KR20040006756A - 광섬유 블록의 제작 방법 - Google Patents

광섬유 블록의 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광섬유열을 고정 및 정렬시키기 위한 브이 홈 패턴을 구비한 단위 블록과, 상기 단위 블록의 상면에 접합되어 상기 광섬유열을 보호하고, 고정시키는 유리 덮개와 상기 유리 덮개와 상기 단위 블록을 포함하여 이루어진 광섬유 블록의 제작 방법에 있어서, 상기 단위 블록을 단위 섹터로 하여, 상기 단위 블록에 형성된 브이 홈 패턴을 주기적으로 배열한 다수의 단위 섹터를 구비한 하부 기판을 성형하는 하부 기판 형성 과정과, 상기 단위 섹터를 구성하는 각각의 브이 홈 패턴상에 광섬유열을 정렬하는 정렬 과정과, 상기 하부 기판을 구성하는 단위 섹터의 폭과 동일한 간격의 다이싱 홈을 구비한 상부 기판을 성형하는 다이싱 홈 형성 과정과, 상기 정렬 과정이 완료된 하부 기판에 상기 다이싱 홈 형성 과정이 완료된 상부 기판을 접합하여 고정시키는 결합 과정과, 상기 결합 과정이 완료된 상기 상부 및 하부 기판의 다이싱 홈의 길이 방향을 따라서 절단하는 절단 과정으로 구성된다.

Description

광섬유 블록의 제작 방법{FABRICATION METHOD OF OPTICAL FIBER BLOCK}
본 발명은 광섬유 블록의 제작 방법에 관한 것으로, 특히 유리 덮개를 사용한 광섬유 블록의 제작 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 광섬유 블록은 다수의 브이홈을 구비하는 단위 블록과, 에폭시가 도포된 상기 단위 블록을 덮는 유리 덮개로 구성된다. 이러한 광섬유 블록은 평면 도파로 소자의 입력단 또는 출력단과 리본 광섬유를 연결하는데 사용될 수 있다. 또한, 상기 리본 광섬유는 각각 코어와 클래드로 구성된 광섬유열과, 상기 광섬유열을 둘러싸는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지 등의 재질로 이루어진 외부 피복으로 구성된다. 상기 유리 덮게는 상기 광섬유열을 고정하며, 외부 환경으로부터 상기 광섬유열을 보호하는 역할을 한다.
광섬유 블록의 대량 생산을 위해서는, 상기 광섬유 블록을 하나의 단위 섹터로 하여 다수의 단위 섹터를 구비한 하부 기판과, 상기 하부 기판의 폭과 동일한 크기의 상부 기판으로 구성된 평면 광도파로 기판을 절단하여 제작한다.
종래 기술에 의한 광섬유 블록의 제작 과정을 나타내는 순서도인 도 1과, 종래 기술에 의한 평면 광도파로 기판의 제작 과정을 나타내는 사시도인 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다.
상기 광섬유 블록 제작 방법은, 다수의 단위 섹터(231)를 형성하는 하부 기판 성형 과정(100)과, 상기 단위 섹터를 구성하는 브이 홈 패턴상에 광섬유열을 정렬시키는 정렬 과정(11)과, 상기 하부 기판(211)의 폭과 동일한 크기의 상부 기판(220)을 접합하는 결합 과정(120)과, 상기 단위 섹터(231)의 간격으로 절단하는 절단 과정(130)으로 구성된다. 상기 브이 홈 패턴은 종래 기술의 구성 요소를 명료히 설명 하기 위하여 도 2a 내지 도 2c에 걸쳐 생략한다.
상기 하부 기판 성형 과정(100)은 상기 광섬유 블록(230)의 폭과 동일한 간격을 단위 섹터(230)로하여, 다수의 상기 단위 섹터(230)를 상기 하부 기판(211)상에 형성하는 과정이다. 상기 단위 섹터(230) 각각은 동일한 형태의 브이 홈(미도시)을 구비하여 구성된다. 상기 브이 홈 패턴은 다이싱 또는 에칭에 의해 성형 가능하다.
상기 정렬 과정(110)은 상기 브이 홈 패턴에 리본 광섬유의 끝단을 탈피시킨 광섬유열(미도시)을 정렬한 후, 상기 광섬유열이 정렬된 브이 홈 패턴에 에폭시 또는 자외선 경화제를 도포하여 상기 광섬유열을 고정시킨다. 상기 광섬유열은 종래 기술의 구성을 명료히 설명하기 위하여 도 2a 내지 도 2c에 걸쳐 생략한다.
상기 결합 과정(120)은 상기 정렬 과정(110)이 완료된 상기 하부 기판(211)의 상면에 에폭시 수지 또는 자외선 경화제를 도포한 후, 상기 상부 기판(220)을 접합한다. 상기 상부 기판(220)은 상기 하부 기판(211)의 폭과 동일한 폭을 갖는 유리 재질을 사용한다. 상기 상부 기판(220)은 상기 결합 과정에서 휨이 발생하게 되며, 상기 결합 과정에서 발생한 휨을 완화시키기 위하여 외력을 작용한다.
상기 절단 과정(130)은 상기 결합 과정(120)이 완료된 상기 평면 광도파로 기판(210)을 단위 섹터(231) 간격으로 하여 상기 평면 광도파로 기판(210)의 길이 방향을 따라서 절단하여 개개의 광섬유 블록(230)을 형성한다.
상기 광섬유 블록(230)은 브이 홈 등의 광학 소자 패턴이 성형된 단위 블록(231)과 상기 단위 블록의 상면에 접합되어 상기 브이 홈 등의 광학 소자 패턴을 보호하는 유리 덮개(232)로 구성된다.
상기 상부 기판(220)과 유리 덮개(232)의 휨을 나타내는 도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 상기 상부 기판(220)의 긴 폭으로 인하여 휨이 발생한다. 상기 결합 과정(120에서 상기 상부 기판(220)의 휨을 완화시키기 위하여 가해지는 외력과 더불어, 상기 평면 광도파로 기판(210)에 스트레스로 작용하게된다. 또한, 스트레스는 상기 광섬유 블록의 유리 덮게(232)와 단위 블록(231)간의 접착력 저하로 작용한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 기판의 휨 등으로 인한 광섬유 블록의 접착력 저하로 인한 불량 방지와 평면 광도파로 기판의 절단 과정에서 발생하는 스트레스로 인한 상부 기판의 깨짐을 방지할 수 있는 광섬유 블록의 제작 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 광섬유열을 고정 및 정렬시키기 위한 브이 홈 패턴을 구비한 단위 블록과, 상기 단위 블록의 상면에 접합되어 상기 광섬유열을 보호하고, 고정시키는 유리 덮개와 상기 유리 덮개와 상기 단위 블록을 포함하여 이루어진 광섬유 블록의 제작 방법에 있어서,
상기 단위 블록을 단위 섹터로 하여, 상기 단위 블록에 형성된 브이 홈 패턴을 주기적으로 배열한 다수의 단위 섹터를 구비한 하부 기판을 성형하는 하부 기판 형성 과정과;
상기 단위 섹터를 구성하는 각각의 브이 홈 패턴상에 광섬유열을 정렬하는정렬 과정과;
상기 하부 기판을 구성하는 단위 섹터의 폭과 동일한 간격의 다이싱 홈을 구비한 상부 기판을 성형하는 다이싱 홈 형성 과정과;
상기 정렬 과정이 완료된 하부 기판에 상기 다이싱 홈 형성 과정이 완료된 상부 기판을 접합하여 고정시키는 결합 과정과;
상기 결합 과정이 완료된 상기 상부 및 하부 기판의 다이싱 홈의 길이 방향을 따라서 절단하는 절단 과정으로 구성된다.
도 1은 종래 기술에 의한 광섬유 블록의 제작 과정을 나타내는 순서도,
도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 의한 광섬유 블록의 제작 방법을 나타내는 사시도,
도 3a는 종래 기술에 따른 하부 기판과 상부 기판의 결합시 발생하는 평면 광도파로 기판의 휨 현상을 나타내는 측면도,
도 3b는 종래 기술에 따른 광섬유 블록의 휨현상을 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 광섬유 블록의 제작 과정을 나타내는 순서도,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 광섬유 블록의 제작 방법을 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 상부 기판의 정렬 방법을 나타내는 사시도.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
평면 광도파로 기판을 나타내는 도 5c와, 도 6을 참조하면, 광섬유 블록의 대량 생산을 위한 평면 광도파로 기판은 광섬유 블록의 폭과 동일한 간격의 단위 섹터(510) 다수로 구성된 하부 기판(500)과, 상기 단위 섹터(510) 간격과 동일하게 배열된 다수의 다이싱 홈(531)을 구비한 상부 기판(530)을 접합하여 구성된다. 상기 단위 섹터(510) 각각은 브이 홈 패턴(520)과, 상기 브이 홈(520) 패턴상에 정렬된 광섬유열을 구비하여 구성된다.
본 발명에 의한 광섬유 블록의 제작 과정을 나타내는 순서도인 도 4와 광섬유 제작 과정을 나타내는 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 상기 광섬유 블록의 제작방법은, 브이 홈 패턴(520)을 구비한 다수의 단위 섹터(510)를 형성시키는 하부 기판 성형 과정(400)과, 상기 브이 홈 패턴(520)상에 상기 광섬유열을 정렬시키는 정렬과정과(410), 상기 상부 기판(530)에 상기 단위 섹터(510)의 간격과 동일한 배열의 다이싱 홈(531)을 형성하는 다이싱 홈 형성 과정(420)과, 상기 하부 기판(500)의 폭과 동일한 크기의 상부 기판(530)을 접합하는 결합 과정(430)과, 상기 다이싱 홈(531) 간격으로 상기 평면 광도파로 기판(600,700)의 길이 방향으로 절단하는 절단 과정으로 구성된다. 상기 브이 홈 패턴에 실장되는 상기 광섬유열은 본 발명의 구성 설명을 명확히 하기 위하여 도 5a 내지 도 5d와 도 6에서 생략한다.
상기 하부 기판 성형 과정(400)은 광섬유 블록의 폭과 동일한 간격의 단위 섹터(510)를 다수 구비하여 구성된다. 상기 단위 섹터(510)는 브이 홈 패턴(520)을 구비하여 구성된다. 상기 브이 홈 패턴(520)은 다이싱 또는 에칭에 의해 성형 가능하다.
상기 정렬 과정(410)은 상기 브이 홈 패턴(520)에 리본 광섬유의 끝단을 탈피시킨 광섬유열을 정렬한 후, 상기 광섬유열이 정렬된 브이 홈 패턴(520)에 에폭시 또는 자외선 경화제를 도포 하여 상기 광섬유열을 고정시킨다.
상기 다이싱 홈 형성 과정(420)은 상기 상부 기판(530)에 상기 단위 섹터(510)의 폭과 동일한 간격의 다이싱 홈(531)을 형성하는 과정으로서, 상기 상부 기판(530)의 길이 방향의 소정의 범위까지 다이싱하여 다이싱 홈(531)을 형성한다. 상기 다이싱 홈(531)이 형성된 상기 상부 기판(530)은 상기 평면 광도파로 기판(600)의 길이 방향을 따라 절단할 경우에 발생 가능한 스트레스의 영향을 최소화하여, 상기 절단 과정(440)에서 발생되는 광섬유 블록의 손상 및 접착력 저하로 인한 떨어짐 등의 불량 발생을 방지한다.
상기 결합 과정(430)은 상기 정렬 과정(410)이 완료된 상기 하부 기판(500)의 상면, 상기 다이싱 홈(531)이 형성된 상기 상부 기판(530)이 접합될 부분에 에폭시 수지 또는 자외선 경화제를 도포한 후, 상기 다이싱 홈(531)과 상기 단위 섹터(510)의 간격이 일치하도록 정렬하여 접합하며, 상기 다이싱 홈(531)의 방향이 상기 평면 광도파로 기판(600)의 전면을 향하도록 한다.
상기 절단 과정(440)은 상기 결합 과정(430)이 완료된 상기 평면 광도파로 기판(600)의 다이싱 홈 방향을 따라서 절단하여 개개의 광섬유 블록을 형성하는 과정이다. 상기 평면 광도파로 기판은 다이싱 블래이드( Dicing Blade, 610) 등에 의하여 가공 가능하다.
본 발명의 다른 실시예인 도 6을 참조하면, 상기 다이싱 홈(531)의 방향을 상기 평면 광도파로 기판(700)의 전면에 반대되는 역방향으로 정렬하는 방법도 가능하다. 따라서, 상기 다이싱 홈(531)의 방향은 상기 평면 광도파로 기판(700)의 길이 방향에 대하여 어떠한 방향으로의 정렬도 가능하다.
상술한 바와 같이, 다이싱 홈이 형성된 상부 기판을 이용한 광섬유 블록 또는 평면 광학 소자의 제작 방법은 대량 생산시 발생되는 불량 요인을 억제하며, 완성된 광학 소자의 불량 요인이 최소화되는 이점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 상부 기판에 광섬유 블록의 폭과 동일한 간격의 다이싱 홈을 형성함으로써, 절단 과정과 결합 과정에서 상부 기판에 끼치는 스트레스의 영향을 최소화하며, 상부 기판의 휨으로 인하여 절단 과정후 광섬유 블록의 접착력 저하로 인한 유리 덮개의 떨어짐으로 인한 불량을 방지하는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 광섬유열을 고정 및 정렬시키기 위한 브이 홈 패턴을 구비한 단위 블록과, 상기 단위 블록의 상면에 접합되어 상기 광섬유열을 보호하고, 고정시키는 유리 덮개와 상기 유리 덮개와 상기 단위 블록을 포함하여 이루어진 광섬유 블록의 제작 방법에 있어서,
    상기 단위 블록을 단위 섹터로 하여, 상기 단위 블록에 형성된 브이 홈 패턴을 주기적으로 배열한 다수의 단위 섹터를 구비한 하부 기판을 성형하는 하부 기판 형성 과정과;
    상기 단위 섹터를 구성하는 각각의 브이 홈 패턴상에 광섬유열을 정렬하는 정렬 과정과;
    상기 하부 기판을 구성하는 단위 섹터의 폭과 동일한 간격의 다이싱 홈을 구비한 상부 기판을 성형하는 다이싱 홈 형성 과정과;
    상기 정렬 과정이 완료된 하부 기판에 상기 다이싱 홈 형성 과정이 완료된 상부 기판을 접합하여 고정시키는 결합 과정과;
    상기 결합 과정이 완료된 상기 상부 및 하부 기판의 다이싱 홈의 길이 방향을 따라서 절단하는 절단 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 블록의 제작 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 결합 과정은,
    상기 다이싱 홈을 상기 하부 기판의 전면을 향하도록 접합함을 특징으로 하는 광섬유 블록의 제작 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 결합 과정은,
    상기 다이싱 홈을 하부 기판의 전면과 반대되는 방향을 향하도록 접합함을 특징으로 하는 광섬유 블록의 제작 방법.
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