KR101875952B1 - Optical interconnection module, printed circuit board and method manufacturing of the pcb the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 모듈은 외관을 형성하며, 중앙 영역에 형성된 제 1 홈과, 가장자리 영역에 형성된 제 2 홈을 포함하는 케이스; 상기 케이스의 제 1 홈 내에 삽입되는 광 전송부; 및 상기 케이스의 제 2 홈 내에 삽입되는 광 연결 블록을 포함한다.An optical connection module according to an embodiment of the present invention includes a case which forms an appearance and includes a first groove formed in a central region and a second groove formed in an edge region; A light transmitting portion inserted into the first groove of the case; And an optical connecting block inserted in the second groove of the case.
Description
본 발명은, 광 연결 모듈 이를 포함하는 광 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical printed circuit board including the optical connection module and a method of manufacturing the same.
통상 이용되고 있는 인쇄회로기판(PCB)은 전기적 인쇄회로기판으로 구리 박막 회로가 구현된 기판을 코팅 처리하여 각종 부품을 꽂아 전기 신호 전송에 의해 이용된다. 이와 같은 기존의 전기적 인쇄회로기판은 전기 소자인 부품의 처리능력보다 기판의 전기적 신호 전송능력이 따라가지 못하여 신호 전송에 문제가 있다. A printed circuit board (PCB), which is generally used, is an electrical printed circuit board, which is coated with a substrate on which a copper thin film circuit is implemented, and is used by electric signal transmission by inserting various components. Such a conventional electric printed circuit board has a problem in signal transmission because it can not follow the electric signal transmission capability of the substrate rather than the processing capability of an electric element as a component.
특히 이러한 전기신호는 외부환경에 민감하고 잡음현상이 발생하여 고정밀을 요구하는 전자제품에 커다란 장애가 된다. 이에 대한 보완으로 전기적 인쇄회로기판의 구리와 같은 금속성 회로 대신, 광 도파로를 이용한 광 인쇄회로기판이 개발되어, 전파방해, 잡음현상 등에 더욱 안정적인 고정밀 첨단장비의 생산이 가능해 졌다.Especially, these electric signals are sensitive to the external environment and generate noises, which is a great obstacle to electronic products requiring high precision. As a complement to this, an optical printed circuit board using an optical waveguide was developed instead of a metallic circuit such as copper of an electric printed circuit board, and it became possible to produce a high-precision high-tech equipment more stable in radio interference and noise phenomenon.
종래 기술에 따르면, 광 인쇄회로기판의 경우, 선행문헌 1(공개번호 10-2011-0038522)에 개시된 바와 같이 광 섬유를 90도로 구부려 광 도파로를 제조하거나, 선행문헌 2(공개번호 10-2010-0112731)에 개시된 바와 같이 내부 코어층에 미러를 형성하여 광 도파로를 제조한다.According to the prior art, in the case of an optical printed circuit board, an optical waveguide is manufactured by bending optical fibers at 90 degrees as disclosed in Prior Art 1 (Publication No. 10-2011-0038522) 0112731), a mirror is formed on the inner core layer to produce an optical waveguide.
그러나, 상기 선행문헌 1에서는 광 인쇄회로기판의 제조에 있어, 광 섬유와 신호 전송부(TX) 및 신호 수신부(RX)의 연결을 위해 광 섬유를 90°도로 꺾는 구조를 적용하였는데, 상기 광 섬유를 90°로 꺾는 과정에서 광 손실이 발생하게 된다. 또한, 인쇄회로기판 내 매립을 위한 적층 공정 중 상기 광 섬유의 꺾인 부위와 인쇄회로기판 층 간에 단차가 있을 경우, 높은 압력을 받게 되어 전송 손실이 발생한다. 또한, 꺾인 부위를 포함하는 광 모듈의 총 두께는 인쇄회로기판의 전체 두께를 증가시키게 된다.However, in the above-mentioned prior art document 1, in the manufacture of an optical printed circuit board, a structure is adopted in which optical fibers are folded at 90 degrees to connect optical fibers with a signal transmission unit TX and a signal reception unit RX. The light loss occurs in the process of folding the optical fiber 90 by 90 degrees. In addition, when there is a step between the bent portion of the optical fiber and the printed circuit board layer in the lamination process for embedding in the printed circuit board, high pressure is applied and transmission loss occurs. In addition, the total thickness of the optical module including the bent portion increases the overall thickness of the printed circuit board.
또한, 상기 선행문헌 2에서는 외부로 돌출된 코어는 인쇄회로기판의 내부 매립을 위한 공정 진행에 있어, 적층 시 열, 압력 및 레진 흐름에 의한 변형(말림 또는 비틀림 등)으로 각도 유지가 힘든 문제점이 있다.In the prior art 2, the core protruding outward has a problem in that it is difficult to maintain the angle due to deformation (curling or twisting, etc.) due to heat, pressure and resin flow during lamination have.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 새로운 구조의 광 연결 모듈, 이를 포함하는 광 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법을 제공하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, an optical connection module having a new structure, an optical printed circuit board including the same, and a manufacturing method thereof are provided.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. .
본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 모듈은 외관을 형성하며, 중앙 영역에 형성된 제 1 홈과, 가장자리 영역에 형성된 제 2 홈을 포함하는 케이스; 상기 케이스의 제 1 홈 내에 삽입되는 광 전송부; 및 상기 케이스의 제 2 홈 내에 삽입되는 광 연결 블록을 포함한다.An optical connection module according to an embodiment of the present invention includes a case which forms an appearance and includes a first groove formed in a central region and a second groove formed in an edge region; A light transmitting portion inserted into the first groove of the case; And an optical connecting block inserted in the second groove of the case.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 케이스의 길이 방향에 대응되는 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 2 홈은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 형성된다.The first groove is formed in a first direction corresponding to the longitudinal direction of the case, and the second groove is formed in a second direction perpendicular to the first direction.
또한, 상기 광 연결 블록은, 광소자; 상기 광소자에 부착되며, 제 1면이 광신호의 진행 경로에 경사각을 가지며 형성된 광 반사 블록을 포함한다.The optical connection block may include: an optical element; And a light reflection block attached to the optical element, wherein the first surface is formed with an inclination angle in a traveling path of the optical signal.
또한, 상기 케이스의 제 2 홈 내에는 상기 광 반사 블록이 삽입되며, 상기 광소자는 상기 케이스의 표면 위로 돌출된다.Further, the light reflection block is inserted in the second groove of the case, and the optical element protrudes above the surface of the case.
또한, 상기 광 반사 블록의 제 1면은 45°또는 135°의 경사각을 가지며, 광신호의 반사를 위해 금속 물질이 형성된다.In addition, the first surface of the light reflection block has an inclination angle of 45 ° or 135 °, and a metal material is formed for reflection of the optical signal.
또한, 상기 케이스의 제 2 홈 주위에는 적어도 하나의 관통 홀이 형성되며, 상기 광소자에 형성된 금속단자에는 전도성 볼이 부착되고, 상기 전도성 볼은 상기 케이스에 형성된 관통 홀 내에 삽입된다.In addition, at least one through hole is formed around the second groove of the case, and a conductive ball is attached to the metal terminal formed on the optical element, and the conductive ball is inserted into the through hole formed in the case.
또한, 상기 광 전송부는, 광섬유이거나, 광신호를 전달하는 코어층 및 상기 코어층의 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로이다.The optical transmission unit is an optical waveguide including an optical fiber, a core layer for transmitting an optical signal, and at least one clad layer surrounding the core layer.
또한, 상기 케이스는 상기 코어층 및 클래드층보다 낮은 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성된다.The case is formed of a transparent liquid material having a refractive index lower than that of the core layer and the clad layer.
또한, 상기 케이스는 0.05~0.1㎜를 충족하는 두께로 형성되고, 상기 제 1 홈은, 0.028~0.075㎜ 범위의 깊이 및 0.1~0.12㎜ 범위의 폭을 충족하며, 상기 제 2 홈은, 0.05㎜의 폭, 0.05㎜의 깊이 및 0.8㎜의 길이를 충족한다.The case is formed to a thickness that satisfies 0.05 to 0.1 mm, the first groove satisfies a depth in the range of 0.028 to 0.075 mm and a width in the range of 0.1 to 0.12 mm, and the second groove has a thickness of 0.05 mm The depth of 0.05 mm and the length of 0.8 mm.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판은 절연층; 및 상기 절연층 내부에 매립되며, 광신호를 전달하는 광 연결 모듈을 포함하며, 상기 광 연결 모듈은, 외관을 형성하며, 중앙 영역에 형성된 제 1 홈과, 가장자리 영역에 형성된 제 2 홈을 포함하는 케이스와, 상기 케이스의 제 1 홈 내에 삽입되는 광 전송부와, 상기 케이스의 제 2 홈 내에 삽입되는 광 연결 블록을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical printed circuit board comprising: an insulating layer; And an optical connection module embedded in the insulating layer and transmitting an optical signal, wherein the optical connection module includes a first groove formed in a central region and a second groove formed in an edge region, A light transmitting portion inserted in the first groove of the case; and an optical connecting block inserted in the second groove of the case.
또한, 상기 케이스에 형성된 제 1 홈은 상기 케이스의 길이 방향에 대응되는 제 1 방향으로 형성되고, 상기 케이스에 형성된 제 2 홈은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 형성된다.In addition, the first groove formed in the case is formed in a first direction corresponding to the longitudinal direction of the case, and the second groove formed in the case is formed in a second direction perpendicular to the first direction.
또한, 상기 케이스의 제 2 홈 내에 삽입되는 광 연결 블록은, 광소자와, 상기 광소자에 부착되며, 제 1면이 광신호의 진행 경로에 경사각을 가지는 광 반사 블록을 포함한다.In addition, the optical connection block inserted in the second groove of the case includes an optical element and a light reflection block attached to the optical element, the first surface of which has a tilt angle with respect to the traveling path of the optical signal.
또한, 상기 케이스의 제 2 홈 내에는 상기 광 연결 블록을 구성하는 광 반사 블록이 삽입되며, 상기 광 연결 블록을 구성하는 광소자는 상기 케이스의 표면 위로 돌출되어 상기 절연층 내에 매립된다.In addition, a light reflection block constituting the optical connection block is inserted into the second groove of the case, and the optical element constituting the optical connection block protrudes above the surface of the case and is embedded in the insulation layer.
또한, 상기 광 반사 블록의 제 1면은 45°또는 135°의 경사각을 가지며, 광신호의 반사를 위해 금속 물질이 형성되어 있다.In addition, the first surface of the light reflection block has an inclination angle of 45 or 135 degrees, and a metal material is formed for reflection of the optical signal.
또한, 상기 케이스의 제 2 홈 주위에는 적어도 하나의 관통 홀이 형성되고, 상기 광소자에 형성된 금속단자에는 전도성 볼이 부착되며, 상기 전도성 볼은 상기 케이스에 형성된 관통 홀 내에 삽입된다.In addition, at least one through hole is formed around the second groove of the case, a conductive ball is attached to the metal terminal formed on the optical element, and the conductive ball is inserted into the through hole formed in the case.
또한, 상기 광 전송부는, 광섬유이거나, 광신호를 전달하는 코어층 및 상기 코어층의 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로이다.The optical transmission unit is an optical waveguide including an optical fiber, a core layer for transmitting an optical signal, and at least one clad layer surrounding the core layer.
또한, 상기 케이스는 상기 코어층 및 클래드층보다 낮은 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성된다.The case is formed of a transparent liquid material having a refractive index lower than that of the core layer and the clad layer.
또한, 상기 케이스는 0.05~0.1㎜를 충족하는 두께로 형성되고, 상기 제 1 홈은, 0.028~0.075㎜ 범위의 깊이 및 0.1~0.12㎜ 범위의 폭을 충족하며, 상기 제 2 홈은, 0.05㎜의 폭, 0.05㎜의 깊이 및 0.8㎜의 길이를 충족한다.The case is formed to a thickness that satisfies 0.05 to 0.1 mm, the first groove satisfies a depth in the range of 0.028 to 0.075 mm and a width in the range of 0.1 to 0.12 mm, and the second groove has a thickness of 0.05 mm The depth of 0.05 mm and the length of 0.8 mm.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판의 제조 방법은 외관을 형성하며, 제 1 홈 및 제 2 홈이 형성된 케이스를 준비하는 단계; 상기 준비된 케이스의 제 1 홈 내에 광 전송부를 삽입하는 단계; 상기 준비된 케이스의 제 2 홈 내에 광 연결 블록을 삽입하는 단계; 및 상기 광 전송부 및 광 연결 블록이 삽입된 케이스를 절연층 내에 매립하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical printed circuit board, comprising: preparing a case having a first groove and a second groove formed thereon; Inserting a light transmitting portion in a first groove of the prepared case; Inserting an optical connection block in a second groove of the prepared case; And embedding the case into which the optical transmission unit and the optical connection block are inserted, in an insulating layer.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 케이스의 길이 방향에 대응되는 제 1 방향으로 상기 케이스의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제 2 홈은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 상기 케이스의 가장자리 영역에 형성된다.The first groove is formed in a central region of the case in a first direction corresponding to the longitudinal direction of the case and the second groove is formed in an edge region of the case in a second direction perpendicular to the first direction .
또한, 상기 광 연결 블록을 삽입하는 단계는, 광소자 및 상기 광소자에 부착되며, 제 1면이 광신호의 진행 경로에 경사각을 가지며 형성된 광 반사 블록을 포함하는 광 연결 블록을 삽입하는 단계를 포함한다.In addition, the step of inserting the optical connection block may include inserting the optical connection block including the optical device and the optical device, the optical connection block including a light reflection block formed on the first surface of the optical device, .
또한, 상기 광 연결 블록을 삽입하는 단계는, 상기 케이스의 제 2 홈 내에 상기 광 연결 블록을 구성하는 광 반사 블록을 삽입하는 단계를 포함하며, 상기 광 연결 블록을 구성하는 광소자는 상기 케이스의 표면 위로 돌출된다.In addition, the step of inserting the optical connecting block may include inserting a light reflecting block constituting the optical connecting block in the second groove of the case, wherein the optical element constituting the optical connecting block is mounted on the surface Lt; / RTI >
또한, 상기 광 반사 블록의 제 1면은 45°또는 135°의 경사각을 가지며, 광신호의 반사를 위해 금속 물질이 형성되어 있다.In addition, the first surface of the light reflection block has an inclination angle of 45 or 135 degrees, and a metal material is formed for reflection of the optical signal.
또한, 상기 케이스를 준비하는 단계는, 상기 제 2 홈 주위에 적어도 하나의 관통 홀이 형성된 케이스를 준비하는 단계를 포함한다.In addition, the step of preparing the case may include preparing a case having at least one through hole formed around the second groove.
또한, 상기 광 연결 블록을 삽입하는 단계는, 상기 광 연결 블록의 광소자에 형성된 금속단자에 전도성 볼을 부착하는 단계와, 상기 부착된 전도성 볼을 상기 관통 홀 내에 삽입하여 리플로우하는 단계를 포함한다.The step of inserting the optical connection block may include the steps of attaching a conductive ball to a metal terminal formed on an optical element of the optical connection block and inserting the attached conductive ball into the through hole to reflow do.
또한, 상기 광 전송부를 삽입하는 단계는, 상기 케이스의 제 1 홈에 광섬유를 삽입하는 단계; 또는 상기 케이스의 제 1 홈에 광신호를 전달하는 코어층 및 상기 코어층의 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로를 삽입하는 단계를 포함한다.The inserting step includes inserting an optical fiber into a first groove of the case; Or an optical waveguide including a core layer for transmitting an optical signal to the first groove of the case and at least one clad layer surrounding the core layer.
또한, 상기 케이스를 준비하는 단계는, 상기 코어층 및 클래드층보다 낮은 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성된 케이스를 준비하는 단계를 포함한다.In addition, the step of preparing the case may include preparing a case formed of a transparent liquid material having a refractive index lower than that of the core layer and the clad layer.
또한, 상기 케이스는 0.05~0.1㎜를 충족하는 두께로 형성되고, 상기 제 1 홈은, 0.028~0.075㎜ 범위의 깊이 및 0.1~0.12㎜ 범위의 폭을 충족하며, 상기 제 2 홈은, 0.05㎜의 폭, 0.05㎜의 깊이 및 0.8㎜의 길이를 충족한다.The case is formed to a thickness that satisfies 0.05 to 0.1 mm, the first groove satisfies a depth in the range of 0.028 to 0.075 mm and a width in the range of 0.1 to 0.12 mm, and the second groove has a thickness of 0.05 mm The depth of 0.05 mm and the length of 0.8 mm.
또한, 상기 광 연결 블록을 제조하는 단계를 더 포함하며, 상기 광 연결 블록을 제조하는 단계는, 일면이 일정 경사각을 갖는 적어도 하나의 제 1 블록이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계와, 상기 마스터 몰드의 블록 내에 액상 물질을 도포하여 상기 제 1 블록에 대응하는 제 2 블록이 형성된 복제 몰드를 제조하는 단계와, 상기 형성된 복제 몰드 내의 제 2 블록 내에 액상 물질을 도포하여 광 연결 블록을 형성하는 단계와, 상기 형성된 광 연결 블록의 일면에 금속 물질을 도포하는 단계와, 상기 금속 물질이 도포된 광 연결 블록을 상기 복제 몰드로부터 분리하는 단계를 포함한다.The step of fabricating the optical connection block may include preparing a master mold having at least one first block having a predetermined inclination angle on one side thereof, Applying a liquid material in a block of the replica mold to produce a replica mold in which a second block corresponding to the first block is formed, and applying a liquid material in the second block in the replica mold to form an optical connection block Applying a metal material to one side of the formed optical connection block, and separating the optical connection block coated with the metal material from the replica mold.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 45도의 경사각을 갖는 광 전송부를 이용하여 광 연결 모듈을 제작함으로써 광 손실 특성을 개선하고 전체적인 인쇄회로기판의 두께를 감소시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the optical coupling module can be manufactured by using the optical transmission unit having the inclination angle of 45 degrees, thereby improving the light loss characteristic and reducing the thickness of the entire printed circuit board.
또한, 광 반사 블록, 광소자 및 광 전송부가 일체화된 광 연결 모듈을 제공함으로써, 광소자와 광 전송부간을 용이하게 정렬시킬 수 있으며, 광 연결 모듈에 관통 홀을 형성하고, 상기 형성된 관통 홀 내에 전도성 볼을 형성함으로써, 광소자 실장 및 리플로우 공정 중에 발생하는 틀어짐 문제를 해결할 수 있다.Further, by providing the optical connection module in which the light reflection block, the optical device and the optical transmission unit are integrated, it is possible to easily align the optical device and the optical transmission unit, to form the through hole in the optical connection module, By forming the conductive balls, it is possible to solve the problem of deformation caused during the optical element mounting and the reflow process.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 모듈의 분해도 및 단면도이다.
도 2 내지 6은 도 1에 도시된 광 연결 모듈의 제조 방법을 공정 순으로 설명하는 도면이다.
도 7 내지 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광 반사 블록의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 18은 도 10에 도시된 광 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.1 is an exploded view and a cross-sectional view of an optical connection module according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 6 are views for explaining the manufacturing method of the optical connection module shown in FIG. 1 in the order of process.
7 to 9 are views illustrating a method of manufacturing a light reflection block according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing an optical printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
11 to 18 are cross-sectional views illustrating a manufacturing method of the optical printed circuit board shown in Fig.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 45도의 경사각을 갖는 광 전송부를 이용하여 광 연결 모듈을 제공하는 데 있어, 광 반사 블록, 광소자 및 광 전송부가 일체화된 광 연결 모듈을 제작함으로써, 광소자와 광 전송부간을 용이하게 정렬시킬 수 있으며, 광 연결 모듈에 관통 홀을 형성하고, 상기 형성된 관통 홀 내에 전도성 볼을 삽입함으로써, 광소자 실장 및 리플로우 공정 중에 발생하는 틀어짐 문제를 해결하도록 한다.According to the embodiment of the present invention, in providing the optical connection module using the optical transmission part having the inclination angle of 45 degrees, according to the embodiment of the present invention, the optical reflection module, the optical device, By forming the module, it is possible to easily align the optical element and the optical transmission section, to form a through hole in the optical connection module, and to insert the conductive ball in the formed through hole, Try to solve the problem of misalignment.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 모듈의 분해도 및 단면도이다.1 is an exploded view and a cross-sectional view of an optical connection module according to an embodiment of the present invention.
도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 광 연결 모듈(100)은 외관을 형성하며, 중앙 영역에 형성된 제 1 홈(112)과, 가장자리 영역에 형성된 제 2 홈(114) 및 상기 제 2 홈(114)의 주변 영역에 형성된 관통 홀(116)을 포함하는 제 1 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 제 1 홈(112) 내에 삽입되는 광 전송부(130)와, 상기 케이스(110)의 제 2 홈(114) 내에 삽입되는 광 연결 블록(120, 122, 124, 126, 128) 및 상기 케이스(110) 위에 형성되며, 상기 제 1 홈(112) 및 제 2 홈(114) 내에 삽입된 광 전송부(130) 및 광 연결 블록(120, 122, 124, 126, 128)을 매립하는 제 2 케이스(140)를 포함한다.1 (a) and 1 (b), the
제 1 케이스(110)는 상기 광 연결 모듈(100)의 외관을 형성한다. 제 1 케이스(110)는 특정 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성되는데, 상기 굴절률의 기준은 상기 광 전송부(130)를 형성하고 있는 물질이 가지는 굴절률에 의해 결정된다.The
즉, 제 1 케이스(110)는 상기 광 전송부(130)가 가지는 굴절률보다 낮은 굴절률을 가진 투명한 액상 소재로 형성되며, 이는 광을 투과시킬 수 있는 광 투과성 물질인 것이 바람직하다.That is, the
제 1 케이스(110)의 중앙 영역에는 제 1 홈(112)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1 홈(112)은 상기 제 1 케이스(110)의 상면에서 상기 제 1 케이스(110)가 가지는 두께보다 작은 깊이를 가지며 형성될 수 있다. 또한, 이와 다르게 도면에서와 같이 상기 제 1 홈(112)은 상면 및 하면을 관통하는 관통 홀로 형성될 수 있다. A first groove (112) is formed in a central region of the first case (110). At this time, the
제 1 홈(112)은 광 전송부(130)가 안착될 수 있는 안착 공간을 제공한다. 제 1 홈(112)은 단일 개로 형성될 수 있으며, 이와 다르게 복수 개로 형성될 수 있다. 상기 제 1 홈(112)은 광신호의 전송 채널에 대응하는 개수를 가지며 상기 제 1 케이스(110)의 중앙 영역에 형성된다.The
이때, 제 1 홈(112)은 상기 제 1 케이스(110)의 길이 방향에 대응하는 제 1 방향으로 형성된다.At this time, the
상기 제 1 홈(112)은 0.025㎜~0.075㎜ 범위를 충족하는 깊이를 가지며, 0.1~0.12㎜ 범위를 충족하는 폭을 가진다.The
또한, 상기 제 1 홈(112)은 보다 용이하게 상기 광 전송부(130)가 상기 제 1 케이스(110) 위에 안착될 수 있도록, 상기 광 전송부(130)의 형상에 따라 U 형상 또는 V 형상을 가진다.The
상기 제 1 홈(112)에는 광 전송부(130)가 삽입된다.The
광 전송부(130)는 광신호의 전송 경로를 제공한다.The
이를 위해, 상기 광 전송부(130)는 광 섬유(fiber)로 구성될 수 있다. 또한, 이와 다르게 광 전송부(130)는 광신호를 전달하는 코어층과, 상기 코어층 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로로 구성될 수 있다.For this purpose, the
상기 제 1 케이스(110)의 가장자리 영역에는 제 2 홈(114)이 형성되어 있다.A
상기 제 2 홈(114)에는 상기 광 연결 블록에 부착된 광 반사 블록(126)이 삽입된다. 이에 따라, 상기 제 2 홈(114)은 상기 광 반사 블록(124)의 폭 및 깊이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2 홈(114)은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 형성된다.A light reflection block 126 attached to the optical connection block is inserted into the
이때, 상기 제 1 케이스는 0.05~0.1㎜를 충족하는 두께로 형성되고, 상기 제 1 홈(112)은, 0.028~0.075㎜ 범위의 깊이 및 0.1~0.12㎜ 범위의 폭을 충족하며, 상기 제 2 홈(114)은, 0.05㎜의 폭, 0.05㎜의 깊이 및 0.8㎜의 길이를 충족한다.In this case, the first case is formed to have a thickness that satisfies 0.05 to 0.1 mm, the
상기 제 1 케이스(110)의 제 2 홈(114) 주변 영역에는 관통 홀(116)이 형성된다.A through
관통 홀(116)은 케이스(110)의 상면 및 하면을 관통하며 형성되며, 전도성 볼의 직경보다 큰 폭을 가지며 형성된다. 상기 관통 홀(116)은 광소자의 실장 위치를 가이드한다.The through
상기 관통 홀(116)에는 광 연결 블록에 부착된 전도성 볼(128)이 삽입된다. 상기 전도성 볼(128)은 광소자(120)에 형성된 금속 단자(122)와 연결되며, 상기 금속단자(122)에 연결된 전도성 볼(128)을 상기 관통 홀(116) 내에 삽입한 후 리플로우 공정을 수행함으로써, 용이하게 상기 광소자(120)를 케이스(110) 위에 부착할 수 있다. 상기 전도성 볼(128)은 솔더 볼일 수 있으며, 상기 솔더 볼 이외에 다른 금속볼로 대체될 수 있다.In the through
상기와 같이 형성된 제 1 케이스(110)에는 상기 광 전송부(130) 및 광 연결 블록이 삽입된다.The
광 연결 블록은 광소자(120), 금속단자(122), 접착 페이스트(124), 광 반사 블록(126) 및 전도성 볼(128)을 포함한다.The optical connection block includes an
광소자(120)는 광 송신기(도시하지 않음) 및 광 수신기(도시하지 않음)를 포함한다.The
광 송신기는 광신호를 생성하여 출력하는 것으로, 드라이버 집적회로(도시하지 않음) 및 발광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 발광 소자는 상기 드라이버 집적회로에 의해 구동된다.The optical transmitter generates and outputs an optical signal and includes a driver integrated circuit (not shown) and a light emitting element (not shown). The light emitting element is driven by the driver integrated circuit.
이때, 상기 발광 소자는 광 시그널을 조사하는 광원 소자인 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 포함할 수 있다. 상기 VCSEL은 레이저 빔을 수직으로 조사하는 방식으로 광원 시그널을 전송하거나 증폭시키는 광원 소자이다.In this case, the light emitting device may include a VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), which is a light source device for emitting a light signal. The VCSEL is a light source element that transmits or amplifies a light source signal in a manner of vertically irradiating a laser beam.
상기 광 수신기는 리시버 집적회로(도시하지 않음) 및 수광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 수광 소자는 상기 광 송신기로부터 발생된 광을 수신하는 것으로, 상기 리시버 집적 회로에 의해 구동된다. 상기 수광 소자는 광 시그널을 검출하는 소자인 PD(Photo detector)를 포함할 수 있다.The optical receiver includes a receiver integrated circuit (not shown) and a light receiving element (not shown). The light receiving element receives light generated from the optical transmitter and is driven by the receiver integrated circuit. The light receiving element may include a photo detector (PD), which is an element for detecting an optical signal.
광 반사 블록(126)은 상기 접착 페이스트(124)에 의해 상기 광소자(120)에 부착된다. 광 반사 블록(126)은 제 1면이 광신호의 진행 경로에 대해 일정 경사각을 가지며 형성된다.A
상기 광 반사 블록(126)은, 몰드를 이용하여 제 1면이 일정 경사각을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 제 1면에는 금속 물질이 도포되어 있으며, 상기 형성된 금속 물질에 의해 상기 제 1 면이 금속 반사면이 되어 입사되는 광신호의 반사가 이루어진다.The
상기 광 반사 블록(126)은, 상기 몰드의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 예를 들어, 제 1 면이 일정 경사각을 가지는 삼각 기둥, 마름모 기둥 등의 형상을 가질 수 있다.The
상기 광 반사 블록(126)이 가지는 제 1 면은 45도 또는 135 중 어느 하나의 경사각을 가지며 형성된다.The first surface of the
상기 광 반사 블록(126)은 상기 제 1 케이스(110)에 형성된 제 2 홈(114) 내에 삽입된다.The
실질적으로, 상기 제 2 홈(114)은 상기 광 반사 블록(126)의 두께에 대응하는 폭을 가지며 형성되므로, 상기 광 연결 블록 전체가 상기 제 2 홈에 삽입되지 않고, 상기 광 반사 블록(126) 만이 상기 제 2 홈(114) 내에 삽입된다. 이에 따라, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 케이스의 표면 위로 돌출된다.The
상기 광소자(120)의 금속 단자(122)에는 전도성 볼(128)이 부착된다. 또한, 상기 광 소자(120)에 부착된 전도성 볼(128)은 상기 제 1 케이스(110)에 형성된 관통 홀(116) 내에 삽입된다.A
상기 제 1 케이스(110) 위에는 제 2 케이스(140)가 형성된다. 상기 제 2 케이스(140)는 상기 제 1 케이스(110)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제 1 케이스(110) 위에 적층되어 상기 광소자(120) 및 광 전송부(130)를 매립한다.A
상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 모듈(100)은 제 1 홈(112), 제 2 홈(114) 및 관통 홀(116)이 형성된 제 1 케이스(110)에 광 전송부(130)를 삽입하고, 또한 상기 제 1 케이스(110)에 전도성 볼(128) 및 광 반사 블록(126)이 부착된 광 소자(120)를 삽입하며, 그 위에 상기 광 소자(120) 및 광 전송부(130)를 매립하는 제 2 케이스(140)를 형성한다.As described above, the
상기와 같은 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 45도의 경사각을 갖는 광 전송부를 이용하여 광 연결 모듈을 제작함으로써 광 손실 특성을 개선하고 전체적인 인쇄회로기판의 두께를 감소시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the optical connection module can be manufactured by using the optical transmission part having the inclination angle of 45 degrees, thereby improving the light loss characteristic and reducing the thickness of the entire printed circuit board.
또한, 광 반사 블록, 광소자 및 광 전송부가 일체화된 광 연결 모듈을 제공함으로써, 광소자와 광 전송부간을 용이하게 정렬시킬 수 있으며, 광 연결 모듈에 관통 홀을 형성하고, 상기 형성된 관통 홀 내에 전도성 볼을 형성함으로써, 광소자 실장 및 리플로우 공정 중에 발생하는 틀어짐 문제를 해결할 수 있다.Further, by providing the optical connection module in which the light reflection block, the optical device and the optical transmission unit are integrated, it is possible to easily align the optical device and the optical transmission unit, to form the through hole in the optical connection module, By forming the conductive balls, it is possible to solve the problem of deformation caused during the optical element mounting and the reflow process.
도 2 내지 6은 도 1에 도시된 광 연결 모듈의 제조 방법을 공정 순으로 설명하는 도면이다.FIGS. 2 to 6 are views for explaining the manufacturing method of the optical connection module shown in FIG. 1 in the order of process.
먼저, 도 2를 참조하면 제 1 홈(112), 제 2 홈(114) 및 관통 홀(116)을 포함하는 제 1 케이스(110)를 준비한다.First, referring to FIG. 2, a
이때, 상기 제 1 케이스(110)는 특정 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성되는데, 상기 굴절률의 기준은 추후 삽입되는 광 전송부(130)를 형성하는 물질의 굴절률에 의해 결정된다. 보다 구체적으로는, 제 1 케이스(110)는 추후 삽입되는 광 전송부(130)가 가지는 굴절률보다 낮은 굴절률을 가진 투명한 액상 소재(광 투과성 물질)로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 상기 제 1 케이스(110)에 형성된 제 1 홈(112)은 광 전송부(130)가 안착될 수 있는 안착 공간을 제공하며, 삽입되는 광 전송부(130)의 수에 대응하는 개수로 상기 제 1 케이스(110)의 중앙 영역에 상기 케이스(210)의 길이 방향에 대응하는 제1 방향으로 형성된다.The
또한, 상기 제 1 홈(112)은 0.025㎜~0.075㎜ 범위를 충족하는 깊이를 가지며, 0.1~0.12㎜ 범위를 충족하는 폭을 가진다. 또한, 상기 제 1 홈(112)은 보다 용이하게 상기 광 전송부(130)가 상기 제 1 케이스(110) 위에 안착될 수 있도록, 상기 광 전송부(130)의 형상에 따라 U 형상 또는 V 형상을 가진다.Also, the
상기 제 1 케이스(110)의 가장 자리 영역에 형성된 제 2 홈(114)은 광 연결 블록, 보다 명확하게는 광 반사 블록(126)이 삽입될 수 있도록 하는 공간을 제공한다.The
상기 제 2 홈(114)은 상기 제 1 홈(112)의 일단에서 일정 이격 거리를 두고 상기 제 1 홈(112)이 형성된 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 형성된다.The
또한, 상기 제 2 홈(114)이 형성된 제1 케이스(110)의 주변 영역에는 관통 홀(116)이 형성되어 있다. 관통 홀(116)은 제 1 케이스(110)의 상면 및 하면을 관통하며 형성되고, 전도성 볼의 직경보다 큰 폭을 가진다. 상기 관통 홀(116)은 광소자의 실장 위치를 가이드한다.A through
다음으로, 도 3을 참조하면, 광소자(120)를 준비한다.Next, referring to FIG. 3, an
상기 광소자(120)는 광 송신기(도시하지 않음) 및 광 수신기(도시하지 않음) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The
상기 광 송신기는 광신호를 생성하여 출력하는 것으로, 드라이버 집적회로(도시하지 않음) 및 발광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 발광 소자는 상기 드라이버 집적회로에 의해 구동된다.The optical transmitter generates and outputs an optical signal, and includes a driver integrated circuit (not shown) and a light emitting element (not shown). The light emitting element is driven by the driver integrated circuit.
이때, 상기 발광 소자는 광 시그널을 조사하는 광원 소자인 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 포함할 수 있다. 상기 VCSEL은 레이저 빔을 수직으로 조사하는 방식으로 광원 시그널을 전송하거나 증폭시키는 광원 소자이다.In this case, the light emitting device may include a VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), which is a light source device for emitting a light signal. The VCSEL is a light source element that transmits or amplifies a light source signal in a manner of vertically irradiating a laser beam.
상기 광 수신기는 리시버 집적회로(도시하지 않음) 및 수광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 수광 소자는 상기 광 송신기로부터 발생된 광을 수신하는 것으로, 상기 리시버 집적 회로에 의해 구동된다. 상기 수광 소자는 광 시그널을 검출하는 소자인 PD(Photo detector)를 포함할 수 있다.The optical receiver includes a receiver integrated circuit (not shown) and a light receiving element (not shown). The light receiving element receives light generated from the optical transmitter and is driven by the receiver integrated circuit. The light receiving element may include a photo detector (PD), which is an element for detecting an optical signal.
상기 광소자(120)의 하면에는 금속 단자(122)가 형성된다.A
그리고, 상기 광소자(120)에서 상기 금속 단자(122)가 형성되지 않은 영역 중 광 반사 블록(126)이 형성될 영역에는 접착 페이스트(122)가 형성된다.An
이후, 도 4를 참조하면 상기 광소자(120)에 형성된 접착 페이스트(122) 위에 광 반사 블록(126)을 형성함으로써, 상기 광소자(120)에 광 반사 블록(126)을 부착한다.4, a
상기 광 반사 블록(126)은, 몰드를 이용하여 형성되며, 제 1면이 일정 경사각을 가진다. 또한, 상기 제 1면에는 금속 물질이 도포되어 있으며, 상기 형성된 금속 물질에 의해 상기 제 1 면이 금속 반사면이 되어, 입사되는 광신호의 반사가 이루어지도록 한다.The
상기 광 반사 블록(126)은, 상기 몰드의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 예를 들어, 제 1 면이 일정 경사각을 가지는 삼각 기둥, 마름모 기둥 등의 형상을 가질 수 있다. 상기 광 반사 블록(126)이 가지는 제 1 면은 45도 또는 135 중 어느 하나의 경사각을 가지며 형성된다.The
다음으로, 도 5를 참조하면 상기 광소자(120)에 형성된 금속 단자(122) 위에 전도성 볼(128)을 부착하여, 광 연결 블록을 제조한다.Next, referring to FIG. 5, a
이후, 도 6을 참조하면, 상기 제 1 케이스(110) 위에 광 연결 블록 및 광 전송부(130)를 삽입한다.Referring to FIG. 6, an optical connection block and a
상기 광 연결 블록 중 광 반사 블록(126)은 상기 제1 케이스(110)에 형성된 제 2 홈(114) 내에 삽입되며, 상기 전도성 볼(128)은 관통 홀(116) 내에 삽입된다.A light reflection block 126 of the optical connection block is inserted into a
또한, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 케이스(110) 위로 돌출되어 형성된다.In addition, the
또한, 상기 제 1 케이스(110)의 제 1 홈(112) 내에 광 전송부(130)를 삽입한다.Also, the
상기 삽입되는 광 전송부(130)는 광신호의 전송 경로를 제공하는 광 섬유(fiber)로 구성될 수 있으며, 이와 다르게 광신호를 전달하는 코어층과, 상기 코어층 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로로 구성될 수 있다.The inserted
상기 광 연결 블록 및 광 전송부가 삽입되면, 상기 광 연결 블록 및 광 전송부를 매립하는 제 2 케이스(140)를 상기 제 1 케이스(110) 위에 형성한다.When the optical connection block and the optical transmission unit are inserted, a
상기 제 2 케이스(140)는 상기 제 1 케이스(110)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.The
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 광 연결 블록 및 광 전송부가 일체화된 광 연결 모듈을 제공함으로써, 광소자와 광 전송부간을 용이하게 정렬시킬 수 있으며, 광 연결 모듈에 관통 홀을 형성하고, 상기 형성된 관통 홀 내에 전도성 볼을 형성함으로써, 광소자 실장 및 리플로우 공정 중에 발생하는 틀어짐 문제를 해결할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to easily align the optical element and the optical transmission unit by providing the optical connection module in which the optical connection block and the optical transmission unit are integrated, thereby forming the through hole in the optical connection module By forming the conductive ball in the through hole, the problem of deformation occurring during the optical element mounting and reflow process can be solved.
도 7 내지 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광 반사 블록의 제조 방법을 설명하는 도면이다.7 to 9 are views illustrating a method of manufacturing a light reflection block according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 7을 참조하면 광 반사 블록(126)을 제조하는데 기초가 되는 마스터 몰드(310)를 준비한다.First, referring to FIG. 7, a
상기 마스터 몰드(310)는 상기 광 반사 블록(126)이 가지는 경사각에 대응하는 복수의 제 1 홈(315)을 포함한다.The
이후, 도 8을 참조하면 상기 준비된 마스터 몰드(310)를 이용하여 복제 몰드(320)를 제작한다.Next, referring to FIG. 8, a
상기 복제 몰드(320)는 상기 준비된 마스터 몰드(310)에 액상 재료를 도포하고, 상기 도포된 액상 재료를 경화한 후, 상기 마스터 몰드(310)를 분리함으로써 제작될 수 있다. 이때, 상기 복제 몰드(320) 제조시 사용되는 액상 재료는 이형성과 투명성이 양호만 물질임이 바람직하며, 예를 들어 열 경화가 가능한 실리콘 등의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 제조된 복제 몰드(320)는 상기 마스터 몰드(310)가 가지는 제 1 홈(315)에 대응하는 복수의 제 2 홈(325)을 가진다. The
이후, 도 9를 참조하면 상기 제조된 복제 몰드(320) 내에 액상 재료를 도포하고, 이후 UV 및 열 경화 과정을 진행한다. 그리고, 상기 도포된 액상 재료의 경화가 어느 정도 진행되면, 스퍼터 가공을 통해 상기 경화에 의해 상기 복수의 제 2 홈(325) 내에 형성된 다수의 광 반사 블록(126)의 특정 면에 크롬이나 은 등의 박막을 형성한다.Referring to FIG. 9, a liquid material is applied to the
이후, 상기 크롬이나 은 등의 박막이 형성된 광 반사 블록(126) 각각을 상기 복제 몰드(320)로부터 분리한다.Thereafter, each of the light reflection blocks 126 on which the thin film of chrome or silver is formed is separated from the
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판(400)을 나타낸 도면이다.10 is a view showing an optical printed circuit board 400 according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 광 인쇄회로기판(400)은 제 1 절연층(420), 상기 제 1 절연층(420)의 적어도 일면에 형성된 제 1 회로 패턴(430), 상기 제 1 절연층(420)에 형성된 제 1 회로 패턴(430) 위에 형성된 광 연결 모듈(100), 상기 광 연결 모듈(100) 위에 형성되며, 상기 광 연결 모듈(100)과 전기적으로 연결되는 제 2 회로 패턴(410), 상기 제 1 절연층(420)의 상부 및 하부에 형성되며, 상기 광 연결 모듈(100), 제 1 및 2회로 패턴(430, 410)을 매립하는 제 2 절연층(440), 상기 제 2 절연층(440)에 형성되며, 상기 제 1 회로 패턴(430) 또는 제 2 회로 패턴(410)과 전기적으로 연결되는 비아(460), 상기 제 2 절연층(440) 위에 형성되며, 상기 비아(40)와 연결되는 제 3 회로 패턴(470) 및 상기 제 2 절연층(440) 위에 형성되는 보호층(480)을 포함한다.10, the optical printed circuit board 400 includes a first insulating
제 1 절연층(420)은 광 인쇄회로기판에 내구력을 제공하는 기초 부재로서의 기능을 한다.The first insulating
상기 제 1 절연층(420)은 단일 회로 패턴이 형성되는 광 인쇄회로기판의 지지기판일 수 있으나, 복수의 적층 구조를 가지는 광 인쇄회로기판 중 적어도 하나의 회로 패턴이 형성되어 있는 절연층 영역을 의미할 수도 있다.The first insulating
상기 제 1 절연층(420) 각각이 복수의 적층 구조 중 한 절연층을 의미하는 경우, 상기 제 1 절연층(420)의 상부 또는 하부에 복수의 회로 패턴이 연속적으로 형성될 수 있다.When each of the first insulating
상기 제 1 절연층(420)에는 비아(도시되지 않음)가 형성되어, 서로 다른 층간의 회로 패턴을 상호 전기적으로 연결할 수 있다.A via (not shown) may be formed in the first insulating
상기 제 1 절연층(420)의 상면 및 하면에는 제 1 회로 패턴(430)이 형성되어 있다.A
제 1 회로 패턴(430)은 전기 신호 전송을 위하여 금, 은, 니켈 및 구리 등과 같은 전기 전도성 금속으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 구리를 사용하여 형성한다.The
상기 제 1 회로 패턴(430)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티프 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 제 1 절연층(420)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합소재 기판 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), ABF(Ajinomoto Build up Film) 등의 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리이미드계 수지를 포함할 수도 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.The first insulating
또한, 상기 제 1 절연층(420)의 상부 및 하부에는 제 2 절연층(440)이 형성된다.A second insulating
상기 제 2 절연층(440)은 제 1 절연층(420)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.The second
상기 제 2 절연층(440) 위에는 제 3 회로 패턴(470)이 형성된다. A
상기 제 3 회로 패턴(470)은 상기 제 1 회로 패턴(430)과 동일한 재질 및 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다.The
상기 제 1 절연층(420) 위에는 상기와 같이 제조된 광 연결 모듈(100)이 형성된다. The
상기 광 연결 모듈(100)에 포함된 광소자(120)는 상기 제 1 절연층(420)에 형성된 제 1 회로 패턴(430)과 전기적으로 연결된다.The
이때, 상기 광 연결 모듈(100)에 포함된 광소자는 광 송신기(도시하지 않음) 및 광 수신기(도시하지 않음)를 포함한다.At this time, the optical device included in the
광 송신기는 광신호를 생성하여 출력하는 것으로, 드라이버 집적회로(도시하지 않음) 및 발광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 발광 소자는 상기 드라이버 집적회로에 의해 구동된다.The optical transmitter generates and outputs an optical signal and includes a driver integrated circuit (not shown) and a light emitting element (not shown). The light emitting element is driven by the driver integrated circuit.
이때, 상기 발광 소자는 광 시그널을 조사하는 광원 소자인 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 포함할 수 있다. 상기 VCSEL은 레이저 빔을 수직으로 조사하는 방식으로 광원 시그널을 전송하거나 증폭시키는 광원 소자이다.In this case, the light emitting device may include a VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), which is a light source device for emitting a light signal. The VCSEL is a light source element that transmits or amplifies a light source signal in a manner of vertically irradiating a laser beam.
상기 광 수신기는 리시버 집적회로(도시하지 않음) 및 수광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 수광 소자는 상기 광 송신기로부터 발생된 광을 수신하는 것으로, 상기 리시버 집적 회로에 의해 구동된다. 상기 수광 소자는 광 시그널을 검출하는 소자인 PD(Photo detector)를 포함할 수 있다.The optical receiver includes a receiver integrated circuit (not shown) and a light receiving element (not shown). The light receiving element receives light generated from the optical transmitter and is driven by the receiver integrated circuit. The light receiving element may include a photo detector (PD), which is an element for detecting an optical signal.
상기와 같이, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 상기와 같이 제조된 광 연결 모듈(100)을 제조하고, 그에 따라 절연층 내에 상기 광 연결 모듈(100)을 삽입하여 광 경로를 형성함으로써, 높은 신뢰성과 효율성을 갖는 광 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the
상기 광 연결 모듈(100) 위에는 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 제 2 회로 패턴(410)이 형성된다.A
또한, 제 2 절연층(440)에는 비아(460)가 형성되며, 상기 형성된 비아(460)에 의해 상기 제 2 회로 패턴(410)과 제 3 회로 패턴(470)은 전기적으로 연결된다.A via 460 is formed in the second insulating
상기 제 2 절연층(440) 위에는 보호층(470)이 형성된다.A
상기 보호층(470)은 상기 제 2 절연층(440)의 표면을 보호하기 위해 형성되며, 노출되어야 하는 제 3 회로 패턴(470)의 표면을 노출하는 개구부(도시되지 않음)를 가질 수 있다.The
상기와 같이, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 상기와 같이 제조된 광 연결 모듈(100)을 제조하고, 그에 따라 절연층 내에 상기 광 연결 모듈(100)을 삽입하여 광 경로를 형성함으로써, 높은 신뢰성과 효율성을 갖는 광 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the
도 11 내지 18은 도 10에 도시된 광 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.11 to 18 are cross-sectional views illustrating a manufacturing method of the optical printed circuit board shown in Fig.
도 11을 참조하면, 먼저 상기와 같은 광 연결 모듈(100)을 제조한다.Referring to FIG. 11, first, the
이후, 도 12를 참조하면, 상기 준비된 광 연결 모듈(100) 위에 상기 광 연결 모듈(100) 내에 형성된 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 제 2 회로 패턴(410)을 형성한다.Referring to FIG. 12, a
이후, 도 13을 참조하면, 적어도 하나의 제 1 회로패턴(430)이 형성된 제 1 절연층(420)을 준비한다.Referring to FIG. 13, a first insulating
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 제 1 절연층(420)을 준비한다. 이때, 제 1 절연층(420)의 적어도 일면에 도전층(도시하지 않음)이 적층된 경우, 상기 제 1 절연층(420)과 도전층의 적층 구조는 통상적인 CCL(Copper Clad Laminate)일 수 있다.More specifically, the first insulating
이와 달리, 상기 도전층은 제 1 절연층(420) 위에 비전해 도금을 하여 형성할 수 있다. 상기 도전층을 비전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 제 1 절연층(420)의 상면 및 하면에 조도를 부여하여 도금이 원활하게 수행되도록 할 수 있다. 이후, 상기 제 1 절연층(420)의 적어도 일면에 형성된 도전층을 식각하여 제 2 회로 패턴(430)을 형성한다.Alternatively, the conductive layer may be formed by performing non-electrolytic plating on the first insulating
상기 제 1 회로 패턴(430)은 드라이 필름 적층, 노광, 현상, 에칭 및 박리 순의 공정을 거쳐 형성할 수 있다.The
다음으로, 도 14를 참조하면, 상기 제 1 절연층(420)에 형성된 제 1 회로패턴(430) 위에 상기 광 연결 모듈(100)을 부착한다.14, the
즉, 상기 제 1 절연층(420)에 형성된 제 1 회로 패턴(430) 위에 상기 광 연결 모듈(100)에 형성된 관통 홀(116)이 놓이도록 하고, 그에 따라 상기 관통 홀(116) 내부에 삽입된 전도성 볼(128)을 리플로우 하여, 상기 제 1 회로 패턴(430)과 광소자(130)가 전기적으로 연결되도록 한다.That is, the through
다음으로, 도 15를 참조하면 상기 제 1 절연층(420)의 상부 및 하부에 제 2 절연층(440)을 적층하여, 상기 광 연결 모듈(100)을 매립한다.Next, referring to FIG. 15, a second insulating
다음으로, 도 16을 참조하면, 상기 제 2 절연층(440)의 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2면을 관통하는 홀을 형성하여, 상기 제 2 회로 패턴(410) 및 제 1 회로 패턴(430)을 노출시키는 비아 홀(450)을 형성한다.Referring to FIG. 16, holes may be formed through the first surface of the second insulating
상기 비아 홀(450)은 물리적인 드릴 공정으로 수행할 수 있으며, 이와 달리 레이저를 사용하여 형성할 수 있다. 레이저를 사용하여 비아 홀(450)을 형성하는 경우, YAG 레이저 또는 CO2 레이저를 사용하여 제 2 절연층(440)을 개방할 수 있다.The via
다음으로, 도 17을 참조하면 상기 형성된 비아 홀(450)을 매립하여 비아(460)를 형성한다.Referring to FIG. 17, the via
상기 비아(460)는 상기 형성된 비아 홀(450) 내에 금속 페이스트를 도포하여 형성할 수 있다.The via 460 may be formed by applying a metal paste in the via
다음으로, 도 18을 참조하면, 상기 비아 홀(450)과 연결되는 제 3 회로 패턴(470)을 형성하고, 상기 제 2 절연층(440)의 표면을 보호하는 보호층(480)을 형성한다.18, a
이와 같이, 상기와 같이 제조된 광 연결 모듈(100)을 절연층 내부에 삽입하는 것으로 용이하게 광 경로를 형성할 수 있음으로, 광 인쇄회로기판의 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 광 전송의 효율성을 증대시킬 수 있다. As described above, since the optical path can be easily formed by inserting the
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100: 광 연결 모듈
400: 광 인쇄회로기판100: Optical connection module
400: optical printed circuit board
Claims (30)
상기 절연층 내부에 매립되며, 광신호를 전달하는 광 연결 모듈을 포함하며,
상기 광 연결 모듈은,
외관을 형성하며, 중앙 영역에 형성된 제 1 홈과, 가장자리 영역에 형성된 제 2 홈을 포함하는 제 1 케이스;
상기 제 1 케이스의 상기 제 1 홈 내에 삽입되는 광 전송부;
상기 제 1 케이스의 상기 제 2 홈 내에 삽입되는 광 연결 블록; 및
상기 제 1 케이스 상에 배치되고, 상기 광 전송부 및 상기 광 연결 블록을 매립하는 제 2 케이스를 포함하고,
상기 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 동일한 물질을 포함하고,
상기 광 연결 블록은,
광 소자; 및
상기 광 소자에 부착되며, 제 1 면이 상기 광신호의 진행 경로에 경사각을 가지며 형성되는 광 반사 블록을 포함하고,
상기 광 반사 블록은, 상기 제 1 케이스의 상기 제 2 홈 내에 삽입되고,
상기 광 소자는 상기 제 1 케이스의 표면 위로 돌출되며,
상기 제 2 케이스는, 상기 광 전송부 및 돌출된 상기 광 소자를 매립하고,
상기 제 1 케이스의 상기 제 2 홈 주위에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되고,
상기 광 소자에 형성된 금속단자에는 전도성 볼이 부착되고,
상기 전도성 볼은, 상기 전도성 볼의 직경보다 큰 폭을 가지는 상기 관통홀 내에 삽입되며 상기 관통홀에 의해 노출되고,
상기 광 연결블록의 상면은, 상기 제 2 케이스의 상면과 동일한 평면 상에 위치하는 광 인쇄회로기판.Insulating layer; And
And an optical connection module embedded in the insulating layer and transmitting an optical signal,
The optical connection module includes:
A first case including a first groove formed in a central region and a second groove formed in an edge region to form an appearance;
A light transmitting portion inserted in the first groove of the first case;
An optical coupling block inserted in the second groove of the first case; And
And a second case disposed on the first case and embedding the light transmitting portion and the optical connecting block,
Wherein the first case and the second case comprise the same material,
The optical connection block includes:
Optical devices; And
And a light reflection block attached to the optical element, the first reflection surface being formed at an inclination angle with respect to a traveling path of the optical signal,
Wherein the light reflection block is inserted in the second groove of the first case,
Wherein the optical element protrudes above a surface of the first case,
Wherein the second case has a function of embedding the light transmitting portion and the projected optical element,
At least one through hole is formed around the second groove of the first case,
A conductive ball is attached to a metal terminal formed on the optical element,
Wherein the conductive ball is inserted in the through hole having a width larger than the diameter of the conductive ball and exposed by the through hole,
And the upper surface of the optical connection block is located on the same plane as the upper surface of the second case.
상기 제 1 케이스에 형성된 상기 제 1 홈은 상기 제 1 케이스의 길이 방향에 대응되는 제 1 방향으로 형성되고,
상기 제 1 케이스에 형성된 상기 제 2 홈은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 형성되는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
The first groove formed in the first case is formed in a first direction corresponding to the longitudinal direction of the first case,
And the second groove formed in the first case is formed in a second direction perpendicular to the first direction.
상기 광 반사 블록의 제 1면은 45°또는 135°의 경사각을 가지며, 상기 광신호의 반사를 위해 금속 물질이 형성되어 있는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
Wherein the first surface of the light reflection block has an inclination angle of 45 or 135 and a metallic material is formed for reflection of the optical signal.
상기 전도성 볼의 일부는 상기 제 1 케이스의 바닥면의 표면으로부터 돌출되는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
And a part of the conductive ball protrudes from the surface of the bottom surface of the first case.
상기 광 전송부는, 광섬유이거나, 상기 광신호를 전달하는 코어층 및 상기 코어층의 둘레를 감싸는 적어도 하나의 클래드층을 포함하는 광 도파로인 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
Wherein the optical transmission unit is an optical waveguide including an optical fiber, a core layer for transmitting the optical signal, and at least one clad layer surrounding the core layer.
상기 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 상기 코어층 및 상기 클래드층보다 낮은 굴절률을 가진 투명성 액상 소재로 형성되는 광 인쇄회로기판.18. The method of claim 17,
Wherein the first case and the second case are formed of a transparent liquid material having a refractive index lower than that of the core layer and the clad layer.
상기 제 1 케이스는 0.05~0.1㎜를 충족하는 두께로 형성되고,
상기 제 1 홈은, 0.028~0.075㎜ 범위의 깊이 및 0.1~0.12㎜ 범위의 폭을 충족하며,
상기 제 2 홈은, 0.05㎜의 폭, 0.05㎜의 깊이 및 0.8㎜의 길이를 충족하는 광 인쇄회로기판. 12. The method of claim 11,
Wherein the first case is formed to a thickness of 0.05 to 0.1 mm,
Wherein the first groove meets a depth in the range of 0.028 to 0.075 mm and a width in the range of 0.1 to 0.12 mm,
The second groove satisfies a width of 0.05 mm, a depth of 0.05 mm and a length of 0.8 mm.
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