KR101690237B1 - 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 전기-전도층 및 적어도 하나의 전기-절연층으로 구성된 플렉스 회로; 베럴 공동을 정의하는 광학 포트; 및 베럴 공동 내에 위치되며 플렉스 회로와 전기적으로 결합되는 활성 광학 부품 서브어셈블리; 를 포함하는 광학 서브어셈블리로써, 상기 광학 포트는 플렉스 결합부에서 플렉스 회로와 기계적으로 결합되는 광학 서브어셈블리와,
플렉스 회로들의 어레이(array)를 만들기 위해서 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 및 하부 커버를 에폭시하는(epoxying) 단계; 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 히트싱크 스티프너 중 다른 하나를 부착하는 단계; 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 중 다른 하나를 전기적으로 결합하는 단계; 및 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 각각이 복수의 광학 포트 중 하나에 의해서 정의된 베럴 공동 내에 위치되도록 프렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 공학 포트 중 다른 하나가 설치되는 단계;를 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법에 관한 것이다.

Description

플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩{Chip on flex optical subassembly}
이하에 설명될 실시예들은 통상적으로 광학 서브어셈블리에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예시적인 실시예들은 플렉스 광학 서브어셈블리에 관한 것이다.
전자 또는 광전자 트랜시버(optoelectronic transceiver) 또는 트랜스폰더(transponder) 모듈 같은 통신 모듈은 전자 및 광전자 통신에서 점차적으로 사용된다. 통신 모듈은 PCB 호스트 장치(인쇄 회로 기판 호스트 장치)(host device printed circuit board)에 및/또는 PCB 호스트 장치로부터 전자 데이터 신호들을 수신 및/또는 송신함으로써 PCB 호스트 장치와 통신할 수 있다. 전자 데이터 신호들은 광학 및/또는 전자 데이터 신호로써 호스트 장치 밖으로 통시 모듈에 의해서 전송될 수 있다. 많은 통신 모듈들은 전자 및 광학 도메인들(domain) 사이로 송신기 광학 서브어셈블리(transmitter optical subassembly;TOSA) 및/또는 수신기 광학 서브어셈블리(receiver optical subassembly;ROSA) 같은 광학 서브어셈블리(optical subassembly;OSA)를 포함한다.
통상적으로, ROSA는 광 섬유로부터 수신된 광학 신호를 변환하거나, 호스트 장치로 제공된 전자 신호를 다른 소스(source)로 변환한다. ROSA에 포함된 유사한 광학 수신기 또는 포토다이오드(photodiode)는 광학 신호를 전자 신호로 변환한다. TOSA는 호스트 장비로부터 수신된 전자 신호를 광섬유 또는 다른 전달 매체에 전송된 광학 신호로 변환한다. TOSA에 포함된 유사한 광학 송신기 또는 레이저 다이오드(laser diode) 호스트 장비로부터 수신된 전자 신호를 대표하는 광학 신호를 방출하기 위해서 구동된다.
OSA들을 위한 통상적인 구성은 티오-캔(TO can) 같은 직접회로 패키지(TO)(transistor outline package)를 포함한다. 예시적인 티오-캔은 캐니스터(canister) 내에 배치된 하나 이상의 광학 부품과 함께 자체-수용(self-contained)및 봉인 씰(hermetically sealed)된다. 구체적으로, 티오-캔들은 광학 송신기 또는 광학 수신기 같은 하나 이상의 광학 부품과 통합될 수 있다. 티오-캔은 광섬유를 수용하도록 구성된 제 2 공동(cavity)의 반대편의 광학 포트에 정의된 공동 내에 맞도록 구성될 수 있다. 상기 광학 포트는 광학 부품들이 광섬유를 통하여 통신하도록 티오-캔 내에 배치되는 것을 가능하게 한다. 상기 티오-캔은 광학 부품(들)이 OSA와 전기적으로 결합된 호스트 장비와 통신하는 것을 허용하는 전기적 접촉(electrical contact)을 더 포함할 수 있다. 하지만, 상기 티오-캔은 제조 비용을 증가시키며 전기적 불연속성을 만드는 OSA를 생산하기 위해 요구되는 많은 부품들을 증가시킬 수 있다.
청구된 발명의 내용은 어떤 불리함 해결하거나 상기한 것과 같은 환경에서 유일하게 작동하는 실시예들로 제한되지 않는다. 오히려, 이러한 배경기술은 본 명세서에서 설명될 실시예들을 실행하는데 하나의 예시적인 기술분야를 제공할 뿐이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하는 광학 서브어셈블리 및 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩(COF OSA)의 어레이(array)를 조립하는 방법을 제공하는데 있다.
상기는 아래의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 더 설명되어 있는 개념들의 정선(精選)을 간략한 형태로 소개하기 위해 제공되어 있다. 상기는 특허청구된 주제의 핵심 특성들 또는 핵심 특징(feature)들을 구별하거나, 특허청구된 주제의 범위를 정하는데 있어 보조로 이용되도록 하려는 것이 아니다.
하나의 예시적인 실시예는 광학 서브어셈블리(optical subassembly;OSA)를 포함한다. OSA는 플렉스 회로(flex circuit), 광학 포트(optical port), 및 활성 광학 부품 서브어셈블리(active optical component subassembly)를 포함한다. 플렉스 회로는 적어도 하나의 전기-전도층(electrically-conductive layer) 및 적어도 하나의 전기-절연층(electrically-insulator layer)으로 구성된다. 광학 포트는 베럴 공동을 정의하며 상기 광학 포트는 플렉스 결합부에서 플렉스 회로에 기계적으로 결합된다. 활성 광학 부품 서브어셈블리 베를 공동 내에 위치되며 플렉스 회로에 전기적으로 결합된다.
다른 예시적인 실시예는 다른 OSA를 포함한다. 상기 OSA는 광학 포트, 플렉스 회로, 제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리, 및 제2 활성 광학 부품 서브어셈블리를 포함한다. 광학 포트는 광학 포트의 직각의 측면 상에 위치된 두 개의 버렐 구멍을 구비하는 베럴 공동을 정의한다. 플렉스 회로는 두 개의 베럴 구멍 중 하나를 실질적으로 덮기 위해 두 개의 직각의 측면 중 하나를 따라 연장하는 제 1 부분을 포함한다. 플렉스 회로는 또한 두 개의 배럴 구멍 중 다른 하나를 덮기 위해 실질적으로 두 개의 직각의 측면 중 다른 하나를 따라 연장하는 제 2 부분을 포함한다. 제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리는 플렉스 회로의 제 1 부분과 전기적으로 결합하여, 제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리는 베럴 공동 내에 위치된다. 제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리는 플렉스 회로의 제 2 부분과 전기적으로 결합하여, 제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리는 베럴 공동 내에 위치된다.
다른 실시예는 COF OSA들의 어레이를 조립하는 방법을 포함한다.
상기 방법은 플렉스 회로들의 어레이(array)를 만들기 위해서 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 및 하부 커버를 에폭시하는(epoxying) 단계를 포함한다. 상기 방법은 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 히트싱크 스티프너(heat sink stiffener) 중 다른 하나를 부착하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 중 다른 하나를 전기적으로 결합하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 각각이 복수의 광학 포트 중 하나에 의해서 정의된 베럴 공동 내에 위치되도록 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 공학 포트 중 다른 하나가 설치되는 단계를 포함한다.
추가 특징들이 하기의 설명에 나타날 것이며 설명을 통해 부분적으로 명백해질 것이거나, 본 명세서에서 교시의 실시에 의해 알 수 있다. 본 발명의 특징들은 특히 특허청구범위에 지적된 도구와 결합에 의해 구현 및 달성될 수 있다. 본 발명의 특징들은 하기의 설명과 특허청구범위로부터 더 완전히 명백해지거나 하기에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시에 의해 알 수 있다.
본 명세서에 포함되어 있음.
본 발명의 특징과 다른 이점 및 상기한 사항을 좀더 명확히 하기 위해서, 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면에 도시된 구체적을 실시예를 참조할 것이다. 도면들은 본 발명의 통상적인 실시예를 도시하므로, 실시예에 의해서 본 발명의 범위를 제한할 수 없다. 본 발명은 이하의 수반되는 도면을 사용하여 구체적이고 자세하게 설명되고 묘사될 것이다.
도 1a는 개시된 실시예에 설치된 예시적인 트랜시버(transceiver)의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 트랜시버의 분해 조립도의 사시도이다.
도 2a 내지 2d는 도 1a 및 도 1b의 트랜시버에 설치될 예시적인 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩(COF OSA)을 도시한다.
도 3은 도 1a 및 1b의 트랜시버에 설치될 수 있는 COF OSA의 다른 한 예를 도시한다.
도 4는 도 1a 및 1b의 트랜시버에 설치될 수 있는 COF OSA의 다른 한 예를 도시한다.
도 5a 및 5b는 도 2a 내지 2d의 COF OSA에 설치될 수 있는 광학 포트(optical port)의 한 예를 도시한다.
도 6은 도 2a 내지 2d의 COF OSA에 설치될 수 있는 판(plate)의 한 예를 도시한다.
도 7은 도 2a 내지 2d의 COF OSA에 설치될 수 있는 예시적인 활성 광학 부품 서브어셈블리를 도시한다.
도 8은 도 2a 내지 2d의 COF OSA에 설치될 수 있는 하부 전도성 요소(conductive element) 및 상부 전도성 요소의 한 예를 도시한다.
도 9는 도 2a 내지 2d의 COF OSA에 설치될 히트싱크 스티프너(heat sink stiffener)를 도시한다.
도 10a 내지 10d는 COF OSA의 어레이(array)의 조립 프로세스(construction process)의 한 예를 도시한다.
도 11은 다음에 설명될 적어도 일부의 실시예에 따라 배열된, 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩들의 어레이를 조립하는 방법의 예시적인 흐름도(flow chart)를 도시한다.
설명될 실시예들은 광학 서브어셈블리(OSA)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 일부 실시예들은 활성 광학 부품 및/또는 활성 광학 부품을 포함하는 하우징(housing)이 플렉스 회로에 설치된 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩(COF OSA)에 관한 것이다. 일부 실시예에서, COF OSA는 광학 송신기(optical transmitter), 모니터 포토다이오드(monitor photodiode)(모니터PD), 스페이서/열 방출기(spacer/heat dissipater), 및 판(plate)을 포함하는 활성 광학 부품 서브어셈블리(active optical component subassembly)를 포함한다. 상기 실시예에서, 광학 송신기, 모니터 PD, 및 스페이서/열 방출기는 플렉스 회로에 설치되고 광학 포트의 배럴 공동(barrel cavity) 내에 구비될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, COF OSA는 포토다이오드 및 증폭기(amplifier)를 포함하는 ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 및 다른 실시예들에서, 증폭기 및/또는 포토다이오드는 플렉스 회로에 설치될 수 있으며 광학 포트의 베럴 공동 내에 구비될 수 있다.
설명될 COF OSA의 일부 실시예는 티오-캔(TO-can)을 포함하는 OSA보다 하부 카운트(lower part count)를 포함할 수 있다. 그리하여, COF OSA의 조립은 티오-캔을 가진 OSA의 조립보다 적은 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 티오-캔 OSA에 있어서, 포트 밀도(port density)는 티오-캔의 직경에 의해서 제한될 수 있다. COF OSA는 결국 티오-캔을 포함하는 OSA들 보다 높은 포트 밀도를 가능하게 할 수 있는 상대적으로 작은 형성 인자를 가능하게 한다(즉, 다이(die)가 작을수록, 피치(pitch)는 증가할 수 있다).
이하에 설명될 실시예들은 광전자 소자(optoelectronic device)에 설치될 수 있다. 이하에 사용되었듯이, "광전자 소자"는 광학 및 전자 부품들을 구비하는 장치를 포함한다. 광전자 소자의 예는 트랜스폰더(transponder), 트랜시버(transceiver), 송신기(transmitter), 및/또는 수신기(receiver)를 포함하지만, 상기 예로 제한되지 않는다. 이하에 설명될 일부 실시예들은 트랜시버 모듈의 측면에서 논의될 것이며, 상기 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 원리는 기능적으로 설명될 이하의 일부 또는 전부를 구비하는 가상의 어떤 장치에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
도 1a는 COF OSA가 설치될 수 있는 트랜시버(100)로서 통상적으로 설계된 트랜시버 모듈의 예시적인 사시도를 도시한다. 상기 트랜시버(100)는 일부 실시예에서 SFP+ 광학 트랜시버일 수 있다. 이하에서 일부 세부사항이 설명되는 동안에, 트랜시버(100)는 발명의 범위를 제한하지 않는 도면에 의해서 논의될 것이다. 예컨대, 트랜시버(100)는 일부 실시예들에서 SFP+ 광학 트랜시버일 수 있지만, 본 발명의 원리는 제한 없이 XFP, SFP, SFP+, SFF, XENPAK, 및 XPAK 같은 어떠한 폼 팩터(form factor)의 광전자 소자에서 적용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 트랜시버(100)는 1 Gbit(gigabit per second)에 제한되지 않고, 2 Gbit, 4 Gbit, 8 Gbit, 10 Gbit, 14 Gbit, 20 Gbit 또는 다른 광 섬유 링크 대역폭을 포함하는 다양한 초당 데이터율에서 광학 신호 송신기 및 수신기에 적합할 수 있다. 게다가, 다른 종류 및 구성의 광전자 모듈, 또는 이항 설명되고 도시된 것과 일부면에서 다른 부품들을 구비하는 광전자 모듈 또는 이하에 개시될 원리로부터 이득을 취할 수 있다.
도 1a에 도시되었듯이, 트랜시버(100)는 상부틀(102) 및 하부틀(104)로 구성된 몸체를 포함한다. 하부틀(104)은 트랜시버(100)의 전단부(106) 및 후단부(108)을 정의한다. 광섬유의 커넥터(connector)(미도시)를 수용하도록 구성된 두 개의 섬유 구멍(110, 112)는 트랜시버(100)의 전단부(106)에 포함된다. 두 개의 섬유 구멍(110, 112)는 출력 섬유 구멍(110) 및 입력 섬유 구멍(112)을 포함한다. 섬유 구멍들(110, 112))은 트랜시버(100)의 전단부(106) 상에 일반적으로 포함된 인터페이스부(interface portion)(114)의 일부를 정의한다. 인터페이스부(114)는, 다음으로 제한되지 않지만, LC 커넥터 같은 광섬유 커넥터 또는 괌섬유에 트랜시버(100)를 가능하기 결합하는 구조들을 포함할 수 있다.
또한, 트랜시버(100)가 호스트 장치(host device)(미도시)에 제거할 수 있게 고정될 수 있는 배일 래치 어셈블리(bail latch assembly)는 트랜시버(100)의 전단부(106)에 배치될 수 있다. 상부틀(102) 및 하부틀(104)을 포함하는 트랜시버(100)의 몸체는 금속으로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 호스트 장치는 트랜시버(100)에 삽입될 케이지(cage)를 포함할 수 있다.
도 1b는 도 1a의 트랜시버(100)의 분해 조립도의 사시도이다. 도 1b에서, 하부틀(104)은 공동(118)을 정의하고, TOSA(120), ROSA(122), 인쇄 회로 기판(PCB)(124), 및 PCB 커넥터(130)는 공동(118)에 트랜시버(100)의 내부 부품으로써 포함된다.
TOSA(120) 및 ROSA(122)는 섬유 수신기(126 및 128)를 각각 포함하며, 상기 섬유 수신기는 섬유 구멍(110, 112) 내에 수용될 때 광섬유의 커넥터부(미도시) 또는 광섬유(미도시)와 짝지어 위치되기 위해서 각각의 섬유 구멍(110, 112)으로 연장된다. TOSA(120) 및 ROSA(122)는 PCB 전자 커넥터(130)를 통하여 PCB(124)에 전기적으로 결합될 수 있다. PCB 전자 커넥터(130)는 PCB(124)와 TOSA(120) 또는 ROSA(122) 사이에 전자 신호의 전송을 허용하기 위한 리드 프레임 커넥터(lead frame connector) 또는 동일한 전기적 접촉을 포함할 수 있다.
작동 동안에, 트랜시버(100)는 호스트 장치로부터 데이터-전송 전자 신호를 수신할 수 있으며, 상기 호스트 장치는 광섬유(미도시)에 테이터-전송 전자 신호를 전송하기 위해서 트랜시버(100)와 통신할 수 있는 어떤 계산 시스템(computing system)일 수 있다. 전자 신호는 TOSA(120) 내에 배치된 레이저(laser) 같은 광학 송신기에 구비될 수 있으며, 예컨대 상기 TOSA(120)는 전자 신호를 광학 통신망을 통하여 광섬유 및 송신기에 방출하기 위한 데이터-전송 전자 신호로 전환한다. 광학 송신기는 단면 발광 레이저(edge-emitting laser diode), 패브리-펠롯 레이저(a Fabry-Perot(FP) laser), 빅셀(a vertical cavity surface emitting laser;VCSEL), 분산형 피드백 레이저(a distributed feedback;DFB), 또는 다른 적합한 광원을 포함할 수 있다. 따라서, TOSA(120)는 전자-광학 변환기(electro-optic transducer)로써 역할하는 부품들을 포함하거나 상기 부품들의 역할을 할 수 있다.
게다가, 트랜시버(100)는 ROSA(122)를 통하여 광섬유로부터 데이터-전송 광학 신호를 수용할 수 있다. ROSA(122)는, 수신된 광학 신호를 데이터-전송 전자 신호로 변환하는 PIN포토다이오드, 아발란치 포토다이오드(avalanche photodiode)(APD), 또는 다른 적합한 수신기와 같은 광학 수신기를 포함할 수 있다. 따라서, ROSA(122)는 광전자 변환기로써 역할을 하는 부품들을 포함하거나 상기 부품들의 역할을 할 수 있다. 그러면 전자 신호 결과는 트랜시버(100)에 위치된 호스트 장치에 제공된다.
플렉스 광항 서브어셈블리 상의 칩
도 2a 내지 2d는 COF OSA(200)의 한 예를 도시한다. 구체적으로, 도 2a는 조립된 COF OSA(200)의 사시도이며; 도 2b는 COF OSA(200)의 외부의 측면도이며; 도 2c는 COF OSA(200)의 내부가 보이는 측면도이며; 도 2d는 COF OSA(200)의 상세하게 내부가 보이는 사시도이다. 예컨대, COF OSA(200)는 도 1b에 설명된 TOSA(120) 또는 ROSA(122)에 일반적으로 상응할 수 있다.
도 2a 내지 2d를 조합하여 참조하면, COF OSA(200)는 광학 포트(500), 플렉스 회로(212), 히트싱크 스티프너(216), PCB 플렉스 결합부(flex connection)(218), 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)(도 2c 및 2d), 및 플렉스 결합부(214)(도 2a)를 포함할 수 있다.
COF OSA(200)는, 일반적으로 도 1a 내지 1b의 트랜시버(100) 같은 광전자 시스템에서 신호들(즉, 전자 또는 광학 신호)이 적어도 부분적으로 통신하기 위해서 구성될 수 있으며 광학 신호를 전자 신호로 및/또는 전자 신호를 광학 신호로 전환하기 위해서 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)은 상기한 전환을 수행하기 위해 구성된 하나 이상의 부품(즉, 도 2d에서 도면부호 238 또는 도 3에서 도면부호234를 포함할 수 있다. 추가적으로, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)는 신호를 변환, 감시, 증폭, 및/또는 감쇄하는 하나 이상의 부품(즉, 도 5a 내지 6에서 도면부호600, 도 2d에서 도면부호 232 및/또는 234, 또는 도면 3에서 도면부호 322)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 부품들은 COF OSA(200)를 실행하는 시스템의 작동 능력을 확인하기 위한 신호들을 변환, 감시, 증폭, 및/또는 감쇄할 수 있다.
구체적으로, COF OSA(200)의 두 가지 예의 기능은 광학 신호의 전송 및 광학 신호의 수신을 포함할 수 있다. 만약 활성 광학 부품 서브어셈블리(200)가 광학 송신기를 포함한다면, 광학 신호의 전송이 성취될 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 전자 신호는 도 1b의 PCB같은 PCB로부터 PCB 플렉스 결합부(218)에서 플렉스 회로(212) 상에 수신된다. 전자 신호는 전자 신호가 광학 신호로 변환되고 광학 포트(500)를 통하여 COF OSA(200)으로 전송되는 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에서 플렉스 회로(212)를 따라 소통된다.
만약 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)이 광검출기(photodetector) 같은 광학 수신기를 포함한다면, 광학 신호의 수신은 달성될 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 광학 신호는 광학 포트(500)를 통하여 수신되며, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에 의해 전자 신호로 전환되고 PCB 플렉스 결합부(218)에서 플렉스 회로(212)를 따라 소통된다. 광학 신호를 수신하는 실시예들의 일부 추가적인 세부사항은 도 3을 참조하여 설명될 것이다.
도 2a 및 2b를 구체적으로 참조하면, COF OSA(200)는 조립된 상태로 도시된다. 조립되었을 때, 광학 포트(500)는 플렉스 결합부(214)에서 플렉스 회로(212)에 부착된다. 플렉스 회로(212)는 전도성 요소 및 연성기판(flexible substrate)을 일반적으로 포함하는 연성 인쇄 회로(flexible printed circuit)일 수 있다. 상기 연성기판은 제한되지 않지만 폴리이미드(polyimide), 폴리에스터(polyester), 폴리에텔에텔 케톤(polyether ether ketone), 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET)를 포함하는 물질들로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 요소는 연성기판 사이에 및/또는 상에 형성된다. 예컨대, 플렉스 회로(212)는 PET의 층으로 라미네이트된(liminated) 구리선(strip)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 플렉스 회로(212)는 폴리에스터 기판에 인쇄된 스크린(screen)인 은 회로(siver circuit)를 포함할 수 있으며, 또는 플렉스 회로(212)는 PCB와 유사하게 제조될 수 있다. 이러한 제조 방법들은 에폭시 수지(epoxy resin)와 유전층(dielectric layer)을 함께 라미네이트(laminating)하는 단계, 제한되지 않지만 동호일(copper foil) 같은 전도층(conductive layer)과 상기 유전층을 코팅하는 단계, 그러면 유전층으로부터 절연층의 불필요한 부분을 화학적으로 에칭(etching) 또는 제거함으로써 회로를 만드는 단계를 포함할 수 있다. 플렉스 회로(212)의 한 예는 도 10a 내지 10f에 관하여 좀더 자세하게 설명될 것이다.
플렉스 결합부(214)는 광학 포트(500) 및 플렉스 회로(212) 사이의 결합에 관한 것이다. 플렉스 결합부(214)는 광학 포트(500) 및 플렉스 회로(212) 사이에 기계적 결합을 포함할 수 있다. 플렉스 결합부(214)의 한 예는 폴리이미드, 폴리에스터, 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 같은 접합 물질(joining material)을 포함할 수 있으며, 폴리이미드, 폴리에틸릴렌 테레프탈레이드(polyethylene terephthalate), 알루미늄, 및/또는 철 같은 재료로 강화될 수 있다.
일부 실시예에서, 플렉스 결합부(214)는 전기적으로 절연하는 결합을 포함할 수 있다. 구체적으로 일부 실시예에서는, 플렉스 결합부(214)는 플렉스 회로(212)로부터 광학 포트(500)를 전기적으로 절연할 수 있다. 즉, 플렉스 결합부(214)는 광학 포트(500) 및 플렉스 회로(212) 사이의 전자 신호의 전송을 막을 수 있으며, 따라서 COF OSA(200)을 실행하는 시스템(미도시) 및 광학 포트(500) 사이에 전자 신호의 전송을 추가적으로 막을 수 있다.
플렉스 결합부(214)는 대안적으로 광학 포트(500)를 그라운드(ground)하는, 및/또는 플렉스 회로(212) 및 광학 포트(500) 사이에 전자 신호의 전도(conduction)을 가능하게 하는, 전자 결합을 포함할 수 있다. 플렉스 결합부(214)는 COF OSA(200)의 작동으로 발생되는 전자기복사(electromagnetic radiation)(EMR)를 감소시키는데 추가적으로 도움이 될 수 있다. 예컨대, EMR의 감소는 광학 포트(500) 및 플렉스 결합부(214)가 전기적으로 전도재료로 구성된 실시예에서 실현될 수 있다.
추가적으로, 플렉스 결합부(214) 및 플렉스 회로(212)를 포함하는 하나 이상의 물질에 따라서, 플렉스 결합부(214)는 또한 플렉스 결합부(214)을 경유하여 플렉 회로(212)를 통하여 광학 포트(500)로부터 열 에너지를 소멸할 수 있다. 광학 포트(500) 및/또는 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)로부터 열 전달을 돕기 위해, COF OSA(200)은 히트싱크 스티프너(heat sink stiffener)(216)을 포함할 수 있다. 히트싱크 스티프너(216)는 플렉스 회로(212)에 부착되도록 구성될 수 있다. 히트싱크 스티프너(216)는 열에너지가 COF OSA(200)의 작동으로부터 발생될 수 있는 COF OSA(200)으로부터 열 에너지를 흡수하기 위해 열 싱크(thermal sink)로서 역할을 할 수 있다. 추가적으로, 히트싱크 시티프너(216)는 COF OSA(200)을 물리적으로 강화한다. 히트싱크 스티프너(216)의 일부 추가적인 양태는 도 8을 참조하여 설명될 것이다.
PCB 플렉스 결합부(218)(도 2a에 유일함)는 도 1b에 PCB(124) 같은 PCB와 전기적으로 결합되도록 구성될 수 있는 전기적 접촉(electrical contact)를 포함할 수 있다. 도 1b 내지2b를 결합하여 참조하면, PCB(124)는 PCB 결합(130)에서 PCB 플렉스 결합부(218)를 통하여 플렉스 회로(212)에 전지적으로 결합될 수 있다. PCB 플렉스 결합부(218)에서 플렉스 회로(212) 및 PCB(124) 사이에 결합은 예컨대 기계화된 솔더링 공정(soldering process), 수작업 솔더링 공정(hand soldering process), 또는 뜨거운 바 공정(hot bar process)에 의해서 실현될 수 있다.
도 2c 및 2d를 참조하면, COF OSA(200)의 내부가 보이는 도면이 도시된다. 도 2c 및 2d에 도시되었듯이, COF OSA는 광학 포트(500) 내에 위치된 활성 광학 부품 서브 어셈블리(220)을 포함할 수 있다. 상기했듯이, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)은 COF OSA(200)의 작동을 가능하게 하는 하나 이상의 광학 또는 전자 부품을 포함할 수 있다. 예컨대, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)은 도 1b의 TOSA(120) 같은 TOSA에 포함될 수 있는 하나 이상의 광전자 부품을 포함할 수 있다. 도 2c 및 2d에서 도시된 실시예는 TOSA에 포함될 수 있는 광전자 부품들을 포함한다. 구체적으로, 상기 및 다른 실시예에서, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)는 도 2d에 투명하게 도시된 판(600), 모니터 PD(moniter PD)(232), 스페이서/열 방출기(spacer/heat spreader)(234), 와이어 본드(wirebond)(236), 및 광학 송신기(238)을 포함할 수 있다.
특히 도 2d에 관하여, COF OSA(200)이 조립될 때 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)는 베럴 공동(2224) 내에 맞도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에 포함된 하나 이상의 광학 또는 전자 부품들은 광학 부품 서브어셈블리 결합지역(connection region)(222)에서 플렉스 회로(212)에 설치될 수 있다. 플렉스 결합부(214)와 유사하게, 결합지역(connection region)(222)은 전자 결합 및 기계 결합을 포함할 수 있다. 전자 결합(electrical connections)의 예로써 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)의 하나 이상의 전기적 접촉 및 플렉스 회로(212)의 전도성 요소 사이에 와이어 본딩(wire bonding)을 포함할 수 있다. 상기 전자 결합은 하나 이상의 와이어본드(236)을 포함할 수 있다. 와이어 본딩은 미소용접(micro-welding), 열 압착 와이어 본딩(thermo compression wire bonding), 또는 유시한 와이어 본딩 프로세스에 의해서 수행될 수 있다. 예시적인 와이어 본딩은 알루미늄, 구리, 금, 상기 재료의 어떠한 조합, 또는 다른 재료와 상기 물질의 어떠한 조합의 적어도 일부로 구성될 수 있다.
활성 광학 부품 서브어셈블리(220)은 베럴 공동(224) 내에 고정 및/또는 위치되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에 포함된 일부 부품들은 플렉스 회로(212)에 설치되며 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에 포함된 다른 부품들은 베럴 공동(224)내에 고정된다.
예컨대, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)은 판(600), 모니터 PD(232), 스페이서/열 방출기(234), 하나 이상의 와이어본드(236), 및 광학 송신기(238)을 포함할 수 있으며, 상기 광학 송신기는 발광 다이오드, VCSEL, 또는 기타를 포함할 수 있다. 모니터 PD(232), 스페이서/열 방출기(234), 및 광학 송신기(238) 같은 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)에 포함된 다른 부품들이 결합지역(222)에서 플렉스 회로(212)에 설치되는 동안 판(600)은 베럴 공동(224)에 고정될 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서 보다 구체적으로, 스페이서/열 방출기(234)는 결합지역(222)에서 플렉스 회로(212)에 설치될 수 있다. 광학 송신기(238) 및 모니터 PD(232)는 가능하게는 스페이서/열 방출기(234)에 결합될 수 있다. 결합지역(222)은 스페이서/열 방출기(234)를 기계적으로 수용하도록 구성될 수 있으며 광학 포트(500) 내에 광학 송신기(238) 및 모니터 PD(232)의 정렬을 가능하게 하는 특별한 위치에 광학 송신기(238)를 고정하기 위해서 구성될 수 있다. 결합지역(222)은 도 1a 내지 1b의 트랜시버(100) 같은 COF OSA(200)를 실행하는 시스템에 광학 송신기(238) 및 모니터 PD(232)를 전기적으로 연길하기 위해서 추가적으로 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 트랜시버(100)를 포함할 수 있는 다른 예인 COF OSA(300)를 도시한다. COF OSA(300)는 ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)을 포함한다. ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)은 도 1b의 ROSA(122) 같은 ROSA에 일반적으로 포함된 하나 이상의 광전자 부품을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 및 다른 실시예에서, ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)은 포토다이오드(324) 및 증폭기(amplifier)(322)를 포함한다.
도 2c 및 2d의 활성 광학 부품 서브어셈블리(220) 및 도 3의 ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320) 사이의 차이점 이외에, COF OSA(300)를 도 2a 내지2d의 COF OSA(200)와 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 도 2a 내지 2d를 참조하여 설명된 부품들(즉, 500, 214, 216, 212, 218,224, 및 222)은 도 3의 COF OSA(300)에서 대부분 동일한 기능을 한다. 따라서, COF OSA(200)의 관해 설명된 원리들로 또한 도 3의 COF OSA(300)을 일반적으로 설명할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.
ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)에 포함된 부품들(즉, 322 및 234)는 플렉스 회로(212)에 설치될 수 있다. 구체적으로, ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)에서, 증폭기(322)는 결합지역(222)에서 플렉스 회로9212)에 설치될 수 있으며 포토다이오드(324)는 가능하게는 증폭기(322)에, 전기적으로 결합되고 물리적으로 고정되면서, 연결될 수 있다.
도 4는 두 개의 활성 광학 부품 서브어셈블리(402 및 404)를 포함하는 다른 예의 COF OSA(400)을 도시한다. 도 4는 도시된 광학 포트(406)이 부분적으로 투명한 플렉스 회로(408)로부터 떨어진 COF OSA(400)의 부분 분해된 사시도이다. 일반적으로, COF OSA(400)은 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리(multiple active optical component subaseemblies)를 포함할 수 있으며, 따라서, 하나의 COF OSA는 광학 신호를 수신 및 송신하도록 구성될 수 있다. 상기 실시예에서, COF OSA(400)는 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404) 및 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402)를 포함한다.
플렉스 회로(408)는 송신 결합지역(410), 수신 결합지역(412), 및 밴드(414)를 포함할 수 있다. 송신 결합지역(410)은 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402)의 사용을 위한 전자 결합을 포함하는 플렉스 회로(408)의 구역(section)을 제공할 수 있다. 또한, 수신 결합지역(412)은 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)의 사용을 위한 전자 결합을 포함하는 플렉스 회로(408)의 구역을 제공할 수 있다. 밴드(414)는 송신 결합지역(410) 및 수신 결합지역(412)이 서로 실질적으로 수직이기 위해 실질적으로 헤어핀-모양의 밴드(hairpin-like bend)일 수 있다.
도 2a 내지 2d, 및 3b를 결합하여 참조하면, 플렉스 회로(408)은 도 2a 내지 2d의 플렉스 회로(212)보다 길 수 있다. 상기한 특징인 플렉스 회로(408)이 광학 포트(406)의 하부(424) 및 측면(422)을 따라 연장하도록 허용한다. 상기 및 다른 실시예에서, 수신 결합지역(412)는 광학 포트(406)의 측면(422)을 따라 연장하는 플렉스 회로(408)의 일부에 위치된다. 하지만, 대안적인 예에서 송신 결합지역(410)은 광학 포트(406)의 측면(422)을 따라 연장하는 플렉스 회로(408)의 일부에 위치될 수 있다.
광학 포트(406)는 두 개의 베럴 구멍(barrel openings)(418 및 420)을 포함할 수 있는 베럴 공동(416)을 정의한다. 베럴 구멍(418 및 420)은 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402) 및 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)가 베럴 공동(416)에 들어가도록 허용한다. 베럴 구멍(418 및 420)은 광학 포트(406)의 측면(422) 및 하부(424)에 위치되어서 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402) 및 수산 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)는 베럴 공동(416) 내의 다른 평면 상에 위치된다.
광학 포트(406)는 광학 네트워크(미도시)를 통한 하나 이상의 수신기뿐만 아니라 하나 이상의 송신기와 통신할 수 있는 부품 어셈블리 또는 모놀리식 부품(monolithic component)일 수 있다. 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402) 및 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)에 더하여, COF OSA(400)은 광학 필터, 전자 필터, 및/또는 양방향 광학 필터(bidirectional(BiDi) optical filter) 같은 분리기(splitter)를 포함할 수 있으며, 상기 구성들은 송신 활성 광학 부품 서브 어셈블리의 광학 송신기에서 방출된 송신 광학 신호가 통과하도록 구성되며, 추가적으로 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)에서 광학 수신기 쪽으로 수신 광학 신호를 반사하도록 구성된다.
대안적으로, 일부 COF OSA는 하나 이상의 기결정된 파장 분할 다중 방식 채널(wavelength division multiplexing(WDM) channels) 상에 하나 이상의 광학 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 하나 이상의 부품을 포함할 수 있다. 예컨대, 기결정된 WDM 채널에 광학 신호를 방출하기 위해 레이저 또는 다른 광학 송신기는 구비될 수 있으며, 및/또는 레이저 또는 다른 광학 송신기의 어레이(array)는 하나 이상의 다른 기결정된 WDM 채널에 하나 이상의 광학 신호를 수신기 위해 구성되도록 구비될 수 있다. 기결정된 WDM 채널은 하나 이상의 저밀도 파장 분할 다중 방식 (coarse wavelength division multiplexing)(CWDM) 채널(즉, 약 100 GHz 간격), 하나 이상의 고밀도 파장 분할 다중 방식(dense wavelength division multiplexing)(DWMD) 채널(즉, 약 50 GHz spacing), 등, 또는 상기의 조합을 포함할 수 있다.
활성 광학 부품 서브어셈블리(220)(도 2c 및 2d), ROSA 활성 광학 부품 서브어셈블리(320)(도 3), 및/또는 송신 활성 광학 부품 서브어셈블리(402)와 수신 활성 광학 부품 서브어셈블리(404)(도 4)는 하나의 서브어셈블리로써 각각 도시되고 논의되었다. 하지만, 상기 서브어셈블리(220, 320, 402, 및 404)의 조합이 제한되는 것을 의미하는 것이 아니다. 즉, 상기 서브어셈블리(220, 320, 402, 및 404)가 포함된 부품들은 COF OSA(200 또는 300)를 조립하는 동일한 프로세스에서 또는 동일한 시간에 필수적으로 설치되어야 하는 것은 아니다. 예컨대, 도 2d에 도시된 실시예에서, 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)는 제조 및/또는 기능적인 고려사항에 의해서 결정되는 어떠한 순서에서 플렉스 회로(212)에 설치되거나 베럴 공동(224) 내에 고정될 수 있다. 예컨대, 판(600)은 광학 포트(500)의 제조 동안에 광학 포트(500)의 베럴 공동(224) 내에 설치될 수 있으며 스페이서/열 방출기(234)는 플랙스 회로(212)의 제조 동안에 플렉스 회로(212)에 설치될 수 있다. 그러면 광학 포트(500)는 일련의 프로세스에서 플렉스 회로(212)에 고정될 수 있다.
도 5a 내지 9를 참조하면, COF OSA들(200, 300, 또는 400)같은 COF OSA가 포함될 수 있는 부품들의 일부 추가적인 세부사항이 설명될 것이다. COF OSA들(200, 300, 또는 400)의 일부에서 부품의 특성들의 일부 특징은 도 5a 내지 9에 있는 특징으로부터 변화할 수 있음을 주목하라.
도 5a 내지 5b는 광학 포트(500)의 일부 추가적인 세부사항을 도시한다. 상술했듯이, 광학 포트(500)는 도 2a 내지 2d에 도시된 COF OSA(200)에서 실행될 수 있다. 도 5a 및 5b는 광학 포트(500)의 내부가 보이는 도면을 나타낸다. 도 5a에 생성된 평면도는 도 5b에 생성된 평면도에 실질적으로 수직하다. 일반적으로, 광학 포트(500)는 제한되지 않지만 플라스틱 또는 유리를 포함하는 재료들로 구성될 수 있는 하나의 몰드된 요소(molded element)일 수 있다.
광학 포트(500)는 광섬유(미도시)를 수용할 수 있도록 구성된 섬유 리셉터클(fiber receptacle)(506)을 정의한다. 구체적으로 섬유 리셉터클(506)은 광학 포트(500)로 광섬유의 삽입을 허용하여서 광학 신호는 시스템(미도시)으로부터 수신되거나 송신될 수 있다. 도 5a 내지 5b에 도시된 섬유 리셉터클(506)은 하나의 광 섬유를 수용하도록 구성된다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 섬유 리셉터클(506)은 하나의 광섬유, 복수의 광섬유, 및/또는 광섬유 피그테일(fiber optic pigtails)을 수용하도록 구성될 수 있다. 광섬유 피그테일의 예는 IEC, TIA/NTT, 및/또는 JIS 규격에 상응할 수 있다. 섬유 리셉터클(506)은, 광학포트(500)에 통합되거나 부착될 수 있는 추가적 또는 대안적인 특징 및/또는 물리적인 치수가 변화할 수 있는, 복수의 광섬유 및/또는 광섬유 피그테일을 수용하도록 구성된다. 추가적으로, 상기한 실시예에서, 광학 포트(500)는 영구적인 피그테일 어셈블리(pigtail assembly)로써 구성될 수 있다.
광학 포트(500)는 상기 소개된 베럴 공동(224)를 추가적으로 정의할 수 있다. 베럴 공동(224)는 판(600)이 베럴 공동(224) 내에 고정되도록 구성될 수 있다. 따라서, 베럴 공동(224)는 경사지게 몰드된 리세스(tilted molded recess)(502)를 정의하는 내부벽(504)를 포함할 수 있다. 도 5a에 잘 도시되었듯이, 경사지게 몰드된 리세스(502)는 각 내부벽(504) 각각에 단차 단면모양(step-like cross-sectional)을 만드는 내부벽(504)으로부터 제거된 재료에 의해서 정의될 수 있다.
경사지게 몰드된 리세스(502)는 판(600)이 고정된 하나의 각진 모서리를 포함하는 사다리 단면모양(trapezoidal cross-sectional shape)을 실질적으로 구비할 수 있다. 판(600)은 재료 재거 프로세스 다음에 남은 내부벽(504)의 부분에 의해서 지지될 수 있다. 판(600)은 실질적으로 지지되지 않은 판(600)의 중심지역 같은, 판(600)의 가려지지 않은 부분을 남겨두고 판(600)의 하나 이상의 모서리를 따라 지지된다.
대안적으로, 경사지게 몰드된 리세스(502)는 내부벽(504)의 일부로써 광학 포트(500)에 몰드될 수 있다. 만약 경사지게 몰드된 리세스(502)는 광학 포트(500)에 통합될 수 있다. 여전히 대안적으로, 경사지게 몰드된 리세서(502)를 정의하는 판 지지 삽입부(plate support insert)는 분리된 프로세스에서 제조되거나 생산될 수 있으며, 후에 광학 포트(500)의 내부벽(504)에 부착될 수 있다. 판 지지 삽입부는 에폭시(epoxy), 파스너(fastener), 프레스 피트(press fit), 또는 다른 적합한 부착 수단/방법을 통하여 부착될 수 있다.
판(600)은 구조 에폭시(structural epoxy)를 통하여 경사지게 몰드된 리세스(502)에 부착되거나 하나 이상의 파스너, 프레스 피트, 등을 통하여 부착될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에서, 판(600)은 제한되지 않지만, 하나 이상의 돌출부(protrusion), 하나 이상의 컷아웃(cutout), 하나 이상의 파스너, 접착제, 및/또는 하나 이상의 리테이너(retainer)를 포함할 수 있는 일부 고정하는 기구에 의해서 부착될 수 있다.
상기 및 다른 실시예에서, 광학 포트(500)는 섬유 리셉터클(506)에 관하여 특정한 위치에서 판(600)을 고정할 수 있으며, 섬유 리셉터클(506)은 광섬유를 고정한다. 광학 포트(500)에 판(600)을 고정하는 것은 티오-캔에서 판을 포함할 필요성을 제거할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광섬유 및 판(600)은 광학 포트(500)에 의해서 모두 고정되기 때문에 광섬유 및 판(600)은 실질적으로 정렬되어 남아있다.
대안의 실시예에서, 광학 포트(500)는 판(600)을 생략할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 COF OSA(300)는 판(600)을 생략할 수 있다. 광학 포트(500)에서 판(600)의 포함은 특별한 COF OSA의 기능에 의해서 결정될 수 있다.
도 6은 판(6)의 일부 추가적인 세부사항을 도시한다. 상술했듯이, 판(600)은 도 5a 및 5b에 도시된 광학 포트(500)에 설치된다. 판(600)은 제한되지 않지만 플라스틱 또는 유리를 포함하는 다양한 재료로 구성될 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 판(600)은 실질적으로 직사각형의 횡단면을 구비힌다. 하지만, 판(600)은 광학 포트의 구성 또는 잠재적인 다른 경제적인 또는 기능적인 고려사항에 의해서 결정될 수 있는 대안적인 기하하적 구조를 취할 수 있다.
판(600)은 "처방(prescription)"을 포함할 수 있다. 판(600)을 참조하면, 용어 "처방(prescription)"은 특히 포커싱(focusing), 반사, 및/또는 감쇠(attenuating) 특성을 의미할 수 있다. 판(600)의 구체적인 처방은 판(600)을 대체하는 티오-캔 판(TO can plate)과 동일한 처방일 수 있다. 예컨대, 만약 COF OSA가 VCSEL을 설치하는 14G TOSA로써 기능하도록 구성된다면, 판(600)의 처방은 TO-46 판의 처방과 동일할 수 있다. 예컨대, 상기 처방은 광학포트(500)의 구성 및/또는 광학 송신기 같은 다른 부품의 구성에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 판(600)은 광학 신호를 포커싱 하는데 도움이 될 수 있는 렌즈(lens)와 유사한 특별한 초점거리와 상응할 수 있는 광출력을 포함할 수 있다.
판(600)은 또한 판(600)을 통하여 전송된 광학 신호를 감쇠시키도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 판(600)은 상응하는 모니터 PD에 상응하는 광학 송신기에 의해서 방출된 광학 신호을 일부를 반사할 수 있다. 도 2d 및 6을 조합하여 참조하면, 판(600)은 도시된 실시예처럼 정렬되어서 광학 송신기(238)에 의해서 방출된 광학 신호의 일부는 모니터 PD(232)에 반사될 수 있다. 상기 반사된 부분은 광학 송신기(238)의 작동 상태에 관련된 일부 정보를 제공할 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 모니터 PD(232)는 결국 광학 송신기의 하나 이상의 작동상태를 변화시킬 수 있는 다른 시스템에 광학 신호의 반사된 부분에 기반한 정보를 소통할 수 있다. 상기 반사는 판(600)의 하나 이상의 표면(602) 상의 코팅(coating)을 통해 달성될 수 있다.
상기했듯이, 도 5a 및 5b의 광학 포트(500) 같은 광학 포트에 판(600)을 고정함으로써, 판에 티오-캔의 포함은 제거될 수 있다. 티오-캔의 제거는 COF OSA의 전체적인 복잡성을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 광학 포트에 판(600)을 고정하는 것은 판(600) 및/또는 광학 포트의 변경 및/또는 대체를 통한 반사 및/또는 감쇠에서 다양성을 허용할 수 있다.
도 7은 도 2a 내지 2d의 COF OSA(200)에 설치될 수 있는 한 예의 활성 광학 부품 서브어셈블리(700)를 도시한다. 도 2c 및 2d에 도시된 활성 광학 부품 서브어셈블리(220)과 유사한, 활성 광학 부품 서브어셈블리(700)는 광학 송신기(702), 스페이서/열 방출기(704), 와이어본드(706), 및 모니터 PD(708)(집합적으로, 광학 송신기(702), 스페이서/열 방출기(704), 및 모니터 PD(708)은 도 7에 "부품들 (702/704/708)"로 언급된다)를 포함할 수 있다. 부품들(702/704/708)은 발명의 범위를 제한하지 않는다. 예컨대, 다른 추가적 또는 대안적인 부품들은 활성 광학 부품 서브어셈블리(700) 및/또는 활성 광학 부품 서브어셈블리(700)을 포함하는 다른 COF OSA에 포함될 수 있다. 추가적 또는 대안적인 부품은, 제한되지 않지만, 광섬유, 저항, 케페시터(capacitor), 레이저 구동 IC 및/또는 후치 증폭기 IC(post amplifier IC)같은 통합 회로(integrated circuits;ICs), 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에서, 광학 포트는 명확성을 위해서 생략될 수 있으며 부품들(702/704/708)은 결합지역(710)에 고정될 수 있다. 활성 광학 부품 서브어셈블리(700)는 생략된 광학 포트의 베럴 공동 내에 및 안에 맞도록 위치되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 베럴 공동은 도 2d, 5a, 및 5b에 되서된 베럴 공동(224)와 유사할 수 있다.
스페이서/열 방출기(704)는 결합지역(710)에서 플렉스 회로(716)에 고정된다. 위에서, 결합지역(710)은 전자결합 및/또는 기계결합을 포함할 수 있다. 예컨대 기계결합은 에폭시, 접차제, 파스너, 또는 납땜(solder)의 사용을 통하여 만들어질 수 있다. 통상적으로, 기계결합은 COF OSA 내에 스페이서/열 방출기(704)의 절적할 배치를 가능하게 하여 전송될 광학 신호가 COF OSA의 기능을 위해 조절된다. 추가적으로, 기계결합은 플렉스 회로(716)에 스페이서/열 방출기(704)를 고정할 수 있다. 일부 예의 전자결합의 양태들이 아래에서 논의될 것이다.
일부 대안적인 실시예에서, 스페이서/열 방출기(704)는 히트싱크 스티프너(718)에 고정될 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 결합지역(710)은 스페이서/열 방출기(704)가 히트싱크 시테프너(718)에 접촉하는 것을 허용하는 구멍(opening)을 정의할 수 있다.
스페이서/열 방출기(704)는 질화알루미늄(aluminum nitride) 또는 다른 물질로 구성될 수 있다. 기능적으로, 스페이서/열 방출기(704)는 광학 송신기(702)가 스페이서(spacer) 상부면(714)에 고정될 수 있도록 구성된다. 스페이서 상부면(714) 및 광학 송신기(702) 사이에 물리적 접촉은 광학 송신기(702)의 작동 동안에 생선?? 열 에너지를 스페이서/열 방출기(704) 및 연속하여 히트싱크 스티프너(718)에 방열(dissipate) 또는 전달할 수 있다. 열 에너지의 전달은 COF OSA의 온도 제어를 가능하게 하며 광학 전송기(702)의 성능을 강화할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 스페이서/열 방출기(704)는 가열기로서 역할할 수 있는 필름 저항요소(film resistive element)를 포함할 수 있다. 필름 저항요소는 예컨대 특정 온도를 유지 또는 확실히 하기 위한 모니터 PD(708) 및/또는 광학 전송기(702)를 가열할 수 있다. 필름 저항요소는 스페이서 상부면(714)에 위치하거나 스페이서/열 방출기(704)에 통합될 수 있다. 추가적으로, 필름 저항요소는 예컨대 어떤 지역 및/또는 특정 광학 부품(702/704)를 가열하기 위한 특정한 양을 제공하기 위해서 두께 및/또는 치수에 변화를 줄 수 있다.
광학 송신기(702)는 제한되지 않지만, VCSEL, 레이저 다이오드, 단면 발광 레이저, FP 레이저, DFB 레이저, 또는 광학 송신기에 적합한 다른 레이저를 포함할 수 있다. 광학 송신기(702)는 스페이서 상부면(714)에 기계적으로 결합될 수 있다. 광학 송신기(702)는 전자 신호를 대표하는 광학 신호를 방출하기 위해서 광학 송신기(702)를 구동하는 하나 이상의 와이어본드(706)를 통하여 전자 신호를 수신한다. 광학 송신기(702)의 작동 동안에, 열 에너지는 방출될 수 있으며, 스페이서/열 방출기(704) 및 상기된 히트싱크 스티프너(718)을 통하여 방열될 수 있다.
모니터 PD(708)은 스페이서 상부면(714)에 고정될 수 있으며 하나 이상의 와이어본드(706)를 통하여 결합지역(710)에 전기적으로 결합될 수 있다. 기능적으로, 모니터 PD(708)은 판에서 반사된 광학 신호을 일부를 수신하도록 구성될 수 있다. 모니터 PD(708)는 추가적으로 광학신호를 다른 시스템과 통신하는 전자신호로 전환하기 위해 구성될 수 있다. 따라서, 도 7에 도시되었듯이, 모니터 PD(708)은 하나 이상의 와이어본드(706)을 통하여 결합지역(710)에 전기적으로 결합될 수 있다. 와이어본드(706)는, 모니터 PD(708)로부터 다른 시스템에 전지적으로 결합될 수 있는 결합지역(710)에 상응하는 접촉으로, 전자신호를 전달한다.
도 8은 도 7의 활성 광학 부품 서브어셈블리(700)에 통합될 수 있는 전도성 요소들(800 및 824)를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 8은 하부 전도성 요소(824)로부터 옮겨진 상부 전도성 요소(800)를 포함한다. 통상적으로, 상부 전도성 요소(800) 및 하부 전도성 요소(824)는 금속 또는 기타 같은 전도성 재료로 구성된다. 도8에서 추가적으로, 전기 절연층(insulator layer)은 상부 전도성 요소(800) 및 하부 전도성 요소(824) 사이에서 생략된다.
상부 전도성 요소(800)는 상부 부품접촉(804), 상부 전도성 길이(conductive length)(812), 및 상부 PCB 플렉스 결합부(flex connection)(806)을 포함할 수 있다. 유사하게, 하부 전도성 요소(824)는 하부 부품접촉(802), 하부 전도성 길이(810), 및 하부 PCB 플렉스 결합부(808)을 포함할 수 있다. 조립될 때, 도 10a 내지 10f를 참조하여 논의하면, 플렉스 회로는 하부 전도성 요소(824)의 상부에 적층되는 상부 전도성 요소(800) 사이에 하나 이상의 절연층을 포함할 수 있다. 절연층(들)은 상부 전도성 요소(800) 및 하부 전도성 요소(824) 사이에 별개의 접촉을 제공하기 위해서 구성될 수 있다.
도 7 및 도 8을 조합하여 참조하면, 상부 부품접촉(804) 및 하부 부품접촉(802)는 결합(710)을 형성하기 위해 결합될 수 있다. 상부 부품접촉(804) 및 하부 부품접촉(802)는 플렉스 회로의 결합지역(710)에서 부품들(702/704/708)의 전기적 결합을 가능하게 하여 전자 신호들은 부품들(702/704/708) 및 플렉스 회로(716)의 결합지역(710) 사이에서 통신할 수 있다. 예컨대, 도 7의 활성 광학 부품 서브어셈블리의 실시예에서, 광학 송신기(702), 스페이서/열 방출기(704), 및 모니터 PD(708)는 사우 부품접촉(804) 및/또는 하부 부품접촉(802)에 전기적으로 결합될 수 있다. 광학 송신기(702), 스페이서/열 방출기(704), 및 모니터 PD(708)는 상응하는 PCB에 플렉스 회로(716)의 결합지역(710)을 통하여 전자 신호를 통신할 수 있으며 그 역 또한 같다.
도 2d 및 8을 조합하여 참조하면, PCB 플렉스 결합부(218)은 상부 PCB 플렉스 결합부(806) 및 하부 플렉스 결합부(808)을 포함할 수 있다. 상부 PCB 플렉스 결합부(806) 및 하부 PCB 플렉스 결합부(808)는 PCB로부터 플렉스 회로로 전자 신호의 통신을 가능하게 하며 그 역 또한 같다.
COF OSA의 일반적인 전기적 구성 및 일반적인 전기적 용량/인터페이스는 플렉스 회로의 전도성 요소의 구성에 의해서 결정될 수 있다. 이를 설명하기 위해서, 도 8에서 예시적인 전기적 경로가 설명된다. 제 1 전기적 경로(electrical path)느 제 1 커넥터(814)에서 시작할 수 있다. 제 1 커넥터(814)느 하부 PCB 결합(808)중 하나의 전기적 접촉이다. 주목할 것은, 하부 전도성 요소(824)의 상부에 적층될 상부 전도성 요소(800)가 조립될 때, 제 1 커넥터(814)는 상부 PCB 결합(806)에서 접촉부(822)에 맞춰 조절될 수 있다. 하지만, 조절접촉부(aligning contact)(822)는 전기적으로 어떠한 것과 연결되지 않는다. 그리하여, 제 1 커넥터(814) 또는 조절접촉부(aligning contact)(822)에 안내될 전자 신호는 설명된 것처럼 제 1 전기적 경로를 따라갈 수 있다.
제 1 커넥터(814)는 PCB와 전자 신호의 통신이 가능하도록 PCB에 결합된다. 상기 예에서, 제 1 결합(814)은 PCB로부터 전자 신호를 수신할 수 있다. PCB로부터 수신된 전자신호는 하부 전도성 길이(810)를 통하여 통신할 수 있다. 상기 예에서, 전자 신호는 제 2 커넥터(816)에 제 1 커넥터(814)를 연결하는 하부 전도성 길이(810)의 일부를 통하여 통신될 수 있다. 조립될 때, 절연층의 일부는 전자 신호가 상부 전도성 길이(812)에 통신되는 것을 방해하기 위해 하부 전도성 길이(810) 및 상부 전도성 길이(812) 사이에 배치될 수 있다.
전자 신호가 제 2 커넥터(816)에 닿은 후에, 제 2 커넥터(816)는 상부 전도성 요소(800)의 일부인 제 3 커넥터(818)과 통신할 수 있다. 상부 전도성 길이(812) 및 하부 전도성 길이(810) 사이의 지역과는 대조적으로, 절연층은 제 3 커넥터(818)로부터 제2 커넥터를 분리하지 않을 수 있다. 대안적으로, 로드(rod) 같은 물리적인 거켁터는 제2 커넥터(816)를 제 3 커넥터(818)에 연결할 수 있다. 제 3 커넥터로부터, 전자 신호는 부품접촉(820)에서 통신할 수 있다. 부품접촉(820)은 도 7의 광학 송신기(702), 또는 모니터 PD(708) 같은, 광학 부품 상의 전기적 접촉에 전자 신호를 전달하는 와어이본드들(706) 중 하나인 와이어본드에 결합될 수 있다.
도 8에 도시된 구성은 예시적인 구성을 나타낸다. 상부 부품접촉(804), 상부 전도성 길이(812), 상부 PCB 플렉스접촉(806), 하부 부품접촉(802), 한부 전도성 길이(810), 및 하부 PCB 플렉스접촉(808)을 포함하는 상부 전도성 요소(800) 및 하부 전도성 요소(824)는, 활성 광학 부품 서브어셈블리에 포함된 부품 및 특별한 적용에 맞는 다양한 구성을 취할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 플렉스 회로는 단일의 전도성 요소 또는 복수의 전도성 요소를 포함할 수 있다, 및/또는 플렉스 회로는 도파관(waveguide)으로써 구성될 수 있다. 상기 구성에서, 플렉스 회로는 COF OSA로부터 및 COF OSA에 상부 전도성 요소(800) 및/또는 하부 전도성 요소(824)를 통하여 RF 신호들을 전달할 수 있다. 상기 및 다른 실시예에서, 상기 플렉스 회로는 RF 핀(RF pin)을 가진 티오-캔에 비하여 전기적 불연속성(electrical discontinuity)을 감소 및/또는 제거할 수 있는 티오-캔을 통해 하나 이상의 RF 핀을 공급(feeding)할 필요성이 사라지기 때문에 RF 성능은 티오-캔을 사용하는 OSA들 보다 뛰어날 수 있다.
도 9는 히트싱크 스티프너(900)을 도시한다. 히트싱크 스티프너(900)은 도 7의 히트싱크 스티프너(718) 및/또는 도 2a 내지 3의 히트싱크 스티프너(216)와 상응할 수 있다. 통상적으로, 히트싱크 스티프너(900)는 구리 및/또는 알루미늄 같은 열전도성 재료의 적어도 일부로 구성된다. 구리 및/또는 알루미늄은 일부 실시예에서 다른 재료와 혼합될 수 있다.
히트싱크 스티프너(900)는 실질적으로 도 9에 도시되었듯이 원형 모서리(902)를 가진 직사각형 풋프린트(footprint)를 구비할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 히트싱크 스티프너는 다른 모양을 가진 풋프린트(footprint)를 구비할 수 있다.대안적으로 또는 추가적으로, 히트싱크 스티프너(900)는 접촉면(contact face)은 실질적으로 평평할 수 있다.
기능적으로, 히트싱크 스티프너(900)는 도 2a 내지 2d의 COF OSA 같은 COF OSA를 위한 히트싱크로서 역할을 한다. OCF OSA의 작동을 통해 발생된 열 에너지는 히트싱크 스테프너(900)을 통하여 전달될 수 있다. 설명된 COF OSA의 실시예에서 히트싱크 스티프너(900)에 열 에너지의 전달은, COF OSA의 성능을 향상될 수 있으며, 및/또는 통상적인 티오-캔을 가진 OSA에 비하여 COF OSA의 수명이 증가될 수 있다.
히트싱크 스티프너(900)의 추가적인 또는 대안적인 기능은 COF OSA의 조립 동안에 플렉스 회로를 강성화(stiffen)할 수 있다. 구체적으로, 히트싱크 스티프너는 다른 부품의 설치 및 부착 동안에 유연할(pliable) 수 있는 상응하는 플렉스 회로를 지지할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 히트싱크 스티프너(900)는 로드 또는 로드 셋(set of rod) 같은 물리적인 결합을 포함할 수 있다 각 로드 또는 로드 셋은 히트싱크 스티프너(900)에 활성 광학 부품 서브어셈블리에 포함된 하나 이상의 부품들을 결합할 수 있다. 예컨대, 도 7 및 도 9를 조합하여 참조하면, 스페이서/열 방출기(704)는 히트싱크 스티프너(718)의 물질적인 결합과 일치하는 열 접촉을 포함할 수 있다. 상기 예에서, 물리적 결합은 접촉면(904)에 위치될 수 있다. 물리적 결합은 히트싱크 스티프너(718)에 열 에너지의 전달을 증가시키거나 확실히 하기 위해서 플렉스 회로(716)를 통하여 연장될 수 있다.
전반적으로 논의했듯이, COF OSA는 통상적으로 플렉스 회로, 활성 광학 부품 서브어셈블리에 포함된 다양한 부품들 및 광학 포트를 포함한다. 플렉스 회로는 전도층들(conductive layers) 및 절연층들(insulator layers)을 포함하는 층들로 구성될 수 있다. 상기 부품들은 플렉스 회로에 전기적으로 및 기계적으로 설치될 수 있으며 광학 포트 내에 배치된다.
도 10a 내지 10d는 OCF OSA들의 어레이(array)의 조립 프로세스(construction process)의 한 예를 도시한다. 조립 프로세스는 중간 구조들(intermediate structure)(1000A 내지 1000F)을 포함한다. 구체적으로 도 10a는 플렉스 회뢰의 어레이에 포함될 수 있는 복수의 층(1002, 1004, 1018, 및 1008)을 포함하는 제 1 중간 구조(1000A)를 도시한다. 도 10b는 와성된 플렉스 회로의 어레이를 포함하는 제 2 궁간 구조(1000B)를 도시한다. 도 10c는 완성된 플렉스에 설치될 활성 광학 부품 서브어셈블리(1012)를 가진 완성된 플렉스 회로의 어레이를 포함하는 제 3 중간 구조(1000C)를 도시한다. 도 10D는 완성된 플렉스 회로 상에 추가적으로 설치될 광학 포트(1016) 및 광학 포트 내에 위치된 활성 광학 부품 서브어셈블리를 가진 완성딘 플렉스 회로의 어레이를 포함하는 제 4 중간 구조(1000D)를 도시한다. 도 10D에 도시된 제 4 중간구조(1000D)는 열 개의 COF OSA를 생산할 수 있다. 하지만, 상기한 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다. 제 4 중간 구조(1000D)에서 COF OSA의 수는 열 개 이상 또는 이하일 수 있다.
도 10a 내지 10d에 도시된 조립 프로세스는 도 2a 내지 2d 및 도 5a 내지 9에 도시된 조립 프로세스와 유사하다. 하지만, 상기한 것이 제한을 의미하는 것은 아니다. 도 10a 내지 10d의 조립 프로세스는 다른 종류의 OCF OSA 실시예에서도 적용될 수 있다. 구체적으로, 도 10a 내지 10d의 조립 프로세스는 도 3 및4에 도시된 COF OSA(300 및 400)뿐만 아니라 WDM 부품들을 포함하는 실시예들에서도 수행될 수 있다.
이제 도 10a를 참조하면, 제 1 중간 구조(1000A)는 서로 분리된 복수의 부품층(component layer)(1002, 1004, 1006, 1018, 1008, 및 1010)과 함께 도시된다. 부품층(component layer)은 상부 커버(top cover)(1002), 상부 금속(1004), 코어(core)(1006), 하부 금속(1008), 및 경계-설치 구조(perimeter-mounting structure)(1010)을 포함할 수 있다. 상부 커버(1002), 코어(1006), 및 하부 커버(1008)는 절연층일 수 있다(집합적으로, 절연층들(1002/1006/1008). 상부 금속(1004) 및 하부 금속(1018)은 전도층일 수 있다(집합적으로, 전도층들(1004/1018)). 절연층들(1002/1006/1008)은 전기적으로 전도되지 않는 재료들로 구성될 수 있으며 적어도 일부는 유연한다. 절연층들(1002/1006/1008)에 포함될 수 있는 예시적인 재료들은 도 2a 내지 2d를 참조하여 나열된다. 절연층들(1002/1006/1008)은 전자 신호가 전도층들(1004/1018) 사이로 또는 전도층들(1004/1018) 외부로 우연히 전도되는 것을 막거나 제한하기 위해서 전도층들(1004/1018)을 고립시킬 수 있다. 추가적으로, 절연층들(1002/1006/1008)은 유연성(flexibility) 및 플레스 회로의 전반적인 지지에 기여할 수 있다.
절연층들(1002/1006/1008)은 통상적으로 COF OSA들 보다 크다. 예컨대, 상부 커버(1002)를 참조하면, 상부 커버 보더(top cover boarder)(1022)는 COF OSA들에 포함된 상부 커버(1002)의 일부를 둘러쌓는다. 절연층들(1002/1006/1008)은 유사하게 COF OSA들에 포함된 부분들을 둘러쌓는 재료(집합적으로, 보더들(borders))를 포함한다. 보더들은 일부 실시예에서 경계-설치(1010)(아히에서 설명됨)에 부착된다.
전도층(1004/1018)은 실질적으로 도 8에 도시된 상부 전도성 요소(800) 및 하부 전도성 요소(824)같은, 플렉스 회로의 상부 전도성 요소 및 하부 전도성 요소를 정의한다. 상부 금속(1004) 및 하부 금속(1008)은 도 10a에 단일 전도성 요소(1024A 또는 1024B)로써 도시된다. 각 단일의 전도성 요소(1024A, 1024B)는 각 COF OSA를 위해 반복되는 전자 구성을 나타낸다.
경계-설치 구조(1010)은 완성된 COF OSA들에 포함된 층이 아니다. 대신에, 경계-설치 구조(1010)은 절연층들(1002/1006/1008) 및 전도층(1004/1008)을 지지하기 위한 예시적인 조립 예 동안에 포함될 수 있다. COF OSA들이 어레이(100A)로부터 절단될 때, 경계-설치 구조(1010)은 연속되는 조립 프로세스에서 재사용될 수 있다.
상부 커버(1002), 상부 금속(1004), 코어(1006), 하부 금속(1018), 하부 커버(1008), 및 경계-설치 구조(1010)는 에폭시될(epoxied) 수 있으며, 또는 그렇지 않으면 완성?? 플렉스 회로의 어레이인 제 2 중간 구조(100B)를 만들기 위해 함께 결합될 수 있다.
제 2 중간 구조(1000B)는 도 10B에 도시된다. 제 2 중간 구조(1000B)는 복수의 히트싱크 스티프너(1020)을 더 포함한다. 히트싱크 스티프너들(1020) 중 오직 하나만이 도 10B에서 표시된다. 예컨대, 히트싱크 스티프너(1020)는 도 8의 히트싱크 스티프너(800)과 실질적으로 유사하다. 히트싱크 스티프너(1020) 각각은 지지 기계 장치(support mechanism)로써 부착될 수 있다. 예컨대, 전도층(1004/1018) 및 절연층(1002/1006/1008)은 실질적으로 유연할 수 있고, 그리하여 하트싱크 스티프너들(1020)은 도 10c의 활성 광학 부품 서브어셈블리들(1012)의 설치 동안에 전도층들 및 절연층들을 지지할 수 있다.
제 3 중간 구조(1000c)는 OCF OSA들 각각에 활성 광학 부품 서브어셈블리의 설치하는 것을 도시한다. 적어도 두 개의 활성 광학 부품 서브어셈블리(1012)를 설치하기 위한 적어도 두 개의 예시적인 서브-프로세스(sub-process)가 있어야 할 수 있다. 구체적으로, 플렉스 회로는 상부 커버(1002), 상부 금속(1004), 코어(1006), 하부 금속(1018), 및 하부 커버(1008)에 의해 정의된 결합지역 구멍(connection region opening)을 포함할 수 있다. 상기한 실시예들에서, 활성 광학 부품 서브어셈블리(1012)는 히트싱크 스티프너(1020)에 직접적으로 설치될 수 있다. 활성 광학 부품 서브어셈블리(1012)가 히트싱크 스티프너(1020)에 설치될 때, 열 에너지는 제 1 플렉스 회로(1024A)를 통하는 움직임 없이 히트싱크 스티프너(1020)에 전달될 수 있다.
대안적으로, 플렉스 회로는 고체 결합지역을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 플렉스 회로는 히트싱크 스티프너(1020)에 고정되거나 그렇지 않으면 부착된다. 그러면, 활성 광학 부품 서브어셈블리(1012)는 고체 결합지역에 설치된다.
조립 프로세스는 추가적으로 도 10D의 제 4 중간 구조(1000D)에 도시된 광학 포트들(1016)를 설치하는 것을 포함한다. 도 10D에서, 광학 포트들(1016)중 오직 하나만이 표시된다. 광학 포트들(1016)은 도 2a를 참조하여 설명된 플렉스 결합부에 설치될 수 있다.
설명된 조립 프로세스의 실시예들의 일부 장점은, 다음으로 제한되지 않지만, COF OSA들의 어레이의 동시의 제조/조립, 연속적 및/또는 동시의 번-인(burn-in) 및/또는 연속적 및/또는 동시의 COF OSA들의 테스트, 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 설명된 일부의 실시예들은 빠른 치료 방안(cure tack) 및/또는 분리된 부품들을 함께 고정하는 단일의 단계에서 구조적 접착을 제공할 수 있다.
도 11은, 적어도 일부 실시예를 따라 배열된, 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 에레이를 조립하는 예시적인 방법(1100)의 흐름도이다. 상기 방법(1100)은 플렉스 회로의 어레이를 만들기 위해 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 및 하부 커버를 에폭시하는 단계(1102)로 시작한다.
1104 단계에서, 히트싱크 스티프너는 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 부착될 수 있다. 1106 단계에서, 활성 광학 부품 서브어셈블리들은 플레그 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 전기적으로 결합될 수 있다.
1108 단계에서 광학 포트는 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 설치될 수 있어서, 활성 광학 부품 서브어셈블리는 광학 포트에 의해서 정의된 베럴 공동 내에 위치된다.
통상의 기술자는, 본 명세서에 개시된 상기 및 다른 절차 및 방법을 위해서, 프로세스 및 방법에서 수행된 기능들은 다른 방법으로 실행될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 게다가, 간략화된 단계들 및 작업들은 오직 예로서 제공되었으며, 일부 단계들 및 작업들은 선택적일 수 있으며, 적은 단계들 및 작업으로 결합될 수 있으며, 또는 개시되 실시예들을 손상시키지 않으며 추가적인 단계 및 작업들로 확장될 수 있다. 예컨대, 방법(1100)은 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩(COF OSA)에 번-인 절자를 동시에 전도하는 단계를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법(1100)은 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이의 조립단계 동안에 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 및 하부 커버의 보더들(border)을 지지하도록 구성된 경계-설치 구조를 에폭시하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법(1100)은 플렉스 회로들의 어레이에 각 플렉스 회로 또는 각 히트싱크 스티프너에 활성 광학 부품 서브어셈블리들을 기계적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법(1100)은 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이로부터 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 각 칩을 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 핵심적인 특징들에서 벗어남 없이 다른 구체적 형태들은 포함될 수 있다. 설명된 실시예들은 모든 면에서 단지 예시적으며 제한하지 않는 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명 보다는 첨부된 청구항들에 의해서 정해진다. 청구항들에서 동리한 범위 및 의미 내에서의 변화는 본 발명의 범위 내에 포함되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 전기-전도층 및 적어도 하나의 전기-절연층으로 구성된 플렉스 회로(flex circuit);
    베럴 공동(barrel cavity)을 정의하는 광학 포트;
    플렉스 회로의 제 1 표면에 위치하는 활성 광학 부품 서브어셈블리(active optical component subassembly); 및
    활성 광학 부품 서브어셈블리를 대향(opposite)하는 플렉스 회로의 제 2 표면에 위치하는 열 싱크 스티프너(heat sink stiffener)를 포함하고,
    상기 광학 포트는 플렉스 결합부에서 플렉스 회로와 기계적으로 결합되며,
    상기 활성 광학 부품 서브어셈블리는 플렉스 회로의 제 1 표면에 직접적으로 설치되는 하부 표면을 구비하는 스페이서/열 방출기(spacer/heat dissipater) 및 상기 스페이서/열 방출기의 상부 표면에 설치되는 광학 송신기를 포함하고,
    상기 활성 광학 부품 서브어셈블리는 베럴 공동 내에 위치하고 플렉스 회로와 전기적으로 결합되며,
    상기 열 싱크 스티프너는 플렉스 회로의 적어도 일부를 강성화(stiffen)하고 광학 서브어셈블리의 작동 동안에 발생된 열을 위한 열 싱크(sink)로서 역할을 하도록 구성되는 광학 서브어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    광학 송신기는 빅셀(vertical cavity surface emitting laser; VCSEL)을 포함하는 광학 서브어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    활성 광학 부품 서브어셈블리는 스페이서/열 방출기의 상부 표면에 설치되는 모니터 포토다이오드(photodiode; PD)를 더 포함하는 광학 서브어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    베럴 공동 내에 위치하고 광학 포트에 고정되는 판(plate)을 더 포함하는 광학 서브어셈블리.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    플렉스 회로는:
    활성 광학 부품 서브어셈블리가 전기적으로 결합되는 광학 부품 서브어셈블리 결합 영역; 및
    호스트 시스템(host system) 및 광학 부품 서브어셈블리 결합 영역 사이에서 전자 신호를 통신하도록 구성된 PCB 플렉스 결합부를 포함하는 광학 서브어셈블리.
  9. 삭제
  10. 광학 포트의 직각인 측면 상에 위치한 두 개의 베럴 구멍을 구비하는 베럴 공동을 정의하는 광학 포트;
    두 개의 베럴 구멍 중 제 1 베럴 구멍을 실질적으로 덮기 위해 두 개의 직각인 측면 중 제 1 측면을 따라 연장하는 제 1 부분 및 두 개의 베럴 구멍 중 제 2 베럴 구멍을 실질적으로 덮기 위해 두 개의 직각의 측면 중 제 2 측면을 따라 연장하는 제 2 부분을 포함하는 플렉스 회로;
    제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리가 두 개의 베럴 구멍 중 제 1 베럴 구멍을 통해 베럴 공동 내에 위치되도록 플렉스 회로의 제 1 부분의 제 1 표면에 위치하고 플렉스 회로의 제 1 부분과 전기적으로 결합되는 제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리;
    제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리를 대향하는 플렉스 회로의 제 1 부분의 제 2 표면에 위치하는 제 1 열 싱크 스티프너;
    제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리가 두 개의 베럴 구멍 중 제 2 베럴 구멍을 통해 베럴 공동 내에 위치되도록 플렉스 회로의 제 2 부분의 제 1 표면에 위치하고 플렉스 회로의 제 2 부분과 전기적으로 결합되는 제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리; 및
    제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리를 대향하는 플렉스 회로의 제 2 부분의 제 2 표면에 위치하는 제 2 열 싱크 스티프너를 포함하며,
    상기 제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리는 플렉스 회로의 제 1 표면에 직접적으로 설치되는 하부 표면을 구비하는 스페이서/열 방출기(spacer/heat dissipater) 및 상기 스페이서/열 방출기의 상부 표면에 설치되는 광학 송신기를 포함하고,
    상기 제 1 열 싱크 스티프너는 플렉스 회로의 제 1 부분의 적어도 일부를 강성화(stiffen)하고 제 1 활성 광학 서브어셈블리의 작동 동안에 발생된 열을 위한 열 싱크(sink)로서 역할을 하도록 구성되고,
    상기 제 2 열 싱크 스티프너는 플렉스 회로의 제 2 부분의 적어도 일부를 강성화(stiffen)하고 제 2 활성 광학 서브어셈블리의 작동 동안에 발생된 열을 위한 열 싱크(sink)로서 역할을 하도록 구성되는 광학 서브어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리는 베럴 공동을 통하여 나가는(outbound) 광학 신호를 방출하도록 구성되며,
    제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리는 베럴 공동을 통하여 들어오는(inbound) 광학 신호를 수신하도록 구성되는 광학 서브어셈블리.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 1 활성 광학 부품 서브어셈블리에 의해 방출된 나가는 광학 신호가 제 2 활성 광학 부품 서브어셈블리 쪽으로 들어오는 광학 신호를 반사하고 통과하도록 허용하는, 광학 포트에 위치한 양방향 필터(bidirectional filter)를 더 포함하는 광학 서브어셈블리.
  13. 제 10 항에 있어서,
    플렉스 회로가 적어도 하나의 전기-전도층 및 적어도 하나의 전기-절연층으로 구성되는 광학 서브어셈블리.
  14. 제 10 항에 따른 광학 서브어셈블리를 포함하는 트랜시버 모듈(transceiver module).
  15. 플렉스 회로들의 어레이(array)를 만들기 위해서 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 및 하부 커버를 에폭시하는(epoxying) 단계;
    플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 열 싱크 스티프너 중 다른 하나를 부착하는 단계;
    플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 중 다른 하나를 전기적으로 결합하는 단계;
    복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 각각이 복수의 광학 포트 중 하나에 의해서 정의된 베럴 공동 내에 위치되도록 플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 광학 포트 중 다른 하나를 설치하는 단계; 및
    플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이 상에 번-인 절차(burn-in procedure)를 동시에 수행하는 단계를 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이의 조립 동안에 상부 커버, 상부 금속, 코어, 하부 금속, 하부 커버의 보더들(border)을 지지하도록 구성된 경계-설치 구조를 에폭시하는 단계를 더 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    플렉스 회로들의 어레이에서 각 플렉스 회로에 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 중 다른 하나를 기계적으로 결합하는 단계를 더 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    복수의 열 싱크 스티프너 각각에 복수의 활성 광학 부품 서브어셈블리 중 다른 하나를 기계적으로 결합하는 단계를 더 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이로부터 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 개별 칩을 절단하는 단계를 더 포함하는 플렉스 광학 서브어셈블리 상의 칩의 어레이를 조립하는 방법.
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