KR20080100701A - 광 하이브리드 모듈 - Google Patents

광 하이브리드 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20080100701A
KR20080100701A KR1020070046710A KR20070046710A KR20080100701A KR 20080100701 A KR20080100701 A KR 20080100701A KR 1020070046710 A KR1020070046710 A KR 1020070046710A KR 20070046710 A KR20070046710 A KR 20070046710A KR 20080100701 A KR20080100701 A KR 20080100701A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
substrate
amplifier
silicon
bench
Prior art date
Application number
KR1020070046710A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100883128B1 (ko
Inventor
최광성
정용덕
심재식
문종태
유현규
김제하
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020070046710A priority Critical patent/KR100883128B1/ko
Priority to US12/053,694 priority patent/US20080285978A1/en
Publication of KR20080100701A publication Critical patent/KR20080100701A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100883128B1 publication Critical patent/KR100883128B1/ko

Links

Images

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
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
    • 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
    • H04B10/40—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 광소자, 필터, 증폭기 및 안테나가 하이브리드 집적되어 있는 광 하이브리드 모듈에 관한 것으로, 본 광 하이브리드 모듈은 기판 상에 설치되며, 광파이버 및 광소자가 마련되어 있는 실리콘 광 벤치; 상기 기판 상에 설치되며, 상기 실리콘 광 벤치에 마련된 상기 광소자와 연결되어 상기 광소자에서 전송된 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 기판 상에 형성되며 상기 증폭기와 연결되는 안테나를 포함한다. 이에 따라, 단층 또는 다층 기판에 안테나와 필터를 구현하고 광소자와 증폭기에 필요한 바이어스를 솔더볼을 통해 공급하므로 작은 크기(foot print)의 모듈을 구현할 수 있다. 또한, 기판에 안테나와 필터가 구현되므로 고가의 커넥터가 필요하지 않으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다.
광 하이브리드 모듈, 광소자, 증폭기, 안테나, 실리콘 광 벤치

Description

광 하이브리드 모듈{Optical Hybrid Module}
도 1은 종래 기술에 따른 광 하이브리드 모듈의 개략적 측단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 광 하이브리드 모듈이 기판 상에 장착된 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 개시된 광 하이브리드 모듈의 배면을 확대한 사시도이다.
도 2c는 도 2b의 광 하이브리드 모듈에 장착된 실리콘 광 벤치의 배면을 확대한 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광 하이브리드 모듈 구조에서 광소자와 광파이버 사이의 결합 형태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광 모듈이 메인 기판 또는 마더보드에 실장된 이후 봉지된 상태의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 하이브리드 모듈의 사시도이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
11: 메인 기판(마더보드,board) 13: 금속 패턴
14a: 제1 전기배선 14b: 제2 전기배선
12, 15: 솔더볼 16, 16a, 16b: 본딩와이어
17: 비아홀 20: 광모듈
21: 기판 22: 안테나
23: 광 파이버(optical fiber) 24: 실리콘 광 벤치
25: 증폭기 26: 광소자
27: 그루브 28: 금속배선
29: 고온 솔더 30: 인덱스 정합오일
40: 봉지재
본 발명은 광 하이브리드 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광소자, 필터, 증폭기 및 안테나가 하이브리드 집적되어 있는 광 하이브리드 모듈에 관한 것이다.
최근 정보통신환경은 유선 및 무선이 통합되고 통신, 방송 및 인터넷이 융합되어 하나의 광 대역 네트워크로 발전되는 추세를 보이고 있다. 이러한 광 대역 네트워크 추세에 따라 가입자에게 고속의 무선 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 가입자 망 및 댁내 망의 고속화가 필요하다. 이에 따라, 최근에는 옥외, 댁 내 및 사무실에서 근거리 통신을 가능하게 하는 WLAN(Wireless LAN), WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술들이 주목을 받고 있다.
상기 기술들을 구현하기 위한 방법 중 기지국(base station)과 가입자 간의 무선 통신을 위해, 즉, 교환국(central office)에서 기지국(base station)까지 정보를 손실 없이 전달하기 위해, RF 신호를 파이버(fiber)를 통해 전송하는 RoF(Radio-over-Fiber) 기술이 각광을 받고 있다. RoF 기술은 구리선이나 동축 케이블(coaxial cable)을 이용하여 RF 신호를 전송하는 경우에 신호 손실이 심하다는 단점을 극복하기 위해 제안된 것으로, 광 파이버의 저 손실(0.2 dB/km), 광 대역 전송 능력, EMI/EMC(Electromagnetic Interference/ElectroMagnetic Compatibility)와 무관한 특성을 이용한 것이다. RoF 기술이 실현되기 위해서는 비용이 저렴한 기지국용 광 송수신 모듈을 개발하는 것이 필수적이다.
이하, 첨부된 종래 기술 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 광모듈을 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 광모듈의 개략적 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 광모듈(1)은 모듈하우징(2)과, 모듈하우징(2) 내에 형성된 금속 기판(3)과, 금속 기판(3) 상에 형성된 광소자(4) 및 렌즈(5)를 포함한다. 또한, 모듈하우징(2)의 일 측에는 페룰 파이버(7)를 지지하는 페룰 하우징(6)이 마련되어 있다. 페룰 파이버(7)와 광소자(4) 간의 광 결합은 페룰 하우징(6)과 페룰 파이버(7)에 가해지는 레이저 웰딩(welding) 공정을 통해 이루어진다. 상기 렌즈(5)는 광소자(4)와 페룰 파이버(7) 사이에 마련되어 광 결합도 및 광 효율을 향상시키는 역할을 수행한다. 모듈 하우징(2) 내에 마련되는 금속기판(3)은 광소자(4)에서 발생하는 열을 효율적으로 분산시킨다. 모듈 하우징(2)은 금속으로 형성하며, 모듈 하우징(2)을 금속으로 형성하는 이유는 광소자(4)에 필요한 밀폐성(hermetic)를 제공하기 위한 것이다.
그러나, 전술한 종래 구성에 따르면, 페룰 파이버와 광소자 간의 광 결합을 위해 페룰 하우징과 페룰 파이버에 가해지는 레이저 웰딩 공정에 의해 광소자의 특성이 변화할 수 있다. 또한, 종래 구성을 이용하여 밀리미터파와 같은 고속 신호를 처리하기 위해서는 모듈 하우징에 K 커넥터(connector) 또는 V 커넥터와 같은 고가의 커넥터를 삽입해야 하는데, 이에 의해 모듈 하우징의 제조 단가가 상승한다는 단점이 있다. 게다가, 모듈 하우징 및 그 내부가 금속으로 이루어져 있고, 그 크기가 커서 고속 신호가 입출력 될 때 공진이 발생할 확률이 매우 높으며, 이에 따라 별도의 공진 방지 기술이 필요하다.
또한, 전술한 구성에 따르면, 종래의 모듈 하우징 내에 안테나와 필터를 장착할 별도의 공간이 없기 때문에, 기지국과 무선 단말기와의 통신을 위해 안테나 및 대역 선택을 위한 필터를 장착하는 경우, 단품 안테나와 단품 필터를 커넥터를 사용하여 연결해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 광 모듈에 단품 안테나 및 단품 필터가 별도로 장착되기 때문에, 전체 광 모듈의 크기가 증가하며 고가의 커넥터를 매번 사용해야 하므로 제조 원가가 상승한다. 게다가, 광 신호가 각각의 부품을 연결하는 커넥터를 통과해야 때문에 광신호의 손실이 발생한다는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 기지국용 광 송수신 모듈을 개발하기 위해 광 소자, 증폭기, 필터, 안테나 및 바이어스 회로를 하이브리드 집적한 광 하이브리드 모듈을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 광 소자, 증폭기, 필터, 및 안테나를 하이브리드 집적함으로써, 크기가 작고(small footprint), 저 비용 및 밀리미터파 대역에서 손실이 적은 RoF(Radio-over-Fiber) 링크를 위해 기지국에 사용될 광 하이브리드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광 파이버를 통해 RF 신호를 전송함으로써, 신호의 손실을 최소화하는 광 하이브리드 모듈을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 광 하이브리드 모듈은 기판 상에 설치되며, 광파이버 및 광소자가 마련되어 있는 실리콘 광 벤치; 상기 기판 상에 설치되어 상기 실리콘 광 벤치에 마련된 상기 광소자와 연결되어 상기 광소자에서 전송된 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기와 연결되도록 상기 기판 상에 마련되어 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 전송하는 안테나를 포함한다.
바람직하게, 상기 광소자는 광 수신기, 광 변조기 또는 레이저 다이오드 중 하나이다. 상기 광소자는 상기 실리콘 광 벤치 상에 플립 칩 본딩되며, 상기 실리콘 광 벤치 상에 형성된 상기 광파이버와 수동 정렬된다. 상기 광소자는 고온 솔더를 통해 상기 실리콘 광 벤치와 연결된다. 상기 실리콘 광 벤치에는 그루브가 형성되며, 상기 광파이버는 상기 그루브에 수용되어 결합된다. 상기 광소자와 상기 광파이버 사이에는 인덱스 정합 오일이 도포된다. 상기 기판에는 상기 안테나, 상기 광소자 및 상기 증폭기에 바이어스를 제공하기 위한 바이어스 회로가 내장된다.
상기 기판은 다층 기판 또는 단일 기판이다. 상기 기판은 세라믹 기판 또는 폴리머 기판 또는 이들을 혼합한 기판이다. 상기 광소자, 상기 증폭기 및 상기 안테나가 장착된 상기 기판은 솔더볼을 통해 메인 기판 또는 마더 보드와 연결되어 상기 메인 기판 또는 마더 보드로부터 바이어스를 제공받는다. 상기 메인 기판 또는 마더 보드와 상기 기판 사이에는 상기 메인 기판 또는 마더 보드와 상기 기판을 밀폐하기 위한 봉지재가 도포된다.
이하에서는 첨부된 실시 예 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 2a는 기판 상에 본 발명에 따른 광 하이브리드 모듈이 장착된 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 개시된 광 하이브리드 모듈의 배면을 확대한 확대 사시도이고, 도 2c는 도 2b의 광 하이브리드 모듈에 장착된 실리콘 광 벤치의 배면을 확대한 확대 사시도이다. 일반적으로, 도 2a 내지 도 2c에 개시된 광 하이브리드 모듈 은 전기적인 신호와 광신호 사이의 변환을 담당하며, RoF 링크 시스템에 사용하기 위한 것으로 기지국에 설치된다.
도 2a를 참조하면, 광 모듈(광 하이브리드 모듈)(20)은 메인 기판 또는 마더 보드(11) 상에 형성된다. 마더 보드(11) 상에 형성되는 상기 광 모듈(20)은 다수의 솔더볼(12)에 의해 실장되며, 광 모듈(20)은 단층 또는 다중 층으로 이루어진 기판(21)과, 기판(21)의 상부에 형성된 안테나(22) 및 광 파이버(23)를 포함한다. 상기 기판(21)에는 필터(미도시), 안테나(22), 광소자(26, 도 2c 참조) 및 증폭기(25)에 바이어스를 제공하기 위한 바이어스 회로(미도시)가 내장되어 있으며, 광모듈을 구동하기 위한 바이어스는 기판(21)과 연결된 솔더 볼을 통해 공급된다. 기판(21)은 세라믹 적층 기판 또는 폴리머 기판 또는 세라믹 및 폴리머를 결합한 기판으로, 단층 또는 다층으로 형성한다. 본 실시 예에서는 기판(21)을 다층 기판으로 사용하며, 이하에서는 기판(21)을 다층 기판으로 표시한다.
구체적으로, 도 2b는 마더 보드(11) 상에 장착된 광 모듈(20)을 분리하여, 다층 기판(21)이 하부에 위치하도록 배치한 확대 사시도이다. 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 광 모듈(20)은 다층 기판(21) 상에 형성되며, 광 파이버(23)가 마련되어 있는 실리콘 광 벤치(24), 실리콘 광 벤치(24)와 인접한 위치에 마련되며 실리콘 광 벤치(24)와 전기적으로 연결되는 증폭기(25)를 포함한다. 다층 기판(21)의 상부에는 다른 부품들과의 전기적 연결을 위해 다수개의 금속 패턴(13)이 형성되어 있으며, 금속 패턴(13) 상에는 솔더볼(12)이 형성된다.
실리콘 광 벤치(24)와 증폭기(25) 사이의 다층 기판(21) 상에는 이들을 전기적으로 연결하기 위한 제1 금속배선(14a)이 형성되어 있다. 실리콘 광 벤치(24)는 솔더볼(15)을 통해 제1 금속배선(14a)의 일단부에 연결되고, 증폭기(25)의 일영역은 본딩 와이어(16a)에 의해 제1 금속배선(14a)의 타단부와 연결된다. 이에 의해 실리콘 광벤치(24)와 증폭기(25)가 전기적으로 연결된다. 다층 기판(21) 상에는 증폭기(25)와 안테나(22)를 연결하기 위한 제2 금속 배선(14b)이 형성되어 있다. 증폭기(25)의 다른 일 영역은 본딩 와이어(16b)에 의해 다층 기판(21) 상에 형성된 금속배선(14b)의 일단부에 연결되며, 금속배선(14b)의 타단부는 비아홀(17)을 통해 안테나(22)와 연결된다.
도 2c는 도 2b에 개시된 실리콘 광 벤치(24)를 다층 기판(21)에서 분리하여, 광 파이버(23)가 상부에 위치하도록 배치한 확대 사시도이다.
도 2c를 참조하면, 실리콘 광벤치(24)는 솔더볼(15)에 의해 다층 기판(21)에 실장되는 것으로, 실리콘 광 벤치(24)의 중앙영역에는 광소자(26)가 마련된다. 광소자(26)는 실리콘 광 벤치(24) 상에서 광파이버(23)와 수동 정렬되어 있다. 광 파이버(23)는 실리콘 광 벤치(24) 상에 형성된 그루브(27)에 마련된다. 본 실시 예에서의 그루브(27)는 V 형태의 그루브이며, 상기 그루브(27)에 수용된 광 파이버(23)는 접착제나 솔더에 의해 고정된다. 광소자(26)는 금속배선(28) 및 솔더(29, 15)를 통해 실리콘 광벤치(24)와 연결된다. 금속배선(28)의 일단은 고온 솔더(29)를 통해 광소자(26)에 연결되고, 금속배선(28)의 타단은 솔더볼(15)을 통해 금속배선(14a)과 연결된다. 광소자(26)에 전달되거나 광소자(26)를 통해 전달되는 신호는 모두 고온 솔더(29)를 통해 금속 배선(28)으로 제공된다. 고온 솔더(29)의 조성은 주로 AuSn으로 녹는점이 높아, 솔더볼(15)을 접착시킬 때 혹은 다이 본딩, 와이어 본딩과 같은 패키징 공정을 수행할 때도 녹지 않기 때문에 광소자(26)의 위치를 변화시키지 않는다. 본 실시 예에서, 광소자(26)는 광 수신기이다. 나아가서 광소자(26)는 솔더(15)를 통해 증폭기(25)와 전기적으로 연결된다.
전술한 구성에 따르면, 광 신호는 광 파이버(23)를 통해 광소자(26)에 전달된다. 광소자(26)에 전달된 광 신호는 광소자(26)에 의해 전기적인 신호로 변환되고, 변화된 전기적인 신호는 솔더볼(15)을 통해 다층 기판(21) 상의 제1 금속 배선(14a)으로 전달된다. 제1 금속배선(14a)으로 전달된 신호는 증폭기(25)를 통해 증폭되며, 증폭된 광 신호는 비아 홀(17)을 통해 다층 기판(21) 내부에 형성된 필터(미도시)를 통과한 후 안테나(22)를 통해 무선 단말기(미도시)로 송신된다.
전술한 광소자(26)가 광변조기인 경우에는 무선 단말기(미도시)로부터 안테나(22)를 통해 수신된 신호가 다층 기판(21) 내의 필터를 통해 대역이 걸러진 후 비아 홀(17)을 통해 금속 배선(14a)과 본딩 와이어(16)로 전달된다. 수신된 신호는 증폭기(25)를 통해 증폭된 다음, 실리콘 광 벤치(24) 상에 형성된 광소자(26; 광변조기)로 전달된다. 광변조기(26)는 광 파이버(23)를 통해 들어온 광 신호를 전기적 신호로 변조시킨다. 이 변조된 신호가 교환국으로 전달된다.
도 3은 본 발명에 따른 광 하이브리드 모듈 구조에서 광소자와 광파이버 사이의 결합 형태를 나타내는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 광소자(26)와 광 파이버(23) 사이에는 인덱스 정합 오일(30)이 도포되어, 광 결합도를 증가시킨다. 구체적으로, 광소자(26)와 광 파이버(23) 사이에 인덱스 정합 오일(30)을 도포하는 이유는 광 파이버(23)와 공기 간, 공기와 광소자(26) 간의 인덱스 차이가 크기 때문에, 광 파이버(23)를 따라 제공되는 광 신호 중의 일부가 공기에 손실되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 인덱스 정합 오일(30)을 광소자(26)와 광 파이버(23) 사이에 도포하면 광파이버(23)와 공기, 공기와 광소자(26) 간의 인덱스의 차이가 줄어들어 공기 중으로 손실되는 광 신호의 양이 줄어들게 되고, 이에 의해 광 결합도가 상승한다.
도 4는 본 발명에 따른 광 모듈이 메인 기판 또는 마더 보드에 실장된 이후 봉지된 상태의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 광 모듈(20)과 마더 보드(11) 사이를 밀봉하기 위해, 광 모듈(20)과 마더 보드(11) 사이에는 봉지재(40)가 도포된다. 봉지재(40)는 광모듈(20) 상에 마련된 광소자(26) 및 금속 배선(14a, 14b, 28) 등에 습기가 전달되거나 기계적인 충격이 전달되지 않도록 하는 한편, 광 모듈(20)과 마더보드(11) 사이의 열팽창 계수 차로 인해 솔더볼(12)이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 하이브리드 모듈의 사시도이다. 도 5를 참조하면, 본 광 하이브리드 모듈(20)은 다층 기판(21)과, 다층 기판(21) 상에 형성되며 광파이버(23)가 마련된 실리콘 광 벤치(24), 실리콘 광 벤치(24)와 전기적으로 연결되는 증폭기(25), 증폭기(25)와 전기적으로 연결되는 안테나(22)를 포함한다. 본 실시 예에서는 실리콘 광 벤치(24), 증폭기(25) 및 안테나(22)가 한 평면에 배열되어 있다. 실리콘 광 벤치(24)에는 광파이버(23)와 연결되는 광소자(26, 도 2c 참조)가 형성되어 있으며, 광소자(26)와 증폭기(25)에 필요한 바이어스는 메인 기판 또는 마더 보드(13) 상의 금속 배선(14a, 14b)과 본딩 와이어(16)들을 통해 공급된다. 한편, 본 실시 예에서는 메인 기판 또는 마더 보드(13) 상에 형성하는 광모듈(20)을 솔더볼로 연결하지 않고 금속배선(51)과 본딩 와이어(16)를 이용하여 연결한다. 본 실시 예 역시 봉지재를 이용하여 광모듈(20)과 메인 기판 또는 마더보드(13)를 연결함으로써, 밀폐성을 제공할 수 있다.
전술한 구성에 따르면, 광 파이버(23)를 통해 광 신호가 광소자(26)에 전달된다. 광소자(26)에 전달된 광 신호는 광소자(26)에 의해 전기적인 신호로 변환되고, 변화된 전기적인 신호는 솔더볼(15)을 통해 다층 기판(21) 상의 금속 배선(14a)으로 전달된다. 금속배선(14a)으로 전달된 신호는 증폭기(25)를 통해 증폭되며, 증폭된 광 신호는 다층 기판(21) 상에 형성된 안테나(22)를 통해 무선 단말기(미도시)로 송신된다.
이상, 본 발명을 이용하는 바람직한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으 나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
본 발명은 플립칩으로 실리콘 광 벤치에 광소자를 본딩하고, 인덱스 정합 오일을 이용하여 광소자와 광파이버와의 광결합을 진행함으로써, 금속으로 형성된 하우징을 필요로 하지 않는다.
또한, 본 발명은 단층 또는 다층 기판에 안테나와 필터를 구현하고 광소자와 증폭기에 필요한 바이어스를 솔다볼을 통해 공급하므로 작은 크기(foot print)의 모듈을 구현할 수 있다. 기판에 안테나와 필터가 구현되므로 고가의 커넥터가 필요하지 않으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다. 밀리미터파와 같은 고속 신호를 처리할 경우에도 솔더볼과 기판상의 그라운드(ground)가 제공하는 공간의 크기가 작으므로 공진을 억제할 수 있다.
또한, 봉지재를 통해 안테나를 제외한 광모듈을 밀폐하여 보호하므로 외부 충격, 습기에 대한 대처를 할 수 있을 뿐만 아니라 모듈과 기판 사이의 열팽창계수 차이에 의한 솔다 볼의 파괴를 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판 상에 설치되며, 광파이버 및 광소자가 마련되어 있는 실리콘 광 벤치;
    상기 기판 상에 설치되어 상기 실리콘 광 벤치에 마련된 상기 광소자와 연결되어 상기 광소자에서 전송된 신호를 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭기와 연결되도록 상기 기판 상에 마련되어 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 전송하는 안테나
    를 포함하는 광 하이브리드 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광소자는 광 수신기, 광 변조기 또는 레이저 다이오드 중 하나인 광 하이브리드 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광소자는 상기 실리콘 광 벤치 상에 플립 칩 본딩되며, 상기 실리콘 광 벤치 상에 형성된 상기 광파이버와 수동 정렬되는 광 하이브리드 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광소자는 고온 솔더를 통해 상기 실리콘 광 벤치와 연결되는 광 하이브리드 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 실리콘 광 벤치에는 그루브가 형성되며, 상기 광파이버는 상기 그루브에 수용되어 결합되는 광 하이브리드 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 광소자와 상기 광파이버 사이에는 인덱스 정합 오일이 도포되는 광 하이브리드 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판에는 상기 안테나, 상기 광소자 및 상기 증폭기에 바이어스를 제공하기 위한 바이어스 회로가 내장되어 있는 광 하이브리드 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판은 다층 기판 또는 단일 기판인 광 하이브리드 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 세라믹 기판 또는 폴리머 기판 또는 이들을 혼합한 기판인 광 하이브리드 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광소자, 상기 증폭기 및 상기 안테나가 장착된 상기 기판은 솔더볼을 통해 메인 기판과 연결되어 상기 메인 기판으로부터 바이어스를 제공받는 광 하이브리드 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 기판과 상기 기판 사이에는 상기 메인 기판과 상기 기판의 밀폐를 위한 봉지재가 도포되는 광 하이브리드 모듈.
KR1020070046710A 2007-05-14 2007-05-14 광 하이브리드 모듈 KR100883128B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070046710A KR100883128B1 (ko) 2007-05-14 2007-05-14 광 하이브리드 모듈
US12/053,694 US20080285978A1 (en) 2007-05-14 2008-03-24 Optical hybrid module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070046710A KR100883128B1 (ko) 2007-05-14 2007-05-14 광 하이브리드 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080100701A true KR20080100701A (ko) 2008-11-19
KR100883128B1 KR100883128B1 (ko) 2009-02-10

Family

ID=40027605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070046710A KR100883128B1 (ko) 2007-05-14 2007-05-14 광 하이브리드 모듈

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080285978A1 (ko)
KR (1) KR100883128B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612443B1 (en) 2003-09-04 2009-11-03 University Of Notre Dame Du Lac Inter-chip communication
JP5029193B2 (ja) * 2007-07-31 2012-09-19 日本電気株式会社 光送受信サブアセンブリ、及び光送受信モジュール
US9620473B1 (en) * 2013-01-18 2017-04-11 University Of Notre Dame Du Lac Quilt packaging system with interdigitated interconnecting nodules for inter-chip alignment
JP7095583B2 (ja) * 2018-12-11 2022-07-05 日本電信電話株式会社 光送信機
KR102500792B1 (ko) 2019-01-30 2023-02-17 한국전자통신연구원 광 모듈 및 솔더볼 접합 구조체

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5247309A (en) * 1991-10-01 1993-09-21 Grumman Aerospace Corporation Opto-electrical transmitter/receiver module
US5457557A (en) * 1994-01-21 1995-10-10 Ortel Corporation Low cost optical fiber RF signal distribution system
KR100188710B1 (ko) 1995-12-30 1999-06-01 이종구 광 감쇠기
JP2000510955A (ja) * 1997-03-17 2000-08-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ アンテナを含む測定システム
US6583763B2 (en) * 1999-04-26 2003-06-24 Andrew Corporation Antenna structure and installation
KR100737896B1 (ko) * 2001-02-07 2007-07-10 삼성전자주식회사 어레이 기판과, 액정표시장치 및 그 제조방법
US20020164946A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Randell Olsen Conference area network with multibeam antenna
US6967347B2 (en) * 2001-05-21 2005-11-22 The Regents Of The University Of Colorado Terahertz interconnect system and applications
US7031561B2 (en) * 2001-06-22 2006-04-18 Massachusetts Institute Of Technology Monolithic integration of micro-optics circuits and RF circuits
JP3750649B2 (ja) * 2001-12-25 2006-03-01 住友電気工業株式会社 光通信装置
KR100652047B1 (ko) * 2001-12-29 2006-11-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
KR20030066297A (ko) * 2002-02-04 2003-08-09 텔레포스 주식회사 고주파 대역 광 통신 시스템에 사용되는 광 모듈
US6864509B2 (en) * 2002-02-06 2005-03-08 Eugene Robert Worley Packaging optically coupled integrated circuits using flip-chip methods
US6773532B2 (en) * 2002-02-27 2004-08-10 Jds Uniphase Corporation Method for improving heat dissipation in optical transmitter
US6647039B2 (en) * 2002-02-27 2003-11-11 Jds Uniphase Corporation Reconfigurable laser header
US6859470B2 (en) * 2002-02-27 2005-02-22 Jds Uniphase Corporation Air trench that limits thermal coupling between laser and laser driver
US20030161588A1 (en) * 2002-02-27 2003-08-28 Optronx, Inc. Co-planar waveguide
US20040061232A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Medtronic Minimed, Inc. Multilayer substrate
KR100575950B1 (ko) * 2003-06-20 2006-05-02 삼성전자주식회사 티오 캔 구조의 광수신 모듈
US7203387B2 (en) * 2003-09-10 2007-04-10 Agency For Science, Technology And Research VLSI-photonic heterogeneous integration by wafer bonding
JP2005107180A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 微小光デバイスおよびその作製方法
KR100621865B1 (ko) * 2003-12-29 2006-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기 전계 발광 소자 및 그 제조방법
KR100759805B1 (ko) * 2005-12-07 2007-09-20 한국전자통신연구원 광증폭 듀플렉서
KR20080002338A (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기 전계발광 표시장치와 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100883128B1 (ko) 2009-02-10
US20080285978A1 (en) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10334717B2 (en) Optical subassembly, optical module, and optical transmission equipment
US6635866B2 (en) Multi-functional fiber optic coupler
CN1920606B (zh) 具有散热器的光电组件
EP1723456B1 (en) System and method for the fabrication of an electro-optical module
US20190391348A1 (en) Heterogeneous common substrate multi-chip package including photonic integrated circuit and digital signal processor
CN101971414B (zh) 连接装置以及光器件
EP2626897A1 (en) Transmission line transition having vertical structure and single chip package using land grid array joining
US10337913B2 (en) Optoelectronic module for a contactless free-space optical link, associated multichannel modules, associated interconnection system, method of production and connection to a board
US10624204B2 (en) Optical module and optical transmission equipment
KR100883128B1 (ko) 광 하이브리드 모듈
JP2008501247A (ja) 電気−光相互接続のための装置
US6963123B2 (en) IC package, optical transmitter, and optical receiver
JP2021077858A (ja) 光サブアッセンブリ
US6624507B1 (en) Miniature semiconductor package for opto-electronic devices
CN102736195A (zh) 光模块、光模块的制造方法及光通信装置
JP6914034B2 (ja) 光モジュール及び伝送装置
CN114035288A (zh) 一种光模块
CN114035286A (zh) 一种光模块
KR101964853B1 (ko) 광 인터페이스를 가지는 반도체 칩 패키지
US20020102072A1 (en) Optical fiber guide module and a method for making the same
US6465858B2 (en) Semiconductor device package for optical communication device
JP2012145743A (ja) 光モジュール
JP2011091295A (ja) 光データリンク
KR102500792B1 (ko) 광 모듈 및 솔더볼 접합 구조체
US20230194905A1 (en) Optical module and manufacturing method of optical module for optical communication

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111208

Year of fee payment: 20