KR20100117005A - A photoelectric conversion module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A photoelectric conversion module is provided to reduce an optical loss and improve optical coupling efficiency. CONSTITUTION: An integrated circuit substrate(110) is mounted on a printed circuit substrate. An optical waveguide array is formed on the integrated circuit. A first electrode pad and a second electrode pad are formed on one sidewall of the integrated circuit. An optical device array(120) includes a first electrode bump and a second electrode bump which are connected to the first and second electrode pads on one side opposite to the integrated circuit board. An optical device is installed in the center of the optical device array. A semiconductor chip(140) is mounted on the upper side of the integrated circuit board.

Description

광전변환모듈{A PHOTOELECTRIC CONVERSION MODULE}Photoelectric Conversion Modules {A PHOTOELECTRIC CONVERSION MODULE}

본 발명은 광전변환모듈에 관한 것으로, 구체적으로 광 커플링(optical coupling) 효율을 향상시킬 수 있는 광전변환모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a photoelectric conversion module, and more particularly, to a photoelectric conversion module capable of improving optical coupling efficiency.

최근 정보 통신 기술에서는 전송되는 데이터가 고속화 및 대용량화되어 감에 따라 고속 통신 환경을 실현하기 위한 광 통신 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다. 광 통신에서는 송신측의 광전변환소자에서 전기신호를 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 광섬유(optical fiber) 또는 광도파로(wave guide)를 이용하여 수신측으로 전송한다. 수신측의 광전변환소자에서는 수신된 광신호를 다시 전기신호로 변환한다. 이러한 광전변환소자가 시스템 내에 적용되어 상용화되기 위해서는 전기 접속 및 광 커플링(optical coupling)이 효율적으로 이루어지도록 구성되어야 한다.Recently, in the information communication technology, as the data to be transmitted becomes high speed and large in capacity, development of an optical communication technology for realizing a high speed communication environment is actively progressing. In optical communication, an electrical signal is converted into an optical signal by a photoelectric conversion element on a transmitting side, and the converted optical signal is transmitted to a receiving side using an optical fiber or an optical wave guide. The photoelectric conversion element on the receiving side converts the received optical signal back into an electrical signal. In order for such a photoelectric conversion element to be applied and commercialized in a system, an electrical connection and an optical coupling must be configured to be efficiently performed.

도 1은 종래기술에 따른 광전변환모듈의 일례를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an example of a photoelectric conversion module according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(30) 상부에 배치된 송신측 및 수신측 광전변환소자(10, 20)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a photoelectric conversion module according to the related art includes a transmitting side and a receiving side photoelectric conversion elements 10 and 20 disposed on a printed circuit board 30.

송신측 광전변환소자(10)는 인쇄회로기판(30) 내에 형성된 광도파로(32)의 일측부로 광을 방출하는 제1 광소자(12)와, 제1 광소자(12)를 제어하는 제1 반도체칩(14)을 포함한다. 수신측 광전변환소자(20)는 광도파로(32)를 통해 전송된 광신호를 수신하는 제2 광소자(22)와, 제2 광소자(22)를 제어하는 제2 반도체칩(24)을 포함한다.The transmission-side photoelectric conversion element 10 includes a first optical element 12 for emitting light to one side of the optical waveguide 32 formed in the printed circuit board 30, and a first optical element 12 for controlling the first optical element 12. A semiconductor chip 14 is included. The receiving side photoelectric conversion element 20 includes a second optical element 22 for receiving an optical signal transmitted through the optical waveguide 32 and a second semiconductor chip 24 for controlling the second optical element 22. Include.

제1 및 제2 광소자(12, 22)는 각각 제1 및 제2 반도체칩(14, 24) 하부에 접합된다. 또한, 제1 및 제2 광소자(12, 22)는 각각 광도파로(32)의 종단부와 대응되도록 배치된다. The first and second optical devices 12 and 22 are bonded to the lower portions of the first and second semiconductor chips 14 and 24, respectively. In addition, the first and second optical devices 12 and 22 are disposed to correspond to the end portions of the optical waveguide 32, respectively.

제1 및 제2 반도체칩(14, 24)은 각각 접속범프(16, 26)를 통해 인쇄회로기판(30) 상부면에 형성된 신호라인(34)과 접속되어 전기적으로 인쇄회로기판(30)과 연결된다. The first and second semiconductor chips 14 and 24 are connected to the signal lines 34 formed on the upper surface of the printed circuit board 30 through the connection bumps 16 and 26, respectively, so that the first and second semiconductor chips 14 and 24 are electrically connected to the printed circuit board 30. Connected.

이러한 구성을 갖는 종래기술에 따른 광전변환모듈의 구동특성을 살펴보기로 한다. The driving characteristics of the photoelectric conversion module according to the related art having such a configuration will be described.

송신측 광전변환소자(10)의 제1 반도체칩(14)의 제어에 따라 제1 광소자(12)는 전기신호를 광신호로 변환한다. 제1 광소자(12)를 통해 변환된 광신호는 광도파로(32)의 송신측 종단부에 형성된 제1 마이크로 미러(32a)를 통해 반사되어 광도파로(32)의 내부로 전송된다. 광도파로(32)의 내부로 전송된 광신호는 광도파로(32)의 수신측 종단부에 형성된 제2 마이크로 미러(32b)를 통해 반사되어 수신측 광전 변환소자(20)의 제2 광소자(22)로 입력된다. 제2 광소자(22)는 제2 반도체칩(24)의 제어에 따라 광도파로(32)를 통해 전송된 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하여 출력한다. Under the control of the first semiconductor chip 14 of the transmission-side photoelectric conversion element 10, the first optical element 12 converts an electrical signal into an optical signal. The optical signal converted through the first optical element 12 is reflected through the first micromirror 32a formed at the transmitting end of the optical waveguide 32 and transmitted to the inside of the optical waveguide 32. The optical signal transmitted to the inside of the optical waveguide 32 is reflected by the second micromirror 32b formed at the receiving end of the optical waveguide 32 so that the second optical element of the receiving photoelectric conversion element 20 ( 22). The second optical device 22 receives an optical signal transmitted through the optical waveguide 32 and converts the optical signal into an electrical signal under the control of the second semiconductor chip 24.

이와 같이 종래기술에 따른 광전변환모듈에서는 제1 및 제2 광소자(12, 22)가 광도파로(32)의 신장된 방향과 수직방향으로 이격되어 배치됨에 따라 광 커플링 효율이 저하되는 문제가 있다. 일반적으로, 제1 광소자(12)로는 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)를 사용하고 있는데, 수직공진표면발광레이저는 공기 중에 빛을 출사할 때의 발산각이 대략 25~30°정도가 되기 때문에 광도파로(32)와의 이격된 거리가 길어질수록 광 커플링 효율은 크게 감소한다. As described above, in the photoelectric conversion module according to the related art, as the first and second optical devices 12 and 22 are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the extended direction of the optical waveguide 32, the optical coupling efficiency is deteriorated. have. In general, the first optical device 12 uses a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), and the vertical resonance surface emitting laser has a divergence angle of about 25 to about when it emits light in the air. Since the distance is about 30 degrees, the optical coupling efficiency is greatly reduced as the distance from the optical waveguide 32 becomes longer.

광 커플링 효율이 감소하는 문제점을 해결하기 위한 일환으로, 종래기술에 따른 광전변환모듈에서는 제1 및 제2 광소자(12, 22)와 광도파로(32) 사이에 렌즈(36a, 36b)를 설치하여 광 커플링 효율을 향상시키기 위한 방안이 제안되었다. 렌즈(36a, 36b)는 수직공진표면발광레이저로부터 출사되는 광의 퍼짐을 방지하여 광 커플링 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만, 제1 및 제2 광소자(12, 22)와 광도파로(32) 사이의 이격거리에 따라 설치되는 렌즈(36a, 36b)의 개수가 증가하기 때문에 렌즈(36a, 36b)를 제1 및 제2 광소자(12, 22)와 광도파로(32) 사이에 각각 설치하기 위한 추가적인 공정이 필요하며, 이는 대량 생산에 걸림돌이 되는 문제점이 있다. In order to solve the problem that the optical coupling efficiency is reduced, in the photoelectric conversion module according to the related art, the lenses 36a and 36b are disposed between the first and second optical devices 12 and 22 and the optical waveguide 32. A method for improving the optical coupling efficiency by installing the device has been proposed. The lenses 36a and 36b may improve light coupling efficiency by preventing the spread of light emitted from the vertical resonance surface emitting laser. However, since the number of lenses 36a and 36b installed increases according to the separation distance between the first and second optical elements 12 and 22 and the optical waveguide 32, the lenses 36a and 36b are replaced with the first and second optical elements 12 and 22 and the optical waveguides 32 and 36b. An additional process is required for installing between the second optical elements 12 and 22 and the optical waveguide 32, respectively, which is a problem in the mass production.

한편, 전술한 바와 같이 종래기술에 따른 광전변환모듈에서는 광도파로(32) 의 양측 종단면에 각각 특정 각도로 경사진 마이크로 미러(36a, 36b)를 형성하여 제1 광소자(12)로부터 출사된 광을 반사시켜 광도파로(32) 내부로 진행시키고, 광도파로(32)를 통해 전송된 광을 반사시켜 제2 광소자(22)로 진행시킨다. 그러나, 마이크로 미러(36a, 36b)는 두께가 수십 미크론 정도의 크기를 갖는 금속 박막으로 제조하고, 광전변환모듈의 제조공정시 마이크로 미러(36a, 36b)를 특정 각도로 경사지게 형성하거나 정확한 위치에서 광축과 정렬하기 위해서는 여러 단계의 공정을 필요로 하며, 이 과정에서 광전변환모듈의 신뢰성이 크게 저하된다는 문제점이 있다. Meanwhile, as described above, in the photoelectric conversion module according to the related art, light emitted from the first optical device 12 is formed by forming micromirrors 36a and 36b that are inclined at specific angles on both end surfaces of the optical waveguide 32, respectively. Is reflected to advance into the optical waveguide 32 and reflects the light transmitted through the optical waveguide 32 to the second optical element 22. However, the micro mirrors 36a and 36b are made of a metal thin film having a thickness of about several tens of microns, and the micromirrors 36a and 36b are formed to be inclined at a specific angle in the manufacturing process of the photoelectric conversion module or the optical axis is positioned at the correct position. In order to align with the multi-step process is required, there is a problem in that the reliability of the photoelectric conversion module is greatly reduced.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래기술에 따른 광전변환모듈에서는 광소자와 광도파로 간 수직방향으로의 이격거리에 의해 광 커플링 효율이 감소하여 발광 또는 수광시 광이 손실되는 문제점이 있다. 또한, 광 커플링 효율이 감소되는 것을 해결하기 위해 추가로 형성 또는 설치되는 마이크로 미러와 렌즈 등으로 인해 제조공정이 복잡해지고, 또한, 마이크로 미러와 같은 소자는 초소형 구조로 제작되기 때문에 사실상 광축과의 정합이 어려울 뿐만 아니라, 제조과정 중에서 쉽게 파손되는 문제가 있다. 이로 인해 공정 및 생산비의 부담이 커지는 문제점이 있음을 알 수 있다.As described above, in the photoelectric conversion module according to the related art, the optical coupling efficiency decreases due to the separation distance in the vertical direction between the optical element and the optical waveguide, so that light is lost during light emission or light reception. In addition, the manufacturing process is complicated by micro mirrors and lenses, which are additionally formed or installed to solve the reduction in the optical coupling efficiency, and in addition, since elements such as micro mirrors are manufactured in a microminiature structure, the optical Not only is it difficult to match, but there is a problem that is easily broken during the manufacturing process. This can be seen that there is a problem that the burden of the process and production costs increases.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다음과 같은 목적들이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and has the following objects.

첫째, 본 발명은 광소자와 광도파로를 수평방향으로 정렬시켜 광 커플링 효율을 향상시키고, 이를 통해 광 손실을 감소시킬 수 있는 광전변환모듈을 제공하는데 그 목적이 있다. First, an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion module capable of aligning an optical element and an optical waveguide in a horizontal direction to improve optical coupling efficiency and thereby reducing optical loss.

둘째, 본 발명은 광전변환모듈의 전기회로소자와 광회로소자를 독립적으로 서로 분리시켜 인쇄회로기판 상부에 배치하고, 이를 통해 전기회로소자 또는 광회로소자 고장시 독립적으로 교체 가능하도록 하여 고장수리가 간편한 광전변환모듈을 제공하는데 다른 목적이 있다.Secondly, the present invention separates the electrical circuit elements and the optical circuit elements of the photoelectric conversion module independently from each other and disposed on the printed circuit board, through which it is possible to replace independently in the event of an electrical circuit element or optical circuit element failure repair is Another object is to provide a simple photoelectric conversion module.

셋째, 본 발명은 광전변환모듈의 구성요소를 종래기술 대비 감소시켜 대량 생산이 가능하고, 제조비용을 감소시킬 수 있는 광전변환모듈을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Third, another object of the present invention is to provide a photoelectric conversion module capable of mass production by reducing the components of the photoelectric conversion module as compared with the prior art and reducing the manufacturing cost.

상기한 목적들을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 집적회로기판과, 상기 집적회로기판과 대향되는 일측벽에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되 는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 광소자가 설치된 광소자 어레이와, 상기 집적회로기판 상부에 실장된 반도체칩을 포함하는 광전변환모듈을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board, an optical waveguide array mounted on an upper portion of the printed circuit board and penetrating from one side to the other side, and having a first wall on one side thereof. And an integrated circuit board having second electrode pads formed thereon, and first and second electrode bumps respectively connected to the first and second electrode pads on one side wall facing the integrated circuit board, wherein an optical device Provided is a photoelectric conversion module including an optical device array and a semiconductor chip mounted on the integrated circuit board.

또한, 상기한 목적들을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성되며, 타측벽에 제3 및 제4 전극패드가 형성된 집적회로기판과, 상기 집적회로기판의 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제1 광소자가 설치된 제1 광소자 어레이와, 상기 집적회로기판의 타측벽과 대향되는 부위에 상기 제3 및 제4 전극패드와 각각 접속되는 제3 및 제4 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제2 광소자가 설치된 제2 광소자 어레이와, 상기 집적회로기판 상부에 각각 실장된 제1 및 제2 반도체칩을 포함하는 광전변환모듈을 제공한다.In addition, the present invention according to another aspect for achieving the above object is a printed circuit board, mounted on the printed circuit board, an optical waveguide array is formed therein, the first and second electrode pads on one side wall An integrated circuit board having third and fourth electrode pads formed on the other side wall, and first and second electrodes respectively connected to the first and second electrode pads at portions opposite to one side wall of the integrated circuit board. Third and fourth electrode bumps each having a bump and a first optical element array having a first optical element in a central portion thereof and connected to the third and fourth electrode pads respectively at a portion of the integrated circuit board facing the other side wall of the integrated circuit board. And a second optical device array having a second optical device installed at a central portion thereof, and first and second semiconductor chips mounted on the integrated circuit board, respectively.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 제1 집적회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 상기 광도파로 어레이가 연장되어 내부에 형성되며, 일측벽에 제3 및 제4 전극패드가 형성된 제2 집적회로기판과, 상기 제1 집적회로기판의 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제1 광소자가 설치된 제1 광소자 어레이와, 상기 제2 집적회로기판과 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제3 및 제4 전극패드와 각각 접속되는 제3 및 제4 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제2 광소자가 설치된 제2 광소자 어레이와, 상기 제1 및 제2 집적회로기판 상부에 각각 실장된 제1 및 제2 반도체칩을 포함하는 광전변환모듈을 제공한다.In addition, the present invention according to another aspect for achieving the above object is a printed circuit board, an optical waveguide array is formed on the printed circuit board, penetrating from one side to the other side therein, one side wall A first integrated circuit board having first and second electrode pads formed thereon, and mounted on an upper portion of the printed circuit board, the optical waveguide array extending to be formed therein, and having third and fourth electrode pads formed on one side wall thereof. First and second electrode bumps, which are connected to the first and second electrode pads, respectively, are formed at a portion of the second integrated circuit board facing the one side wall of the first integrated circuit board. The first optical element array and the third and fourth electrode bumps respectively connected to the third and fourth electrode pads are formed at portions facing the second integrated circuit board and the one side wall, and the second photons Self-installed second It provides an element array, and a photoelectric conversion module including the first and second integrated circuit board mounted above each of the first and second semiconductor chips on.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 배어기판과, 상기 배어기판과 대향되는 일측벽에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 광소자가 설치된 광소자 어레이와, 상기 인쇄회로기판 상부에 실장된 반도체칩을 포함하는 광전변환모듈을 제공한다.In addition, the present invention according to another aspect for achieving the above object is a printed circuit board, an optical waveguide array is formed on the printed circuit board, penetrating from one side to the other side therein, one side wall A bare substrate having first and second electrode pads formed thereon, and first and second electrode bumps respectively connected to the first and second electrode pads on one side wall facing the bare substrate; Provided is a photoelectric conversion module including an optical element array and a semiconductor chip mounted on the printed circuit board.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과들이 있다. According to the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 본 발명에 의하면, 광도파로 어레이의 일측벽에 전극패드를 설치하고, 전극패드를 통해 광소자가 광도파로 어레이 내에서 광이 전송되는 방향과 수평방향으로 자동 정렬되도록 배치함으로써 광 커플링 효율을 향상시켜 광 손실을 감소시킬 수 있다. First, according to the present invention, the optical coupling efficiency is provided by installing an electrode pad on one side wall of the optical waveguide array and arranging the optical device to be automatically aligned in the horizontal direction and the direction in which light is transmitted in the optical waveguide array through the electrode pad. Can be improved to reduce light loss.

둘째, 본 발명에 의하면, 광도파로 어레이의 일측벽에 설치된 전극패드를 통해 광소자가 광도파로 어레이 내에서 광이 전송되는 방향과 수평방향으로 자동 정렬되도록 배치함으로써 광소자와 광도파로 사이의 간격을 수십 ㎛ 이내로 유지시키는 것이 가능하여 종래기술에 따른 광전변환모듈에 비하여 우수한 광 커플링 효율 을 얻을 수 있다. Second, according to the present invention, the optical device is arranged to be automatically aligned in the horizontal direction and the direction in which the light is transmitted in the optical waveguide array through electrode pads provided on one side wall of the optical waveguide array to achieve a tens of intervals between the optical element and the optical waveguide. It is possible to maintain within the μm to obtain an excellent optical coupling efficiency compared to the photoelectric conversion module according to the prior art.

셋째, 본 발명에 의하면, 광전변환모듈의 전기회로부(반도체칩)와 광회로부(광도파로 어레이)를 물리적으로 서로 분리시켜 인쇄회로기판 상부에 배치함으로써 전기회로부 또는 광회로부 고장시 독립적으로 교체 가능하도록 하여 고장수리가 간편한 광전변환모듈을 제공할 수 있다. Third, according to the present invention, the electrical circuit portion (semiconductor chip) and the optical circuit portion (optical waveguide array) of the photoelectric conversion module are physically separated from each other and disposed on the printed circuit board so that the electrical circuit portion or the optical circuit portion can be independently replaced. It is possible to provide a photoelectric conversion module that is easy to troubleshoot.

넷째, 본 발명에 의하면, 광소자를 광도파로 어레이 내에서 광이 전송되는 방향과 수평방향으로 정렬되도록 배치함으로써 종래기술에 따른 광전변환모듈에 비해 마이크로 미러와 렌즈와 같은 구성요소가 필요하지 않아 종래기술 대비 구성요소의 수를 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 모듈의 대량 생산이 가능하고, 제조비용을 감소시킬 수 있다. Fourth, according to the present invention, by arranging the optical elements in the optical waveguide array so that the light is aligned in the horizontal direction and the direction in which the light is transmitted, compared to the photoelectric conversion module according to the prior art, components such as micromirrors and lenses are not required. The number of contrast components can be reduced, which allows for mass production of the module and reduces manufacturing costs.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면들에 있어서, 각 구성요소의 두께, 폭, 크기 등은 설명의 편의를 위해 과장되어 도시되었다. 또한, 명세서 전체에 '접속범프' 또는 '전극범프'로 기재되어 있는 경우, 이들은 각각 통상적인 솔더볼(solder ball)을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호로 표기된 부분은 동일 요소를 나타낸다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. In addition, in the drawings, the thickness, width, size, etc. of each component are exaggerated for convenience of description. In addition, when described as 'connected bumps' or 'electrode bumps' throughout the specification, they may be interpreted to include conventional solder balls, respectively. In addition, the same reference numerals denote the same elements throughout the specification.

실시예1Example 1

도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to Embodiment 1 of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(100)과, 인쇄회로기판(100) 상부에 실장되고 내부에 광도파로 어레이(111)가 형성된 집적회로기판(IC 기판)(110)과, 집적회로기판(110) 상부에 실장된 반도체칩(140)과, 광도파로 어레이(111)와 수평방향으로 정렬된 광소자 어레이(120)를 포함한다. 2, the photoelectric conversion module according to the first embodiment of the present invention is a printed circuit board 100, an integrated circuit board mounted on the printed circuit board 100 and formed with an optical waveguide array 111 therein ( IC substrate) 110, a semiconductor chip 140 mounted on the integrated circuit board 110, and an optical element array 120 horizontally aligned with the optical waveguide array 111.

집적회로기판(110)은 제1 접속범프(101)를 통한 플립 칩(flip chip) 본딩방식에 의해 인쇄회로기판(100)과 전기적으로 접속될 수 있다. 집적회로기판(110) 내에는 광소자 어레이(120)로부터 제공되는 광신호를 전송하기 위한 광도파로 어레이(111)가 형성된다. The integrated circuit board 110 may be electrically connected to the printed circuit board 100 by a flip chip bonding method through the first connection bump 101. An optical waveguide array 111 for transmitting an optical signal provided from the optical device array 120 is formed in the integrated circuit board 110.

도 3은 본 발명에 따른 광 커플링 구조체를 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 집적회로기판(110)과 광소자 어레이(120)를 도시한 사시도이다. 3 is a view illustrating the optical coupling structure according to the present invention in more detail. FIG. 3 is a perspective view illustrating the integrated circuit board 110 and the optical device array 120.

도 3을 참조하면, 광소자 어레이(120)와 대향되는 집적회로기판(110)의 일측벽에는 광도파로 어레이(111)를 경계로 상하부에 각각 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)가 형성된다. 또한, 집적회로기판(110)의 상부에는 반도체칩(140)으로부터 전기신호를 전송하거나, 반도체칩(140)으로 전송하기 위한 신호라인(129)이 형성된다. 신호라인(129)은 제1 전극패드(114a)와 일체형으로 형성되거나 또는 전기적으 로 접속된다. 제2 전극패드(114b)는 집적회로기판(110) 내의 접지라인(도시되지 않음)과 접속된다. Referring to FIG. 3, first and second electrode pads 114a and 114b are disposed on one side wall of the integrated circuit board 110 facing the optical device array 120 at upper and lower sides of the optical waveguide array 111. Is formed. In addition, a signal line 129 is formed on the integrated circuit board 110 to transmit an electrical signal from the semiconductor chip 140 or to the semiconductor chip 140. The signal line 129 is integrally formed with the first electrode pad 114a or electrically connected thereto. The second electrode pad 114b is connected to a ground line (not shown) in the integrated circuit board 110.

광소자 어레이(120)는 집적회로기판(110)의 제1 전극패드(114a)에 접속되는 제1 전극범프(121a)와, 집적회로기판(110)의 제2 전극패드(114b)에 접속되는 제2 전극범프(121b)와, 광도파로 어레이(111)와 광 접속되는 광소자(발광부 또는 수광부)(122)를 포함한다. The optical device array 120 is connected to the first electrode bump 121a connected to the first electrode pad 114a of the integrated circuit board 110 and the second electrode pad 114b of the integrated circuit board 110. The second electrode bump 121b and an optical element (light emitting unit or light receiving unit) 122 that are optically connected to the optical waveguide array 111 are included.

집적회로기판(110)을 제작하는데 있어서, 광소자 어레이(120)는 미리 정해진 규격을 갖고 제공됨에 따라 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)와 광도파로 어레이(111)를 집적회로기판(110)에 형성할 때 광소자 어레이(120)에 형성된 제1 및 제2 전극범프(121a, 121b)와 광소자(122)의 규격 및 위치에 대응되도록 집적회로기판(110)에 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)와 광도파로 어레이(111)를 형성함으로써 비교적 쉽게 광도파로 어레이(111)와 광소자(122) 사이에 광 커플링을 효율적으로 달성할 수 있다. In fabricating the integrated circuit board 110, the optical device array 120 is provided with a predetermined standard, and thus the first and second electrode pads 114a and 114b and the optical waveguide array 111 are integrated into the integrated circuit board ( When formed in the 110, the first and second electrode bumps 121a and 121b and the first and second electrode bumps 121a and 121b formed in the optical element array 120 are formed to correspond to the specifications and positions of the optical element 122. By forming the two electrode pads 114a and 114b and the optical waveguide array 111, the optical coupling between the optical waveguide array 111 and the optical element 122 can be efficiently achieved relatively easily.

도 4는 집적회로기판(110)에 광소자 어레이(120)를 접속시킨 후 측면에서 바라본 도면이다. 4 is a view as viewed from the side after connecting the optical element array 120 to the integrated circuit board 110.

도 4와 같이, 집적회로기판(110)의 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)는 광소자 어레이(120)의 제1 및 제2 전극범프(121a, 121b)와 대응되도록 형성되고, 광도파로 어레이(111)는 광소자(122)와 대응되도록 형성된다. 이에 따라 도 3에서와 같이 화살표 방향(B)으로 집적회로기판(110)과 광소자 어레이(120)를 접속하는 것만으로도 광도파로 어레이(111)와 광소자(122) 사이의 광 커플링은 효율적으로 달성 할 수 있다. As shown in FIG. 4, the first and second electrode pads 114a and 114b of the integrated circuit board 110 are formed to correspond to the first and second electrode bumps 121a and 121b of the optical device array 120. The optical waveguide array 111 is formed to correspond to the optical device 122. Accordingly, the optical coupling between the optical waveguide array 111 and the optical device 122 may be achieved by simply connecting the integrated circuit board 110 and the optical device array 120 in the arrow direction B as shown in FIG. 3. Can be achieved efficiently.

또한, 집적회로기판(110)의 일측벽에 형성되는 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)의 크기는 광소자 어레이(120)의 제1 및 제2 전극범프(121a, 121b) 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이를 통해 일정 범위 내에서 광소자 어레이(120)의 위치조정이 가능하도록 하여 광도파로 어레이(111)와 광소자(112) 간의 위치 정합 마진을 확보할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au) 등과 같은 다양한 금속이 사용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극패드(114a, 114b)는 광소자 어레이(120)와의 본딩 성능을 향상시키기 위하여 니켈(Ni), 금(Au), 주석(Sn), 은(Ag) 등과 같은 다양한 재료의 도금막이 코팅될 수도 있다. In addition, the size of the first and second electrode pads 114a and 114b formed on one side wall of the integrated circuit board 110 is larger than that of the first and second electrode bumps 121a and 121b of the optical device array 120. It is preferable to form. Through this, the position adjustment of the optical element array 120 can be performed within a predetermined range, thereby ensuring a position matching margin between the optical waveguide array 111 and the optical element 112. In addition, various metals such as copper (Cu), aluminum (Al), and gold (Au) may be used for the first and second electrode pads 114a and 114b. In addition, the first and second electrode pads 114a and 114b may be made of various materials such as nickel (Ni), gold (Au), tin (Sn), silver (Ag), etc. to improve bonding performance with the optical device array 120. A plated film of material may be coated.

도 2에서, 집적회로기판(110)은 제1 접속범프(101)를 통한 플립 칩 본딩방식에 의해 인쇄회로기판(100) 상부와 전기적으로 접속된다. 집적회로기판(110)은 반도체칩(140)이 인쇄회로기판(100)에 전기적으로 쉽게 접속되도록 해주는 중간 매개체로서 사용된다. In FIG. 2, the integrated circuit board 110 is electrically connected to an upper portion of the printed circuit board 100 by a flip chip bonding method through the first connection bumps 101. The integrated circuit board 110 is used as an intermediate medium that allows the semiconductor chip 140 to be electrically connected to the printed circuit board 100 easily.

반도체칩(140)은 전극의 수가 많고 전극 간격이 수십 ㎛에 불과하여 이를 인쇄회로기판(100)에 직접 접합시키려면 인쇄회로기판(100)의 구조가 복잡해지고 비용도 크게 상승하는 문제가 발생될 수 있다. 이에 따라, 반도체칩(140)은 직접 인쇄회로기판(100) 상부에 실장하지 않고 집적회로기판(110) 상부에 실장하며, 이를 통해 반도체칩(140)과 인쇄회로기판(100) 사이에 집적회로기판(110)을 전기접속 매개체로서 사용하여 반도체칩(140)과 인쇄회로기판(100)을 전기적으로 접속시키는 것이다. The semiconductor chip 140 has a large number of electrodes and an electrode spacing of only several tens of micrometers, so that the structure of the printed circuit board 100 may be complicated and the cost may increase significantly in order to directly bond the same to the printed circuit board 100. Can be. Accordingly, the semiconductor chip 140 is not directly mounted on the printed circuit board 100, but is mounted on the integrated circuit board 110, thereby allowing the integrated circuit between the semiconductor chip 140 and the printed circuit board 100. The substrate 110 is used as an electrical connection medium to electrically connect the semiconductor chip 140 and the printed circuit board 100.

이와 같이, 집적회로기판(110) 상부에는 광소자 어레이(120)를 구동시키기 위한 구동회로가 내장된 반도체칩(140)이 실장된다. 반도체칩(140)은 제2 접속범프(141)와 신호라인(129)을 통해 집적회로기판(110)과 전기적으로 접속된다. 또한, 반도체칩(140)과 집적회로기판(110) 사이에는 집적회로기판(110)과 반도체칩(140) 간의 열적 스트레스(thermal stress)를 완화시키는 수지계열의 물질이 충진될 수도 있다. As such, the semiconductor chip 140 having the driving circuit for driving the optical device array 120 is mounted on the integrated circuit board 110. The semiconductor chip 140 is electrically connected to the integrated circuit board 110 through the second connection bump 141 and the signal line 129. In addition, a resin-based material may be filled between the semiconductor chip 140 and the integrated circuit board 110 to alleviate thermal stress between the integrated circuit board 110 and the semiconductor chip 140.

또한, 도시되지는 않았지만, 필요에 따라서는 외부 온도 변화시 소자들(부품) 간의 열팽창 계수 차이에 의해 발생되는 스트레스를 완화시키기 위해 인쇄회로기판(100)과 집적회로기판(110)의 사이에는 소정의 수지계열의 물질이 충진될 수도 있다. In addition, although not shown, a predetermined gap between the printed circuit board 100 and the integrated circuit board 110 may be used to relieve stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between elements (parts) when the external temperature changes. May be filled with a resin-based material.

또한, 집적회로기판(110)과 광소자 어레이(120) 사이에는 광 커플링 효율을 증대시키기 위해 광 투과성 에폭시가 충진될 수도 있다. 광 투과성 에폭시로는 광도파로 어레이(111)의 광도파로와 비슷한 굴절률을 가지며, 광소자 어레이(120)의 사용 파장에서 광 투과성이 좋은 폴리머 계열의 에폭시를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 투과성 에폭시는 1.4~1.6의 굴절률을 가지고, 광소자 어레이(120)에서 출사되는 광의 파장에서 80~95%의 광 투과율을 가지는 에폭시인 것이 바람직하다.In addition, a light transmissive epoxy may be filled between the integrated circuit board 110 and the optical device array 120 to increase optical coupling efficiency. As the light transmissive epoxy, it is preferable to use a polymer-based epoxy having a refractive index similar to that of the optical waveguide array 111 and having good light transmittance at the wavelength of use of the optical element array 120. For example, the light transmissive epoxy has a refractive index of 1.4 to 1.6, it is preferable that the epoxy having a light transmittance of 80 to 95% at the wavelength of the light emitted from the optical element array 120.

한편, 광소자 어레이(120)와 광도파로 어레이(111) 사이의 광 커플링은 반드시 광투과성 에폭시에 의해 이루어지는 것은 아니며, 광 커플링 효율이 크게 떨어 지지 않는 범위 내에서 보조 슬리브 등을 이용한 통상적인 패키징 기술에 의해 커플링될 수도 있다. On the other hand, optical coupling between the optical element array 120 and the optical waveguide array 111 is not necessarily made of a light-transmissive epoxy, it is conventional to use an auxiliary sleeve or the like within the range that the optical coupling efficiency is not significantly reduced. It may be coupled by a packaging technique.

도 2 및 도 3에서, 광소자 어레이(120)는 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), LED(Light Emitting Diode), 포토 다이오드(photo diode)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나의 광소자를 사용할 수 있다. 2 and 3, the optical device array 120 includes any one selected from the group consisting of a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED), and a photo diode. Optical elements can be used.

또한, 광도파로 어레이(111)는 실리카 광도파로 또는 폴리머 광도파로로 형성하는 것이 바람직하다. 하지만, 본 발명에서는 이러한 물질에 한정되지는 않으며 실리카 및 폴리머 이외에도 유리와 같이 투명한 재질이면 어떤 재료로도 형성되어도 좋다. In addition, the optical waveguide array 111 is preferably formed of a silica optical waveguide or a polymer optical waveguide. However, the present invention is not limited to these materials and may be formed of any material as long as it is a transparent material such as glass in addition to silica and polymer.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 실시예1에 따른 광전변환모듈의 구동특성은 다음과 같다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to Embodiment 1 of the present invention having such a structure are as follows.

먼저, 인쇄회로기판(100) 내부에 형성된 전기배선(105)을 통해 전송된 신호는 집적회로기판(110)을 경유하여 반도체칩(140)의 구동회로로 전송된다. 구동회로의 전기신호는 제2 접속범프(141)와 신호라인(129)을 통해 광소자 어레이(120)의 광소자(122)로 전송된다. 광소자(122)(발광소자인 경우)는 입력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광도파로 어레이(111)로 전송하고, 광도파로 어레이(111)로 전송된 광신호는 광도파로 어레이(111)를 따라 도 2에 도시된 화살표 방향(A)으로 전송된다. First, the signal transmitted through the electrical wiring 105 formed in the printed circuit board 100 is transmitted to the driving circuit of the semiconductor chip 140 via the integrated circuit board 110. The electrical signal of the driving circuit is transmitted to the optical device 122 of the optical device array 120 through the second connection bump 141 and the signal line 129. The optical device 122 (in the case of a light emitting device) converts an input electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal to the optical waveguide array 111, and the optical signal transmitted to the optical waveguide array 111 is an optical waveguide array 111. Along the direction of the arrow shown in FIG. 2.

실시예2Example 2

도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈은 집적회로기판(210)의 양측으로 제1 광소자 어레이(220a)와 제2 광소자 어레이(220b)가 접속된 것을 제외하고는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예1에 따른 광전변환모듈과 유사한 구조를 갖는다. Referring to FIG. 5, in the photoelectric conversion module according to the second exemplary embodiment of the present invention, the first optical device array 220a and the second optical device array 220b are connected to both sides of the integrated circuit board 210. Has a structure similar to the photoelectric conversion module according to Embodiment 1 of the present invention shown in FIG.

본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(200) 상부에 집적회로기판(210)이 제1 접속범프(201)를 통한 플립 칩 본딩 방식에 의해 접합된다. 집적회로기판(210)의 상부에는 제1 및 제2 반도체칩(240a, 240b)으로부터의 전기신호를 전송하기 위한 신호라인(229)이 형성되고, 집적회로기판(210)의 상측부에는 신호라인(229)에 접속된 제1 전극패드(214a)가 형성된다. 또한, 집적회로기판(210)의 내부에는 광도파로 어레이(211)가 형성된다. 또한, 집적회로기판(210)의 하측면에는 집적회로기판(210) 내부에 형성된 접지라인에 접속된 제2 전극패드(214b)가 형성된다.In the photoelectric conversion module according to the second exemplary embodiment of the present invention, the integrated circuit board 210 is bonded to the upper portion of the printed circuit board 200 by a flip chip bonding method through the first connection bump 201. Signal lines 229 are formed on the integrated circuit board 210 to transmit electrical signals from the first and second semiconductor chips 240a and 240b, and signal lines are formed on the upper side of the integrated circuit board 210. First electrode pads 214a connected to 229 are formed. In addition, an optical waveguide array 211 is formed inside the integrated circuit board 210. In addition, a second electrode pad 214b connected to a ground line formed in the integrated circuit board 210 is formed on a lower surface of the integrated circuit board 210.

제1 광소자 어레이(220a)는 집적회로기판(210)의 제1 전극패드(214a)에 접속되는 제1 전극범프(221a)와, 집적회로기판(210)의 제2 전극패드(214b)에 접속되는 제2 전극범프(221b)와, 집적회로기판(210)을 관통하여 그 내부에 형성된 광도파로 어레이(211)(또는 단일 광도파로)와 수평방향으로 광 접속된 발광부(222a)를 포함한다. The first optical device array 220a is connected to the first electrode bump 221a connected to the first electrode pad 214a of the integrated circuit board 210 and the second electrode pad 214b of the integrated circuit board 210. A second electrode bump 221b to be connected and an optical waveguide array 211 (or a single optical waveguide) formed therein through the integrated circuit board 210 and a light emitting part 222a optically connected in a horizontal direction. do.

제2 광소자 어레이(220b)는 집적회로기판(210)의 제3 전극패드(214c)에 접속되는 제3 전극범프(221c)와, 집적회로기판(210)의 제4 전극패드(214d)에 접속되는 제4 전극범프(221d)와, 집적회로기판(210)을 관통하여 그 내부에 형성된 광도파로 어레이(211)(또는 단일 광도파로)와 수평방향으로 광 접속된 수광부(222b)를 포함한다. The second optical device array 220b is connected to the third electrode bump 221c connected to the third electrode pad 214c of the integrated circuit board 210 and the fourth electrode pad 214d of the integrated circuit board 210. A fourth electrode bump 221d connected thereto, and an optical waveguide array 211 (or a single optical waveguide) optically connected to the optical waveguide array 211 (or a single optical waveguide) formed therein through the integrated circuit board 210. .

본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈에 있어서, 제1 및 제2 광소자 어레이(220a, 220b)는 미리 정해진 동일한 규격으로 제공되기 때문에 집적회로기판(210)에 제1 내지 제4 전극패드(214a~214d)와 광도파로 어레이(211)를 형성할 때 제1 및 제2 광소자 어레이(220a, 220b)에 형성된 제1 내지 제4 전극범프(221a~221d), 발광부(222a), 수광부(222b)의 규격 및 위치에 대응하도록 집적회로기판(210)에 제1 내지 제4 전극패드(214a~214d)와 광도파로 어레이(211)를 형성해야만 한다.In the photoelectric conversion module according to the second exemplary embodiment of the present invention, since the first and second optical device arrays 220a and 220b are provided in the same predetermined size, the first to fourth electrode pads are formed on the integrated circuit board 210. When the optical waveguide array 211 and the optical waveguide array 211 are formed, the first to fourth electrode bumps 221a to 221d formed on the first and second optical element arrays 220a and 220b, the light emitting unit 222a, The first to fourth electrode pads 214a to 214d and the optical waveguide array 211 should be formed on the integrated circuit board 210 to correspond to the size and position of the light receiving unit 222b.

제1 내지 제4 전극패드(214a~214d)와 광도파로 어레이(211)는 제1 및 제2 광소자 어레이(220a, 220b)의 제1 내지 제4 전극범프(221a~221d), 발광부(222a), 수광부(222b)의 규격 및 위치에 대응하여 형성됨에 따라 집적회로기판(210)의 제1 내지 제4 전극패드(214a~214d)와, 제1 내지 제4 전극범프(221a~221d)를 접속하는 것만으로 광도파로 어레이(211), 발광부(222a), 수광부(222b) 간의 광 커플링이 효율적으로 달성된다.The first to fourth electrode pads 214a to 214d and the optical waveguide array 211 may include the first to fourth electrode bumps 221a to 221d of the first and second optical device arrays 220a and 220b and the light emitting unit ( 222a and the first to fourth electrode pads 214a to 214d and the first to fourth electrode bumps 221a to 221d of the integrated circuit board 210 as formed in accordance with the size and position of the light receiving unit 222b. The optical coupling between the optical waveguide array 211, the light emitting portion 222a, and the light receiving portion 222b can be efficiently achieved only by connecting the.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈의 구동특성은 다음과 같다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to the second embodiment of the present invention having such a structure are as follows.

먼저, 대규모집적회로(Large-Scale Integration, LSI)(280)에서의 전기신호는 집적회로기판(210)의 신호라인(229)을 통해 제1 반도체칩(240a)으로 전송된다. 제1 반도체칩(240a)은 입력되는 전기신호에 응답하여 새로운 전기신호를 생성하여 제1 광소자 어레이(220a)로 전송한다. 제1 광소자 어레이(220a)의 발광부(222a)는 전기신호를 광신호로 변환하여 광도파로 어레이(211)를 통해 화살표 방향(A)으로 전송한다. 그리고, 광도파로 어레이(211)를 통해 제1 광소자 어레이(220a)로부터 전송된 광신호는 제1 광소자 어레이(220a)의 맞은편에 설치된 제2 광소자 어레이(220b)의 수광부(222b)로 전송된다. 제2 광소자 어레이(220b)의 수광부(222b)는 수신된 광신호를 전기신호로 변환하여 신호라인(229)을 통해 제2 반도체칩(240b)으로 전송하고, 제2 반도체칩(240b)은 전기신호를 증폭하여 대규모집적회로(280)로 전송한다. First, the electrical signal in the large-scale integration (LSI) 280 is transmitted to the first semiconductor chip 240a through the signal line 229 of the integrated circuit board 210. The first semiconductor chip 240a generates a new electrical signal in response to the input electrical signal and transmits the new electrical signal to the first optical device array 220a. The light emitting unit 222a of the first optical device array 220a converts an electrical signal into an optical signal and transmits the electrical signal in the arrow direction A through the optical waveguide array 211. The optical signal transmitted from the first optical element array 220a through the optical waveguide array 211 is received by the light receiving unit 222b of the second optical element array 220b disposed opposite the first optical element array 220a. Is sent to. The light receiving unit 222b of the second optical device array 220b converts the received optical signal into an electrical signal and transmits the converted optical signal to the second semiconductor chip 240b through the signal line 229, and the second semiconductor chip 240b The amplified electric signal is transmitted to the large-scale integrated circuit 280.

실시예3Example 3

도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예3에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(300) 상부에 제1 및 제2 집적회로기판(310a, 310b)이 각각 실장되고, 마주보는 제1 및 제2 집적회로기판(310a, 310b)의 측면에 제1 및 제2 광소자 어레이(320a, 320b)가 실장된 것을 제외하고는 본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈과 유사한 구조를 갖는다. Referring to FIG. 6, in the photoelectric conversion module according to the third exemplary embodiment of the present invention, first and second integrated circuit boards 310a and 310b are mounted on the printed circuit board 300, respectively. Except that the first and second optical device arrays 320a and 320b are mounted on the side surfaces of the second integrated circuit boards 310a and 310b, the structure is similar to that of the photoelectric conversion module according to the second embodiment of the present invention.

도 6과 같이, 인쇄회로기판(300) 상에는 제1 및 제2 집적회로기판(310a, 310b)이 서로 이격되어 배치되어 있으며, 제1 집적회로기판(310a)과 제2 집적회로기판(310b)은 그 내부에 형성되어 연장된 광도파로 어레이(311)를 통해 서로 연결되어 있다.As illustrated in FIG. 6, the first and second integrated circuit boards 310a and 310b are spaced apart from each other on the printed circuit board 300, and the first integrated circuit board 310a and the second integrated circuit board 310b are disposed on the printed circuit board 300. Are formed therein and connected to each other through an extended optical waveguide array 311.

제1 집적회로기판(310a)에 있어서, 제1 집적회로기판(310a)의 상부에는 제1 반도체칩(340a)의 전기신호를 전송하기 위한 제1 신호라인(329a)이 형성되고, 제1 집적회로기판(310a)의 상측면에는 제1 신호라인(329a)에 접속된 제1 전극패드(314a)가 형성된다. 또한, 제1 집적회로기판(310a)의 내부에는 광도파로 어레이(311)가 형성된다. 광도파로 어레이(311)는 제2 집적회로기판(310b)의 내부로 연장된다. 또한, 제1 집적회로기판(310a)의 하측면에는, 도시되지는 않았지만, 제1 집적회로기판(310a) 내에 형성된 접지라인에 접속된 제2 전극패드(314b)가 형성된다. In the first integrated circuit board 310a, a first signal line 329a for transmitting an electrical signal of the first semiconductor chip 340a is formed on the first integrated circuit board 310a, and the first integrated circuit board 310a is formed. The first electrode pad 314a connected to the first signal line 329a is formed on the upper surface of the circuit board 310a. In addition, an optical waveguide array 311 is formed in the first integrated circuit board 310a. The optical waveguide array 311 extends into the second integrated circuit board 310b. Further, although not shown, a second electrode pad 314b connected to a ground line formed in the first integrated circuit board 310a is formed on the lower surface of the first integrated circuit board 310a.

제2 집적회로기판(310b)에 있어서, 제2 집적회로기판(310b)에는 전술한 제1 집적회로기판(310a)과 동일하게 제2 신호라인(329b), 제3 전극패드(314c), 그리고 제4 전극패드(314d)가 형성된다. 제2 신호라인(329b)은 제2 집적회로기판(310b) 상부에 형성되고, 제3 및 제4 전극패드(314c, 314d)는 제2 집적회로기판(310b)의 일측벽에 형성된다. In the second integrated circuit board 310b, the second integrated circuit board 310b includes the second signal line 329b, the third electrode pad 314c, and the same as the first integrated circuit board 310a described above. The fourth electrode pad 314d is formed. The second signal line 329b is formed on the second integrated circuit board 310b, and the third and fourth electrode pads 314c and 314d are formed on one side wall of the second integrated circuit board 310b.

제1 광소자 어레이(320a)는 제1 집적회로기판(310a)의 측면에 배치된다. 제1 광소자 어레이(320a)의 일측벽에는 제1 집적회로기판(310a)의 제1 및 제2 전극패드(314a, 314b)와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프(321a, 321b)가 형성된다. 또 한, 제1 광소자 어레이(320a)에는 광도파로 어레이(311)와 접속되는 발광부(322a)가 형성된다. The first optical device array 320a is disposed on the side of the first integrated circuit board 310a. One side wall of the first optical device array 320a may include first and second electrode bumps 321a and 321b connected to the first and second electrode pads 314a and 314b of the first integrated circuit board 310a, respectively. Is formed. In the first optical element array 320a, a light emitting part 322a connected to the optical waveguide array 311 is formed.

제2 광소자 어레이(320b)는 제2 집적회로기판(310b)의 측면에 배치된다. 제2 광소자 어레이(320b)의 일측벽에는 제2 집적회로기판(310b)의 제3 및 제4 전극패드(314c, 314d)와 각각 접속되는 제3 및 제4 전극범프(321c, 321d)가 형성된다. 또한, 제2 광소자 어레이(320b)에는 광도파로 어레이(311)와 접속되는 수광부(322b)가 형성된다.The second optical device array 320b is disposed on the side of the second integrated circuit board 310b. One side wall of the second optical device array 320b includes third and fourth electrode bumps 321c and 321d connected to the third and fourth electrode pads 314c and 314d of the second integrated circuit board 310b, respectively. Is formed. In addition, a light receiving unit 322b connected to the optical waveguide array 311 is formed in the second optical device array 320b.

본 발명의 실시예3에 따른 광전변환모듈에서는 제1 및 제2 광소자 어레이(320a, 320b)가 미리 정해진 동일한 규격을 갖고 제공된다. 이 때문에 제1 및 제2 집적회로기판(310a, 310b)에 제1 내지 제4 전극패드(314a~314d) 및 광도파로 어레이(311)는 제1 및 제2 광소자 어레이(320a, 320b)에 형성된 제1 내지 제4 전극범프(321a~321d), 발광부(322a) 및 수광부(322b)의 규격 및 위치에 대응되도록 형성해야 한다. 따라서, 제1 내지 제4 전극범프(321a~321d)를 제1 내지 제4 전극패드(314a~314d)에 접속시키는 작업만으로도 광도파로 어레이(311)를 발광부(322a)와 수광부(322b)에 안정적으로 접속시킬 수 있으며, 이를 통해 광 커플링은 효율적으로 달성된다.In the photoelectric conversion module according to the third exemplary embodiment of the present invention, the first and second optical device arrays 320a and 320b are provided with the same predetermined standard. Therefore, the first to fourth electrode pads 314a to 314d and the optical waveguide array 311 to the first and second integrated circuit boards 310a and 310b are disposed on the first and second optical element arrays 320a and 320b. The first to fourth electrode bumps 321a to 321d, the light emitter 322a, and the light receiver 322b are formed to correspond to the specifications and positions of the first to fourth electrode bumps 321a to 321d. Accordingly, only the operation of connecting the first to fourth electrode bumps 321a to 321d to the first to fourth electrode pads 314a to 314d causes the optical waveguide array 311 to be connected to the light emitting portion 322a and the light receiving portion 322b. It is possible to connect stably, through which optical coupling is efficiently achieved.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 실시예3에 따른 광전변환모듈의 구동특성은 다음과 같다. The driving characteristics of the photoelectric conversion module according to Embodiment 3 of the present invention having such a structure are as follows.

먼저, 제1 대규모집적회로(380a)로부터 출력되는 전기신호는 제1 접속범프(341a)와 제1 신호라인(329a)을 통해 제1 반도체칩(340a)으로 전송된다. 제1 반 도체칩(340a)은 입력되는 전기신호에 응답하여 새로운 전기신호를 생성하고, 생성된 전기신호는 제2 접속범프(341b), 제1 신호라인(329a), 제1 전극패드(314a) 및 제1 전극범프(321a)를 통해 제1 광소자 어레이(320a)의 발광부(322a)로 전송된다. 발광부(322a)는 입력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광도파로 어레이(311)로 제공한다. First, the electrical signal output from the first large-scale integrated circuit 380a is transmitted to the first semiconductor chip 340a through the first connection bump 341a and the first signal line 329a. The first semiconductor chip 340a generates a new electrical signal in response to the input electrical signal, and the generated electrical signal is the second connection bump 341b, the first signal line 329a, and the first electrode pad 314a. And the first electrode bump 321a are transmitted to the light emitting unit 322a of the first optical device array 320a. The light emitter 322a converts an input electrical signal into an optical signal and provides the optical waveguide array 311.

발광부(322a)로부터 광도파로 어레이(311)로 제공된 광신호는 화살표 방향(A)으로 제2 광소자 어레이(320b)의 수광부(322b)로 전송된다. 수광부(322b)는 전송된 광신호를 전기신호로 변환하여 제3 전극범프(321c), 제4 전극패드(314c), 제2 신호라인(329b) 및 제3 접속범프(341c)를 통해 제1 반도체칩(340b)으로 전송된다. 제1 반도체칩(340b)은 입력된 전기신호를 증폭시켜 제3 접속범프(341c), 제2 신호라인(329b) 및 제4 접속범프(341d)를 통해 제2 대규모집적회로(380b)로 전송한다. The optical signal provided from the light emitting unit 322a to the optical waveguide array 311 is transmitted to the light receiving unit 322b of the second optical element array 320b in the arrow direction A. FIG. The light receiving unit 322b converts the transmitted optical signal into an electrical signal, and thus, receives the first light through the third electrode bump 321c, the fourth electrode pad 314c, the second signal line 329b, and the third connection bump 341c. Transferred to the semiconductor chip 340b. The first semiconductor chip 340b amplifies the input electric signal and transmits the electrical signal to the second large-scale integrated circuit 380b through the third connection bump 341c, the second signal line 329b, and the fourth connection bump 341d. do.

실시예4Example 4

도 7은 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈은 광소자 어레이와 광도파로 어레이를 정렬시키는 구조 및 방법에 있어서는 실시예1 내지 실시예3과 유사하다. 다만, 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈에서는 실시예1 내지 실시예3에서와 같이 광도파로 어레이를 집적회로기판 내에 형성하는 것이 아니라 집적회로가 형성되지 않는 베어(bare)기판 내에 형성하는데 있어서 서로 다른 구조를 갖는다. Referring to FIG. 7, the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment of the present invention is similar to the first to third embodiments in the structure and method of aligning the optical element array and the optical waveguide array. However, in the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment of the present invention, as in the first to third embodiments, the optical waveguide array is not formed in the integrated circuit board but in the bare substrate in which the integrated circuit is not formed. Have different structures.

도 7과 같이, 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈은 인쇄회로기판(400) 상부에 실장된 배어기판(410)과, 배어기판(410) 내에 형성된 광도파로 어레이(411) 내에서 광이 전송되는 방향과 수평방향으로 광 접속된 광소자 어레이(420)와, 배어기판(410)과 수평방향으로 인쇄회로기판(400) 상부에 실장된 반도체칩(440)을 포함한다. As shown in FIG. 7, the photoelectric conversion module according to the fourth exemplary embodiment of the present invention includes a bare substrate 410 mounted on the printed circuit board 400 and an optical waveguide array 411 formed in the bare substrate 410. The optical element array 420 optically connected to the transmission direction and the horizontal direction, and the semiconductor chip 440 mounted on the printed circuit board 400 in the horizontal direction and the bare substrate 410.

이와 같이, 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈에서는 광도파로 어레이를 집적회로기판 대신에 배어기판 내에 구현하고 있는데, 그 이유는 집적회로기판과 같이 다양한 형태의 집적회로가 형성된 상태에서 광도파로 어레이를 형성하는 것은 공정상에 많은 제약을 따르기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예4에서는 집적회로기판 대신에 배어기판(410) 내에 광도파로 어레이(411)를 구현함으로써 공정을 단순화시킬 수 있다. As described above, in the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment of the present invention, the optical waveguide array is implemented in the bare substrate instead of the integrated circuit board. The reason is that the optical waveguide is formed in the state in which various types of integrated circuits are formed, such as an integrated circuit board. This is because forming an array follows a lot of constraints on the process. Therefore, in Embodiment 4 of the present invention, the optical waveguide array 411 may be implemented in the bare substrate 410 instead of the integrated circuit board, thereby simplifying the process.

인쇄회로기판(400) 상부에는 플립 칩 본딩방식으로 배어기판(410)과 반도체칩(440)이 각각 실장된다. 반도체칩(440)은 제1 접속범프(401a)를 통해 인쇄회로기판(400) 상부에 형성된 제1 신호라인(402)과 접속된다. 배어기판(410)의 하부에 형성된 제2 신호라인(429)은 제2 접속범프(401b)를 통해 제1 신호라인(402)과 접속된다. The bare substrate 410 and the semiconductor chip 440 are mounted on the printed circuit board 400 by flip chip bonding. The semiconductor chip 440 is connected to the first signal line 402 formed on the printed circuit board 400 through the first connection bump 401a. The second signal line 429 formed under the bare substrate 410 is connected to the first signal line 402 through the second connection bump 401b.

배어기판(410)은 집적회로가 형성되지 않은 순수한 기판으로서 유전특성을 갖는 물질로 형성한다. 예를 들어, 세나믹과 불순물이 도핑되지 않은 반도체 물질 로 형성할 수 있다. 배어기판(410) 내에는 광도파로 어레이(411)가 형성되고, 일측벽에는 광도파로 어레이(411)를 경계로 각각 제1 및 제2 전극패드(414a, 414b)가 형성된다. The bare substrate 410 is a pure substrate without an integrated circuit, and is formed of a material having dielectric properties. For example, the semiconductor material may be formed of a semiconductor material that is not doped with cinnamic impurities. An optical waveguide array 411 is formed in the bare substrate 410, and first and second electrode pads 414a and 414b are formed on one side wall of the bare substrate 410, respectively.

광도파로 어레이(411)는 실리카 광도파로 또는 폴리머 광도파로로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 본 발명에 따른 실시예들에서는 이에 한정되지 않고 소정의 굴절률을 가지면서 광을 전송할 수 있는 유리와 같이 투명한 재질이면 어떤 재료로 형성되어도 무방하다. 또한, 광도파로의 단면의 형태는 사각형에 한정되는 것은 아니며, 원형을 포함하여 다양한 형태도 가능하다.The optical waveguide array 411 is preferably formed of a silica optical waveguide or a polymer optical waveguide. However, embodiments of the present invention are not limited thereto, and may be formed of any material as long as it is a transparent material such as glass capable of transmitting light with a predetermined refractive index. In addition, the shape of the cross section of the optical waveguide is not limited to the quadrangle, and various forms including a circular shape are possible.

광소자 어레이(420)는 제1 및 제2 전극범프(401c)를 통해 배어기판(410)의 제1 및 제2 전극패드(414a, 414b)와 각각 접속된다. 광소자 어레이(420)는 광도파로 어레이(411)와 수평방향으로 광 접속되는 광소자(발광부 또는 수광부)(412)를 포함한다. The optical device array 420 is connected to the first and second electrode pads 414a and 414b of the bare substrate 410 through the first and second electrode bumps 401c, respectively. The optical device array 420 includes an optical device (light emitting unit or light receiving unit) 412 optically connected to the optical waveguide array 411 in a horizontal direction.

도 7에 도시된 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈의 구동 특성을 설명한다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to the fourth exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 7 will be described.

먼저, 광소자 어레이(420)를 구동하기 위한 구동회로가 내장된 반도체칩(440)으로부터 출력되는 전기신호는 제1 접속범프(401a)를 통해 인쇄회로기판(400) 상부의 제1 신호라인(402)으로 전송된다. 제1 신호라인(402)으로 전송된 전기신호는 제2 접속범프(401b)를 통해 배어기판(410)의 제2 신호라인(429)로 전송된다. 제2 신호라인(429)으로 전송된 전기신호는 제2 전극패드(414b)와 제2 전극범프(401c)를 경유하여 광소자 어레이(420)로 전송된다. 광소자 어레이(420)는 입력 되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광소자(412)(발광부의 경우)를 통해 광을 방출한다. 광소자(412)를 통해 방출된 광신호는 광도파로 어레이(411)를 통해 화살표 방향으로 전송된다.First, the electrical signal output from the semiconductor chip 440 having the driving circuit for driving the optical element array 420 is first signal line (above the printed circuit board 400 through the first connection bump 401a). 402). The electrical signal transmitted to the first signal line 402 is transmitted to the second signal line 429 of the bare substrate 410 through the second connection bump 401b. The electrical signal transmitted to the second signal line 429 is transmitted to the optical device array 420 via the second electrode pad 414b and the second electrode bump 401c. The optical element array 420 converts an input electrical signal into an optical signal and emits light through the optical element 412 (in the case of the light emitting unit). The optical signal emitted through the optical element 412 is transmitted in the direction of the arrow through the optical waveguide array 411.

실시예5Example 5

도 8은 본 발명의 실시예5에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예5에 따른 광전변환모듈은 실시예4에 따른 광전변환모듈과 마찬가지로 전기회로소자와 광회로소자를 서로 독립적으로 분리시켜 인쇄회로기판(500) 상에 배치한다. 다만, 실시예5에서는 전기회로소자와 광회로소자를 전기적으로 접속하기 위한 접속구조에 있어서 실시예4와 다른 구조를 갖는다. Referring to FIG. 8, the photoelectric conversion module according to the fifth exemplary embodiment of the present invention is disposed on the printed circuit board 500 by separating an electric circuit device and an optical circuit device independently from each other like the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment. do. However, the fifth embodiment has a structure different from that of the fourth embodiment in the connection structure for electrically connecting the electric circuit element and the optical circuit element.

도 8과 같이, 본 발명의 실시예5에 따른 광전변환모듈에서는 반도체칩과 배어기판이 실시예4에서와 같이 접속범프를 이용한 본딩방식으로 인쇄회로기판 상에 실장되지 않고, 반도체칩(540)과 배어기판(510)이 인쇄회로기판(500) 상에 직접 실장된다. 8, in the photoelectric conversion module according to the fifth embodiment of the present invention, the semiconductor chip and the bare substrate are not mounted on the printed circuit board by the bonding method using the connection bumps as in the fourth embodiment, and the semiconductor chip 540 The bare substrate 510 is directly mounted on the printed circuit board 500.

배어기판(510) 내에는 광도파로 어레이(511)가 형성되고, 일측벽에는 광도파로 어레이(511)를 경계로 상하로 분리된 제1 및 제2 전극패드(514a, 514b)가 형성된다. An optical waveguide array 511 is formed in the bare substrate 510, and first and second electrode pads 514a and 514b, which are vertically separated from the optical waveguide array 511, are formed on one side wall.

광소자 어레이(520)는 제1 및 제2 전극범프(519)를 통해 배어기판(510)과 접 속된다. 제1 및 제2 전극범프(519)는 배어기판(510)의 일측벽에 각각 형성된 제1 및 제2 전극패드(514a, 514b)와 접속된다. 광소자 어레이(520)의 광소자(522)는 제1 및 제2 전극범프(519)를 제1 및 제2 전극패드(514a, 514b)와 접속시킴으로써 자동적으로 광도파로 어레이(511)와 접속된다. The optical device array 520 is connected to the bare substrate 510 through the first and second electrode bumps 519. The first and second electrode bumps 519 are connected to the first and second electrode pads 514a and 514b respectively formed on one side wall of the bare substrate 510. The optical device 522 of the optical device array 520 is automatically connected to the optical waveguide array 511 by connecting the first and second electrode bumps 519 with the first and second electrode pads 514a and 514b. .

반도체칩(540)의 상부에는 제1 신호라인(542)이 형성되고, 제1 신호라인(542)은 배어기판(510) 상부에 형성된 제2 신호라인(529)과 와이어(518) 본딩된다.The first signal line 542 is formed on the semiconductor chip 540, and the first signal line 542 is bonded to the wire 518 with the second signal line 529 formed on the bare substrate 510.

도 8에 도시된 본 발명의 실시예5에 따른 광전변환모듈의 구동 특성을 설명한다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to Embodiment 5 of the present invention shown in FIG. 8 will be described.

광소자 어레이(520)를 구동하기 위한 구동회로가 내장된 반도체칩(540)으로부터 출력되는 전기신호는 제1 신호라인(542)으로 전송되고, 제1 신호라인(542)을 통해 전송된 전기신호는 와이어(518)를 통해 배어기판(510)의 제2 신호라인(529)으로 전송된다. 제2 신호라인(529)으로 전송된 전기신호는 제2 전극패드(514b)와 제2전극범프(519)를 경유하여 광소자 어레이(520)로 전송된다. 광소자(522)(발광부의 경우)는 입력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광을 방출한다. 광소자(522)로부터 방출된 광신호는 배어기판(510)의 광도파로 어레이(511)를 통해 화살표 방향으로 전송된다.The electrical signal output from the semiconductor chip 540 having the driving circuit for driving the optical element array 520 is transmitted to the first signal line 542 and the electrical signal transmitted through the first signal line 542. Is transmitted to the second signal line 529 of the bare substrate 510 through the wire 518. The electrical signal transmitted to the second signal line 529 is transmitted to the optical device array 520 via the second electrode pad 514b and the second electrode bump 519. The optical element 522 (in the case of the light emitting unit) converts an input electric signal into an optical signal to emit light. The optical signal emitted from the optical device 522 is transmitted in the direction of the arrow through the optical waveguide array 511 of the bare substrate 510.

실시예6Example 6

도 9는 본 발명의 실시예6에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a sixth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예6에 따른 광전변환모듈은 실시예4에 따른 광전변환모듈과 마찬가지로 전기회로소자와 광회로소자를 서로 독립적으로 분리시켜 인쇄회로기판(600) 상에 배치한다. 다만, 실시예6에서는 실시예4와 다르게 반도체칩(640)이 플립 칩 본딩방식으로 인쇄회로기판(600) 상부에 실장되는 것이 아니라 인쇄회로기판(600) 상부에 플립 칩 본딩방식으로 실장된 집적회로기판(630) 상부에 실장된다. Referring to FIG. 9, the photoelectric conversion module according to the sixth embodiment of the present invention is disposed on the printed circuit board 600 by separating the electric circuit device and the optical circuit device independently from each other like the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment. do. However, in the sixth embodiment, unlike the fourth embodiment, the semiconductor chip 640 is not mounted on the printed circuit board 600 by the flip chip bonding method, but is integrated by the flip chip bonding method on the printed circuit board 600. The circuit board 630 is mounted on the top.

이와 같이, 본 발명의 실시예6에서는 실시예4와 다르게 반도체칩(640)이 인쇄회로기판(600) 상부에 직접 실장되는 것이 아니라 인쇄회로기판(600) 상부에 실장된 집적회로기판(630) 상에 실장된 구조를 취하고 있다. 그 이유는 반도체칩(640) 내에 구성된 구동회로가 고속동작용인 경우 경제성 측면에서 직접 인쇄회로기판(600) 상에 실장하지 않고 집적회로기판(630) 상에 실장하는 것이 유리하기 때문이다. As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, the semiconductor chip 640 is not directly mounted on the printed circuit board 600, unlike the fourth embodiment, but the integrated circuit board 630 mounted on the printed circuit board 600. It has a structure mounted on the top. The reason for this is that when the driving circuit configured in the semiconductor chip 640 has a high speed action, it is advantageous to mount it on the integrated circuit board 630 instead of directly mounting it on the printed circuit board 600 in view of economy.

보충하여, 본 발명의 실시예6에서는 인쇄회로기판(600) 상부에 집적회로기판(630)이 제1 접속범프(601a)를 통한 플립 칩 본딩 방식에 의해 전기적으로 접속된다. 집적회로기판(630)은 반도체칩(640)이 인쇄회로기판(600)에 전기적으로 쉽게 접속되도록 해주는 중간 매개체로서 사용된다. 즉, 반도체칩(640)은 전극의 수가 많고 전극 간격이 수십 ㎛에 불과하여 이를 인쇄회로기판(600)에 직접 접합시키려면 인쇄회로기판(600)의 구조가 복잡해지고 비용도 크게 상승하게 되는데, 이를 방지하기 위해 반도체칩(640)과 인쇄회로기판(600) 사이에 집적회로기판(630)을 전기 접속 매개체로서 사용하여 반도체칩(640)과 인쇄회로기판(600)을 전기적으로 접속시키는 것이다. In addition, in the sixth embodiment of the present invention, the integrated circuit board 630 is electrically connected to the upper portion of the printed circuit board 600 by a flip chip bonding method through the first connection bump 601a. The integrated circuit board 630 is used as an intermediate medium that allows the semiconductor chip 640 to be electrically connected to the printed circuit board 600 easily. That is, the semiconductor chip 640 has a large number of electrodes and an electrode spacing of only a few tens of micrometers, so that the structure of the printed circuit board 600 is complicated and costs are greatly increased if the semiconductor chip 640 is directly bonded to the printed circuit board 600. To prevent this, the semiconductor chip 640 and the printed circuit board 600 are electrically connected by using the integrated circuit board 630 as an electrical connection medium between the semiconductor chip 640 and the printed circuit board 600.

인쇄회로기판(600) 상부에는 플립 칩 본딩방식으로 배어기판(610)이 실장된다. 배어기판(610)은 집적회로가 형성되지 않은 순수한 기판으로서 유전특성을 갖는 물질로 형성한다. 배어기판(610) 내에는 광도파로 어레이(611)가 형성되고, 일측벽에는 광도파로 어레이(611)를 경계로 각각 제1 및 제2 전극패드(614a, 614b)가 형성된다. 또한, 배어기판(610)의 하부에는 제2 전극패드(614b)와 접속된 제2 신호라인(629)이 형성된다. The bare substrate 610 is mounted on the printed circuit board 600 by flip chip bonding. The bare substrate 610 is a pure substrate without an integrated circuit, and is formed of a material having dielectric properties. An optical waveguide array 611 is formed in the bare substrate 610, and first and second electrode pads 614a and 614b are formed on one side of the bare substrate 610 with respect to the optical waveguide array 611. In addition, a second signal line 629 connected to the second electrode pad 614b is formed under the bare substrate 610.

광소자 어레이(620)는 제1 및 제2 전극범프(619)를 통해 배어기판(610)의 제1 및 제2 전극패드(614a, 614b)와 각각 접속된다. 광소자 어레이(620)는 광도파로 어레이(611)와 수평방향으로 광 접속되는 광소자(발광부 또는 수광부)(622)를 포함한다. The optical device array 620 is connected to the first and second electrode pads 614a and 614b of the bare substrate 610 through the first and second electrode bumps 619, respectively. The optical element array 620 includes an optical element (light emitting unit or light receiving unit) 622 optically connected to the optical waveguide array 611 in a horizontal direction.

도 9에 도시된 본 발명의 실시예6에 따른 광전변환모듈의 구동 특성을 설명한다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to Embodiment 6 of the present invention shown in FIG. 9 will be described.

우선, 광소자 어레이(610)를 구동하기 위한 구동회로가 내장된 반도체칩(640)으로부터 출력되는 전기신호는 제3 접속범프(617)를 통해 집적회로기판(630)으로 전송된다. 집적회로기판(630)으로 전송된 전기신호는 제1 접속범프(601a)를 통해 제1 신호라인(602)으로 전송되고, 제1 신호라인(602)으로 전송된 전기신호는 제2 접속범프(601b)를 통해 배어기판(610)의 제2 신호라인(629)으로 전송된다. 제2 신호라인(629)로 전송된 전기신호는 제2 전극패드(614b)와 제2 전극범 프(619)를 통해 광소자 어레이(620)로 전송된다. 광소자 어레이(620)는 입력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 광소자(622)를 통해 광을 방출한다. 광소자(622)로부터 방출된 광은 인접하게 배치된 배어기판(610)의 광도파로 어레이(611)를 통해 전송된다. First, the electrical signal output from the semiconductor chip 640 having the driving circuit for driving the optical device array 610 is transmitted to the integrated circuit board 630 through the third connection bump 617. The electrical signal transmitted to the integrated circuit board 630 is transmitted to the first signal line 602 through the first connection bump 601a, and the electrical signal transmitted to the first signal line 602 is transmitted to the second connection bump ( It is transmitted to the second signal line 629 of the bare substrate 610 through 601b. The electrical signal transmitted to the second signal line 629 is transmitted to the optical device array 620 through the second electrode pad 614b and the second electrode bump 619. The optical element array 620 converts an input electrical signal into an optical signal and emits light through the optical element 622. Light emitted from the optical device 622 is transmitted through the optical waveguide array 611 of the bare substrate 610 disposed adjacently.

실시예7Example 7

도 10은 본 발명의 실시예7에 따른 광전변환모듈을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 10 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric conversion module according to a seventh embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예7에 따른 광전변환모듈은 실시예4에 따른 광전변환모듈과 마찬가지로 전기회로소자와 광회로소자를 서로 독립적으로 분리시켜 인쇄회로기판(700) 상에 배치한다. 다만, 실시예7에서는 실시예4와 다르게 배어기판(710)이 접속핀(701b)을 통해 인쇄회로기판(700) 상부에 형성된 제1 신호라인(702)과 접속된다. Referring to FIG. 10, the photoelectric conversion module according to the seventh embodiment of the present invention is disposed on the printed circuit board 700 by separating the electric circuit device and the optical circuit device independently from each other like the photoelectric conversion module according to the fourth embodiment. do. However, in the seventh embodiment, unlike the fourth embodiment, the bare substrate 710 is connected to the first signal line 702 formed on the printed circuit board 700 through the connection pin 701b.

인쇄회로기판(710)의 상부에는 접속핀(701b)이 삽입 체결될 수 있도록 핀 홀(도시되지않음)이 어레이 형태로 형성될 수 있다. 이때, 핀 홀은 도전성을 갖는 물질로 형성되며, 접속핀(701b)이 삽입 체결시 전기적으로 접속핀(701b)과 접속된다. 또한, 핀 홀은 접속핀(701b)이 삽입되면 접속핀(701b)을 일정한 압력으로 고정시킨다. Pin holes (not shown) may be formed in an array form on the printed circuit board 710 so that the connection pins 701b may be inserted and fastened. In this case, the pin hole is formed of a conductive material, and the connection pin 701b is electrically connected to the connection pin 701b during insertion and fastening. In addition, the pin hole fixes the connection pin 701b at a constant pressure when the connection pin 701b is inserted.

접속핀(701b)은 인쇄회로기판(710) 상부에 형성된 제1 신호라인(702)과도 전기적으로 접속된다. 제1 신호라인(702)에는 접속핀(701b)이 관통될 수 있도록 관통 홀이 형성될 수 있다. 접속핀(701b)은 제1 신호라인(702)의 관통홀을 통해 인쇄회로기판(700)의 핀 홀 내부로 삽입된다. The connection pin 701b is also electrically connected to the first signal line 702 formed on the printed circuit board 710. A through hole may be formed in the first signal line 702 to allow the connection pin 701b to pass therethrough. The connection pin 701b is inserted into the pin hole of the printed circuit board 700 through the through hole of the first signal line 702.

접속핀(701b)과, 핀 홀 이외의 구성은 실시예4와 동일한 구성을 가짐에 따라 그에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예4에서 설명된 내용으로 대신하기로 한다. Since the configuration other than the connecting pin 701b and the pin hole has the same configuration as that of the fourth embodiment, a detailed description thereof will be replaced with the contents described in the fourth embodiment of the present invention.

이와 같이, 본 발명의 실시예7에서는 실시예4와 다르게 배어기판(710)이 접속핀(701b)을 통해 인쇄회로기판(700) 상부에 형성된 제1 신호라인(702)과 접속되는 구조를 취하고 있다. 그 이유는 배어기판(710)의 불량시 인쇄회로기판(700)으로부터의 착탈성을 개선시키기 위함이다. 즉, 비교적 착탈이 용이한 접속핀(701b)을 이용하여 배어기판(710)을 제1 신호라인(702)을 통해 인쇄회로기판(700)과 접속시킴으로써 배어기판(710) 불량시 쉽게 인쇄회로기판(700)으로부터 분리시켜 교체할 수 있다. As described above, in the seventh embodiment of the present invention, unlike the fourth embodiment, the bare board 710 is connected to the first signal line 702 formed on the printed circuit board 700 through the connecting pin 701b. have. The reason is to improve the detachability from the printed circuit board 700 when the bare substrate 710 is defective. That is, when the bare board 710 is defective by easily connecting the bare board 710 with the printed circuit board 700 through the first signal line 702 by using a relatively easy connection pin 701b. It can be removed from 700 and replaced.

도 10에 도시된 본 발명의 실시예7에 따른 광전변환모듈의 구동 특성을 설명한다. Driving characteristics of the photoelectric conversion module according to the seventh exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 10 will be described.

먼저, 광소자 어레이(720)를 구동하기 위한 구동회로가 내장된 반도체칩(740)으로부터 출력되는 전기신호는 접속범프(701a)를 통해 인쇄회로기판(700) 상부의 제1 신호라인(702)으로 전송된다. 제1 신호라인(702)으로 전송된 전기신호는 접속핀(701b)를 통해 배어기판(710)의 제2 신호라인(729)로 전송된다. 제2 신호라인(729)으로 전송된 전기신호는 제2 전극패드(714b)와 제2 전극범프(701c)를 경유하여 광소자 어레이(720)로 전송된다. 광소자 어레이(720)는 입력되는 전기신호 를 광신호로 변환하여 광소자(712)(발광부의 경우)를 통해 광을 방출한다. 광소자(722)를 통해 방출된 광신호는 광도파로 어레이(711)를 통해 화살표 방향으로 전송된다.First, the electrical signal output from the semiconductor chip 740 having the driving circuit for driving the optical device array 720 is first signal line 702 on the printed circuit board 700 through the connection bump 701a. Is sent to. The electrical signal transmitted to the first signal line 702 is transmitted to the second signal line 729 of the bare substrate 710 through the connecting pin 701b. The electrical signal transmitted to the second signal line 729 is transmitted to the optical device array 720 via the second electrode pad 714b and the second electrode bump 701c. The optical element array 720 converts an input electrical signal into an optical signal and emits light through the optical element 712 (in the case of the light emitting unit). The optical signal emitted through the optical element 722 is transmitted in the direction of the arrow through the optical waveguide array 711.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면 광도파로 어레이측에 형성된 전극패드와 광소자 어레이측에 형성된 전극범프를 접속하는 것만으로도 광도파로 어레이와 광소자 간의 광 커플링을 손쉽게 달성할 수 있으며, 인쇄회로기판 상의 대규모집적회로 간의 고속 대용량 전기 신호의 전송이 광소자 어레이 및 광도파로 어레이에 의해 쉽고 빠르게 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명에서는 광소자가 광도파 어레이에 직접 커플링됨에 따라 광소자와 광도파로 어레이 사이의 간격을 수십 ㎛ 이내로 유지시킬 수 있어 기존의 광전변환모듈에 비하여 우수한 광 커플링 효율을 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, the optical coupling between the optical waveguide array and the optical element can be easily achieved by simply connecting the electrode pads formed on the optical waveguide array side and the electrode bumps formed on the optical element array side. The transfer of high-speed, large-capacity electrical signals between large-scale integrated circuits on a circuit board can be easily and quickly made by the optical element array and the optical waveguide array. In addition, in the present invention, as the optical device is directly coupled to the optical waveguide array, the distance between the optical device and the optical waveguide array can be maintained within several tens of μm, thereby obtaining an excellent optical coupling efficiency as compared with the conventional photoelectric conversion module.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래기술에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion module according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion module according to Embodiment 1 of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 집적회로기판(110)과 광소자 어레이(120)를 도시한 사시도. 3 is a perspective view illustrating an integrated circuit board 110 and an optical device array 120 shown in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시된 집적회로기판(110)에 광소자 어레이(120)를 접속시킨 후 측면에서 바라본 도면. 4 is a view as viewed from the side after connecting the optical element array 120 to the integrated circuit board 110 shown in FIG.

도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.5 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.6 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예4에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.7 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예5에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.8 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a fifth embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예6에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.9 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a sixth embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 실시예7에 따른 광전변환모듈을 도시한 단면도.10 is a sectional view showing a photoelectric conversion module according to a seventh embodiment of the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

120, 220a, 220b, 320a, 320b 420, 520, 620, 720 : 광소자 어레이120, 220a, 220b, 320a, 320b 420, 520, 620, 720: optical element array

110, 210, 310a, 310b, 630 : 집적회로기판110, 210, 310a, 310b, 630: integrated circuit board

410, 510, 610, 710 : 배어기판410, 510, 610, 710: bare board

111, 211, 311, 411, 511, 611, 711 : 광도파로 어레이111, 211, 311, 411, 511, 611, 711: optical waveguide array

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 : 인쇄회로기판100, 200, 300, 400, 500, 600, 700: printed circuit board

140, 240a, 240b, 340a, 340b, 440, 540, 640, 740 : 반도체칩140, 240a, 240b, 340a, 340b, 440, 540, 640, 740: semiconductor chip

129, 229, 329a, 329b, 402, 429, 542, 529, 602, 629, 702, 729 : 신호라인129, 229, 329a, 329b, 402, 429, 542, 529, 602, 629, 702, 729: signal line

122, 222a, 222b, 322a, 322b, 422, 522, 622, 712 : 광소자122, 222a, 222b, 322a, 322b, 422, 522, 622, 712: optical element

114a, 114b, 214a, 214b, 214c, 214d, 314a, 341b, 314c, 314d, 414a, 414b, 514a, 514b, 614a, 614b, 714a, 714b : 전극패드114a, 114b, 214a, 214b, 214c, 214d, 314a, 341b, 314c, 314d, 414a, 414b, 514a, 514b, 614a, 614b, 714a, 714b: electrode pad

121a, 121b, 221a, 221b, 221c, 221d, 321a, 321b, 321c, 321d, 401c, 519, 619, 701c : 전극범프 121a, 121b, 221a, 221b, 221c, 221d, 321a, 321b, 321c, 321d, 401c, 519, 619, 701c: electrode bump

101, 141, 201, 241, 301a, 301b, 341a, 341b, 341c, 341d, 401a, 401b, 601a, 601b, 701a : 접속범프101, 141, 201, 241, 301a, 301b, 341a, 341b, 341c, 341d, 401a, 401b, 601a, 601b, 701a: connection bump

701b : 접속핀701b: connecting pin

Claims (30)

인쇄회로기판;Printed circuit board; 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 집적회로기판; An integrated circuit board mounted on an upper portion of the printed circuit board and having an optical waveguide array penetrating from one side portion to the other side, and having first and second electrode pads formed on one side wall; 상기 집적회로기판과 대향되는 일측벽에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 광소자가 설치된 광소자 어레이; 및An optical element array having first and second electrode bumps connected to the first and second electrode pads, respectively, on one side wall facing the integrated circuit board, and having an optical element in a central portion thereof; And 상기 집적회로기판 상부에 실장된 반도체칩A semiconductor chip mounted on the integrated circuit board 을 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.The first and second electrode pad is a photoelectric conversion module, the position is formed so that the optical coupling is generated between the optical waveguide array and the optical element when connected to the first and second electrode bumps. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프보다 큰 크기로 형성된 광전변환모듈.The first and second electrode pads have a larger size than the first and second electrode bumps. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 집적회로기판과 상기 광소자 어레이 사이에는 광 투과성 에폭시 수지가 충진된 광전변환모듈.A photoelectric conversion module filled with a transparent epoxy resin between the integrated circuit board and the optical device array. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광소자는 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), LED(Light Emitting Diode) 또는 포토 다이오드(photo diode) 중 선택된 어느 하나인 광전변환모듈.The optical device is any one selected from a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED) or a photo diode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집적회로기판과 상기 인쇄회로기판을 접속하는 제1 접속범프; A first connection bump connecting the integrated circuit board and the printed circuit board; 상기 집적회로기판 상부에 형성되고, 상기 제1 전극패드와 접속된 신호라인; 및A signal line formed on the integrated circuit board and connected to the first electrode pad; And 상기 반도체칩과 상기 신호라인을 연결하는 제2 접속범프A second connection bump connecting the semiconductor chip and the signal line 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 인쇄회로기판;Printed circuit board; 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성되며, 타측벽에 제3 및 제4 전극패드가 형성된 집적회로기판; An integrated circuit board mounted on the printed circuit board, an optical waveguide array formed therein, first and second electrode pads formed on one side wall, and third and fourth electrode pads formed on the other side wall; 상기 집적회로기판의 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제1 광소자가 설치된 제1 광소자 어레이; A first optical element array having first and second electrode bumps connected to the first and second electrode pads, respectively, at a portion of the integrated circuit board facing one side wall; 상기 집적회로기판의 타측벽과 대향되는 부위에 상기 제3 및 제4 전극패드와 각각 접속되는 제3 및 제4 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제2 광소자가 설치된 제2 광소자 어레이; 및A second optical element array having third and fourth electrode bumps connected to the third and fourth electrode pads, respectively, on a portion of the integrated circuit board facing the other side wall, and having a second optical element in a central portion thereof; And 상기 집적회로기판 상부에 각각 실장된 제1 및 제2 반도체칩First and second semiconductor chips mounted on the integrated circuit board, respectively 을 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module comprising a. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 제1 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.And the first and second electrode pads are configured to determine positions at which optical coupling is generated between the optical waveguide array and the first optical element when the first and second electrode pads are connected to the first and second electrode bumps. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제3 및 제4 전극패드는 상기 제3 및 제4 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 제2 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.And the third and fourth electrode pads are configured to determine positions at which optical coupling occurs between the optical waveguide array and the second optical element when the third and fourth electrode pads are connected to the third and fourth electrode bumps. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프보다 큰 크기로 형성되고, 상기 제3 및 제4 전극패드는 상기 제3 및 제4 전극범프보다 큰 크기로 형성된 광전변환모듈.The first and second electrode pads are formed to have a larger size than the first and second electrode bumps, and the third and fourth electrode pads are formed to be larger than the third and fourth electrode bumps. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 집적회로기판과 상기 제1 광소자 어레이 사이와, 상기 집적회로기판과 상기 제2 광소자 어레이 사이에는 각각 광 투과성 에폭시 수지가 충진된 광전변환모듈.And a light transmissive epoxy resin filled between the integrated circuit board and the first optical device array and between the integrated circuit board and the second optical device array. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 광소자는 각각 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), LED(Light Emitting Diode) 또는 포토 다이오드(photo diode) 중 선택된 어느 하나인 광전변환모듈.Each of the first and second optical devices is any one selected from a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED), and a photo diode. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 집적회로기판과 상기 인쇄회로기판을 접속하는 제1 접속범프; A first connection bump connecting the integrated circuit board and the printed circuit board; 상기 집적회로기판 상부에 형성되고, 상기 제1 및 제3 전극패드와 접속된 신호라인; 및A signal line formed on the integrated circuit board and connected to the first and third electrode pads; And 상기 제1 및 제2 반도체칩과 상기 신호라인을 각각 연결하는 제2 접속범프Second connection bumps connecting the first and second semiconductor chips to the signal line, respectively; 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 인쇄회로기판;Printed circuit board; 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 제1 집적회로기판; A first integrated circuit board mounted on the printed circuit board and having an optical waveguide array formed therein and penetrating from one side to the other, and having first and second electrode pads formed at one side wall; 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 상기 광도파로 어레이가 연장되어 내부 에 형성되며, 일측벽에 제3 및 제4 전극패드가 형성된 제2 집적회로기판;A second integrated circuit board mounted on the printed circuit board, the optical waveguide array extending to be formed therein, and having third and fourth electrode pads formed on one side wall; 상기 제1 집적회로기판의 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제1 광소자가 설치된 제1 광소자 어레이; A first optical element array having first and second electrode bumps connected to the first and second electrode pads, respectively, on a portion of the first integrated circuit board facing the side wall; 상기 제2 집적회로기판의 일측벽과 대향되는 부위에 상기 제3 및 제4 전극패드와 각각 접속되는 제3 및 제4 전극범프가 형성되고, 중앙부에 제2 광소자가 설치된 제2 광소자 어레이; 및A second optical element array having third and fourth electrode bumps connected to the third and fourth electrode pads, respectively, at a portion of the second integrated circuit board facing one side wall, and having a second optical element at a central portion thereof; And 상기 제1 및 제2 집적회로기판 상부에 각각 실장된 제1 및 제2 반도체칩First and second semiconductor chips mounted on the first and second integrated circuit boards, respectively. 을 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module comprising a. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 제1 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.And the first and second electrode pads are configured to determine positions at which optical coupling is generated between the optical waveguide array and the first optical element when the first and second electrode pads are connected to the first and second electrode bumps. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 제3 및 제4 전극패드는 상기 제3 및 제4 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 제2 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.And the third and fourth electrode pads are configured to determine positions at which optical coupling occurs between the optical waveguide array and the second optical element when the third and fourth electrode pads are connected to the third and fourth electrode bumps. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프보다 큰 크기로 형성되고, 상기 제3 및 제4 전극패드는 상기 제3 및 제4 전극범프보다 큰 크기로 형성된 광전변환모듈.The first and second electrode pads are formed to have a larger size than the first and second electrode bumps, and the third and fourth electrode pads are formed to be larger than the third and fourth electrode bumps. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 제1 집적회로기판과 상기 제1 광소자 어레이 사이와, 상기 제2 집적회로기판과 상기 제2 광소자 어레이 사이에는 각각 광 투과성 에폭시 수지가 충진된 광전변환모듈.And a light transmissive epoxy resin filled between the first integrated circuit board and the first optical device array and between the second integrated circuit board and the second optical device array. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 제1 및 제2 광소자는 각각 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), LED(Light Emitting Diode) 또는 포토 다이오드(photo diode) 중 선택된 어느 하나인 광전변환모듈.Each of the first and second optical devices is any one selected from a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED), and a photo diode. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 제1 집적회로기판과 상기 인쇄회로기판을 접속하는 제1 접속범프; A first connection bump connecting the first integrated circuit board and the printed circuit board; 상기 제2 집적회로기판과 상기 인쇄회로기판을 접속하는 제2 접속범프;A second connection bump connecting the second integrated circuit board and the printed circuit board; 상기 제1 집적회로기판 상부에 형성되고, 상기 제1 전극패드와 접속된 제1 신호라인;A first signal line formed on the first integrated circuit board and connected to the first electrode pad; 상기 제2 집적회로기판 상부에 형성되고, 상기 제3 전극패드와 접속된 제2 신호라인;A second signal line formed on the second integrated circuit board and connected to the third electrode pad; 상기 제1 반도체칩과 상기 제1 신호라인을 접속하는 제3 접속범프; 및A third connection bump connecting the first semiconductor chip and the first signal line; And 상기 제2 반도체칩과 상기 제2 신호라인을 접속하는 제4 접속범프A fourth connection bump connecting the second semiconductor chip and the second signal line 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 인쇄회로기판;Printed circuit board; 상기 인쇄회로기판 상부에 실장되고, 내부에 일측부로부터 타측부로 관통되는 광도파로 어레이가 형성되며, 일측벽에 제1 및 제2 전극패드가 형성된 배어기판; A bare substrate mounted on the printed circuit board and having an optical waveguide array penetrating from one side portion to the other side, and having first and second electrode pads formed on one side wall; 상기 배어기판과 대향되는 일측벽에 상기 제1 및 제2 전극패드와 각각 접속되는 제1 및 제2 전극범프가 형성되고, 중앙부에 광소자가 설치된 광소자 어레이; 및An optical element array having first and second electrode bumps connected to the first and second electrode pads, respectively, on one side wall facing the bare substrate, and having an optical element in a central portion thereof; And 상기 인쇄회로기판 상부에 실장된 반도체칩A semiconductor chip mounted on the printed circuit board 을 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module comprising a. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프와 접속될 때 상기 광도파로 어레이와 상기 광소자 사이에 광 커플링이 발생되도록 형성되는 위치가 결정되는 광전변환모듈.The first and second electrode pad is a photoelectric conversion module, the position is formed so that the optical coupling is generated between the optical waveguide array and the optical element when connected to the first and second electrode bumps. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 제1 및 제2 전극패드는 상기 제1 및 제2 전극범프보다 큰 크기로 형성된 광전변환모듈.The first and second electrode pads have a larger size than the first and second electrode bumps. 제 21 항에 있어서, The method of claim 21, 상기 집적회로기판과 상기 광소자 어레이 사이에는 광 투과성 에폭시 수지가 충진된 광전변환모듈.A photoelectric conversion module filled with a transparent epoxy resin between the integrated circuit board and the optical device array. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 광소자는 수직공진표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), LED(Light Emitting Diode) 또는 포토 다이오드(photo diode) 중 선택된 어느 하나인 광전변환모듈.The optical device is any one selected from a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED) or a photo diode. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 인쇄회로기판 상에 형성된 제1 신호라인;A first signal line formed on the printed circuit board; 상기 배어기판의 하부에 형성되고, 상기 제2 전극패드와 접속된 제2 신호라인;A second signal line formed under the bare substrate and connected to the second electrode pad; 상기 반도체칩과 상기 제1 신호라인과 접속하는 제1 접속범프; 및A first connection bump connected to the semiconductor chip and the first signal line; And 상기 제1 신호라인과 상기 제2 신호라인을 접속하는 제2 접속범프A second connection bump connecting the first signal line and the second signal line; 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 반도체칩 상부에 형성된 제1 신호라인;A first signal line formed on the semiconductor chip; 상기 배어기판의 상부에 형성되고, 상기 제2 전극패드와 접속된 제2 신호라인; 및A second signal line formed on the bare substrate and connected to the second electrode pad; And 상기 제1 신호라인과 상기 제2 신호라인을 접속하는 와이어 A wire connecting the first signal line and the second signal line 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 제 21 항에 있어서, The method of claim 21, 상기 반도체칩과 상기 인쇄회로기판 사이에 실장된 집적회로기판을 더 포함하는 광전변환모듈.And an integrated circuit board mounted between the semiconductor chip and the printed circuit board. 제 28 항에 있어서, 29. The method of claim 28, 상기 인쇄회로기판 상에 형성된 제1 신호라인;A first signal line formed on the printed circuit board; 상기 집적회로기판과 상기 제1 신호라인을 접속하는 제1 접속범프;A first connection bump connecting the integrated circuit board and the first signal line; 상기 배어기판의 하부에 형성되고, 상기 제2 전극패드와 접속된 제2 신호라인;A second signal line formed under the bare substrate and connected to the second electrode pad; 상기 제1 신호라인과 상기 제2 신호라인을 접속하는 제2 접속범프;A second connection bump connecting the first signal line and the second signal line; 상기 반도체칩과 상기 집적회로기판을 접속하는 제3 접속범프A third connection bump connecting the semiconductor chip and the integrated circuit board; 를 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 인쇄회로기판 상에 형성된 제1 신호라인;A first signal line formed on the printed circuit board; 상기 배어기판의 하부에 형성되고, 상기 제2 전극패드와 접속된 제2 신호라인;A second signal line formed under the bare substrate and connected to the second electrode pad; 상기 반도체칩과 상기 제1 신호라인과 접속하는 접속범프; 및A connection bump connected to the semiconductor chip and the first signal line; And 상기 제1 신호라인과 상기 제2 신호라인을 접속하는 접속핀A connection pin connecting the first signal line and the second signal line 을 더 포함하는 광전변환모듈.Photoelectric conversion module further comprising.
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