 베이스(110)의 하면에 2개의 하부 신호 패드(122)들이 형성된 경우, 하부 그라운드 패드(150)는 다음과 같은 형태로 이루어질 수 있다. 하부 신호 패드(122)들의 선단부들을 직선으로 연결하고 하부 신호 패드(122)들의 후단부들을 직선으로 연결하여 하부 신호 패드(122)들을 모두 포함한 가상 영역(112)을 설정한다. 그러면, 하부 그라운드 패드(150)는 가상 영역(112)의 주변을 따라 폐-루프(closed-loop) 형태로 연속되게 형성될 수 있다. 하부 그라운드 패드(150)는 안쪽 부위가 가상 영역(112)의 바깥 부위와 일정 간격으로 이격될 수 있다.
하부 그라운드 패드(150)는 도전성 물질로 일정 두께로 형성될 수 있다. 하부 그라운드 패드(150)는 기판 베이스(110)를 사이에 두고 상부 그라운드 패드(140)와 중첩되게 배치될 수 있다. 하부 그라운드 패드(150)는 상부 그라운드 패드(140)보다 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
하부 그라운드 패드(150)는 그라운드 비아(151)를 통해 상부 그라운드 패드(140)와 연결된다. 그라운드 비아(151)는 기판 베이스(110)를 관통해서 상단이 상부 그라운드 패드(140)와 연결되고 하단이 하부 그라운드 패드(150)와 연결된다. 그라운드 비아(151)는 도전성 물질로 형성된다. 상부 그라운드 패드(140)가 복수 개로 분할된 경우, 그라운드 비아(151)는 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들에 각각 대응되게 복수 개로 마련됨으로써, 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들을 하부 그라운드 패드(150)와 각각 연결시킬 수 있다.
그라운드 비아(151)들은 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들보다 각각 축소되고 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 상부 그라운드 패드(140)가 복수 개로 분할되고, 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들에 각각 대응되게 그라운드 비아(151)들이 불연속적으로 형성되므로, 플렉시블 인쇄회로기판(100)은 그라운드 비아(151)들 사이에 남겨진 기판 베이스(110)의 부분들로 인해 물리적으로 견고함을 지닐 수 있다.
전술한 플렉시블 인쇄회로기판(100)에 의하면, 신호 선(130)에 고속 신호가 입력되어 신호 선(130)의 아래에 생성된 복귀 전류(return current)는 하부 그라운드 패드(150)와 그라운드 비아(151)를 차례로 거쳐 상부 그라운드 패드(140)로 흘러 나가게 된다. 즉, 하부 그라운드 패드(150)와 그라운드 비아(151) 및 상부 그라운드 패드(140)는 복귀 전류 경로로 작용하게 된다. 따라서, 고속 신호는 특정주파수 이상의 대역에서 높은 임피던스를 경험하지 않고 신호 선(130)을 통해 흐를 수 있으므로, 고속 전송이 가능해질 수 있다.
한편, 신호 비아의 직경(DSV), 상부 신호 패드의 직경(DSVPT), 하부 신호 패드의 직경(DSVPB), 그라운드 비아의 폭(DGV), 상부 그라운드 패드와 상부 신호 패드의 간격(G1), 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드의 간격(G2), 그라운드 비아와 신호 비아의 간격(G3)은 플렉시블 인쇄회로기판(100)의 제조 공정상 설계를 고려해서 고속 전송에 최적화된 값들로 설정될 수 있다.
예를 들어, 상부 그라운드 패드와 신호 패드의 간격(G1)과 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드의 간격(G2)은 상부 그라운드 패드(140)와 상부 신호 패드(121) 사이와 하부 그라운드 패드(150)와 하부 신호 패드(122) 사이에 각각 생성되는 기생 캐패시턴스가 신호 패드부(120)에 신호 리드핀(1300)이 솔더링 연결시 발생되는 기생 인덕턴스 성분을 보상하도록 설정될 수 있다. 그리고, 그라운드 비아의 폭(DGV)과, 그라운드 비아와 신호 비아의 간격(G3)은 반사 값(reflection)에 영향을 주는 요소인데, 반사 값이 설정 값 이하가 될 수 있게 설정할 수 있다.
기판 베이스(110)가 굽어지는 부위의 양쪽 가장자리에는 추가적인 그라운드 패드부(160)가 형성될 수 있다. 플렉시블 인쇄회로기판(100)은 한쪽 단부가 광통신 모듈(1000)과 연결되고 반대쪽 단부가 광 트랜시버의 메인보드와 연결될 때, 일부분이 구부러질 필요가 있을 수 있다. 추가적인 그라운드 패드부(160)는 기판 베이스(110)가 굽어지는 부위의 양쪽 가장자리에 배치되어, 구부러지는 힘을 분산시킨다. 이에 따라, 신호 선(130)의 단선이 방지될 수 있다. 추가적인 그라운드 패드부(160)는 기판 베이스(110)의 상하면에 각각 상부 및 하부 그라운드 패드가 형성되고 상부 및 하부 그라운드 패드가 비아로 연결된 형태로 이루어질 수 있다.
기판 베이스(110)의 상면에는 전원 신호 또는 감시/제어 등의 기타 신호를 전송하기 위한 구동용 신호 선(170)들이 형성될 수 있다. 구동용 신호 선(170)들은 상부 그라운드 패드(140)를 사이에 두고 기판 베이스(110)의 양쪽 가장자리를 따라 기판 베이스(110)의 길이 방향으로 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 구동용 신호 선(170)들은 추가적인 그라운드 패드(160)들보다 상부 그라운드 패드(140)에 가깝게 배치될 수 있다. 구동용 신호 선(170)의 선단부에는 전술한 신호 패드부(120)와 동일한 형태의 신호 패드부(171)가 형성되어 광통신 모듈(1000)의 구동용 신호 리드핀(1400)과 접속될 수 있다. 구동용 신호 선(170)의 후단부에는 트랜시버의 메인보드와 접속될 수 있는 접속 패드부(172)가 형성될 수 있다. 신호 선(130)에 접속되는 접속 패드부(131)와 구동용 신호 선(170)에 접속되는 접속 패드부(172) 사이에는 그라운드 패드부(180)가 배치될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 그라운드 패드(240)는 신호 선(130)과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상부 신호 패드(121)의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 상부 그라운드 패드(240)는 도 3에 도시된 상부 그라운드 패드(140)의 분할된 부분들이 동일한 폭으로 연결된 형태로 이루어진다. 그라운드 비아는 상부 그라운드 패드(240)보다 축소되고 상부 그라운드 패드(240)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예로, 그라운드 비아는 복수 개로 구비되고 서로 이격되어 상부 그라운드 패드(240)와 하부 그라운드 패드(150)를 연결시킬 수도 있다.
도 7은 도 2의 플렉시블 인쇄회로기판을 포함한 광통신 모듈의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다. 도 8은 도 7에 있어서, 플렉시블 인쇄회로기판이 광통신 모듈에 연결된 상태를 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8의 C 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 광통신 모듈(1000)은 전술한 플렉시블 인쇄회로기판(100)과 더불어, 스템(stem, 1100)과, 광소자(1200), 및 적어도 하나의 신호 리드핀(1300)을 포함한다.
스템(1100)은 광통신 모듈(1000)에서 베이스로 기능한다. 스템(1100)은 금속 재질의 티오(TO) 스템으로 이루어질 수 있다. 광소자(1200)는 스템(1100)의 상면에 실장된다. 스템(1100)의 상면에는 광소자(1200) 외에 전자소자(1210)가 실장될 수 있다. 그리고, 스템(1100)의 상면에 서브-마운트(미도시)가 장착되며, 서브-마운트에 광소자(1200) 및 전자소자(1210)가 실장될 수 있다.
광통신 모듈(1000)이 광 수신 기능을 하는 모듈이라면, 광소자(1200)는 광 다이오드(Photo Diode) 등의 수광소자로 이루어진다. 여기서, 전자소자(1210)는 수광소자로부터 출력되는 전류 신호를 전압 신호로 증폭하기 위한 TIA(Trans-Impedance amplifier) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 광통신 모듈(100)이 광 송신 기능을 하는 모듈이라면, 광소자(1200)는 레이저 다이오드(Laser Diode) 등의 발광소자로 이루어진다. 여기서, 전자소자(1210)는 발광소자의 광출력을 모니터링하기 위한 모니터용 포토 다이오드 등을 포함하여 구성될 수 있다.
스템(1100)의 상면에는 광소자(1200) 및 전자소자(1210)를 둘러싸서 보호하는 캡(1001)이 장착될 수 있다. 캡(1001)은 내부 공간을 갖고 양쪽이 개구된 구조로 이루어질 수 있다. 캡(1001)은 내부 공간에 광소자(1200) 및 전자소자(1210)를 수용한 상태에서 한쪽 개구가 스템(1100)의 상면에 결합된다. 캡(1001)의 다른 쪽 개구에는 렌즈(1002)가 장착된다. 렌즈(1002)는 광섬유(1003)와 광소자(1200) 간을 정렬하기 위한 것이다.
신호 리드핀(1300)은 스템(1100)을 관통하여 스템(1100)의 하면으로 돌출된다. 신호 리드핀(1300)은 스템(1100)의 하면에 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 스템(1100)에는 신호 리드핀(1300)이 관통하는 홀이 형성되며, 홀 내에 신호 리드핀(1300)의 둘레를 감싸도록 유전체(1110)가 충전될 수 있다. 신호 리드핀(1300)에서 스템(1100)의 상면에 위치된 단부는 광소자(1200)와 연결된다.
신호 리드핀(1300)에서 스템(1100)의 하면으로부터 돌출된 단부는 플렉시블 인쇄회로기판(100)의 신호 패드부(120)의 관통 홀(124)에 삽입된다. 신호 리드핀(1300)이 관통 홀(124)에 삽입된 상태에서 하부 신호 패드(122)와 솔더링되면, 신호 리드핀(1300)은 하부 신호 패드(122)뿐 아니라 신호 비아(123)를 통해 상부 신호 패드(121)와 접속될 수 있다.
전술한 바와 같이, 신호 리드핀(1300)은 신호 패드부(120)의 관통 홀(124)에 삽입되고 솔더링되어 신호 선(130)과 접속되므로, 도 1에 도시된 예보다 접속 구조가 단순해질 수 있다. 신호 리드핀(1300)과 관통 홀(124)의 연결 부분에 의해 임피던스 불일치(impedance mismatch)가 생기더라도, 하부 그라운드 패드(150)와 그라운드 비아(151) 및 상부 그라운드 패드(140)가 복귀 전류 경로로 작용하므로, 신호 선(130)을 통해 고속 전송이 가능해질 수 있다. 신호 리드핀(1300)이 관통 홀(124)로부터 돌출되는 돌출 길이가 길어질수록 고주파 대역에서의 반사 값이 커지는 경향을 보이게 된다. 50㎓까지 반사 값이 -10㏈ 이하로 설정될 필요가 있는 경우, 신호 리드핀(1300)의 돌출 길이는 0.5㎜ 이하로 설정될 수 있다.
스템(1100)에는 구동용 신호 리드핀(1400)이 설치될 수 있다. 구동용 신호 리드핀(1400)은 전술한 신호 리드핀(1300)과 동일한 형태로 스템(1100)에 설치될 수 있다. 구동용 신호 리드핀(1400)은 플렉시블 인쇄회로기판(100)의 구동용 신호 선(170)과 접속된다. 구동용 신호 리드 핀(1400)과 구동용 신호 선(170)의 접속 구조는 전술한 신호 리드 핀(1300)과 신호 선(130)의 접속 구조와 동일하게 이루어질 수 있다.
전술한 광통신 모듈(1000)의 전기적 특성은 도 10에 도시된 그래프를 통해 확인해볼 수 있다. 여기서, 플렉시블 인쇄회로기판은 12mm의 전송 거리를 갖고, 50Ω의 특성 임피던스를 갖도록 설계된 경우이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 50㎓에서 전송 손실(S21, transmission)은 -0.6㏈이며, 반사 값(S11)은 -26㏈이다. 반사 값은 50㎓까지 -10㏈ 이하이면 적정한 수준이므로, 본 실시예에 따른 광통신 모듈(1000)은 고주파 대역에서 사용 가능함을 알 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100..플렉시블 인쇄회로기판 110..기판 베이스
120..신호 패드부 121..상부 신호 패드
122..하부 신호 패드 123..신호 비아
124..관통 홀 130..신호 선
140,240..상부 그라운드 패드 150..하부 그라운드 패드
151,251..그라운드 비아 1100..스템
1300..신호 리드핀

Claims (11)

  1. 플렉시블한 기판 베이스;
    상기 기판 베이스의 상하면에 각각 형성되고 신호 비아(via)를 통해 연결된 상부 신호 패드 및 하부 신호 패드를 구비하며 상기 신호 비아와 대응되는 부위에 관통 홀이 형성된 적어도 하나의 신호 패드부;
    상기 기판 베이스의 상면에 형성되며, 상기 상부 신호 패드로부터 상기 기판 베이스의 길이 방향을 따라 연장된 신호 선;
    상기 기판 베이스의 상면에 형성되며, 상기 상부 신호 패드의 주변에서 상기 상부 신호 패드와 신호 선과 이격되어 배치된 상부 그라운드 패드; 및
    상기 기판 베이스의 하면에 형성되고, 그라운드 비아를 통해 상기 상부 그라운드 패드와 연결되며, 상기 하부 신호 패드의 주변에서 상기 하부 신호 패드와 이격되어 배치된 하부 그라운드 패드;를 포함하며,
    상기 기판 베이스가 굽어지는 부위의 양쪽 가장자리에는 추가적인 그라운드 패드부가 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드는,
    상기 신호 선과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상기 상부 신호 패드의 주변을 불연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드는,
    상기 신호 선과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상기 상부 신호 패드의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 하부 그라운드 패드는,
    상기 하부 신호 패드의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드와 상부 신호 패드의 간격과 상기 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드의 간격은,
    상기 상부 그라운드 패드와 상부 신호 패드 사이와 상기 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드 사이에 각각 생성되는 기생 캐패시턴스가 상기 신호 패드부에 신호 리드핀이 솔더링 연결시 발생되는 기생 인덕턴스 성분을 보상하도록 설정된 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판.
  6. 삭제
  7. 스템;
    상기 스템의 상면에 실장되는 광소자;
    상기 광소자에 연결되고, 상기 스템을 관통하여 상기 스템의 하면으로 돌출된 적어도 하나의 신호 리드핀; 및
    상기 스템의 하면에 배치되고 플렉시블한 기판 베이스와, 상기 기판 베이스의 상하면에 각각 형성되며 신호 비아(via)를 통해 연결된 상부 신호 패드 및 하부 신호 패드를 구비하며 상기 신호 비아와 대응되는 부위에 상기 신호 리드핀이 삽입되는 관통 홀이 형성된 적어도 하나의 신호 패드부와, 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며 상기 상부 신호 패드로부터 상기 기판 베이스의 길이 방향을 따라 연장된 신호 선과, 상기 기판 베이스의 상면에 형성되며 상기 상부 신호 패드의 주변에서 상기 상부 신호 패드와 신호 선과 이격되어 배치된 상부 그라운드 패드, 및 상기 기판 베이스의 하면에 형성되고 그라운드 비아를 통해 상기 상부 그라운드 패드와 연결되며 상기 하부 신호 패드의 주변에서 상기 하부 신호 패드와 이격되어 배치된 하부 그라운드 패드를 구비한 인쇄회로기판;을 포함하며,
    상기 기판 베이스가 굽어지는 부위의 양쪽 가장자리에는 추가적인 그라운드 패드부가 형성된 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드는,
    상기 신호 선과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상기 상부 신호 패드의 주변을 불연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드는,
    상기 신호 선과 대응되는 부위가 개구되고, 개구된 부위로부터 상기 상부 신호 패드의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 하부 그라운드 패드는,
    상기 하부 신호 패드의 주변을 연속적으로 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 패드와 상부 신호 패드의 간격과 상기 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드의 간격은,
    상기 상부 그라운드 패드와 상부 신호 패드 사이와 상기 하부 그라운드 패드와 하부 신호 패드 사이에 각각 생성되는 기생 캐패시턴스가 상기 신호 패드부에 상기 신호 리드핀이 솔더링 연결시 발생되는 기생 인덕턴스 성분을 보상하도록 설정된 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
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