KR20030087824A - 소형 형상 요소형 광모듈 - Google Patents

소형 형상 요소형 광모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20030087824A
KR20030087824A KR1020020025901A KR20020025901A KR20030087824A KR 20030087824 A KR20030087824 A KR 20030087824A KR 1020020025901 A KR1020020025901 A KR 1020020025901A KR 20020025901 A KR20020025901 A KR 20020025901A KR 20030087824 A KR20030087824 A KR 20030087824A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
package
light
module
optical transmission
optical
Prior art date
Application number
KR1020020025901A
Other languages
English (en)
Inventor
신기철
Original Assignee
주식회사일진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사일진 filed Critical 주식회사일진
Priority to KR1020020025901A priority Critical patent/KR20030087824A/ko
Priority to PCT/KR2003/000919 priority patent/WO2003096097A1/en
Priority to AU2003230318A priority patent/AU2003230318A1/en
Publication of KR20030087824A publication Critical patent/KR20030087824A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256—Details of housings
    • G02B6/4257—Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/4283—Electrical aspects with electrical insulation means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 패키지에 설치되는 핀의 일단은 내부 능동소자와 전기적 접점을 형성하고, 타단은 패키지의 일면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출된 핀이 2단 이상으로 적층되어 형성됨을 특징으로 하는 광송신모듈을 개시한다.
본 발명에 의하면 패키지를 회로기판에 용이하게 장착할 수 있으며, 핀의 개수를 적절히 조절하면 패키지의 전체적인 부피를 절감할 수 있어 광송신과 광수신용 모듈을 일체로 구성함이 가능해진다.

Description

소형 형상 요소형 광모듈 {Optical Module for Small Form Pluggable}
본 발명은 소형 형상 요소형 광모듈에 관한 것으로 보다 상세하게는 패키지 외부로 돌출되는 핀을 수평방향으로 2단 이상으로 적층된 형태로 돌출시킴으로써 회로기판에 용이하게 장착할 수 있으며, 패키지의 전체적인 부피를 절감할 수 있어 광송신과 광수신용 모듈을 일체로 구성함이 가능한 광모듈을 개시한다.
정보화시대가 도래하면서 많은 양의 정보를 전송할 수 있는 광을 이용한 광모듈에 대한 필요성이 제기되고 있다. 그 중에서 광을 이용한 광모듈은 모듈 자체가 가지고 있는 특성이 우수하여야 할 뿐만 아니라 오랜 시간 동안 자체의 특성을 유지해야 하는 높은 신뢰성이 요구된다. FTTH(fiber to the home)의 구현을 위한 광모듈의 보급을 촉진하기 위해서는 저렴한 가격이 유지되어야만 한다. 특히 광 전송 시스템의 용량이 커짐에 따라 광 전송 시스템에 탑재되는 광모듈의 크기를 줄여 단위 면적 당 탑재할 수 있는 모듈의 수량을 늘이려는 노력이 계속적으로 진행되고 있다.
일반적으로 전기신호를 광 신호로 또는 광 신호를 전기 신호로 바꾸어 주는광모듈의 능동소자(예를 들면 레이저 다이오드 및 포토 다이오드)와 광섬유를 정렬시키는 방법에는 능동 정렬 방식(active alignment method)과 수동 정렬 방식(passive alignment method)의 두 가지 방법이 이용된다.
능동 정렬 방식은 능동소자와 광섬유를 정렬하는 공정에 있어서, um단위 이하의 분해능을 가지는 설비를 이용해 미세하게 움직이면서 광출력이 최고로 나오는 위치를 찾는 방식이기 때문에 시간이 많이 소요되어 양산성이 저하되며, 뿐만 아니라 능동 정렬 방식을 수행하기 위해서는 부수적인 부품이 추가적으로 소요되어 광모듈의 저가격화에 어려운 단점이 있다.
수동 정렬 방식은 능동소자에 전류를 주입하지 않은 상태에서 능동소자와 광섬유를 정확하게 정렬하는 방식으로, 광섬유가 정확하게 정렬되는 위치와 능동소자의 위치가 광섬유를 정렬하는 공정 이전의 단계에서 정확하게 정렬된 상태에서만 최고의 광출력을 얻을 수 있다.
현재까지 주로 제작되고 있는 광모듈은 광섬유를 정렬하는 공정에서 um 이하의 단위까지 조절이 가능한 고가의 설비가 이용되는 능동정렬 방식에 의해 제작되므로, 모듈을 제작하는데 소요되는 시간이 길어져 모듈 자체의 가격이 비싸고 생산성도 낮아지는 단점이 있다.
또한 도 1a 및 1b의 기존의 8핀 mini-DIL 패키지의 경우 패키지의 외부면에 부착되어 있는 8개의 핀은 모듈의 수직방향으로 형성되어 있어 소형형상 요소형 패키지에 탑재하기 위해서는 패키지의 방향을 90도 각도로 회전시킨 후 회로기판에 탑재해야 한다. 이를 위해서는 패키지가 결합되는 회로기판 자체도 모듈방향에 대해 90도 각도로 회전시켜 탑재해야 하므로 제작공정이 복잡한 단점이 있다.
뿐만 아니라 패키지의 옆면에 8개의 핀이 수직방향으로 부착되어 있어 소형형상요소형 패키지를 제작시 송신과 수신을 위한 2개의 패키지를 나란하게 설치하는 것이 곤란한 문제가 지적된다.
본 발명은 상기 지적된 문제점 중 핀 구조와 관련해서 종래와는 다른 구조를 제안하고자 한다. 즉 본 발명의 목적은 핀 구조를 패키지의 일면으로부터 외부로 수평방향으로 돌출시키고 수평방향으로 돌출된 핀이 2단 이상으로 적층된 형태로 형성시킴으로써 패키지의 부피를 경감시킴과 동시에 회로기판과의 연결이 용이해진 광모듈을 제공함에 있다.
도 1 은 종래 광모듈의 (a) 사시도, (b) 단면도
도 2 는 본 발명의 광송신모듈의 단면도
도 3 은 능동소자가 부착된 송신용 기판의 (a) 평면도, (b) 사시도, (c) 저면도.
도 4 는 본 발명에 의한 광송신모듈의 분리사시도.
도 5 는 본 발명의 광수신모듈의 단면도
도 6 은 수광소자가 부착된 수신용 기판의 (a) 정면도, (b) 사시도, (c) 저면도.
도 7 은 본 발명에 의한 광수신모듈의 분리사시도.
도 8 은 본 발명에 의한 광송수신모듈의 분리사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
101,107: 기판 102: 광반사용 홈
103: 발광소자 104,108: 수광소자
106,110: 요홈부 111,113: 광섬유
112,114: 페루울 115,115': 패키지
116,117: 렌즈 118,119: 가이드 파이프
120,121: 돌기구조체 124,124': 핀
본 발명은 능동소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 발광소자에서 발생한 빛을 광섬유에 전달하는 집광수단 및 외부와의 전기신호를 매개하는 핀이 구비된 패키지를 포함하는 광송신모듈로서,
패키지에 설치되는 핀의 일단은 내부 능동소자와 전기적 접점을 형성하고, 타단은 패키지의 일면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출된 핀이 2단 이상으로 적층되어 형성됨을 특징으로 하는 광송신모듈을 포함한다.
또한 본 발명은 바람직하기로는 기판의 저면부 또는 패키지 내실 저면부 중일방에 소정 형상의 돌기 구조체가 형성되고, 타방에 상기 돌기 구조체와 정합하는 요홈부를 두어 상기 돌기구조체와 요홈부의 부착에 의해 수동정렬을 이루는 광송신모듈을 포함한다.
이하 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 내용을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 도시한 상기 도면에 의하면 광송신모듈(100)은 집광수단이 전면에 구비되고, 배면으로부터 2단 이상으로 적층된 형태로 수평하게 외부로 돌출시킨 핀 구조가 구비된 집적모듈용 패키지(115)와, 상기 패키지의 내실 저면부에 부착되는 기판(101)과, 기판 상부에 부착되는 발광소자(103) 및 상기 발광소자의 광출력을 제어하기 위해 센서로 제공되는 수광소자(104)를 포함하고 있다.
상기 실시예를 구성하는 집광수단은 패키지의 정면에 형성되는 렌즈 삽입구(122)및 송신용 렌즈(116)와, 상기 렌즈 삽입구와 연통하여 설치되며 송신용 페루울(112)이 삽입되는 중공부(118a)가 형성된 송신용 가이드 파이프(118)를 포함하고 있다.
상기 집광수단의 위치는 패키지의 전면에 항상 고정적일 필요는 없다. 만일 발광소자의 발광면이 평면에 수직방향으로 형성된 경우에는 집광수단도 패키지의 상면에 형성되어야 할 것이다. 따라서 집광수단의 위치는 발광소자의 발광면의 위치에 따라 패키지 상에 유동적으로 구현할 수 있음에 유의해야 한다.
통상적으로 송신용 렌즈(116)는 볼렌즈로 구현이 가능하며 발광소자(103)로부터의 빛이 송신용 페루울(112)내의 광섬유(111)의 코아에 집중되도록 렌즈 삽입구(122)내의 미리 계산된 위치에 설치된다.
송신용 가이드 파이프(118)는 광섬유(111)가 내부에 장착된 페루울(112)이 삽입되는 중공부(118a)를 구비하고 있다. 페루울의 형상은 특별히 한정되고 있지는 아니지만 바람직하기로는 페루울이 원통형상인 경우 중공부의 내경(118b)은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 임의의 방향으로 페루울이 삽입되더라도 광섬유(111)의 코아에 정확하게 광이 집중되도록 한다.
패키지(115)는 재질에 있어 특별히 한정되는 것은 아니지만 일반적으로 세라믹재질 또는 금속(합금을 포함한다) 및 이와 균등한 재질이 사용될 수 있다. 패키지 내실 저면에는 바람직하기로는 기판(101)을 고정하기 위해 형성된 소정 형상의 돌기구조체(120)가 구비되어지며, 패키지의 상면에는 기판의 도입을 위한 개구부와 덮게(126)가 구비되어 있다(이 경우 개구부의 위치도 집광수단의 위치에 따라 유동적으로 설치가능하며 특별히 고정되지는 아니한다).
패키지 내실 저면부에 형성되는 돌기구조체(120)는 발광소자(103)가 렌즈에 최적의 위치에서 송신용 렌즈(116)로 빛을 입사시킬 수 있도록 높이가 미리 조정된 기판을 정확한 위치에 고정하기 위한 수단으로 제공된다. 상기 돌기구조체의 형상은 특별히 한정되지는 아니한다. 따라서 기판이 용이하게 부착되도록 V-홈, 또는 소정각도로 경사진 측벽을 가지는 메사구조가 이에 포함될 수 있다.
패키지의 일면에는 내부의 능동소자(발광 및 수광소자 포함)와 외부회로기판(미도시)과를 전기적으로 연결하는 소정의 핀구조(124)가 구비된다.핀은 통상적으로 리드프레임으로 구성가능하며 종래 수직방향으로 병렬로 구비되던 것과는 달리 2단 이상으로 적층된 형태로 패키지 저면과 수평하게 설치된다.
도 4에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 패턴이 형성된 하부 절연판(124b) 상에 브레이징(brazing) 공법 등을 통해 상기 핀(124)을 부착시키고 그 위에 상부 절연판(124a)을 적층한 구조를 예시하고 있다.
이때 바람직하기로는 핀(124)의 개수는 사용에 필요한 최소한의 것으로 구현함으로써 패키지의 전체적인 부피를 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 각 단의 핀의 개수를 적어도 4개로 구현함으로써 전체 패키지의 부피를 현저히 줄이고 핀을 패키지 배면으로부터 수평방향으로 2단 이상으로 적층된 형태로 외부로 돌출시켜 회로기판에의 장착을 용이하게 해줄 수 있으며, 핀의 개수를 쉽게 증가시킬 수 있어서 전기적인 연결이 많은 경우에도 쉽게 송신모듈을 제작할 수 있도록 한다.
더욱이 핀의 개수가 많아지는 경우에는 소정의 핀의 개수를 포함하는 핀구조를 패키지의 수직 방향에 대해서 2단 이상으로 적층하는 방법으로 구현함으로써 전체 패키지의 부피를 현저히 줄이고 핀을 패키지 배면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출시켜 회로기판에의 장착을 용이하게 해줄 수 있으며, 핀의 개수를 쉽게 증가시킬 수 있어서 송신모듈과 수신모듈을 일체로 제작할 수 있도록 한다.
기판(101)은 바람직하기로는 반도체 기판으로 예를 들면 실리콘 재질이 이용될 수 있다. 최적의 빛이 렌즈(116)에 입사될 수 있도록 미리 높이가 조절된 기판(101)의 상면(101a) 전방에 발광소자(103)가 솔더(105)에 의해 부착되며, 그후방에 상기 발광소자의 후면으로부터 조사되는 광의 세기를 감지하기 위한 모니터용 수광소자(104)가 솔더(105)에 의해 부착되며, 수광소자의 하부에 소정형상의 광반사용 홈(102)이 구비된다. 광반사용 홈(102)은 발광소자(103)의 후면으로부터 조사되는 광을 반사시켜 수광소자(104)의 표면에 입사시킨다. 바람직하기로 상기 광반사용 홈(102)은 기판의 결정의 방향성에 의해 정해지는 일정 형태의 폭과 깊이를 가지는 V자 형의 홈(groove)을 포함하지만 상기 기능을 수행하기에 족한 것인 한 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광소자와 수광소자의 위치도 반드시 상기 실시예에 국한되어지는 것은 아니다. 예를 들면 모니터용 수광소자위에 발광소자를 적층시키고 발광소자로부터 발광하는 빛의 일정량을 반사시켜 수광소자의 상면에 입사시키는 구성도 가능하다.
또한 기판(101)에는 발광소자(103) 및 수광소자(104)가 외부와의 전기적 접점을 제공하는 핀(124)과 전기적으로 도통되도록 소정 위치에 접점(132,133) 및 패턴이 구비된다.
발광소자(103)는 통상적으로 레이저 다이오드가 이용될 수 있다. 바람직하기로는 상기 레이저 다이오드의 저면부에 단결정의 결정학적 특성에 의해 결정되는 방향성으로 인해 미리 정해진 높이와 크기를 가지는 요철형상의 구조(미도시)가 부여될 수 있다. 이러한 경우 발광소자(103)가 부착되는 기판(101)의 소정 위치에도 미리 정해진 높이와 크기를 가지며 이와 대응하는 구조의 요철형상의 구조가 부여됨으로써 특별한 정렬방식을 도입하지 않고서도 기판(101)에 발광소자(103)를 정확한 위치에 안착시킬 수 있다.
모니터용 수광소자(104)는 통상적으로 포토다이오드를 이용할 수 있다. 상기 수광소자(104)는 표면으로 입사된 빛의 세기를 감지하여 발광소자(103)의 전면으로부터 조사되는 광의 세기를 제어하는데 이용된다. 이때 구체적인 제어회로는 외부의 전자회로기판(미도시)상에 구현되어질 수 있으며 이에 관한 상세한 내용은 당업자에 자명한 사항으로 생략하기로 한다.
기판(101)은 저면부(101b)에 패키지 내실 저면부에 구비된 돌기구조체(120)와 형상 및 크기에서 정합하는 요홈부(106)가 구비된다. 상기 요홈부를 형성하기 위한 구체적인 방법에는 현재까지 알려진 통상의 식각방법이 모두 이용될 수 있어 특별히 한정되지는 아니한다.
상기와 같이 기판의 요홈부(106)와 패키지 저면의 돌기구조(120) 간의 상호 접합을 통해 간단하게 수동정렬을 수행할 수 있다. 즉 발광소자의 최종 위치는 광축이 페루울(112) 내의 광섬유(111)의 코아에 정확하게 집중되도록 미리 조절된 방법으로 구현되므로 이후 패키지에 페루울(112)을 삽입고정하는 1단계의 공정만으로 간단하게 수동정렬을 수행함이 가능하다.
본 발명은 상기 광송신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성되는 멀티형 광송신모듈을 포함한다.
또한 본 발명은 수광소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 수광소자로 빛을 전달하는 집광수단 및 외부와의 전기신호를 매개하는 핀이 구비된 패키지를 포함하는광수신모듈로서,
패키지에 설치되는 핀의 일단은 내부 능동소자와 전기적 접점을 형성하고, 타단은 패키지의 일면으로부터 수평방향으로 2단 이상으로 적층된 형태로 외부로 돌출시킨 구조를 특징으로 하는 광수신모듈을 포함한다.
또한 본 발명은 바람직하기로는 기판의 저면부 또는 패키지 내실 저면부 중 일방에 소정 형상의 돌기 구조체가 형성되고, 타방에 상기 돌기 구조체와 정합하는 요홈부를 두어 상기 돌기구조체와 요홈부의 부착에 의해 수동정렬을 이루는 광수신모듈을 포함한다.
이하 도 5 내지 도 7에 도시한 상기 광수신모듈의 바람직한 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 도시한 상기 도면에 의하면 광수신모듈(200)은 집광수단이 전면에 구비되고, 배면으로부터 2단 이상으로 적층된 형태로 수평하게 외부로 돌출시킨 핀 구조가 구비된 집적모듈용 패키지(115')와, 상기 패키지의 내실 저면부에 부착되는 기판(107)과, 기판 정면에 부착되는 수광소자(108)를 포함하고 있다.
상기 실시예를 구성하는 집광수단은 패키지의 정면에 형성되는 렌즈 삽입구(123)및 수신용 렌즈(117)와, 상기 렌즈 삽입구와 연통하여 설치되며 수신용 페루울(114)이 삽입되는 중공부(119a)가 형성된 수신용 가이드 파이프(119)를 포함하고 있다.
상기 집광수단의 위치는 광송신모듈에서와 마찬가지로 패키지의 정면에 항상고정적일 필요는 없다.
통상적으로 수신용 렌즈(117)는 볼렌즈로 구현이 가능하며 광섬유(113)로부터 수광소자(108)의 수광부에 빛이 집중되도록 렌즈 삽입구(123)내의 미리 계산된 위치에 설치된다.
수신용 가이드 파이프(119)는 광섬유(113)가 내부에 장착된 페루울(114)이 삽입되는 중공부(119a)를 구비하고 있다. 페루울의 형상은 특별히 한정되고 있지는 아니하지만 바람직하기로는 페루울이 원통형상인 경우 중공부의 내경(119b)은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 임의의 방향으로 페루울이 삽입되더라도 수광소자(108)의 수광부에 정확하게 광이 집중되도록 한다.
패키지(115')의 내실 저면에는 기판(107)을 고정하기 위해 형성된 소정 형상의 돌기구조체(121)가 구비되어지며, 패키지의 상면에는 기판의 도입을 위한 개구부와 덮게(126')가 구비되어 있다(이 경우 개구부의 위치도 광송신모듈에서와 마찬가지로 집광수단의 위치에 따라 유동적으로 설치가능하며 특별히 고정되지는 아니한다).
패키지 내실 저면부에 형성되는 돌기구조체(120)는 광섬유(113)로부터 렌즈(117)로 입사되는 빛의 초점이 수광소자(108)의 수광부에 위치하도록 미리 높이가 조정된 기판을 정확한 위치에 고정하기 위한 수단으로 제공된다. 상기 돌기구조체는 형상에 있어 특별히 한정되지는 아니한다. 따라서 기판이 용이하게 부착되도록 V-홈, 또는 소정각도로 경사진 측벽을 가지는 메사구조가 이에 포함될 수 있다.
패키지의 일면에는 내부의 수광소자와 외부회로기판(미도시)과를 전기적으로 연결하는 소정의 핀구조(124')가 구비된다. 핀은 통상적으로 리드프레임으로 구성가능하며 종래 수직방향으로 병렬로 구비되던 것과는 달리 2단 이상으로 적층된 형태로 패키지 저면과 수평하게 설치된다. 상기 핀구조의 구체적인 예시는 도 4에서 개시하고 있는 광송신모듈에서의 구조와 동일하게 구현 가능하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이때 바람직하기로는 핀(124')의 개수는 사용에 필요한 최소한의 것으로 구현함으로써 패키지의 전체적인 부피를 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 각 단의 핀의 개수를 적어도 4개로 구현함으로써 전체 패키지의 부피를 현저히 줄이고 핀을 패키지 배면으로부터 수평방향으로 2단 이상으로 적층된 형태로 외부로 돌출시켜 회로기판에의 장착을 용이하게 해줄 수 있으며, 핀의 개수를 쉽게 증가시킬 수 있어서 전기적인 연결이 많은 경우에도 쉽게 수신모듈을 제작할 수 있도록 한다.
더욱이 핀의 개수가 많아지는 경우에는 소정의 핀의 개수를 포함하는 핀구조를 패키지의 수직 방향에 대해서 2단 이상으로 적층하는 방법으로 구현함으로써 전체 패키지의 부피를 현저히 줄이고 핀을 패키지 배면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출시켜 회로기판에의 장착을 용이하게 해줄 수 있으며, 핀의 개수를 쉽게 증가시킬 수 있어서 송신모듈과 수신모듈을 일체로 제작할 수 있도록 한다.
기판(107)은 특별히 한정되는 것은 아니지만 세라믹 재질이 이용될 수 있다. 상기 기판(107)은 정면(107a)에 수광소자(108)가 솔더(109)에 의해 부착되며 핀과전기적으로 도통되도록 소정의 접점(134)이 구비된다.
수광소자(108)는 바람직하기로는 포토다이오드이며, 수광소자(108)는 수신용 렌즈(117)의 중심축과 실질적으로 일직선상으로 대향되도록 기판(107) 상의 소정 위치에 정렬하여 고정된다.
기판(107)은 저면부(107b)에 패키지 내실 저면에 구비된 돌기구조체(121)와 정합하는 요홈부(110)가 구비된다. 상기 요홈부는 기판의 제작시 금형을 통해 제작되거나 별도의 절삭공정을 수행하여 제작할 수도 있어 특별한 한정을 요하지는 아니한다.
상기와 같이 기판의 요홈부(110)와 패키지 저면의 돌기구조체(121) 간의 상호 접합을 통해 간단하게 수동정렬을 수행할 수 있다. 즉 수광소자(108)는 기판의 정면부에 페루울(114) 내의 광섬유(113)로부터 조사되는 광이 상기 소자의 수광부로 집중되도록 미리 조절된 방법으로 고정되므로 이후 패키지(115')에 페루울(114)을 삽입고정하는 1단계의 공정만으로도 간단하게 수동정렬을 수행함이 가능하다.
본 발명은 상기 광수신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성되는 멀티형 광수신모듈을 포함한다.
또한 본 발명은 상기한 광송신모듈(100)과 광수신모듈(200)을 일체로 구성한 광송수신모듈(300)을 포함한다.
도 8에 도시한 바와 같이 광송수신모듈의 패키지는, 이미 앞서 설명한 바와 같은 송신 및 수신용 가이드 파이프(118,119)가 1조의 렌즈 삽입구(122,123)와 연통하여 패키지 전면에 각각 형성되며, 내부에는 격막(305)으로 양분된 내실(A,B) 저면에 소정 형상의 돌기구조체(120,121)가 각각 형성된다. 또한 송신 및 수신용 기판의 저면부에는 상기 돌기구조체와 형상 및 크기에서 정합하는 요홈부(106,110)를 두어 기판의 저면을 패키지 내실에 정확히 정렬된 방법으로 안착시킬 수 있도록 한다.
패키지의 상면은 능동소자가 부착된 기판(101,107)의 탑재를 위한 소정의 개구부가 형성되고 덮게(126)를 통해 마감이 이루어진다.
상기 구성의 광송수신모듈은 광송신모듈(100) 및 광수신모듈(200)에 설치된 능동소자의 구동 및 제어를 위한 송수신용 전자회로기판(미도시)과 전기적으로 연결되어진다.
또한 상기 광송수신모듈도 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성되는 멀티형 광송수신모듈로서 구현이 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상기 광송수신모듈의 제조과정을 구체적으로 설명한다. 다만 와이어 본딩 등의 전기적 연결과정은 당업자에게 자명한 사항이므로 여기서는 생략한다.
집적 모듈용 패키지(115)를 스테이지(미도시) 위에 올려놓고 레이저 다이오드(103)와 모니터용 포토 다이오드(104)가 부착된 실리콘 기판(101)을 픽업하여 집적 모듈용 패키지(115)의 일측 내실(A)로 이동시킨 후 실리콘 기판(101)의 저면에 형성된 경사진 측벽을 가지고 저면이 평탄한 직사각 형상의 요홈부(106)와 집적 모듈용 패키지(115) 내실 저면상에 형성된 상기 요홈부와 크기 및 형태에서 정합하는경사진 측벽을 가진 메사구조체(120)에 의해 집적 모듈용 패키지(115)의 저면에 실리콘 기판(101)을 정확한 위치에 안착시킨다. 이때 메사구조체(120)의 상면에는 일정한 융점을 지니는 솔더가 도포되어 있다.
동일한 방법으로 포토 다이오드(108)가 부착된 세라믹 블록(107)을 픽업하여 집적 모듈용 패키지(115)의 타측 내실(B)로 이동시킨 후 세라믹 블록(107)의 저면에 형성된 경사진 측벽을 가지고 저면이 평탄한 직사각형상의 요홈부(110)와 집적 모듈용 패키지(115) 내부 저면에 형성된 상기 요홈부와 크기 및 형태에서 정합하는 경사진 측벽을 가진 메사구조체(121)에 의해 집적 모듈용 패키지(115)의 저면에 세라믹 블록(107)을 정확한 위치에 안착시킨다.
스테이지를 가열하여 메사구조체(120,121) 상의 솔더(미도시)를 용융시켜 집적 모듈용 패키지(115)에 송신을 위한 실리콘 기판(101)과 수신을 위한 세라믹 블록(107)을 정확한 위치에 고착시킨다.
집적 모듈용 패키지(115)의 내부에 송신을 위한 실리콘 기판(101)과 수신을 위한 세라믹 블록(107)을 고착한 후에 질소 분위기에서 집적 모듈용 패키지(115) 위의 덮게(126)를 전기용접하여 고정한다.
집적 모듈용 패키지(115)의 내실(A,B)에 상기 송신용 실리콘 기판(101)과 수신용 세라믹 블록(107)을 정확한 위치에 안착시킨 다음, 집적 모듈용 패키지(115)정면에 부착된 1쌍의 송신용 가이드 파이프(118)와 수신용 가이드 파이프(119)의 중공부에 송신용 광섬유(111)를 포함하는 송신용 페루울(112)과 수신용 광섬유(113)를 포함하는 수신용 페루울(114)을 삽입하고 레이저 용접 등의 방법으로 고정시켜 완성한다.
본 발명에 의하면 패키지 외부로 돌출되는 핀을 수평방향으로 2단 이상으로 적층된 형태로 광축과 나란하게 구성함으로써 회로기판에 용이하게 장착할 수 있으며, 핀의 개수를 적절히 조절하면 패키지의 전체적인 부피를 절감할 수 있고, 전기적인 연결이 많아지는 경우에도 2단 이상으로 적층된 형태의 핀을 사용함으로써 광송신과 광수신용 모듈을 일체로 구성함이 가능해진다.
또한 본 발명에 의하면 발광 또는 수광소자의 구동없이도 기판과 패키지의 수동정렬이 가능하며, 광모듈을 미리 정렬된 방식으로 제작하므로 간단히 설치할 수 있어 정렬에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.

Claims (16)

  1. 능동소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 발광소자에서 발생한 빛을 광섬유에 전달하는 집광수단 및 외부와의 전기신호를 매개하는 핀이 구비된 패키지를 포함하는 광송신모듈에 있어서,
    패키지에 설치되는 핀의 일단은 내부 능동소자와 전기적 접점을 형성하고, 타단은 패키지의 일면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출된 핀이 2단 이상으로 적층되어짐을 특징으로 하는 광송신모듈
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 단은 적어도 4개의 핀이 소정 간격으로 수평으로 돌출된 구조를 가지는 광송신모듈
  3. 제 1 항에 있어서,
    기판의 저면부 또는 패키지 내실 저면부 중 일방에 소정 형상의 돌기 구조체가 형성되고, 타방에 상기 돌기구조체와 정합하는 요홈부를 두어 상기 돌기구조체와 요홈부의 부착에 의해 수동정렬된 광송신모듈
  4. 제 3 항에 있어서,
    패키지 저면부에 소정 각도의 경사진 측벽을 가지는 메사구조의 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  5. 제 3 항에 있어서,
    패키지의 재료는 세라믹 또는 금속 및 이와 균등한 재질의 물질로부터 선택됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 집광수단을 구성하는 가이드 파이프의 내경은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 삽입시 밀착고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  7. 수광소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 수광소자로 빛을 전달하는 집광수단 및 외부와의 전기신호를 매개하는 핀이 구비된 패키지를 포함하는 광수신모듈에 있어서,
    패키지에 설치되는 핀의 일단은 내부 능동소자와 전기적 접점을 형성하고, 타단은 패키지의 일면으로부터 수평방향으로 외부로 돌출된 핀이 2단 이상으로 적층되어짐을 특징으로 하는 광수신모듈
  8. 제 7 항에 있어서,
    각 단은 적어도 4개의 핀이 소정 간격으로 병렬적으로 돌출된 구조를 가지는 광수신모듈
  9. 제 7 항에 있어서,
    기판의 저면부 또는 패키지 내실 저면부 중 일방에 소정 형상의 돌기 구조체가 형성되고, 타방에 상기 돌기구조체와 정합하는 요홈부를 두어 상기 돌기구조체와 요홈부의 부착에 의해 수동정렬된 광수신모듈
  10. 제 9 항에 있어서,
    패키지 저면부에 소정 각도의 경사진 측벽을 가지는 메사구조의 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  11. 제 9 항에 있어서,
    패키지의 재료는 세라믹 또는 금속 및 이와 균등한 재질의 물질로부터 선택됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 집광수단을 구성하는 가이드 파이프의 내경은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 삽입시 밀착 고정 되도록 구성됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  13. 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에서 선택된 광송신모듈과 제 7 항 내지 제 12 항의 어느 한 항에서 선택된 광수신모듈이 일체로 구성된 광송수신모듈
  14. 제 1 항 내지 제 6 항에서 선택되는 어느 한 항의 광송신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광송신모듈
  15. 제 7 항 내지 제 12 항에서 선택되는 어느 한 항의 광수신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광수신모듈
  16. 제 13 항의 광송신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광송수신모듈
KR1020020025901A 2002-05-10 2002-05-10 소형 형상 요소형 광모듈 KR20030087824A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020025901A KR20030087824A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 소형 형상 요소형 광모듈
PCT/KR2003/000919 WO2003096097A1 (en) 2002-05-10 2003-05-09 Small-formed optical module
AU2003230318A AU2003230318A1 (en) 2002-05-10 2003-05-09 Small-formed optical module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020025901A KR20030087824A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 소형 형상 요소형 광모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030087824A true KR20030087824A (ko) 2003-11-15

Family

ID=29417349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020025901A KR20030087824A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 소형 형상 요소형 광모듈

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20030087824A (ko)
AU (1) AU2003230318A1 (ko)
WO (1) WO2003096097A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113917623A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7660128B2 (en) * 2004-09-30 2010-02-09 Emcore Corporation Apparatus for electrical and optical interconnection
US7373031B2 (en) 2004-09-30 2008-05-13 Intel Corporation Apparatus for an electro-optical device connection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227646A (en) * 1991-01-14 1993-07-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical semiconductor device with laminated ceramic substrate
JPH07191240A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Ltd 光送受信モジュール
JPH11103004A (ja) * 1997-09-25 1999-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュールおよび光モジュール用リードフレーム
KR19990074484A (ko) * 1998-03-11 1999-10-05 윤종용 광전송 모듈
KR20020077079A (ko) * 2001-03-28 2002-10-11 주식회사일진 소형형상요소형 광모듈

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3049306B2 (ja) * 1995-11-06 2000-06-05 日本航空電子工業株式会社 光モジュールおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227646A (en) * 1991-01-14 1993-07-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical semiconductor device with laminated ceramic substrate
JPH07191240A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Ltd 光送受信モジュール
JPH11103004A (ja) * 1997-09-25 1999-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュールおよび光モジュール用リードフレーム
KR19990074484A (ko) * 1998-03-11 1999-10-05 윤종용 광전송 모듈
KR20020077079A (ko) * 2001-03-28 2002-10-11 주식회사일진 소형형상요소형 광모듈

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113917623A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN113917623B (zh) * 2020-07-10 2022-10-28 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003230318A1 (en) 2003-11-11
WO2003096097A1 (en) 2003-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0982610B1 (en) Optical subassembly for use in fiber optic data transmission and reception
US6374004B1 (en) Optical subassembly
CN100383574C (zh) 带有集成透镜的封装和包括该封装的组件
TWI298398B (en) Photo module
US6860649B2 (en) Transceiver for LC connector
JP2005284281A (ja) 省スペース光ファイバトランシーバ
EP0921426A1 (en) Optical data link
US6023546A (en) Structure for securing optical device and fiber optics
US6406195B1 (en) Interface between opto-electronic devices and fibers
US20020141708A1 (en) Plug-in type optical module
US6643420B2 (en) Optical subassembly
KR20030087824A (ko) 소형 형상 요소형 광모듈
KR100816063B1 (ko) 수동 정렬된 광결합 장치 및 그 제작방법
KR20020077079A (ko) 소형형상요소형 광모듈
US20020141707A1 (en) Small-formed optical module with optical waveguide
KR100474105B1 (ko) 소켓형 소형 형상 요소형 광모듈
JP2003520353A (ja) マルチファイバアレー用光電子モジュール
US20020141709A1 (en) Small-formed optical module
KR20030094466A (ko) 멀티포트형 광모듈
US6659657B2 (en) Easily assembled transceiver module with high yield rate
KR20020077081A (ko) 소켓형 소형형상요소형 광모듈
KR20020077078A (ko) 광도파로가 구비된 소형형상요소형 광모듈
KR20020077080A (ko) 소형형상요소형 광모듈
JP3452120B2 (ja) 光モジュール及び光トランシーバ
US20020141711A1 (en) Small-formed optical module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application