KR102219316B1 - 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광소자를 PCB기판이 아닌 광소자 모듈에 형성함으로써 광전송 경로를 바꿔주기 위한 반사수단이 요구되지 않아 전체적인 구조를 단순화 할 수 있으며 지그를 사용하여 광 정렬을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 한 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치에 의하면, 광소자모듈과, 렌즈모듈, 집광체 모듈 및 커버 모듈이 각각 모듈 형태로 제작된 후 결합되는 구조로 인해 광소자와 렌즈 및 광섬유 삽입홈이 정확하게 정렬될 수 있으며, 이후 광섬유를 지그를 사용하여 고정시킨 후 광섬유 삽입홈에 삽입시킴으로써 광소자와 렌즈, 광섬유 삽입홈 및 광섬유가 정확하게 정렬되어 더욱 효과적으로 광 정렬을 수행할 수 있는 장점이 있다.

Description

광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법{OPTICAL TRANSCEIVER APPARATUS HAVING IMPROVED ALIGNING FUNCTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 광 송수신 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 광소자를 PCB 기판이 아닌 광소자 모듈에 형성함으로써 광 전송 경로를 바꿔주기 위한 반사수단이 요구되지 않아 전체적인 구조를 단순화할 수 있으며 지그를 사용하여 광 정렬을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 한 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 기기 내 또는 기기 간에 고화질, 3D 영상 콘텐츠와 같은 대용량 데이터 고속 전송 기술이 대두되고 있으며, 또한 신호 감쇄, 노이즈, EMI/EMC, 임피던스 정합(Impedance Matching), 크로스토크(Cross Talk), 스큐(Skew), 연결배선 소형화 등이 이슈화 되고 있다.

일반적으로, 기기 내 또는 기기 간 데이터 전송에 있어, 즉 기기 내에서는 구리 배선 기반의 전기 리드가 사용되고, 기기 간에서는 이를 이용한 케이블이 사용되고 있으나, 구리 배선은 대용량 데이터 고속 전송 니즈를 충족시키지 못할 뿐만 아니라, 앞서 언급한 각종 기술적 이슈를 해소하지 못하고 있다.

이를 해결하기 위한 기술로 최근에 광 연결 기술이 연구 개발되고 있다. 광 모듈은 수십 채널의 병렬 전기신호 라인을 직렬 광 신호 라인으로 대체하여 대용량 데이터 고속 전송이 가능하며, 노이즈, EMI/EMC, 임피던스 정합(Impedance Matching), 크로스토크(Cross Talk), 스큐(Skew), 연결 배선 소형화 등의 기술적 문제를 해소할 수 있다.

광학 소재를 이용한 광 전송 및 광 연결 기기 등을 다양한 이용환경에 적용하기 위해 많은 종류의 광 커넥터, 광 모듈 등의 제품이 개발되고 있다. 이들은 분리되어 있는 두 개 이상의 광 경로(light pathway)를 연결하는 커넥팅 기능을 기본적으로 제공함과 동시에, 굴절, 반사, 간섭 및 회절 등의 광학적 현상을 이용하여, 광 신호 전송로를 형성 및 변경하고, 광 신호를 증폭 또는 병합하는 기능 등을 추가로 제공한다. 이러한 구성을 갖는 광 요소는 두 개의 다른 영역 - 광 영역 및 전기 영역 - 을 연결하는 기능을 하거나, 또는 광 영역과 광 영역을 연결하는 역할을 수행하면서, 동시에 최적의 전송효율을 보장하기 위한 설계를 제공한다.

문제는 광 커넥터 시스템 등에 포함되는 구성요소들에 내재하고 있는 오차들이다. 예를 들어, 광소자를 기판 위에 장착하는 장비(다이 본더 등)에는 필연적으로 오차가 내재하므로, 광소자의 최종적인 실장 위치는 불확정적이며, 광 전송 부재의 경우에도 코어의 중심이 편심되는 등 제조 영역의 오차가 발생한다는 점이다.

위에서 언급된 문제점을 해결하기 위해, 능동 광 정렬(active optical alignment)의 공정이 대두되었다. 능동 광 정렬이란, 광소자 등 광신호 전송을 위한 구성요소들이 최적으로 배치 또는 배열되어 최적의 광 전송효율을 내는 지점 내지 상태를 탐색하여 찾아내고, 그러한 지점 내지 상태를 유지할 수 있도록 고정하는 일련의 과정을 의미한다.

그러나, 능동 광정렬은 작업과정에 시간이 많이 소요되어 대량생산에는 부적합하므로, 최근에는 커넥터 내부에 구조적 요소들을 설계 배치하여 광 정렬을 도모하거나, 직접 광 요소들의 위치를 광 경로 상에 배치하려는 수동 광 정렬의 방식이 확산되는 추세이다.

또한, 전자기기가 소형화됨에 따라, 그에 사용되는 광 커넥터 등의 광 기기에 있어서도 소형화, 저배화의 이슈가 있어, 이러한 요구사항을 충족하기 위한 기기 내부의 요소들에 있어 기존 레이 아웃을 최적화하거나 새로운 레이 아웃을 고안하는 것이 중요해지고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 광 송수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1의 광 송수신 장치는 송신부(10a)와 수신부(10b) 및 송신부와 수신부 간의 연결 배선인 광 전송로(2)로 구성된다. 송신부는 기판(6a) 상의 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser; 이하 'VCSEL'라 한다) 칩(3a), 전극패드(5a), 본딩 와이어(7a), 액상수지(8a) 및 높이지지부재(4a)로 구성되고, 수신부는 기판(6b) 상의 포토다이오드(PD) 칩(3b), 전극패드(5b), 본딩 와이어(7b), 액상수지(8b) 및 높이 지지부재(4b)로 구성된다.

도 1의 광 송수신 장치의 동작을 살펴보면, 송신부와 연결된 보드로부터의 전기신호는 기판(6a) 상의 전극패드(5a)를 통한 Driver-IC(미도시)의 제어를 받아 VCSEL 칩(3a)에서 광 신호로 변환 및 수직 출사되고, 광 전송로(2)의 끝단에 형성된 프리즘 형태의 45ㅀ 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 광 전송로(2)를 통해 수신부로 전송된다.

수신부에서는 광 전송로(2)의 끝단에 형성된 프리즘 형태의 45ㅀ 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 기판(6b) 상의 PD 칩(3b)으로 입사되고, 기판(6b) 상의 전극패드(5b)를 통한 IC(미도시)의 제어를 통해 포토다이오드(PD) 칩(3b)에서 전기신호로 변환되어 수신부와 연결된 보드로 입력된다.

그러나 이러한 종래기술에 의한 광소자모듈은 광 송신부의 기판위에 형성된 VCSEL 칩(3a)에서 방출된 광 신호를 정확하게 광수신부의 기판위에 형성된 PD 칩(3b)으로 전송하기 위해서는 프리즘이라는 별도의 반사 수단을 필요로 하며 또한 프리즘의 각도를 정확하게 맞춰야 하는 문제가 있다.

일반적으로 광은 서로 다른 매질을 통과할 때 마다 일정 비율 광 손실이 발생하게 되는데, 종래와 같이 프리즘을 통해 광을 전송하는 방식은 광소자에서 방출된 광이 여러 종류의 매질을 통과하게 되고 그 과정에서 불가피하게 광손실이 발생하는 문제가 있다.

한편, 광소자를 PCB 기판에 형성하여 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치를 제조하기 위해서는 우선적으로 광 정렬을 위해 드릴을 이용하여 PCB 기판에 정렬 홈을 뚫어야 하는데 드릴이 낡거나 휘어지면 똑바로 정렬 홈을 형성하기가 어려워 정렬 홈의 오차가 발생하게 되고 이로 인해 광 정렬을 효과적으로 수행할 수 없는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 광소자를 PCB기판이 아닌 광소자 모듈에 형성함으로써 광전송 경로를 바꿔주기 위한 반사수단이 요구되지 않아 전체적인 구조를 단순화할 수 있으며 지그를 사용하여 광 정렬을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 한 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치는, 광 송수신 장치에 있어서, 기판에 형성된 드라이버 집적회로에 연결되는 광소자가 형성된 광소자 모듈; 상기 광소자에서 송신되는 광 또는 상기 광소자에 수신되는 광이 집광되는 렌즈를 구비한 렌즈모듈; 상기 광소자에서 송신되는 광 또는 상기 광소자에 수신되는 광이 전송될 광섬유가 삽입되는 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈; 및 상기 광섬유 삽입홈에 삽입된 상기 광섬유를 보호하기 위한 커버 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법은, 광소자를 구비한 광소자모듈, 상기 광소자에서 송신되거나 상기 광소자에 수신되는 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유가 삽입되는 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서, 지그를 이용하여 상기 광섬유를 정렬시키는 광섬유 정렬단계; 상기 정렬된 광섬유를 상기 집광체 모듈의 광섬유 삽입홈에 삽입하고 상기 삽입된 광섬유 위에 수지를 도포한 후 상기 커버 모듈을 덮고 상기 지그를 제거하여 광섬유 어셈블리를 제조하는 광섬유 어셈블리 제조단계; 상기 광섬유 어셈블리를 상기 렌즈모듈에 결합시키는 광섬유 어셈블리 결합단계; 상기 광소자 모듈을 기판에 실장시키는 광소자 모듈 실장단계; 및 상기 광섬유 어셈블리가 결합된 상기 렌즈모듈을 기판에 실장되어 있는 상기 광소자모듈에 결합시키는 광소자모듈 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법은, 광소자를 구비한 광소자모듈, 상기 광소자에서 송신되거나 상기 광소자에 수신되는 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유 삽입홈에 광섬유가 삽입되는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서, 상기 광소자 모듈을 기판에 실장시키는 광소자 모듈 실장단계;

지그를 이용하여 상기 광섬유를 정렬시키는 광섬유 정렬단계; 상기 정렬된 광섬유를 상기 집광체 모듈의 광섬유 삽입홈에 삽입하고 상기 삽입된 광섬유 위에 에폭시 수지를 도포한 후 상기 커버 모듈을 덮고 상기 지그를 제거하여 광섬유 어셈블리를 제조하는 광섬유 어셈블리 제조단계; 상기 광섬유 어셈블리를 상기 렌즈모듈에 결합시키는 광섬유 어셈블리 결합단계; 및 상기 광섬유 어셈블리가 결합된 상기 렌즈모듈을 기판에 실장되어 있는 상기 광소자모듈에 결합시키는 광소자모듈 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치에 의하면, 광소자모듈과, 렌즈모듈, 집광체 모듈 및 커버 모듈이 각각 모듈 형태로 제작된 후 결합되는 구조로 인해 광소자와 렌즈 및 광섬유 삽입홈이 정확하게 정렬될 수 있으며, 이후 광섬유를 지그를 사용하여 고정시킨 후 광섬유 삽입홈에 삽입시킴으로써 광소자와 렌즈, 광섬유 삽입홈 및 광섬유가 정확하게 정렬되어 더욱 효과적으로 광 정렬을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치에 의하면 프리즘과 같이 광전송 경로를 바꿔주는 반사수단을 제거하여 광소자에서 송신된 광 또는 광소자에 수신되는 광이 직접 렌즈를 통해 전송되도록 함으로써 광손실을 최소화하고 구조를 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 광 송수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치의 또 다른 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법에서 지그를 이용하여 광섬유를 정렬하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치의 결합 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치의 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치(200)는 광소자모듈(210), 렌즈모듈(220), 집광체 모듈(230), 커버모듈(240) 및 광섬유(250)를 포함하여 구성된다.

광소자모듈(210)은 광소자모듈 본체(211)와 실장부(212)로 구성된다.

광소자모듈 본체(211)는 적어도 하나의 광소자(211a)와, 상기 렌즈모듈(220)과의 결합을 위한 정렬홀(211b) 및 기판과의 연결을 위한 패드(211c)를 포함하여 이루어진다. 실장부(212)는 금속 플레이트 형태로서 표면실장기술(SMT)에 의해 PCB 기판에 실장된다.

이때 광소자(211a)는 광 송신부의 경우에는 VCSEL칩을 사용하고, 광 수신부의 경우에는 포토다이오드 칩을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광 송수신 장치에 사용되는 VCSEL칩 또는 포토다이오드 칩은 리드 프레임 형태의 몰드 패키지 형태로 광소자모듈에 자동화 작업을 통해 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 광 송수신 장치에서는 복수개의 VCSEL 또는 포토다이오드를 어레이 칩 형태가 아닌 각각의 칩 형태로 개별적으로 사용할 수 있으므로 어레이 칩 형태에 비해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 광 송수신 장치에서 광소자모듈 본체(211)는 금형 사출물이고 실장부(212)는 금속 플레이트 프레임으로 이중사출에 의해 일체형으로 제작된다. 이후 광소자모듈(210)을 PCB기판에 실장하는 방식이므로 PCB기판에 드릴로 구멍을 뚫어 광소자와 광섬유를 정렬시키는 종래의 방식과는 정렬의 정확도 측면에서 큰 차이가 발생하게 된다.

한편, 광소자(211a)를 기판 상의 구동회로(Drive IC)에 연결시키기 위한 패드(211c)는 광소자모듈 본체(211)의 표면에 금 또는 백금과 같은 금속 재질로 도금을 한 후 소정의 간격을 두고 도금된 부위를 제거하여 회로를 형성함으로써 쇼트를 방지할 수 있는 효과가 있다.

렌즈모듈(220)은 상기 광소자(211)에서 송신되는 광 또는 상기 광소자(211)에 수신되는 광이 집광되는 렌즈(221)와, 상기 광소자모듈(210)의 정렬홀(211b)에 삽입되어 광소자모듈(210)과 렌즈모듈(220)을 결합시키는 돌출부(222)를 구비한다. 이때 렌즈(221)는 렌즈모듈(220)을 상기 광소자모듈(210)과 결합하였을 때 상기 광소자(211)에 대응되는 위치에 대응되는 갯수 만큼 형성하는 것이 바람직하다.

일반적으로 광소자에서 광이 방출되면 15ㅀ 내지 30ㅀ의 범위 내에서 광이 발산하게 된다. 따라서 본 발명에서는 광소자에서 방출되어 발산되는 광을 모아주는 비구면 렌즈(221)를 사용하여 광소자에서 방출된 광신호가 손실없이 광섬유를 통하여 더욱 효율적으로 전송될 수 있도록 하였다.

집광체 모듈(230)에는 광섬유(250)가 삽입될 수 있는 광섬유 삽입홈(231)이 형성되어 있다. 집광체 모듈(230)은 비구면렌즈를 통해 전달된 광 신호를 손실 없이 광섬유로 연결하기 위한 장치이다. 집광체 모듈(230)에는 채널별로 광섬유가 각각 삽입될 수 있도록 각각의 채널에 따른 광섬유 삽입홈(231)이 각각 형성되어 있어서, 광섬유를 손쉽게 결합시킬 수 있다.

도 3에는 집광체 모듈(230)에는 광섬유(250)가 삽입될 수 있는 광섬유 삽입홈(231)이 4개가 도시되어 있으나 이는 예시적인 것이고, 그 갯수를 필요에 따라 적절히 조절할 수 있음은 당연하다.

종래에는 광소자를 PCB에 붙여서 와이어 본딩을 하였고 광섬유를 사출물에 정렬시킨 후 광소자에 직접 결합하는 구조여서 결합작업이 어려울 뿐만 아니라 결합 작업시 와이어를 건드려서 불량 발생의 원인이 되었다.

그러나 본 발명의 경우 광소자에서 방출된 광신호가 렌즈 모듈을 통과한 후에 광섬유를 집광체 모듈(230)의 광섬유 삽입홈(231)에 삽입하는 구조이다. 따라서 광섬유 연결 작업시 광소자모듈(210)과 기판의 와이어 본딩 과정에서 형성된 와이어를 터치함으로써 발생하는 문제를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

커버 모듈(240)은 집광체 모듈(230)에 형성된 광섬유 삽입홈(231) 부분을 덮어주어 광섬유 삽입홈(231)에 삽입된 광섬유가 외부에 노출되지 않도록 한다. 이를 통해 광섬유 삽입홈(231)에 삽입된 광섬유를 보호할 수 있다.

본 발명에 따른 광송수신 장치는 HDMI, 이더넷 케이블 및 광USB 등 광을 사용하여 신호를 전송하는 모든 제품에 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참고하면 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법은 광소자를 구비한 광소자모듈, 상기 광소자에서 송신되거나 상기 광소자에 수신되는 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유가 삽입되는 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서, 광섬유 정렬단계(S510), 광섬유 어셈블리 제조단계(S520), 광섬유 어셈블리 결합단계(S530), 광소자 모듈 실장단계(S540) 및 광소자모듈 결합단계(S550)를 포함하여 구성된다.

도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법에서 지그를 이용하여 광섬유를 정렬하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a는 광섬유 정렬단계(S510)를 설명하기 위한 도면으로, 제3 지그(330) 내부의 홈(331)에 상기 광섬유(250)를 고정시키는 것을 나타내고 있다. 이때 광 정렬의 정확도를 위해 상기 제3 지그 내부의 홈(331)의 간격은 상기 집광체 모듈(230)의 광섬유 삽입홈(231)의 간격과 동일하게 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 6b는 제1 지그(310)를 이용하여 집광체 모듈(230)을 고정시킨 후, 압력센서를 구비한 제2 지그(320)를 상기 광섬유 삽입홈의 끝단부에 위치시키는 것을 나타낸다. 이때 제1 지그(310)는 집광체 모듈(230)을 진공으로 흡입하여 고정시킨다.

이후 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 광섬유가 고정된 제3 지그(330)를 광섬유 삽입홈(231)까지 이동시키면서 진입 위치에 대한 이상 유무를 체크한다. 광섬유 진입시 이상이 없으면 제3 지그(330)를 계속 이동시키면서 광섬유를 삽입하고 상기 제2지그(320)의 압력센서(미도시)에 일정 압력이 감지될 때까지 접촉을 유지시킨다.

본 발명에서는 광섬유 삽입이 잘 진행되고 있는지에 대한 모니터링을 압력 센서의 압력에 의해 체크하는 것으로 설명하였으나, 이는 카메라의 패턴인식 방법이나 기타 다양한 방법으로 대체될 수 있다.

이어서, 광섬유 어셈블리 제조단계(S520)에서는 상기 정렬된 광섬유를 상기 집광체 모듈(230)의 광섬유 삽입홈(231)에 삽입하고 상기 삽입된 광섬유 위에 에폭시 수지를 도포한다. 이후 집광체 모듈(230)의 상부에 상기 커버 모듈(240)을 덮고 상기 제3 지그(330)를 제거하여 광섬유 어셈블리를 제조한다.

이때 광섬유 어셈블리 제조단계(S200)는 상기 커버 모듈 상부에 자외선을 조사하여 에폭시 수지를 경화시켜 마무리하는 자외선 조사단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에서는 광섬유를 제3 지그(330) 내부의 홈(331)에 고정시킨 후 제3 지그(330)를 이동시켜 광섬유를 광섬유 삽입홈(231)에 결합시키는 방식을 사용하여 광 정렬의 정확도를 향상시킨 것을 특징으로 하고 있다.

광섬유 어셈블리 결합단계(S530)에서는 상기 광섬유 어셈블리를 상기 렌즈모듈(220)에 결합시킨다.

광소자 모듈 실장단계(S540)에서는 상기 광소자 모듈(210)을 기판에 실장시킨다. 이때 상기 광소자를 상기 기판에 형성되어 있는 드라이브 집적회로에 와이어 본딩으로 연결하는 와이어 본딩 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이어서 광소자모듈 결합단계(S550)에서는 상기 광섬유 어셈블리가 결합된 상기 렌즈모듈(220)을 기판에 실장되어 있는 상기 광소자모듈(210)에 결합시켜 광 송수신 장치를 완성한다.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참고하면 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 송수신 장치의 제조방법은 광소자를 구비한 광소자모듈, 상기 광소자에서 송신되거나 상기 광소자에 수신되는 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유가 삽입되는 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서, 광소자 모듈 실장단계(S710), 광섬유 정렬단계(S720), 광섬유 어셈블리 제조단계(S730), 광섬유 어셈블리 결합단계(S740) 및 광소자모듈 결합단계(S750)를 포함하여 구성된다.

도 7은 도 5와 비교하여 광섬유 정렬단계 이전에 광소자 모듈 실장단계를 먼저 수행하는 점에서만 차이가 있고 다른 공정은 모두 동일하다.

살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치는 광소자모듈과, 렌즈모듈, 집광체 모듈 및 커버 모듈이 각각 모듈 형태로 제작된 후 결합되는 구조로 인해 광소자와 렌즈 및 광섬유 삽입홈이 정확하게 정렬될 수 있으며, 이후 광섬유를 지그를 사용하여 고정시킨 후 광섬유 삽입홈에 삽입시킴으로써 광소자와 렌즈, 광섬유 삽입홈 및 광섬유가 정확하게 정렬되어 더욱 효과적으로 광 정렬을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치에 의하면 프리즘과 같이 광전송 경로를 바꿔주는 반사수단을 제거하여 광소자에서 송신된 광 또는 광소자에 수신되는 광이 직접 렌즈를 통해 전송되도록 함으로써 광손실을 최소화 하고 구조를 단순화 시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시 예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 광소자를 구비한 광소자모듈, 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서,
   지그를 이용하여 정렬된 상기 광섬유를 상기 광섬유 삽입홈에 삽입하고 상기 삽입된 광섬유 위에 수지를 도포한 후 상기 커버 모듈을 덮고 상기 지그를 제거하여 광섬유 어셈블리를 제조하는 광섬유 어셈블리 제조단계;
   상기 광섬유 어셈블리를 상기 렌즈모듈에 결합시키는 광섬유 어셈블리 결합단계;
   상기 광소자 모듈을 구성하는 광소자모듈 본체와 실장부를 이중사출에 의해 일체형으로 형성하되, 상기 광소자모듈 본체에는 적어도 하나의 광소자와 정렬홀 및 기판과의 연결을 위한 패드를 형성하여 상기 광소자모듈을 제조한 후 상기 광소자모듈을 기판에 실장시키는 광소자모듈 실장단계; 및
   상기 광섬유 어셈블리가 결합된 상기 렌즈모듈을 기판에 실장되어 있는 상기 광소자모듈에 결합시키는 광소자모듈 결합단계;를 포함하되,
   상기 렌즈모듈은 상기 정렬홀에 대응되는 위치에 형성된 돌출부와 상기 광소자에 대응되는 위치에 형성된 렌즈를 포함하며, 상기 광소자모듈과 결합될 때 상기 렌즈모듈의 상부가 상기 광소자모듈에 형성된 상기 패드를 덮을 수 있도록 돌출되어 형성되며,
   상기 광소자모듈에 형성된 패드는, 상기 광소자모듈 본체의 표면에 금 또는 백금을 도금한 후 소정의 간격을 두고 도금된 부위를 제거하여 회로를 형성하여 제조하며,
   상기 광섬유 어셈블리 제조단계에서, 상기 광섬유를 상기 광섬유 삽입홈에 삽입할 때, 압력센서에 의해 소정의 압력이 감지될 때까지 접촉을 유지시키는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치의 제조방법.
9. 광소자를 구비한 광소자모듈, 광신호를 집광하는 렌즈를 구비하는 렌즈모듈, 광섬유 삽입홈을 구비하는 집광체 모듈 및 커버 모듈을 구비하는 광 송수신 장치의 제조방법에 있어서,
   상기 광소자 모듈을 구성하는 광소자모듈 본체와 실장부를 이중사출에 의해 일체형으로 형성하되, 상기 광소자모듈 본체에는 적어도 하나의 광소자와 정렬홀 및 기판과의 연결을 위한 패드를 형성하여 상기 광소자모듈을 제조한 후 상기 광소자모듈을 기판에 실장시키는 광소자모듈 실장단계;
   지그를 이용하여 정렬된 상기 광섬유를 상기 광섬유 삽입홈에 삽입하고 상기 삽입된 광섬유 위에 수지를 도포한 후 상기 커버 모듈을 덮고 상기 지그를 제거하여 광섬유 어셈블리를 제조하는 광섬유 어셈블리 제조단계;
   상기 광섬유 어셈블리를 상기 렌즈모듈에 결합시키는 광섬유 어셈블리 결합단계; 및
   상기 광섬유 어셈블리가 결합된 상기 렌즈모듈을 기판에 실장되어 있는 상기 광소자모듈에 결합시키는 광소자모듈 결합단계;를 포함하되,
   상기 렌즈모듈은 상기 정렬홀에 대응되는 위치에 형성된 돌출부와 상기 광소자에 대응되는 위치에 형성된 렌즈를 포함하며, 상기 광소자모듈과 결합될 때 상기 렌즈모듈의 상부가 상기 광소자모듈에 형성된 상기 패드를 덮을 수 있도록 돌출되어 형성되며,
   상기 광소자모듈에 형성된 패드는, 상기 광소자모듈 본체의 표면에 금 또는 백금을 도금한 후 소정의 간격을 두고 도금된 부위를 제거하여 회로를 형성하여 제조하며,
   상기 광섬유 어셈블리 제조단계에서, 상기 광섬유를 상기 광섬유 삽입홈에 삽입할 때, 압력센서에 의해 소정의 압력이 감지될 때까지 접촉을 유지시키는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치의 제조방법.
10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서, 상기 광섬유 삽입홈은
    상기 광섬유가 삽입되는 부분의 직경이 그 반대편의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치의 제조방법.
11. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 광소자모듈의 실장부는 표면실장기술에 의해 상기 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치의 제조방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images