KR20090124771A - 광전변환모듈 - Google Patents

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KR20090124771A
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임영민
김회경
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 광전변환모듈에 관한 것으로, 광도파로를 홀더로 감싸고, 인터포저(Interposer)에 광소자를 실장하고, 홀더와 인터포저 사이에 갭 유지부를 개재하여 광전변환모듈을 구성함으로써, 광도파로와 광소자가 대향되어 있으므로 광결합이 용이하며, 광결합에 별도의 장치가 필요 없어 소요되는 비용을 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한, 본 발명의 광전변환모듈은 인터포저에 광소자를 실장하고, 인터포저에 형성된 전극 패드들을 이용하여 구동회로칩과 같은 외부 장치와 전기적인 접속이 용이한 장점이 있다.
광전, 변환, 인터포저, 광결합, 모듈, 홀더, 갭

Description

광전변환모듈{ Photoelectric conversion module }
본 발명은 광결합이 용이하며, 광결합에 별도의 장치가 필요 없어 소요되는 비용을 줄일 수 있는 광전변환모듈에 관한 것이다.
최근, 정보통신기술은 전송되는 데이터의 고속화 및 대용량화의 경향에 있으며, 그에 따른 고속 통신 환경을 실현하기 위한 광 통신 기술의 개발이 진행되고 있다.
일반적으로 광 통신에서는 송신 측의 광전변환소자에서 전기 신호를 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 광 파이버 또는 광 도파로를 이용하여 수신 측으로 전송하며, 수신 측의 광전변환소자에서 수신한 광신호를 전기 신호로 변환한다.
이러한 광전변환소자가 시스템 내에 적용되어 상용화되기 위해서는 전기 접속 및 광접속이 효율적으로 이루어지도록 구성되어야 한다.
도 1은 종래의 광전변환모듈을 나타낸 단면도이다.
종래의 광전변환모듈은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)(10)과; 상기 인쇄회로기판(10) 상부에 형성된 지지홀더(11)와; 상기 지지홀더(11) 상부에 형성된 광도파로(12)와; 상기 광도파로(12)로 발광하거나 또는 상기 광도파로(12)에서 광을 수광하고, 상기 인쇄회로기판(10) 상부에 형성된 광소자(13)와; 상기 광소자(13)를 구동시키는 구동회로칩(14)으로 구성된다.
이때, 상기 광소자(13)는 상기 광도파로(12)로 발광하는 발광 소자 또는 상기 광도파로(12)에서 광을 수광하는 수광 소자인 것이 바람직하다.
발광 소자의 경우 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 또는 LED(Light Emitting Diode) 등이 사용될 수 있으며, 수광 소자의 경우 PD(Photo Diode) 등이 사용된다.
그리고, 상기 광소자(13)는 상기 구동회로칩(14)과 와이어(15) 본딩되어 있다.
그러므로, 상기 구동회로칩(14)에서 발생된 제어 신호에 따라 상기 광소자(13)가 구동하게 되며, 상기 광소자(13)는 전기신호를 광신호로 변환하여 출력한다.
상기 광 소자(13)로부터 출력된 광신호는 상기 광도파로(12)의 한쪽 단면에 형성된 45도 미러(12a)를 통해 반사되어 광도파로(12) 내부를 진행하게 된다.
이러한 종래의 광전변환모듈은 광도파로의 끝단을 45도로 형성하기 위하여, 커팅(Cutting) 공정 및 반사막 코팅 공정이 필요하며, 인쇄회로기판 상에서 광소자와 광도파로 간의 광정렬에 많은 시간이 소요되고, 고가의 광정렬 장비를 이용할 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 광전변환모듈은 3dB 이상의 큰 광결합 손실이 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 광소자와 광도파로 간의 광정렬에 많은 시간이 소요되고, 고가의 광정렬 장비를 이용하고, 큰 광결합 손실이 발생하는 문제를 해결하는 것이다.
본 발명의 바람직한 양태(樣態)는,
광도파로의 일끝단을 노출시키며, 상기 광도파로를 감싸고 있는 홀더와;
상기 노출된 광도파로의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자와;
상기 광소자가 실장되어 있고, 상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)와;
상기 홀더 및 상기 인터포저 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 인터포저에 고정되어 있고, 상기 광소자가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부로 구성된 것을 특징으로 하는 광전변환모듈이 제공된다.
본 발명의 바람직한 다른 양태(樣態)는,
상부에 트랜치(Trench)가 형성되어 있고, 광도파로가 매립(Embedded) 되어 있고, 상기 광도파로의 일끝단이 상기 트랜치에 노출되어 있는 인쇄회로기판과;
상기 트랜치에 내부에 위치되며, 상기 노출된 광도파로의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자와;
상기 트랜지 내부에 고정되어 있고, 상기 광소자가 실장되어 있고, 상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)와;
상기 트랜치 내에서 상기 홀더 및 상기 인터포저 사이에 개재되어 고정되어 있고, 상기 광소자가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부와;
상기 인쇄회로기판 상부에 실장되어 상기 광소자를 구동하는 구동회로칩으로 구성된 광전변환모듈이 제공된다.
본 발명의 광전변환모듈은 광도파로를 홀더로 감싸고, 인터포저(Interposer)에 광소자를 실장하고, 홀더와 인터포저 사이에 갭 유지부를 개재하여 모듈화함으로써, 광도파로와 광소자가 대향되어 있으므로 광결합이 용이하며, 광결합에 별도의 장치가 필요 없어 소요되는 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 광전변환모듈은 인터포저에 광소자를 실장하고, 인터포저에 형성된 전극 패드들을 이용하여 구동회로칩과 같은 외부 장치와 전기적인 접속이 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 광소자를 인터포저에 다이 본딩함으로써, 복수개의 광소자들을 인터포저에 집적할 시, 집적도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 홀더에 노출된 광도파로의 일끝단에 렌즈를 형성하여, 광도파로와 광소자의 광접속 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 아이씨(IC) 기판을 인쇄회로기판에 실장하고, 아이씨 기판에 구동회로칩을 실장함으로써, 모듈의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명은 광도파로, 광소자, 인터포저, 갭 유지부가 인쇄회로기판에 매립되어 있는 형태가 되어, 모듈 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 광도파로가 노출되어 있는 홀더의 노출면에 적어도 하나 이상의 가이드 핀(Guide Pin)을 형성하고, 갭 유지부에 상기 광소자가 삽입될 수 있는 관통홀을 형성하고, 광소자가 실장되어 있는 인터포저에 상기 가이드 핀이 삽입되어 고정될 수 있는 홈을 형성하여, 가이드 핀을 관통홀을 통하여 홈에 삽입 및 고정시켜 모듈의 패키징을 보다 간단히 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전변환모듈은 광도파로(100)의 일끝단을 노출시키며, 상기 광도파로(100)를 감싸고 있는 홀더(110)와; 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자(120)와; 상기 광소자(120)가 실장되어 있고, 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)(130)와; 상기 홀더(110) 및 상기 인터포저(130) 사이에 개재되어 상기 홀더(110)와 상기 인터포저(130)에 고정되어 있고, 상기 광소자(120)가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부(150)로 구성된다.
여기서, 상기 인터포저(130)에는 상기 단자와 일측이 연결된 전도성 비아홀및 상기 전도성 비아홀의 타측이 연결된 다른 단자가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전도성 비아홀은 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자와 다른 단자를 연결하는 것이므로, 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자를 기준으로 상기 다른 단자가 90°꺽인 방향에 위치되는 경우, 상기 전도성 비아홀은 전기경로를 90°꺽어주는 역할을 수행하게 된다.
이에 대한 구체적인 예는 도 3에서 설명하기로 한다.
상기 전도성 비아홀은 비아홀 내부에 Au 또는 Cu 등의 금속이 채워져 구성된다.
이러한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전변환모듈의 상기 광소자(120)가 발광 소자인 경우 동작원리를 설명하면, 상기 광소자(120)로 전기 신호가 인가되 면, 상기 광소자(120)에서 광이 방출되고, 상기 광소자(120)에서 방출된 광이 상기 광도파로(100)로 전달되어 광전변환을 수행한다.
그리고, 광전변환모듈의 상기 광소자(120)가 수광 소자인 경우 동작원리를 설명하면, 상기 광도파로(100)에서 광이 전달되면, 상기 광소자(120)는 광을 수광하게 되어 전기적인 신호로 변환되어 광전변환이 되는 것이다.
한편, 상기 갭 유지부(150)의 폭(W)은 상기 홀더(110)와 상기 인터포저(130) 사이의 갭(Gap)이 된다.
따라서, 본 발명의 광전변환모듈은 광도파로를 홀더로 감싸고, 인터포저(Interposer)에 광소자를 실장하고, 홀더와 인터포저 사이에 갭 유지부를 개재하여 모듈화함으로써, 광도파로와 광소자가 대향되어 있으므로 광결합이 용이하며, 광결합에 별도의 장치가 필요 없어 소요되는 비용을 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.
도 3은 도 2의 광전변환모듈의 광소자와 인터포저가 전기적으로 연결된 상태의 일례를 설명하기 위한 개념도로서, 인터포저(130)는 제 1 내지 제 6 표면을 갖는 사각기둥 형상이며, 광소자(120)가 인터포저(130)의 제 1 표면(131)에 실장되고, 이 제 1 표면(131)에 제 1 전극 패드들(141a,141b)이 형성되어 있고, 상기 제 2 내지 제 6 표면 중 하나에는 제 2 전극 패드들(143a,143b)이 형성되어 있고, 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 상기 인터포저(130)를 관통하여 형성된 도전성 비아들(142a,142b)에 의해 전기적으로 연결되 고, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 전기적으로 연결된다.
여기서, 도 3의 광전변환모듈은 와이어(145)로 상기 광소자(120)와 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)을 전기적으로 연결한다.
그리고, 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)이 형성된 제 1 표면을 기준으로 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)이 형성된 표면이 90°꺽인 방향에 위치되는 경우, 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 90°꺽인 방향에 위치하게 된다.
그러므로, 상기 도전성 비아들(142a,142b)에 의해 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)에서 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)로 또는 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)에서 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)로 전기적인 신호는 90°꺽여서 전달된다.
따라서, 본 발명의 광전변환모듈은 인터포저에 광소자를 실장하고, 인터포저에 형성된 전극 패드들을 이용하여 구동회로칩과 같은 외부 장치와 전기적인 접속이 용이한 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈의 광도파로에 렌즈가 형성된 상태를 도시한 개략적인 단면도로서, 홀더(110)에 노출된 광도파로(100)의 일끝단에 렌즈(105)가 형성되어 있다.
이 렌즈(105)가 형성됨으로써, 상기 광도파로(100)와 광소자의 광접속 효율 을 증가시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 광전변환모듈의 광소자가 인터포저에 솔더볼에 의해 다이 본딩(Die bonding)되어 있는 상태를 도시한 개략적인 단면도로서, 인터포저(130)의 제 1 표면(131)에 제 1 전극 패드들(141a,141b)이 형성되어 있다.
이때, 광소자(120)는 제 1 전극 패드들(141a,141b)에 다이 본딩되면, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 전기적으로 연결됨과 동시에, 상기 인터포저(130)에 실장되는 것이다.
그러므로, 본 발명의 광전변환모듈은 상기 광소자(120)를 솔더볼에 의해 다이 본딩함으로써, 복수개의 광소자들을 상기 인터포저(130)에 집적할 시, 집적도가 향상된다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈은 광도파로(100)의 일끝단을 노출시키며, 상기 광도파로(100)를 감싸고 있는 홀더(110)와; 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자(120)와; 상기 광소자(120)가 실장되어 있고, 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자가 구비되어 있는 인터포저(Interposer)(130)와; 상기 홀더(110) 및 상기 인터포저(130) 사이에 개재되어 상기 홀더(110)와 상기 인터포저(130)에 고정되어 있고, 상기 광소자(120)가 내부 에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부(150)로 구성된 제 1 실시예에 따른 광전변환모듈의 구조물(200)이 인쇄회로기판(300)에 실장되어 있다.
그리고, 상기 인쇄회로기판(300)에 구동회로칩(350)이 실장되어 있다.
또, 상기 인터포저(130)의 단자와 상기 구동회로칩(350)이 전기적으로 연결되어 있다.
여기서, 상기 인터포저(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 광소자(120)가 실장되는 인터포저(130)의 제 1 표면(131)에 제 1 전극 패드들(141a,141b)이 형성되어 있고, 상기 제 2 내지 제 6 표면 중 하나에는 제 2 전극 패드들(143a,143b)이 형성되어 있고, 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 상기 인터포저(130)를 관통하여 형성된 도전성 비아들(142a,142b)에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 전기적으로 연결되어 있다.
그리고, 상기 인터포저(130)의 단자와 상기 구동회로칩(350)의 전기적인 연결은, 상기 인터포저(130)의 제 2 전극 패드들(143a,143b)과 상기 구동회로칩(350)의 전극들(351,352)이 와이어 본딩되어 전기적으로 연결된 것이 바람직하다.
또, 상기 구동회로칩(350)의 일부 전극들(353)이 상기 인쇄회로기판(300)의 전극패드(301)에 와이어 본딩되어 외부 장치와 전기적으로 연결된다.
이러한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈은 상기 인쇄회로기 판(300)을 통해 각종 전원 및 데이터 신호가 상기 구동회로칩(350)으로 공급되고, 상기 구동회로칩(350)을 통해 제어 및 콘트롤된 전기적 신호는 와이어를 통해 상기 인터포저(130)의 제 2 전극 패드들(143a,143b)로 공급된다.
그리고, 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)에서 도전성 비아들(142a,142b) 및 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)을 통하여 상기 광소자(120)로 전달되어, 상기 광소자(120)는 광을 방출하게 된다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 제 3 실시예의 광전변환모듈은 도 6의 제 2 실시예의 광전변환모듈에서 구동회로칩(350)이 인쇄회로기판(300)에 실장되어 있지 않고, 아이씨(IC) 기판(400)에 실장되어 있다.
그리고, 상기 아이씨 기판(400)은 상기 인쇄회로기판(300)에 실장된다.
더불어, 상기 구동회로칩(350)의 일부 전극들(353)이 상기 아이씨 기판(400)의 전극패드(401)에 와이어 본딩되고, 상기 아이씨 기판(400)의 하부에 형성된 전극패드들(미도시)이 솔더볼(402)에 의해 상기 인쇄회로기판(400)의 전극패드들(미도시)에 본딩되어 있으므로, 상기 구동회로칩(350)은 외부 장치와 전기적으로 연결되게 된다.
한편, 광전변환모듈에 광소자를 어레이 형태로 구성하는 경우, 구동회로칩이 회로적으로 복잡하게 되며, 구동회로칩을 인쇄회로기판에 실장할 때 넓은 면적을 차지하게 된다.
그러므로, 본 발명의 제 3 실시예의 광전변환모듈은 아이씨(IC) 기판을 인쇄회로기판에 실장하고, 아이씨 기판에 구동회로칩을 실장함으로써, 모듈의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(300) 상부에 트랜치(Trench)(320)가 형성되어 있고, 상기 인쇄회로기판(300)에 광도파로(100)가 매립(Embedded) 되어 있고, 상기 광도파로(100)의 일끝단이 상기 트랜치(320)에 노출되어 있다.
그리고, 제 4 실시예에 따른 광전변환모듈은 상기 트랜치(320)에 내부에 위치되며, 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자(120)와; 상기 트랜지(320) 내부에 고정되어 있고, 상기 광소자(120)가 실장되어 있고, 상기 광소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)(130)와; 상기 트랜치(130) 내에서 상기 홀더(110) 및 상기 인터포저(130) 사이에 개재되어 고정되어 있고, 상기 광소자(120)가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부(150)가 더 구성되어 있다.
또, 상기 광소자(120)를 구동하도록, 상기 인쇄회로기판(300) 상부에 구동회로칩(350)이 실장되어 있다.
게다가, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터포저(130)는 제 1 내지 제 6 표면을 갖는 사각기둥 형상이며, 광소자(120)가 실장되는 인터포저(130)의 제 1 표면(131)에 제 1 전극 패드들(141a,141b)이 형성되어 있고, 상기 제 1 표면(131)과 90°방향에 있는 인터포저(130) 표면에는 제 2 전극 패드들(143a,143b)이 형성되어 있고, 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 상기 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 상기 인터포저(130)를 관통하여 형성된 도전성 비아들(142a,142b)에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 광소자(120)는 상기 제 1 전극 패드들(141a,141b)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 인터포저(130)의 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 인쇄회로기판(300) 상부에 노출되어 있고, 상기 노출된 제 2 전극 패드들(143a,143b)은 상기 구동회로칩(350)의 전극들(351,352)과 와이어 본딩되어 있다.
따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광전변환모듈은 광도파로, 광소자, 인터포저, 갭 유지부가 인쇄회로기판에 매립되어 있는 형태가 되어, 모듈 크기를 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 광전변환모듈의 개략적인 분해 사시도로서, 이 광전변환모듈은 복수개의 광도파로들이 형성되어 있는 홀더를 적용하여 갭 유지부와 인터포저를 분해한 것이다.
즉, 이 광전변환모듈은 홀더(110)에 복수개의 광도파로들(100a,100b,100c,100d,100e)이 형성되어 있고, 상기 복수개의 광도파로(100a,100b,100c,100d,100e) 각각의 일끝단은 상기 홀더(110)에 노출되어 있다.
그리고, 상기 복수개의 광도파로(100a,100b,100c,100d,100e)이 노출되어 있는 홀더(110)의 노출면에는 적어도 하나 이상의 가이드 핀(Guide Pin)(111)이 형성되어 있다.
또, 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로(100)의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자(120)가 인터포저(130)에 실장되어 있다.
상기 광소자(120)가 실장되어 있는 인터포저(130)에는 상기 가이드 핀(111)이 삽입되어 고정될 수 있는 홈(135)이 형성되어 있다.
게다가, 상기 홀더(110)와 상기 인터포저(130) 사이에는 갭 유지부(150)가 위치되며, 상기 갭 유지부(150)에는 상기 광소자(120)가 삽입될 수 있는 제 1 관통홀(152)과 상기 가이드 핀(111)이 삽입될 수 있는 제 2 관통홀(151)이 형성되어 있다.
그러므로, 상기 홀더(110)의 가이드 핀(Guide Pin)(111)은 상기 갭 유지부(150)의 제 2 관통홀(151)에 삽입되고, 상기 인터포저(130)의 홈(135)에 삽입되어 고정됨으로써 광전변환모듈이 패키징된다.
결국, 본 발명의 광전변환모듈은 광도파로가 노출되어 있는 홀더의 노출면에 적어도 하나 이상의 가이드 핀(Guide Pin)을 형성하고, 갭 유지부에 상기 광소자가 삽입될 수 있는 관통홀을 형성하고, 광소자가 실장되어 있는 인터포저에 상기 가이드 핀이 삽입되어 고정될 수 있는 홈을 형성하여, 가이드 핀을 관통홀을 통하여 홈에 삽입 및 고정시켜 모듈의 패키징을 보다 간단히 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 종래의 광전변환모듈을 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도
도 3은 도 2의 광전변환모듈의 광소자와 인터포저가 전기적으로 연결된 상태의 일례를 설명하기 위한 개념도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈의 광도파로에 렌즈가 형성된 상태를 도시한 개략적인 단면도
도 5는 본 발명에 따른 광전변환모듈의 광소자가 인터포저에 솔더볼에 의해 다이 본딩(Die bonding)되어 있는 상태를 도시한 개략적인 단면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광전변환모듈의 개략적인 단면도
도 9는 본 발명에 따른 광전변환모듈의 개략적인 분해 사시도

Claims (13)

  1. 광도파로의 일끝단을 노출시키며, 상기 광도파로를 감싸고 있는 홀더와;
    상기 노출된 광도파로의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자와;
    상기 광소자가 실장되어 있고, 상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)와;
    상기 홀더 및 상기 인터포저 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 인터포저에 고정되어 있고, 상기 광소자가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부로 구성된 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인터포저에는,
    상기 단자와 일측이 연결된 전도성 비아홀 및 상기 전도성 비아홀의 타측이 연결된 다른 단자가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인터포저는 제 1 내지 제 6 표면을 갖는 사각기둥 형상이며,
    상기 광소자가 상기 인터포저의 제 1 표면에 실장되고, 이 인터포저의 제 1 표면에 제 1 전극 패드들이 형성되어 있고, 상기 제 2 내지 제 6 표면 중 하나에는 제 2 전극 패드들이 형성되어 있고,
    상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자는 상기 제 1 전극 패드들이고,
    상기 제 1 전극 패드들과 상기 제 2 전극 패드들은 상기 인터포저를 관통하여 형성된 도전성 비아들에 의해 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드들이 형성된 제 1 표면을 기준으로 상기 제 2 전극 패드들이 형성된 표면이 90°꺽인 방향에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 2 전극 패드들에 전기적으로 연결되어, 상기 광소자를 구동시키는 구동회로칩과;
    상기 홀더와 상기 구동회로칩이 실장된 인쇄회로기판이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 전극 패드들에 전기적으로 연결되어, 상기 광소자를 구동시키는 구동회로칩과;
    상기 구동회로칩이 실장된 아이씨(IC) 기판과;
    상기 홀더와 상기 아이씨 기판이 실장된 인쇄회로기판이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  7. 청구항 1 내지 6 중 한 항에 있어서,
    상기 홀더에 노출된 광도파로의 일끝단에 렌즈가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  8. 청구항 1 내지 6 중 한 항에 있어서,
    상기 광도파로가 노출되어 있는 홀더의 노출면에는 적어도 하나 이상의 가이드 핀(Guide Pin)이 형성되어 있고,
    상기 갭 유지부에는 상기 광소자가 삽입될 수 있는 관통홀이 형성되어 있고,
    상기 광소자가 실장되어 있는 인터포저에는 상기 가이드 핀이 삽입되어 고정될 수 있는 홈이 형성되어 있으며,
    상기 가이드 핀이 상기 관통홀을 통하여 상기 홈에 삽입되어 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광도파로 및 광소자는 복수개인 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  10. 상부에 트랜치(Trench)가 형성되어 있고, 광도파로가 매립(Embedded) 되어 있고, 상기 광도파로의 일끝단이 상기 트랜치에 노출되어 있는 인쇄회로기판과;
    상기 트랜치에 내부에 위치되며, 상기 노출된 광도파로의 일끝단에서 출력되는 광신호를 수광하거나 또는 상기 노출된 광도파로의 일끝단으로 광신호를 출력하는 광소자와;
    상기 트랜지 내부에 고정되어 있고, 상기 광소자가 실장되어 있고, 상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자가 형성되어 있는 인터포저(Interposer)와;
    상기 트랜치 내에서 상기 홀더 및 상기 인터포저 사이에 개재되어 고정되어 있고, 상기 광소자가 내부에 위치되는 관통홀이 형성되어 있는 갭 유지부와;
    상기 인쇄회로기판 상부에 실장되어 상기 광소자를 구동하는 구동회로칩으로 구성된 광전변환모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 인터포저는 제 1 내지 제 6 표면을 갖는 사각기둥 형상이며,
    상기 광소자가 상기 인터포저의 제 1 표면에 실장되고, 이 인터포저의 제 1 표면에 제 1 전극 패드들이 형성되어 있고, 상기 제 2 내지 제 6 표면 중 하나에는 제 2 전극 패드들이 형성되어 있고,
    상기 광소자와 전기적으로 연결되는 단자는 상기 제 1 전극 패드들이고,
    상기 제 1 전극 패드들과 상기 제 2 전극 패드들은 상기 인터포저를 관통하여 형성된 도전성 비아들에 의해 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드들이 형성된 제 1 표면을 기준으로 상기 제 2 전극 패드들이 형성된 표면이 90°꺽인 방향에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 2 전극 패드들은 상기 인쇄회로기판 상부에 노출되어 있고,
    상기 노출된 제 2 전극 패드들은 상기 구동회로칩의 전극들과 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.
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CN103676026A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学通讯装置
CN112305686A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 广濑电机株式会社 连接器组装体
WO2023200168A1 (ko) * 2022-04-12 2023-10-19 하나옵트로닉스 주식회사 복수의 광원을 포함한 광 모듈

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