KR20030089280A - 소켓형 소형 형상 요소형 광모듈 - Google Patents

소켓형 소형 형상 요소형 광모듈 Download PDF

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KR20030089280A
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Abstract

본 발명은 내부 능동소자와 외부회로기판을 전기적으로 연결하는 접점이 양단부에 각각 형성되고 상기 양 접점 사이에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정합회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 패키지 일면으로부터 수평하게 돌출하여 구성되는 소켓이 구비됨을 특징으로 하는 광모듈을 개시한다.
상기 구성에 의하면 광통신용 시스템에 탈부착이 용이하고, 신호 손실 또는 신호 상호간의 간섭이 최소화된 고주파 특성을 얻을 수 있는 광모듈을 제공할 수 있다.

Description

소켓형 소형 형상 요소형 광모듈{Optical Module for Small Form Pluggable}
본 발명은 소형형상요소형 광모듈에 관한 것으로 보다 상세하게는 외부회로기판과 내부 능동소자와의 사이에 전기적 접점을 제공하고 상기 양 접점간에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정압회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 광축과 나란하게 패키지 후방으로 돌출하여 구성된 소켓을 구비함을 특징으로 하는 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 줄여단위 면적 당 탑재할 수 있는 모듈의 수량을 늘이려는 노력이 계속적으로 진행되고 있다.
일반적으로 전기신호를 광 신호로 또는 광 신호를 전기 신호로 바꾸어 주는 광모듈의 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 1의 종래 TO-can 패키지(10) 형태의 경우에 핀(11)이 광축에 나란하게 형성되어 있어, TO-can 형태의 패키지 내부에 있는 능동 소자를 구동하기 위한 회로 기판(12)과의 연결을 위해서는 핀(11)을 절곡시켜 회로 기판에 고정시켜야만 한다. 이러한 경우 핀을 절곡시키는 방식으로 회로 기판에 고정함으로써 핀 상호간 신호 간섭 등의 문제가 발생하며, 임피던스 정합에 맞도록 핀의 길이를 조절하는 것이 매우 어렵게 되어 2.5Gbps 이상의 고속 소자 동작을 어렵게 한다. 도 2의 Mini-DIL 형태의 패키지(20)를 사용하는 경우에도 mini-DIL 패키지의 외부면에 부착되어 있는 핀이 광축에 대해서 수직 방향으로 형성되어 있기 때문에, 소형 형상 요소형 패키지(22)에 탑재하기 위해서는 mini-DIL 패키지의 방향을 90도 각도로 돌린 후에 회로 기판(23)에 탑재하여야 한다. 이렇게 하기 위해서는 mini-DIL 패키지를 끼우는 회로 기판 자체도 모듈 방향에 대해서 90도 각도로 돌려서 모듈에 탑재해야 하므로, 모듈을 제작하기 위해 mini-DIL 패키지를 사용하는 것은 제작 공정이 복잡하고 어려워지는 문제점이 있으며, 이러한 방식으로 핀을 회로 기판에 고정함으로써 핀 상호간 신호 간섭 등의 문제가 발생하며, 임피던스 정합에 맞도록 핀의 길이를 조절하는 것이 매우 어렵게 되어 2.5Gbps 이상의 고속 소자 동작을 어렵게 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 광통신용 시스템에 탈부착이 용이하고, 신호 손실 또는 신호 상호간의 간섭이 최소화된 고주파 특성을 얻을 수 있는 광모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 능동소자의 구동없이 미리 정렬된 방식으로 기판과 패키지의 수동정렬이 매우 용이한 광모듈을 제공함에 있다.
도 1 은 종래 To-Can 패키지 구조
도 2 는 종래 mini-DIL 패키지 구조
도 3 은 본 발명에 의한 광송신모듈의 단면도.
도 4 는 능동소자가 부착된 상태의 송신용 기판의 (a) 평면도, (b) 사시도, (c) 저면도.
도 5 는 본 발명에 의한 광송신모듈의 분리 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 광수신모듈의 단면도.
도 7 은 수광소자가 부착된 상태의 수신용 기판의 (a) 정면도, (b) 사시도, (c) 저면도.
도 8 은 본 발명에 의한 광수신모듈의 분리 사시도.
도 9 는 본 발명에 의한 광송수신모듈의 분리 사시도.
**도면의 주요부분에 대한 부호설명**
101,107: 기판 102: 광반사용 홈
103: 발광소자 104,108: 수광소자
111,113: 광섬유 112,114: 페루울
115,115': 패키지 116,117: 렌즈
118,119: 가이드 파이프 124,124',310: 소켓
129: 정합회로부 125,320: 전자회로기판,
321: 전자회로기판의 커넥터
능동소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 발광소자에서 발생한 빛을 광섬유에 전달하는 집광수단과 능동소자와 외부 회로기판과의 사이에 전기적 접점을 구비하는 패키지를 포함하는 광송신모듈에 있어서,
내부 능동소자와 외부회로기판을 전기적으로 연결하는 접점이 양단부에 각각 형성되고, 상기 양 접점사이에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정압회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 패키지 일측면으로부터 수평하게 돌출하여 구성되는 소켓이 구비됨을 특징으로 하는 광송신모듈을 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 광송신모듈을 포함한다.
이하 도 3 내지 도 5에 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 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 고정설치된다.
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 빛이 집중되도록 한다.
패키지(115)는 재질에 있어 특별히 한정되는 것은 아니지만 일반적으로 세라믹재질, 금속(합금을 포함한다), 수지류 및 이들과 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 소켓(124)이 부착되어 패키지와 일체를 구성한다. 소켓(124)은 양 말단에 각각 내부 능동소자(103,104)와 외부회로기판(125)과의 전기적 접점(C,C')이 형성되고, 상기 양 접점사이에는 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정합회로부(129)가 구비된다. 또한 상기 외부회로기판(125)과의 접점부(C')는 패키지 일면으로부터 외측으로 수평하게 돌출시킴으로써 외부회로기판에 용이하게 연결된다.
상기 전기적 접점(C.C')과 정합회로부(129)는 소켓의 내부 상면, 하면의 일면 또는 양면 모두에 구비될 수 있다.
정합회로부(129)는 일정한 유전율을 가지는 기판(128)위에 구현가능하며(미설명부호 128'은 절연판을 나타낸다) 바람직하기로는 신호간섭 등을 최소화 할 수 있는 소정의 보호회로가 함께 구비될 수 있다. 정합회로부(129)의 세부적인 회로구조는 요구되는 특성(예를 들면 사용되는 기판의 유전율에 따라 회로 구조는 정해질수 있다)에 따라 당업자가 적의 선택할 수 있는 사항으로 본 발명의 요지를 구성하지는 아니한다.
또한 상기 정압회로부 내지 보호회로부는 다층구조로도 구현가능함은 물론이다. 상기와 같은 구성에 의하면 신호손실 및 신호간의 상호간섭 등의 문제를 최소화할 수 있어 2.5Gbps 급 이상의 고속소자로서의 적용이 가능하다.
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, 그 후방에 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 소켓(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(125)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 돌기구조체(120) 간의 상호 접합을 통해 간단하게 수동정렬을 수행할 수 있다. 즉 발광소자의 최종 위치는광축이 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, 광섬유로부터 수광소자로 빛을 전달하는 집광수단 및 수동소자와 외부 회로기판과의 사이에 전기적 접점을 구비하는 패키지를 포함하는 광수신모듈에 있어서,
내부 수동소자와 외부회로기판을 전기적으로 연결하는 접점이 양단부에 각각 형성되고, 상기 양 접점사이에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정압회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 패키지 일측면으로부터 수평하게 돌출하여 구성되는 소켓이 구비됨을 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 6 내지 도 8에 도시한 상기 광수신모듈의 바람직한 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 도시한 상기 도면에 의하면 광수신모듈(200)은 집광수단이 전면에 구비된 집적모듈용 패키지(115')와, 상기 패키지의 내실 저면부에 부착되는 기판(107)과, 기판 정면에 부착되는 수광소자(108)가 포함된다.
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 항상 고정적일 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 고정설치된다.
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(121)는 광섬유(113)로부터 렌즈(117)로 입사되는 빛의 초점이 수광소자(108)의 수광부에 위치하도록 미리 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 소켓(124')이 부착되어 패키지와 일체를 구성한다. 소켓(124')은 양 말단에 각각 내부 수광소자(108)와 외부회로기판과의 전기적 접점이 형성되고, 상기 접점사이에는 광송신모듈에서와 마찬가지로 수광소자와 임피던스 정합을 구현하는 정합회로부가 구비된다. 또한 상기 외부회로기판과의 접점부(C')는 패키지 일면으로부터 외측으로 수평하게 돌출시킴으로써 외부회로기판에 용이하게 연결된다.
상기 전기적 접점(C.C')과 정합회로부는 소켓의 내부 상면, 하면의 일면 또는 양면 모두에 구비될 수 있다.
정합회로부는 일정한 유전율을 가지는 기판위에 구현가능하며 바람직하기로는 신호간섭 등을 최소화 할 수 있는 보호회로가 함께 구비될 수 있다. 정합회로부의 세부적인 구조는 요구되는 특성(예를 들면 사용되는 기판의 유전율에 따라 회로 구조는 정해질 수 있다)에 따라 당업자가 적의 선택할 수 있는 사항으로 본 발명의 요지를 구성하지는 아니한다.
또한 상기 정합회로부 내지 보호회로부는 다층구조로도 구현가능함은 물론이다. 상기와 같은 구성에 의하면 신호손실 및 신호간의 상호간섭 등의 문제를 최소화할 수 있어 2.5Gbps 급 이상의 고속소자로서의 적용이 가능하다.
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 소켓의 접점(C)과 전기적으로 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 9에 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 안착되도록 한다.
패키지의 배면에는 소켓(310)이 일체로 부착되어 있다. 상기 소켓의 외부 접점부(C')는 수평으로 돌출되게 구성함으로써 외부회로기판(320)에 형성된 커넥터(321)와의 체결을 통해 간단하게 전기적으로 도통을 이룬다.
패키지의 상면은 능동소자가 부착된 기판(101,107)의 탑재를 위한 소정의 개구부가 형성되고 덮게(126)를 통해 마감이 이루어진다.
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 정합하는 경사진 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 솔더를 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 각각 삽입하고 레이저 용접 등의 방법으로 고정시켜 완성한다.
본 발명에 의하면 소켓구조의 내면 일부 또는 양측에 능동소자와의 정합회로를 구현함으로써 신호손실 또는 신호 상호간의 간섭을 최소화 할 수 있어 2.5Gbps급 이상의 고속소자에도 적용이 가능하며, 또한 발광 또는 수광 소자의 구동없이도 기판과 패키지의 수동정렬이 가능하고, 광모듈을 미리 정렬된 방식으로 제작하므로 간단히 설치할 수 있어 정렬에 소요되는 시간을 획기적으로 단축함이 가능하다.

Claims (18)

  1. 능동소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 발광소자에서 발생한 빛을 광섬유에 전달하는 집광수단 및 능동소자와 외부 회로기판과의 사이에 전기적 접점을 구비하는 패키지를 포함하는 광송신모듈에 있어서,
    내부 능동소자와 외부회로기판을 전기적으로 연결하는 접점이 양단부에 각각 형성되고, 상기 양 접점사이에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정압회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 패키지 일면으로부터 수평하게 돌출하여 구성되는 소켓이 구비됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  2. 제 1 항에 있어서,
    정압회로부는 일정한 유전율을 가지는 기판위에 형성됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  3. 제 1 항에 있어서,
    정압회로부는 다층구조로 구현됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  4. 제 1 항에 있어서,
    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 수동정렬된 광송신모듈
  5. 제 4 항에 있어서,
    패키지 저면부에 소정 각도의 경사진 측벽을 가지는 메사구조의 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  6. 제 1 항에 있어서,
    패키지의 재료는 세라믹, 금속, 수지류 및 이들과 균등한 재질의 물질로부터 선택됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 집광수단을 구성하는 가이드파이프의 내경은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 밀착고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 광송신모듈
  8. 수광소자가 소정 위치에 부착된 기판과, 광섬유로부터 수광소자로 빛을 전달하는 집광수단 및 수동소자와 외부 회로기판과의 사이에 전기적 접점을 구비하는 패키지를 포함하는 광수신모듈에 있어서,
    내부 수동소자와 외부회로기판을 전기적으로 연결하는 접점이 양단부에 각각 형성되고, 상기 양 접점사이에 능동소자와 임피던스 정합을 구현하는 정압회로부가 구비되며, 상기 외부회로기판과의 접점부는 패키지 일면으로부터 수평하게 돌출하여 구성되는 소켓이 구비됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  9. 제 8 항에 있어서,
    정압회로부는 일정한 유전율을 가지는 기판위에 형성됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  10. 제 8 항에 있어서,
    정압회로부는 다층구조로 구현됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  11. 제 8 항에 있어서,
    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 수동정렬된 광수신모듈
  12. 제 11 항에 있어서,
    패키지 저면부에 소정 각도의 경사진 측벽을 가지는 메사구조의 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  13. 제 8 항에 있어서,
    패키지의 재료는 세라믹, 금속, 수지류 및 이와 균등한 재질의 물질로부터선택됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 집광수단을 구성하는 가이드파이프의 내경은 페루울의 외경과 실질적으로 일치시켜 밀착고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 광수신모듈
  15. 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에서 선택된 광송신모듈과 제 8항 내지 제 14항의 어느 한 항에서 선택된 광수신모듈이 일체로 구성된 광송수신모듈
  16. 제 1 항 내지 제 7 항에서 선택되는 어느 한 항의 광송신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광송신모듈
  17. 제 8 항 내지 제 14 항에서 선택되는 어느 한 항의 광수신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광수신모듈
  18. 제 15 항의 광송신모듈을 적어도 2이상 병렬하여 패키지를 일체화하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 광송수신모듈
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