KR102176640B1 - 임베디드 광서브 어셈블리 - Google Patents

임베디드 광서브 어셈블리 Download PDF

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KR102176640B1
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epoxy
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전경완
박상완
강창현
이현수
박종운
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주식회사 네온포토닉스
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Abstract

본 발명은 임베디드 광서브 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판; 상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드; 및 상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하되, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진되는 것을 특징으로 한다.

Description

임베디드 광서브 어셈블리{Embedded Optical Sub-assembly}
본 발명은 임베디드 광서브 어셈블리에 관한 것으로, 광원소자인 레이저 다이오드와 광을 전송할 수 있는 매체인 광도파로(optical waveguide) 사이의 간극을 에폭시 수지를 이용하여 충진함으로써, 광원소자의 열적 안정성과 상기 레이저 다이오드와 광도파로의 광결합 특성을 향상시켜 광전송 효율을 극대활 할 수 있는 임베디드 광서브 어셈블리에 관한 것이다.
멀티미디어의 발달과 이동 통신, 무선 통신 기술의 급속한 성장으로 회로 상에서 고속 대용량의 데이터를 처리하는 것이 요구되는데 기존의 마이크로 스트립과 같은 전기신호용 도파로(선로)를 이용하면 선로에대한 대역폭(bandwidth)의 한계 및 고속 전기신호 세기의 감쇄로 고속 데이터 송 수신 속도를 증가시키는 것과 전송 거리를 늘리는데에 제한적일 수 밖에 없다.
따라서, 그 대안으로 떠오르고 있는 것이 광을 이용한 데이터 전송이고, 광을 전송할 수 있는 매체로서 장거리 전송이 가능한 광도파로(Optical waveguide)인 광섬유가 오랫동안 사용되어 왔으며, 광섬유와 광원 및 광섬유와 광수신기 사이에 파장다중화, 파장역다중화 등과 같이 광과 관련된 여러 가지 기능을 제공하기 위하여 편판 광 도파로(plannar lightwave circuit, PLC)의 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다.
한편, 광원소자인 레이저 다이오드와 상기 광원소자로부터 조사된 광이 입사되어 전송하는 소자인 광도파로 사이에는 공간이 존재하고, 광도파로에 입력되는 광 세기(광결합 세기)를 향상시키기 위해 마이크로 렌즈(micro-lens)를 사용한다.
하지만, 이 경우 렌즈의 가격과 미세 부품을 광정렬하는 과정에서 발생하는 시간비용으로 최종 제품의 단가가 상승하는 효과가 발생한다.
이를 극복하기 위한 기술로 렌즈를 사용하지 않는 버트 커플링(butt-coupling) 기술이 활용 될 수 있으나, 이 기술은 평판 광 도파로의 공정 과정이나 집적된 광원 소자(integrated optical device)를 만드는 과정에서 반도체 공정을 통해 광도파로와 광도파로 사이에 발생하는 공간을 미세하기 조정 하는 방법을 사용한다.
하지만, 광원(혹은 광검출기)과 광도파로가 서로 다른 공정으로 만들어 지는 경우 두 부품사이에 존재하는 결합부위의 간극을 미세하게 조절하기는 패키징 공정의 한계로 어려움이 발생한다.
또한, 상기 간극의 거리에 따라 상기 광원소자와 광도파로의 광결합 특성이 달라지는데, 상기 간극이 커질수록 광원소자에서 조사되는 광이 광도파로에 입사되는 양이 줄어들어 광결합 특성이 저하되는 문제가 발생한다.
더욱이, 광원(혹은 광검출기)와 광도파 그리고 광도파로 사이의 공간(상기 간극)의 굴절률이 서로 다르게 되므로 개념적으로 패브리 패롯(fabry-perot) 공진기가 형성되어 고속 광신호의 신호 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 광원소자인 레이저 다이오드와 광을 전송할 수 있는 매체인 광도파로 사이의 간극을 에폭시 수지를 이용하여 충진함으로써, 광원소자의 열적 안정성과 상기 레이저 다이오드와 광도파로의 광결합 특성을 향상시켜 광전송 효율을 극대활 할 수 있는 임베디드 광서브 어셈블리의 제공을 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상술한 목적을 달성하기 위하여, 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드 및 상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하되, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭, 상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈 및 상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하되, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진될 수 있다.
바람직하게는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제1 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 PCB 기판과 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 사이에는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 정렬을 위한 서브마운트가 더 적층되며, 상기 서브마운트의 상부 일측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제2 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 PCB 기판의 상부 일 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제3 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 에폭시는 상기 광도파로와 굴절율이 동일한 것일 수 있으며, 상기 PCB 기판의 상부에는 충진된 에폭시를 보호하기 위한 케이스가 더 구비되되, 상기 케이스는 절연체로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭 및 상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하되, 상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진될 수 있다.
아울러, 본 발명의 제4실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭, 상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭, 상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈 및 상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하되, 상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진될 수 있다.
바람직하게는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제4 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 PCB 기판의 상부인 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 공간형성 블럭의 사이에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제5 홈이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 에폭시는 상기 광도파로와 굴절율이 동일할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 광원소자인 레이저 다이오드와 광을 전송할 수 있는 매체인 광도파로 사이의 간극을 에폭시 수지를 이용하여 충진함으로써, 광원소자의 열적 안정성과 상기 레이저 다이오드와 광도파로의 광결합 특성을 향상시켜 광전송 효율을 극대활 할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도,
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도,
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도,
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 광결합 특성을 보여주는 그래프다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
이와 관련하여 먼저, 도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도, 도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도, 도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한도, 도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리의 전체 구성을 도시한 도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 광결합 특성을 보여주는 그래프다.
먼저, 상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD) 기판 및 상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드를 포함한다.
이때, 상기 PCB 기판은 통상의 기술자가 이해하고 있는 PCB 기판에 한정하지 않고, 신호선 및 부품 실장을 위한 패드들이 패턴화 된 기판으로, 해당 기판위에 광소자 및 전자 소자가 집적 될 수 있다.
아울러, 상기 PCB 기판에는 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 다이오드 및 포토 다이오드를 구동하는 레이저 다이오드 드라이버(laser diode driver)나 TIA(transimpedance amplifier)등의 전자 소자가 집적 될 수 있고, 전기신호를 처리하는 리미팅 엠플리파이어(limiting amplifier), DSP(digital signal procesing) 칩등이 집적 될 수 있으며 상기 열거된 전자소자를 제어 할 수 있는 MCU(micro-controller uint), OP AMP(operational amlifier), current source 등의 소자가 집적 될 수 있다.
이때, 상기 PCB 기판에 집적 될 수 있는 전자 소자 및 광 소자 들은 통상의 기술자가 알고 있는 광트랜시버나 스위치 등과 같은 제품에 사용하는 부품 일 수 있다.
아울러, 상기 PCB 기판은 MSA(multi-source agreement), COBO(consortium for on-board optics) 등과 같이 광트랜시버의 규격을 정의하는 기관에서 제공하는 전기적 인터페이스를 가질 수 있다.
한편, 상기 레이저 다이오드나 포토 다이오드는 전기신호를 광신호로 바꾸는 소자나 광신호를 전기신호로 바꾸는 모든 소자를 지칭한다.
한편, 상기 PCB 기판의 일측면에는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭(optical waveguide block(OWB))이 위치한다.
한편, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 후술할 에폭시의 충진양을 조절하기 위한 제1 홈이 형성된다.
아울러, 상기 광도파로 블럭에는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로(optical waveguide)가 고정되며, 상기 레이저 다이오드와 광도파로 블럭은 미세한 간극(beam propagation region)을 형성하다.
이때, 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상기 도 1에 도시된 미세한 간극(beam propagation region)을 상기 광도파로와 굴절율(refractive index)이 동일 또는 유사한 에폭시(epoxy)로 충진된다.
한편, 상기 PCB 기판과 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 사이에는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 정밀한 정렬을 위한 서브마운트가 더 적층되며, 상기 서브마운트의 상부 일측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제2 홈이 형성된다.
이때, 상기 서브마운트는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 정밀한 정렬을 위하여 본딩용 물질이 증착 될 수 있으며, 열방출을 효과적으로 하기 위해 열전도도가 좋은 물질을 사용 할 수 있다
그리고, 상기 PCB 기판의 상부 일 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제3 홈이 형성된다.
한편, 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 형성된 상기 제1 홈 내지 제3 홈에 의해 에폭시의 충진량이 조절되는데, 먼저 상기 서브마운트가 적층되지 않은 경우, 상기 에폭시는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 상부 일부와 상기 간극(beam propagation region)을 실링(epoxy sealing 1)하도록 충진되며, 상기 서브마운트가 추가적으로 적층된 경우, 상기 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 전체와 상기 간극(beam propagation region) 및 상기 서브바운트의 제2 홈까지 실링(epoxy sealing 2)하도록 충진된다.
아울러, 상술한 바와 같이 상기 PCB 기판의 상부 일 측면에 제3 홈이 형성된 경우에는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 전체, 간극(beam propagation region) 및 서브마운트 전체를 실링(epoxy sealing 3)하도록 충진된다.
한편, 본 발명의 제1실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상기 PCB 기판의 상부에는 충진된 에폭시를 보호하기 위한 케이스(도 1에는 도시되지 않음)가 더 구비되며 이때, 상기 케이스는 절연체로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 PCB 기판의 상부에 위치하는 고속 신호선 등의 패턴들은 PCB 기판 제조 공정에서 절연체로 보호 될 수 있으며, 이 경우 상기 케이스는 전도체이어도 무방하다.
한편, 상기 케이스는 발열체의 열을 효과적으로 방출하기 위해 열전도율이 좋은 금속 물질이나 반도체 물질 또는 세라믹 계열의 물질 등을 사용 할 수 있다.
아울러, 상기 케이스와 PCB 기판 사이에는 본 발명의 실시 예에 도시된 공간형성 블록을 삽입 할 수 있다.
이때, 공간형성 블록은 전기적 절연체를 사용하게 되면 상기 케이스의 재질을 금속으로 선택 할 수 있는 장점이 발생하고, PCB 기판 제작 공정을 사용하여 공간형성 볼록을 삽입 할 경우 공간형성 블록의 디멘전을 정밀하게 제어 할 수 있어 고속신호선의 전기적 특성 저하를 방지 할 수 있는 고속 신호선 설계 기법을 사용 할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함한다.
이때, 제2실시 예에 따른 광도파로 블럭은 상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈 및 상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하며, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진된다.
결과적으로 본 발명의 제2실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 광도파로 블럭에 렌즈 홈 및 렌즈 위치 고정용 홀이 형성되며, 상기 렌즈 홈 및 렌즈 위치 고정용 홀에 렌즈가 삽입 고정된다는 점을 제외하고는 상술한 제1실시 예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략토록 한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 도 3에 도시된 바와 같이 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭 및 상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하며,상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진되된다.
이때, 상기 공간 형성 블록은 상기 PCB 기판과 동일하거나 유사한 재질이거나, 상기 PCB와는 이종의 물질을 사용 하여 제작 할 수 있다.
이처럼 PCB 기판과 동일하거나 유사한 기판을 사용하는 경우 PCB 기판 제작 공정 과정에서 내부 공간이 자연 스럽게 형성되어 제작 시간과 비용을 절감 할 수 있는 장점이 발생하며, 공간 형성을 위한 블록에 의하여 임피던스 같은 고속 신호선의 전기적 특성변화를 고려하여 고속신호선의 패턴을 조절하여 고속 전기신호 품질 저하를 방지 할 수 있다.
이때, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제4 홈이 형성되며, 상기 PCB 기판의 상부인 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 공간형성 블럭의 사이에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제5 홈이 형성된다.
즉, 본 발명의 제3실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 도 3에 되시된 바와 같이 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 적층된 PCB 기판의 상부 양측에 공간형성 블럭을 구비하고 상기 공간형성 블럭과 광도파로 블럭을 통해 확보된 밀폐공간을 에폭시로 충진하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제4실시 예에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 제4실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판, 상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭, 상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함한다.
이때, 상기 광도파로 블럭에는 상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈 및 상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하며, 상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진된다.
한편, 상기 렌즈가 위치하는 고정용 홀과 상기 렌즈를 사용 하지 않고 광도파로를 렌즈의 형태로 만들어 광결합 효율을 높일 수도 있다.
즉, 본 발명의 제4실시 예에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상술한 제3실시 예와 제2실시 예의 광도파로 블럭이 결합된 형태로, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 적층된 PCB 기판의 상부 양측에 공간형성 블럭을 구비하고, 상기 공간형성 블럭과 렌즈가 삽입된 광도파로 블럭을 통해 확보된 밀폐공간을 에폭시로 충진하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 광겹합 특성에 대해 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상술한 바와 같이 레이저 다이오드와 광도파로 블럭의 형성하는 간극에 에폭시를 충진함으로써, 광결합효율(~3.1dB까지)이 향상됨을 확인할 수 있다.
즉, 상기 간극이 거리가 짧은 경우, 본 발명에 따른 광결합 효율 증가는 ~1dB정도 이지만 간극의 거리가 길어질 수록 본 발명에 따른 광결합 효율은 크게 증가함을 확인할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예들에 따른 임베디드 광서브 어셈블리는 상술한 기술적 구성들을 통해 광원소자의 열적 안정성과 상기 레이저 다이오드와 광도파로의 광결합 특성을 향상시켜 광전송 효율을 극대활 할 수 있는 우수한 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.

Claims (12)

  1. 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판;
    상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드; 및
    상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하되,
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진되며, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제1 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  2. 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판;
    상기 PCB 기판의 일측 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드;
    상기 PCB 기판의 일측면에 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 소정의 간격으로 이격되도록 구비되며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭;
    상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈; 및
    상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하되,
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 광도파로 블럭 사이의 간격은 에폭시로 충진되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제1 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 PCB 기판과 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 사이에는 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드의 정렬을 위한 서브마운트가 더 적층되며, 상기 서브마운트의 상부 일측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제2 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PCB 기판의 상부 일 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제3 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에폭시는 상기 광도파로와 굴절율이 동일한 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB 기판의 상부에는 충진된 에폭시를 보호하기 위한 케이스가 더 구비되되, 상기 케이스는 절연체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  8. 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판;
    상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드;
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭; 및
    상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭을 포함하되,
    상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진되며, 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제4 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  9. 고속 전기 신호선이 패턴화된 PCB 기판;
    상기 PCB 기판의 상부에 적층되는 레이저 다이오드 및 포토 다이오드;
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드가 사이에 위치하도록 상기 PCB 기판의 상부 양측에 적층되는 공간형성 블럭;
    상기 공간형성 블럭과 소정의 간격으로 이격되도록 위치하며 상기 레이저 다이오드와 대향되는 위치에 광도파로가 고정된 광도파로 블럭;
    상기 광도파로 블럭에 형성되며 상기 광도파로 사이에 렌즈를 삽입하기 위한 렌즈 홈; 및
    상기 렌즈 홈의 바닥면에 형성되며 삽입된 렌즈의 위치를 고정하기 위한 렌즈 위치 고정용 홀을 포함하되,
    상기 공간형성 블럭과 상기 광도파로 블럭이 형성하는 내부공간은 에폭시로 충진되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 대향되는 상기 광도파로 블럭의 측면에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제4 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  11. 제 8 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 PCB 기판의 상부인 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 공간형성 블럭의 사이에는 충진되는 상기 에폭시의 양을 조절하기 위한 제5 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 에폭시는 상기 광도파로와 굴절율이 동일한 것을 특징으로 하는 임베디드 광서브 어셈블리.
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