KR101917665B1 - 반도체 레이저 구동 회로 칩이 집적된 광송신 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

반도체 레이저 구동 회로 칩이 집적된 광송신 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 기판; 상기 기판 상에 구비되어 제1 방향으로 광신호를 출력하는 광신호 출력부; 상기 기판 상에 구비되어 상기 광신호 출력부에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩; 상기 광신호 출력부 및 상기 광신호 출력 구동 회로 칩 사이에 위치하여 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 출력된 상기 광신호 출력부의 빛을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 반사하는 반사부; 및 상기 제3 방향으로 반사된 빛을 입력받아 상기 반사된 빛에 해당되는 전류를 생성하는 모니터링용 광검출기를 포함한다.

Description

반도체 레이저 구동 회로 칩이 집적된 광송신 장치 및 그 제조 방법 {Apparatus and fabrication method for optical transmitter module with laser diode driver IC}
본 발명은 반도체 레이저 구동 회로칩이 집적된 광송신 모듈의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.
반도체 레이저 구동 IC가 집적된 광송신 모듈의 경우, 반도체 레이저의 전면에서 출력되는 광신호는 광섬유로 집광되어 전송되어지며, 반도체 레이저의 후방으로 출력되는 광은 모니터용 광검출기로 들어가 광 세기에 비례하는 전류를 발생시켜 이를 구동 회로에서 반도체 레이저의 광출력을 안정화시키는 데 사용된다.
도 1은 반도체 레이저를 사용하는 일반적인 광송신 장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광신호 출력부(10)는 전방으로 광신호를 출력한다. 출력된 광신호는 렌즈(20)에 의하여 집속되어 광섬유(30)로 입사된다. 광신호 출력 구동 회로(40)는 광신호 출력부(10)에 전류를 공급함으로써 광신호가 출력되는데, 광신호의 세기는 광신호 출력 구동 회로(40)가 공급하는 전류의 크기에 비례한다.
광신호 출력부(10)의 광신호 세기는 주변 온도나 광신호 출력부(10)의 사용 기간 등에 의하여 변할 수 있으며, 이에 따라 불안정한 광신호 전송이 이루어질 수 있다.
광신호 출력부(10)는 반도체 레이저 칩의 후방으로도 빛을 방출하는데, 후방으로 방출되는 빛의 세기는 전방으로 출력되는 광신호 세기에 비례한다. 모니터링부(50)는 광신호 출력부(10)의 후방으로 방출되는 빛을 광검출기를 사용하여 센싱하여 센싱된 빛의 세기에 해당되는 전류를 전력 제어부로 출력한다.
전력 제어부(60)는 상기 전류에 따라 제어신호를 광신호 출력 구동 회로(40)로 출력하고, 광신호 출력 구동 회로(40)는 제어신호에 따라 전류의 크기를 변화시킴으로써 광신호 출력부(10)가 일정한 세기의 광신호를 출력하도록 한다.
한편, 광신호 출력부(10)가 고속의 광신호를 출력함에 따라 광신호 출력부(10)와 광신호 출력 구동 회로(40) 사이의 배치 거리가 커질수록 광신호의 왜곡이 일어날 수 있다.
따라서 최근에 10Gbps 이상의 고속 광송신 모듈에서는 반도체 레이저 구동 IC 칩을 광송신 모듈 내부에 함께 집적하여 광신호의 왜곡을 방지할 수 있는 광신호 출력 구동 회로(40)와 광신호 출력부(10)의 패키징에 대한 연구가 진행되고 있다.
공개 특허 10-2008-0087884 (공개일 : 2008년 10월 01일)
본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치 및 그 제조방법은 고속으로 동작하는 반도체 레이저의 후방에 구동 회로 칩 및 광검출기 두 개의 칩을 효과적으로 근접하여 위치시키는 광 패키징 구조를 제시하므로 고속 광신호의 전송시 광신호의 왜곡을 줄이기 위한 것이다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 구비되어 반도체레이저의 제1 방향으로 광신호를 출력하는 광신호 출력부; 상기 기판 상에 구비되어 상기 광신호 출력부에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩; 상기 광신호 출력부 및 상기 광신호 출력 구동 회로 칩 사이에 위치하여 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 출력된 상기 광신호 출력부의 빛을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 반사하는 반사부; 및 상기 제3 방향으로 반사된 빛을 입력받아 상기 반사된 빛에 해당되는 전류를 생성하는 모니터링 광검출기를 포함하는 광송신 장치가 제공된다.
상기 광신호 출력부 및 상기 광신호 출력 구동회로 칩의 간격은 0.2 mm 내지 0.5 mm일 수 있다.
상기 반사부는 상기 기판과 동일 재질로 이루어져 상기 기판으로부터 돌출된 반사용 바디와 상기 반사용 바디에 증착된 반사층을 포함할 수 있다.
상기 반사층은 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 기판 상에 상기 반사층과 동일한 재질로 이루어진 도전성 물질이 형성될 수 있다.
상기 반사된 빛은 상기 반사부와 상기 모니터링용 광검출기 사이의 빈 공간을 진행할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 광송신 장치는 상기 모니터링용 광검출기가 구비되는 모니터링부용 기판과, 상기 반사부로부터 상기 모니터링부용 기판을 이격시키는 지지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 광송신 장치는 상기 모니터링용 광검출기가 구비되며 상기 반사부로부터 이격된 모니터링용 기판을 더 포함하며, 상기 모니터링용 광검출기가 상기 모니터링용 기판에 비하여 상기 반사부와 더 가까울 수 있다.
상기 모니터링용 광검출기는, 상기 모니터링용 기판에 형성된 비아 홀을 채우는 도전부와 와이어 본딩될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 광송신 장치는 상기 모니터링용 광검출기가 구비되며 상기 반사부로부터 이격된 모니터링용 기판을 더 포함하며, 상기 반사된 빛은 상기 모니터링용 기판을 투과하여 상기 모니터링용 광검출기에 도달할 수 있다.
상기 모니터링용 광검출기와 상기 모니터링용 기판은 플립칩 본딩될 수 있다
상기 반사된 빛을 센싱하는 상기 모니터링용 광검출기의 수광 영역은 상기 모니터링용 기판과 인접하는 상기 모니터링용 광검출기 일측의 맞은 편에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 에칭함으로써 상기 기판에서 돌출되어 경사면을 갖는 반사용 바디를 형성하는 단계; 상기 반사용 바디 상에 빛의 반사가 가능한 반사층을 형성하는 단계; 제1 방향으로 광신호를 출력하고 상기 반사용 바디의 반사층에 반사되는 제2 방향의 빛을 출력하는 광신호 출력부가 구비될 상기 기판의 제1 영역에 접착 물질을 증착하는 단계; 상기 광신호 출력부에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩이 구비될 상기 기판의 제2 영역에 접착 물질을 증착하는 단계;를 포함하는 광송신 장치의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 광송신 장치의 제조방법은 상기 반사용 바디 영역을 제외한 상기 기판의 나머지 영역 중 적어도 일부를 드라이 에칭하여 상기 반사용 바디의 두께를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 거리는 0.2 mm 내지 0.5 mm일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치 및 광송신 장치의 제조방법은 광신호 출력부와 광신호 출력 구동회로 칩 사이에 광신호 출력부에서 방출된 빛을 반도체 레이저 및 구동 회로 칩의 상단에 위치한 모니터링용 광검출기를 향하여 반사하는 반사부를 구비함으로써 구동 회로 칩을 반도체 레이저의 후방에 근접하여 위치시킬 수 있게 하여 고속 광신호의 전송시 광신호의 왜곡을 줄이기 위한 것이다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 4는 일반적인 반도체 레이저 광송신 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 평면도를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광송신 장치를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치용 기판의 제조공정을 나타낸다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 단면도를 나타내고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 4 채널 광송신 장치의 평면도를 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 기판(110), 광신호 출력부(130), 광신호 출력 구동 회로 칩(150), 반사부(170), 모니터링용 광검출기(190)를 포함한다.
기판(110)은 실리콘 광학대(Si Optical Bench)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
광신호 출력부(130)는 기판(110) 상에 구비되어 제1 방향으로 반도체 레이저의 광신호를 출력한다. 광신호는 광신호 출력부(130)의 일측면에서 출력될 수 있다. 이와 같은 제1 방향의 광신호는 렌즈(미도시)에 입사되어 집속되고 집속된 광신호는 광파이버(optical fiber)(미도시)에 입사되어 전송될 수 있다.
광신호 출력 구동 회로 칩(150)은 기판(110) 상에 구비되어 광신호 출력부(130)에 전류를 공급한다. 이 때 광신호 출력부(130)는 전류의 파형에 따른 광신호를 출력할 수 있다. 멀티 채널(multi-channel)을 구현하기 위한 복수의 광신호 출력 구동 회로 칩(150)과 이에 해당되는 복수의 광신호 출력부(130)가 기판(110) 상에 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 4 채널을 형성하기 위한 4개의 광신호 출력 구동 회로 칩(150)이 구비되고, 광신호 출력 구동 회로 칩(150)으로부터 각각의 전류를 공급받아 4개의 광신호 출력부(130) 각각이 광신호를 출력할 수 있다.
이와 같은 광신호 출력 구동회로 칩(150)와 광신호 출력부(130)는 전류를 공급하기 위하여 와이어 본딩(wire-bonding)될 수 있다.
반사부(170)는 광신호 출력부(130) 및 광신호 출력 구동 회로 칩(150) 사이에 위치하여 제1 방향과 다른 제2 방향으로 출력된 광신호 출력부(130)의 빛을 제1 방향 및 제2 방향과 다른 제3 방향으로 반사한다. 제2 방향의 빛을 제3 방향으로 반사하기 위하여 반사부(170)는 각도 θ 만큼 기울어진 경사면을 지닐 수 있다.
예를 들어, 광신호 출력부(130)는 광신호 출력부(130)의 일측면에서 광신호를 출력할 뿐만 아니라 상기 일측면의 맞은 편 타측면에서도 빛을 방출할 수 있다. 이 때 제 3 방향으로 반사된 빛의 세기는 제 1의 방향으로 출력되는 광신호의 세기에 비례할 수 있다. 반사부(170)는 상기 타측면으로부터 방출된 빛을 광신호 출력 구동 회로 칩(150)과 광신호 출력부(130)를 기준으로 기판(110)의 맞은 편에 위치한 모니터링용 광검출기(190)를 향하여 반사시킬 수 있다.
모니터링용 광검출기(190)는 제3 방향으로 반사된 빛을 입력받아 반사된 빛에 해당되는 전류를 생성한다. 즉, 모니터링용 광검출기(190)는 반사된 빛의 세기에 비례하는 세기를 지닌 전류를 생성할 수 있다.
모니터링용 광검출기(190)가 출력한 전류는 전력 제어부(미도시)로 입력되며, 전력 제어부는 모니터링용 광검출기(190)의 전류 세기에 따른 제어신호를 광신호 출력 구동 회로 칩(150)으로 출력하고, 광신호 출력 구동 회로 칩(150)은 제어신호에 따라 전류의 크기를 변화시킴으로써 광신호 출력부(130)가 일정한 세기의 광신호를 출력하도록 한다.
앞서 도 1을 통하여 설명된 바와 같이, 25 Gbps 이상과 같이 고속의 광신호를 신호 왜곡을 줄이면서 전송하기 위해서는 기판(70) 상에 구현된 광신호 출력 구동 회로 칩(40)과 광신호 출력부(10)의 거리가 되도록 가까워야 한다.
이를 위하여 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 일반적인 싱글 채널(single channel) 광송신 모듈의 경우, 광신호 출력부(10) 하단에 광신호 출력 구동 회로 칩(40)을 배치함으로써 광신호 출력부(10)와 광신호 출력 구동 회로 칩(40)의 배치 거리를 줄일 수 있다. 이 때 배치 거리는 0.2 mm에서 0.5 mm 정도여야 10 Gbps 내지 25 Gbps의 고속의 광신호를 신호 왜곡을 줄이면서 전송할 수 있다.
하지만 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 멀티 채널 광송신 모듈의 경우, 복수의 광통신 출력부(10)를 포함하는 광통신 출력 어레이(array)(80) 또는 다수의 개별 광통신 출력부(10)가 기판(70)에 구비될 수 있다. 통상적으로 이런 멀티 채널 광송신 모듈의 경우 각각의 광통신 출력 어레이(80)는 인접한 광통신 출력부(10) 중심 사이의 거리가 250㎛ 내지 750㎛이다.
이와 같이 광통신 출력 어레이(80)의 광통신 출력부(10) 사이의 거리가 좁기 때문에 복수의 광통신 출력부(10) 하단마다 광신호 출력 구동 회로 칩(40)을 배치하기 어렵다. 이를 해결하기 위하여 각 채널의 반도체 레이저 광통신 출력부(10) 사이의 거리를 늘려야 하는데, 이러한 멀티 채널 광 모듈의 경우 반도체 레이저 어레이 또는 모니터부용 광검출기 어레이의 각 채널 사이의 간격이 이미 표준화되어 있으므로 광송신 장치의 제조자가 임의로 광통신 출력부(10) 사이의 거리를 늘리기 어렵다.
또한 상용화된 광통신 출력 어레이(80)에 맞추어 광파이버의 간격이 250㎛ 내지 750㎛인 멀티 채널용 광파이버 어레이(미도시)가 상용화되어 있으므로 광송신 장치의 제조자가 임의로 광통신 출력부(10) 사이의 거리를 늘린다 하더라도 큰 의미가 없게 될 수 있다.
이에 따라 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 광통신 출력 어레이(array)(80)의 후방에 광신호 출력 구동 회로 칩(40)을 배치해야 하는데, 광통신 출력 어레이(array)(80)의 후방에는 모니터링용 광검출기(50)가 배치되어 광신호 출력부(10)가 후방으로 방출하는 빛이 센싱되어야 하므로 광통신 출력 어레이(array)(80)와 광신호 출력 구동 회로 칩(40)을 가깝게 배치하는 것이 어렵다.
일반적인 광송신 장치와 비교하여 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광신호 출력 구동 회로 칩(150)과 광신호 출력부(130) 사이에 반사부(170)가 구비되고, 반사부(170)가 광신호 출력부(130)가 제2 방향으로 방출한 빛을 모니터링용 광검출기(190)를 향하여 제3 방향으로 반사할 수 있다.
이 때 반사부(170)는 포토리소그라피 공정을 통하여 기판(110) 상에 구현할 수 있으므로 반사부(170)가 광신호 출력부(130) 및 광신호 출력 구동 회로 칩(150) 사이에 있더라도 25 Gbps 이상의 고속 광신호를 왜곡을 줄이면서 전송 가능하도록 광신호 출력부(130) 및 광신호 출력 구동 회로 칩(150)의 간격을 줄일 수 있다. 반사부(170)의 제작 공정에 대해서는 이후에 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
25 Gbps 이상의 고속 광신호를 왜곡을 줄이면서 전송 가능하려면, 광신호 출력부(130) 및 광신호 출력 구동 회로 칩(150)의 간격은 0.2 mm 내지 0.5 mm일 수 있으며, 이 사이에 반사부(170)가 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 통하여 설명된 바와 같이, 광신호 출력 구동 회로 칩(150)과 광신호 출력부(130)가 하나의 기판(110) 상에 구현됨으로써 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 모듈 형태로 구현될 수 있다.
한편, 반사부(170)를 통하여 반사된 빛은 반사부(170)와 모니터링용 광검출기(190) 사이의 빈 공간을 진행하여 모니터링용 광검출기(190)에 도달할 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 모니터링용 광검출기(190)가 구비되는 모니터링용 기판(200)과, 반사부(170)로부터 모니터링용 기판(200)을 이격시키는 지지부(210)를 더 포함할 수 있다. 이 때 모너터링부용 기판(200)은 세라믹 기판일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 지지부(210)가 모니터링용 기판(200)과 반사부(170)를 이격시키므로 지지부(210)가 모니터링용 기판(200)과 반사부(170) 사이는 빈 공간일 수 있으며, 이에 따라 반사부(170)를 통하여 반사된 빛은 반사부(170)와 모니터링용 광검출기(190) 사이의 빈 공간을 진행하여 모니터링용 광검출기(190)에 도달할 수 있다.
이와 같이 반사된 빛이 빈 공간을 통과하므로 빛이 방해없이 진행 할 수 있으므로 모니터링용 광검출기(190)의 동작이 안정적이고 정확하게 이루어질 수 있다.
한편, 앞서 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치는 모니터링용 광검출기(190)가 구비되며 반사부(170)로부터 이격된 모니터링용 기판(200)을 더 포함할 수 있다. 이 때 모니터링용 광검출기(190)가 모니터링용 기판(200)에 비하여 반사부(170)와 더 가까울 수 있다.
이에 따라 모니터링용 광검출기(190)는 모니터링용 기판(200)에 형성된 비아 홀(via hole)을 채우는 도전부와 와이어 본딩될 수 있다. 이에 따라 모니터링용 광검출기(190)의 일단과 좌측 비아 홀의 도전물질의 일측이 연결되고 좌측 비아 홀의 도전물질의 타측은 전력 제어부와 와이어 본딩될 수 있다. 또한 모니터링용 광검출기(190)의 타단과 우측 비아 홀의 도전물질의 일측이 연결되고 우측 비아 홀의 도전물질의 타측은 전력 제어부와 와이어 본딩될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광송신 장치는 모니터링용 광검출기(190)가 구비되며 반사부(170)로부터 이격된 모니터링용 기판(200)을 더 포함할 수 있다. 이 때 반사부(170)에 의하여 제3 방향으로 반사된 빛은 모니터링용 기판(200)을 투과하여 모니터링용 광검출기(190)에 도달할 수 있다. 이를 위하여 모니터링용 기판(200)은 글라스 기판과 같은 광투과성 기판일 수 있다.
이와 같이 반사된 빛이 모니터링용 기판(200)을 통과하여 모니터링용 광검출기(190)에 도달하므로 모니터링용 광검출기(190)의 수광 영역은 모니터링용 기판(200)과 인접하게 배치되거나 접촉되도록 배치될 수 있으며, 이를 위하여 모니터링용 광검출기(190)와 모니터링용 기판(200)은 플립칩 본딩(flip chip bonding)될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 반사된 빛이 모니터링용 기판(200)을 통과하여 모니터링용 광검출기(190)에 도달하며, 반사된 빛을 센싱하는 모니터링용 광검출기(190)의 수광 영역은 모니터링용 기판(200)과 인접하는 모니터링용 광검출기(190) 일측의 맞은 편에 위치할 수 있다. 이를 위하여 모니터링용 광검출기(190)는 후면 입사형 모니터링 광검출기(backside illumination motoring photo diode)를 포함할 수 있다.
참고로 도 5 및 도 6에서는 설명의 편의를 위하여 지지부(210)를 도시하지 않았다.
다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 제조방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 실리콘 기판의 제조공정을 나타낸다. 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(110)을 마스크 패턴에 따라 에칭함으로써 기판(110)에서 돌출되어 경사면을 갖는 반사용 바디(171)를 형성한다. 이 때 에칭은 케미컬 ? 에칭(chemical wet etching)에 의한 V 홈 에칭(V groove etching)일 수 있다. 또한 기판(110)은 실리콘 웨이퍼일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
경사면의 각도는 기판(110)의 결정 구조나 잉곳을 슬라이싱하는 방향에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 경사면의 각도는 45 도 또는 54.7 도 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 광송신 장치의 기판 제조방법은, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 반사용 바디(171) 영역을 제외한 기판(110)의 나머지 영역 중 적어도 일부를 드라이 에칭하여 반사용 바디(171)의 두께를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때 드라이 에칭을 통하여 기판(110)에 대하여 수직 방향으로 에칭이 이루어질 수 있다.
이와 같이 반사용 바디(171)의 두께를 증가시키는 것은 도 2에 도시된 바와 같이 광신호 출력부(130)용 반도체 레이저의 두께를 고려해야 하기 때문이다. 본 발명의 실시예와 다르게 반사용 바디(171)의 두께가 증가하지 않으면 반사부(170)의 높이가 낮아져 광신호 출력부(130)용 반도체 레이저의 제2 방향으로 방출된 빛을 충분히 반사하지 못할 수 있다.
한편, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 반사용 바디(171) 상에 빛의 반사가 가능한 반사층(173)을 형성한다. 반사층(173)은 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 도전성 물질은 Au와 Ti의 적층 구조일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 반사부(170)는 반사 바디 및 반사층(173)을 포함할 수 있다. 이 때 반사용 바디(171)는 기판(110)의 에칭에 의하여 이루어지므로 기판(110)과 동일 재질로 이루어져 기판(110)으로부터 돌출될 수 있다. 반사층(173)은 반사용 바디(171)에 증착됨으로써 형성될 수 있다.
이와 같은 반사층(173)은 도전성 물질로 이루어지므로 반사층(173)은 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 반사층(173)은 반사용 바디(171)뿐만 아니라 기판(110)의 적어도 일부 영역에 증착될 수 있다. 즉, 기판(110) 상에 반사층(173)과 동일한 재질로 이루어진 도전성 물질이 형성될 수 있다.
도 7의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이, 제1 방향으로 광신호를 출력하고 반사용 바디(171)에 형성된 반사층(173)에 반사되는 제2 방향의 빛을 출력하는 광신호 출력부(130)가 구비될 기판(110)의 제1 영역에 접착 물질(230)을 증착한다.
또한, 도 7의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이, 광신호 출력부(130)에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩(150)이 구비될 기판(110)의 제2 영역에 접착 물질(230)을 증착한다.
이 때 제1 영역 및 제2 영역의 설정은 SiO2 패시베이션(passivation) 증착에 의하여 이루어질 수 있으며, 접착 물질(230)은 Au/Sn 합금의 솔더(solder)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 제1 영역 및 제2 영역의 설정은 동시에 이루어질 수 있으며, 제1 영역 및 제2 영역에 접착 물질(230)이 증착되는 것 역시 동시에 이루어질 수 있다.
이와 같이 리소그라피 공정을 통하여 반사부(170)가 제1 영역과 제2 영역 사이에 형성되므로, 고속 광신호의 왜곡을 줄이거나 없앨 수 있을 정도로 광신호 출력부(130)와 광신호 출력 구동 회로 칩(150)이 가깝게 배치되도록 제1 영역과 제2 영역 사이의 거리는 0.2 mm 내지 0.5 mm일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
기판(110)
광신호 출력부(130)
광신호 출력 구동 회로 칩(150)
반사부(170)
반사용 바디(171)
반사층(173)
모니터링부용 광검출기(190)
모니터링용 기판(200)
지지부(210)
접착 물질(230)

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 구비되어 제1 방향으로 반도체 레이저의 광신호를 출력하는 광신호 출력부;
    상기 기판 상에 구비되어 상기 광신호 출력부에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩;
    상기 광신호 출력부 및 상기 광신호 출력 구동 회로 칩 사이에 위치하여 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 출력된 상기 광신호 출력부의 빛을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 반사하는 반사부; 및
    상기 제3 방향으로 반사된 빛을 입력받아 상기 반사된 빛에 해당되는 전류를 생성하는 모니터링용 광검출기를 포함하며,
    상기 반사부는 상기 기판과 동일 재질로 이루어져 상기 기판으로부터 돌출된 반사용 바디와 상기 반사용 바디에 증착된 반사층을 포함하고,
    상기 반사층은 도전성 물질로 이루어져 그라운드와 전기적으로 연결될 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광신호 출력부 및 상기 광신호 출력 구동 회로 칩의 간격은 0.2 mm 내지 0.5 mm인 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 상기 반사층과 동일한 재질로 이루어진 도전성 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사된 빛은 상기 반사부와 상기 모니터링용 광검출기 사이의 빈 공간을 진행하는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 모니터링용 광검출기가 구비되는 모니터링용 기판과,
    상기 반사부로부터 상기 모니터링용 기판을 이격시키는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링용 광검출기가 구비되며 상기 반사부로부터 이격된 모니터링용 기판을 더 포함하며,
    상기 모니터링용 광검출기가 상기 모니터링용 기판에 비하여 상기 반사부와 더 가까운 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모니터링용 광검출기는,
    상기 모니터링용 기판에 형성된 비아 홀을 채우는 도전부와 와이어 본딩되는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링용 광검출기가 구비되며 상기 반사부로부터 이격된 모니터링용 기판을 더 포함하며,
    상기 반사된 빛은 상기 모니터링용 기판을 투과하여 상기 모니터링용 광검출기에 도달하는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모니터링용 광검출기와 상기 모니터링용 기판은 플립칩 본딩되는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 반사된 빛을 센싱하는 상기 모니터링용 광검출기의 수광 영역은 상기 모니터링용 기판과 인접하는 상기 모니터링용 광검출기 일측의 맞은 편에 위치하는 것을 특징으로 하는 광송신 장치.
  13. 기판을 에칭함으로써 상기 기판에서 돌출되어 경사면을 갖는 반사용 바디를 형성하는 단계;
    상기 반사용 바디 상에 빛의 반사가 가능한 반사층을 형성하는 단계;
    제1 방향으로 반도체 레이저의 광신호를 출력하고 상기 반사용 바디의 반사층에 반사되는 제2 방향의 빛을 출력하는 광신호 출력부가 구비될 상기 기판의 제1 영역에 접착 물질을 증착하는 단계;
    상기 광신호 출력부에 전류를 공급하는 광신호 출력 구동 회로 칩이 구비될 상기 기판의 제2 영역에 접착 물질을 증착하는 단계;를 포함하며,
    상기 반사용 바디는 상기 기판과 동일 재질로 이루어지고,
    상기 반사층은 도전성 물질로 이루어져 그라운드와 전기적으로 연결될 것을 특징으로 하는 광송신 장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반사용 바디의 영역을 제외한 상기 기판의 나머지 영역 중 적어도 일부를 드라이 에칭하여 상기 반사용 바디의 두께를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광송신 장치의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 거리는 0.2 mm 내지 0.5 mm인 것을 특징으로 하는 광송신 장치의 제조방법.
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