KR20110070036A

KR20110070036A - 인터포저를 이용한 광전변환모듈

Info

Publication number: KR20110070036A
Application number: KR1020090126680A
Authority: KR
Inventors: 김회경; 임영민
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-06-24

Abstract

본 발명은 광전변환모듈에 관한 것으로, 월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 있어서, 상기 광전변환모듈은 상기 월패드와 상기 광소자 사이에서 전기적으로 접속되는 인터포저를 더 포함하고, 상기 광소자는 외부로의 전기적 접속을 위한 전극과, 상기 전극과 동일한 면에 형성된 발광부 또는 수광부를 포함하고, 상기 인터포저는 상기 광소자의 동일면에 형성된 전극과 발광부 또는 수광부의 위치를 서로 반대 방향으로 변환하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈이 제공된다.

광전변환모듈, VCESL, 인터포저, 광도파로, 수광소자

Description

인터포저를 이용한 광전변환모듈{A PHOTOELECTRIC CONVERSION MODULE USING AN INTERPOSER}

본 발명은 광소자와 광도파로간의 광결합을 용이하게 하기 위한 광전변환모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광소자와 구동 IC 간의 전기 접속을 용이하게 할 수 있는 인터포저를 이용한 광전변환모듈에 관한 것이다.

최근 정보통신기술은 전송되는 데이터의 고속화 및 대용량화의 경향에 있으며, 그에 따른 고속 통신 환경을 실현하기 위한 광 통신 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 광 통신에서는 송신 측의 광전 변환 소자에서 전기 신호를 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 광 파이버 또는 광도파로를 이용하여 수신측으로 전송하며, 수신측의 광전 변환 소자에서 수신한 광신호를 다시 전기 신호로 변환한다. 이러한 광전 변환 소자가 시스템 내에 적용되어 상용화되기 위해서는 전기 접속 및 광커플링이 효율적으로 이루어지도록 구성되어야 한다.

도 1은 종래 일본의 NTT에서 제안한 광전 변환 모듈의 일례를 나타낸 단면도 이다. 도1에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)(10) 상부에는, 광소자(30)가 실장된 구동 IC 칩(20)이 솔더 볼(Solder Ball)(23)에 의해 접합되어 있다.

인쇄회로기판(10)과, 광소자(30)를 실장한 구동 IC 칩(20)은 인쇄회로기판에 에 형성된 정렬수단(예를 들면, 얼라인먼트 볼(Alignment Ball))에 의해 정렬되고 접합되며, 이와 같은 정렬을 통해 광소자(30)에서 발생한 빛이 인쇄회로기판(10)의 광도파로(15)로 입사될 수 있다.

광소자(30)는 발광소자 또는 수광소자로서, 발광소자의 경우 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 또는 LED(Light Emitting Diode) 등이 사용될 수 있으며, 수광소자의 경우 광검출 소자 등이 사용된다.

이와 같이 구성된 종래의 광전 변환 모듈에서, 구동 IC 칩(20)에서 발생된 제어 신호에 따라 광소자(30)가 구동하게 되며, 이때 광소자(30)는 전기신호를 광신호로 변환하여 출력한다. 광소자(30)로부터 출력된 광신호는 인쇄회로기판(10)의 광도파로(15)의 한쪽 단면에 형성된 특정 각도(예를 들면 45°)로 경사진 마이크로 미러(16)를 통해 반사되어 광도파로(15) 내부를 진행하게 된다. 그러나 광도파로(15)의 끝단을 45°의 기울기로 미러를 형성하기 위해서는 커팅 공정 및 반사막 코팅 공정이 추가로 필요하게 되며, 이러한 구성의 종래의 광전 변환 모듈은 광소 자(30)를 구동 IC 칩(20)과 인쇄회로기판(10)간의 전기적 접속에는 문제가 없지만, 광소자(30)와 인쇄회로기판의 광도파로(15) 간의 광접속(또는 광커플링)에는 많은 문제점이 있다.

즉, 종래의 광전 변환 모듈은 상기 광소자(30)와 광도파로(15) 간의 상호 이격된 거리로 인하여 광커플링 효율이 매우 낮다는 단점이 있다. 예를 들어, 광소자(30)로서 VCSEL을 사용하는 경우, 상기 VCSEL은 공기 중에 빛을 출사할 때의 발산각이 25도 ~ 30도 정도가 되기 때문에 광도파로(15)와의 이격된 거리가 길어질수록 광 결합 효율은 크게 떨어지게 된다.

또한, 광전변환모듈과 광도파로 사이의 이격거리에 따라 광소자(30)와 광도파로(15) 사이에 렌즈를 설치하여 광 결합 효율을 향상시키려는 방안이 제시되었으나, 이 경우 렌즈를 상기 광소자(30)와 광도파로(15) 사이에 설치하기 위한 추가적인 공정이 필요하며, 이는 대량 생산에 걸림돌이 된다는 문제점이 있다.

이와 같이 종래의 광전변환모듈을 사용한 기술에서는 PCB 상에서 광소자와 광도파로 간의 광 정렬에 많은 시간과 비용이 소모될 뿐만아니라, 값비싼 광장비 및 광재료(렌즈, 미러, 코팅)를 사용하게 되고, 광결합 손실 역시 3dB 이상으로 매우 높다는 문제점이 있었다.

도 2는 본 출원인이 이전에 출원한 광전변환모듈(100)의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광전변환모듈(100)은 복수개의 전극라인(111)과 상기 복수개의 전극라인(111)의 적어도 일부에 기판의 측면에서 연결되는 반원통 형상의 복수개의 월패드(112)를 포함하는 기판(110)과, 상기 기판(100)의 상부에서 상기 기판(110)의 복수개의 전극라인(111)의 적어도 일부에 전기적으로 본딩되는 구동회로칩(120)과, 상기 기판(110)의 측면에 형성된 월패드(112)에 전기적으로 접속되는 광소자(수광 및 발광 소자)(140)가 전기적으로 접속되어 설치되어 있다.

전술한 도 2의 구성에 따르면, 기판(100) 내의 월패드를 이용해 광소자를 기판(100)의 측면에 형성함으로써, 종래와 같이 광소자와 광도파로 간에 렌즈, 미러 및 광소자와 광도파로간의 미세한 위치조정 없이 후단에 위치되는 광도파로(150)에 빛을 전달 할 수 있어, 광손실을 대폭 줄일 수 있으며, 이로 인해 전체적으로 대량생산 및 저가격화 실현의 장점을 갖는다.

이와 같은 광전변환모듈(100)의 구성에서는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 광소자(140)의 전극에 있어서, 전극(143a)이 발광부 또는 수광부(142a)의 반대 방향에 위치된 광소자(bottom emitting VCESL(또는 bottom absorption PD))를 사용해야만 한다. 그러나, 통상적으로 사용되는 광소자는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 전극(143b)의 위치와 빛의 발광부 또는 수광부(142b)의 위치가 광소자용 기판(141b)의 동일면에 위치되는 광소자(top emitting VCESL(또는 top absorption PD))이기 때문에, 도 2에 도시한 광전변환모듈(100)을 구현하기 위해서는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 전극(143)이 발광부 또는 수광부(142a)의 반대 방향에 위치된 특수한 광소자를 사용해야 하는데, 이런 특수한 광소자는 광특성이 좋지 않고, 매우 고가라는 새로운 문제점이 유출된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광소자와 광도파로간 광커플링 특성을 향상시킨 광전 변환 모듈을 제공하며, 광소자로서 통상적으로 사용되는 광소자(top emitting VCESL(또는 top absorption PD))를 채용한 광전변환모듈을 제공하는데 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 광도파로의 끝단이 광소자와 서로 대면하는 구조의 광전변환모듈을 제공하는 동시에 인터포저를 사용함으로써 통상적으로 사용되는 광소자(top emitting VCESL 또는 top absorption PD)를 채용한 광전변환모듈을 제공한다.

구체적으로 본 발명의 제1 양태에 따르면, 월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저에 있어서, 상기 인터포저는, 상기 기판의 측면에 형성된 월패드의 위치에 대응하여 상기 인터포저의 제1 표면에 형성된 제1 전극패드, 및 상기 제1 표면의 반대면인 제2 표면에 형성되고 상기 제1 전극패드에 비아홀을 통해 전기적으로 연결된 제2 전극패드를 포함하고, 상기 인터포저는, 상기 제1 전극패드가 상기 월패드에 전 기적으로 연결되고, 상기 제2 전극패드가 상기 광소자의 외부 접속용 전극에 전기적으로 연결될 때, 상기 구동회로 칩과 상기 광소자 사이에 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 인터포저를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2 양태에 따르면, 월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저에 있어서, 상기 인터포저는 상기 광소자를 실장하기 위해 상기 인터포저의 제1 표면에 형성된 홈부 및 상기 홈부의 중앙부를 관통하여 형성된 홀을 포함하고, 상기 인터포저는, 상기 기판의 측면에 형성된 월패드의 위치에 대응하여, 상기 인터포저의 홈부를 둘러싼 주연부에 형성된 제1 전극패드, 및 상기 홈부 내에 실장되는 광소자의 전극의 위치에 대응하여 상기 홈부내에 형성되고 상기 제1 전극패드에 내부적으로 연결된 제2 전극패드를 포함하고, 상기 인터포저는, 상기 제1 전극패드가 상기 월패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전극패드가 상기 광소자의 외부 접속용 전극에 전기적으로 연결될 때, 상기 구동회로 칩과 상기 광소자 사이에 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저를 제공한다.

또한, 본 발명의 제3 양태에 따르면, 월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 있어서, 상기 광전변환모듈은 상기 월패드와 상기 광소자 사이에서 전기적으로 접속되는 인터포저를 더 포함하고, 상기 광소자는 외부로의 전기적 접속을 위한 전극과, 상기 전극과 동일한 면에 형성된 발광부 또는 수광부를 포함하고, 상기 인터포저는 상기 광소자의 동일면에 형성된 전극과 발광부 또는 수광부의 위치를 서로 반대 방향으로 변환하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈이 제공된다.

여기서, 상기 인터포저는 전술한 제1 양태 및 제2 양태에 기술된 특징과 동일한 특징을 갖는다.

전술한 본 발명에 따르면, 광소자와 광도파로간의 광결합을 용이하게 하며, 광소자와 구동회로 칩 사이의 전기 접속도 손쉽게 할 수 있는 광전변환모듈을 구현할 수 있다. 특히 광소자와 광도파로가 서로 대면하는 형태로 되어 있어 광결합이 용이하며 광결합에 별도의 광장치가 필요 없어 광결합에 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있으며, 광결합손실도 2dB 이내로 향상시킬 수 있다.

일반적으로 사용되는 보통의 광소자(발광소자 및 수광소자)는 전극의 위치와 빛이 발광(또는 수광) 되는 부위의 방향이 일치하는 소자(top emitting VCESL 또는top absorption PD)) 형태이기 때문에 반해, 기존의 월패드(Wall Pad)를 이용한 광 전변환모듈에서는 전극의 위치와 빛이 발광 또는 수광 되는 위치가 반대인 특별한 소자를 사용하여야만 했지만, 본 발명에 따른 인터포저를 사용하면 통상적으로 사용되는 광소자 전극의 방향을 빛이 발광(또는 수광) 되는 부위의 방향과 반대 방향으로 변환할 수 있으며, 구동회로칩과 광소자와의 전기접속이 손쉽게 해결된다.

본 발명을 통하여 보통의 광소자(top emitting VCESL 또는 top absorption PD)를 사용하여 광소자와 광도파로가 서로 대면하는 형태의 광결합이 가능한 광전변환모듈의 구현이 가능하기 때문에 광전변환모듈의 저가격화, 광결합 효율 항상, 구조의 단순화가 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 광전 변환 모듈 및 그 제조 방법에 대해 이하에 설명한다. 또한 본 발명의 설명에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

(제1 실시예)

도 4는 본 발명에 따른 광전변환모듈(200)의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전변환모듈(200)은, 복수개의 전극라인(211)과 상기 복수개의 전극라인(211)의 적어도 일부에 기판의 측면에서 연결되는 반원통 형상의 복수개의 월패드(212)를 포함하는 기판(210)과, 상기 기판(210)의 상부에서 상기 기판(210)의 복수개의 전극라인(211)의 적어도 일부에 전기적으로 본딩되는 구동회로칩(220)과, 상기 기판(210)의 측면에 형성된 월패드(212)에 전기적으로 접속되는 인터포저가 솔더볼(223)을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 인터포저(230) 상에는 전술한 바와 같은 전극과 빛의 발광부 또는 수광부의 위치가 동일한 광소자(top emitting VCESL(또는 top absorption PD))가 설치된다. 기판(210)의 측벽에 형성되는 월패드(212)는 기판(210)에 전도성 비아를 형성하고, 이 전도성 비아를 기판에 수직한 방향으로 절단함으로써 형성될 수 있다.

도 5는 상기 도4에 도시된 인터포저(230)와 광소자(240)(여기서 광소자는 top emitting VCESL 또는 top absorption PD임)의 전기적 결합을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

통상적으로, 인터포저(230)를 사용하지 않는 경우에는 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 전극(143a)과 수광부 또는 발광부(142a)의 위치가 서로 반대인 광소자를 사용해야만 하며, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 전극(143b)과 수광부 또는 발광부(142b)의 위치가 서로 동일한 통상의 광소자를 사용하는 경우에는 전극의 위치를 반대로해야만 기판의 측면의 월패드와 전기적으로 접속되어 소정의 기능을 수행할 수 있다.

본 발명은 인터포저(230)를 사용하여 광소자에 형성된 전극의 위치를 반대면 에 형성한 것으로 대체하고 있다. 인터포저(230)는 광소자(240)와 기판의 측면 월패드(212,도4 참조) 사이의 전기적 연결을 위해 사용되는 PCB 기판의 일종이다. 인터포저(230)의 제1 표면(Sa)과 제2 표면(Sb)은 비아홀(232)을 통해 그 각각의 표면에 설치된 제1 및 제2 전극패드(231,233)가 각각 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 인터포저의 제1 표면(Sa)에 형성된 제1 전극패드(231)는 솔더볼(223)을 통해 기판(210, 도 4참조)의 측벽에 형성된 월패드(212)에 전기적으로 연결된다. 인터포저의 제2 표면(Sb)에 형성된 제2 전극패드(233)는 본딩 와이어(244)를 통해 인터포저(230)의 상측에 설치되는 광소자(240)의 전극(243)과 전기적으로 연결된다. 또한, 바람직하게, 인터포저의 제2 전극패드(233)와 광소자(240)의 전극(243) 사이의 와이어 본딩을 보호하기 위해, 인터포저(230)의 노출된 부분과 광소자(240)의 노출부분을 감싸도록 투명 레진(245)을 사용하여 몰딩하는 것이 좋다.

따라서, 이런 인터포저(230)의 기능에 의해, 전극과 발광부 또는 수광부가 동일면에 형성된 통상의 광소자라하더라도, 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 연결되어 후단에 연결되는 도파로로 발광하거나 도파로로부터 수광할 수 있다.

(제2 실시예)

이하, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 전술한 제1 실시예는 인터포저(230)와 광소자(240)를 와이어 본딩으로 결합한 구조에 대해 설명한데 비해, 본 발명의 제2 실시예는 플립칩 본딩(flip chip bonding)이 가능한 광소자(발광소자 및 수광소자)를 사용하여 광전변환모듈을 구성할 경우에 적합하다.

본 발명의 이해를 돕고 또한 중복된 설명을 피하기 위해, 상기 제1 실시예에서 중복된 구성, 특히 기판(210)과 구동 회로 칩(220)에 관련된 구성에 대해서는 상기 전술한 바와 동일한 참조번호를 부여하여 이하에 설명하도록 한다.

도 6는 본 발명에 따른 광전변환모듈(300)의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전변환모듈(300)은, 복수개의 전극라인(211)과 상기 복수개의 전극라인(211)의 적어도 일부에 기판의 측면에서 연결되는 반원통 형상의 복수개의 월패드(212)를 포함하는 기판(210)과, 상기 기판(210)의 상부에서 상기 기판(210)의 복수개의 전극라인(211)의 적어도 일부에 전기적으로 본딩되는 구동회로칩(220)과, 상기 기판(210)의 측면에 형성된 월패드(212)에 전기적으로 접속되는 인터포저(330)가 솔더볼(223)을 통해 전기적으로 접속된다.

또한, 인터포저(330)에는 전술한 바와 같은 전극과 빛의 발광부 또는 수광부의 위치가 동일한 광소자(top emitting VCESL(또는 top absorption PD))가 설치된다. 기판(210)의 측벽에 형성되는 월패드(212)는 기판(210)에 전도성 비아를 형성하고, 이 전도성 비아를 기판에 수직한 방향으로 절단함으로써 형성될 수 있다.

도 7은 상기 도 6에 도시된 인터포저(330)와 광소자(340)(여기서 광소자는 top emitting VCESL 또는 top absorption PD임)의 전기적 결합을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

먼저, 플립칩 본딩을 통해 인터포저(330)와 광소자(340)를 전기적으로 연결하기 위해서는, 인터포저(330)로 사용될 다층의 PCB에는 광소자(340)가 실장될 캐비티 또는 홈부(338)가 형성된다. 또한, 홈부(338)의 중앙부에는 광소자(340)의 수광부로의 또는 발광부(342)로부터 광이, 후단의 광의 진행 방향에 위치되는 광도파로(미도시)와 위치 정합되도록 홀(337)을 형성해둔다.

다음으로 기판(210)의 측면 월패드(212)와 인터포저(330) 그리고 광소자(340)의 전기적 연결에 대해 설명한다. 제1 실시예와 마찬가지로 제2 실시예에 사용되는 광소자(340)는 전극과 빛의 발광부 또는 수광부의 위치가 동일한 광소자(top emitting VCESL(또는 top absorption PD))를 사용함에 유의해야 한다.

먼저, 인터포저(330)의 홈부(338)에는 광소자(340)의 전극(343)의 위치에 대응하여 제1 전극패드(333)가 형성되고, 홈부(338)를 둘러싸는 인터포터(330)의 외연부에는 기판의 월패드(212)의 위치에 대응하여 제2 전극패드(331)가 형성된다. 광소자(340)의 전극(343)은 인터포저(330)의 제1 전극패드(333)와 솔더볼(344)를 통해 플립 칩 본딩 방식으로 연결되고, 또한 동일면에 형성된 제2 전극패드(331)는 솔더볼(223)을 통해 플립칩 본딩 방식으로 기판(210)의 월패드(212)에 전기적으로 연결된다. 또한 인터포저(330)의 제1 전극패드(333)와 제2 전극패드(331)는 전기적 연결 수단(332)(일례로 배선)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 기판(210)(구체적으로는 기판(210)에 실장된 구동회로 칩)으로부터의 신호가 광소자(340)에 전달될 수 있다.

또한, 도시하지는 않았지만, 인터포저의 전극패드가 형성된 표면의 반대 표면위에는 인터포저의 노출된 부분과 홀(337)을 포함하여 투명 레진(245)을 사용하여 몰딩될 수도 있다.

이상 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 광소자의 전극과 수광부 또는 발광부의 위치가 서로 동일한 통상의 광소자에 있어서, 전극과 수광부 또는 발광부의 위치 관계를 반대로 대체할 수 있는 구조라면 모두 채용가능하다.

(광송수신 시스템)

도 8은 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예의 광전변환모듈(1200,1300)(도 8에는 제1 실시예로서 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아님)이 광도파로(1500)(또는 광섬유, 광도파로가 내장된 광 PCB)에 의해서 연결된 광송수신 시스템(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

제1 광전변환모듈(1200)은, 복수의 전극라인(1211)이 형성되어 있고, 반원통형 형상의 복수개의 월패드(1212)가 그 측면에 형성되어 있고, 상기 복수개의 월패드(1212)가 각각이 상기 복수개의 전극라인들 중 일부의 전극라인들과 연결되어 있는 제1 기판(1210)과, 상기 제1 기판(1210) 상부의 전극라인들에 전기적으로 본딩되어 있는 제1 구동회로칩(1220)과, 제1 기판(1210)의 측면에 형성된 월패드(1212)와의 제1 광소자(여기서는 발광소자(1240) 사이의 전기적 연결을 제공하는 제1 인터포저(1230)로 구성된다. 이 제1 인터포저(1230)의 구성은 전술한 도 5 및 도 7에 도시한 제1 실시예의 인터포저(230) 그리고 제2 실시예의 인터포저(330)와 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제2 광전변환모듈(1300)은, 제2 인터포저(1330)에 실장되는 제2 광소자가 상기 제1 광소자인 발광소자(1240)로부터 광도파로(1500)를 통해 전달되는 빛을 수신하기 위한 수광소자(1340)인 점을 제외하면, 제1 광전변환모듈(1200)과 동일한 구성으로 이루어지며, 이에 대한 상세한 설명 역시 생략한다.

발광소자(1240)와 수광소자(1340) 사이에는 통상적으로 광도파로, 광섬유, 광도파로(또는 광섬유)가 내장된 광 PCB(1500)가 형성되어 있는것이 바람직하며, 제1 광전변환모듈(1200)과 제2 광전변환모듈(1300)은 메인보드(1100)에 본딩되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 광송수신 시스템(1000)에서, 제1 광전변환모듈(1200)의 상부에 위치한 제1 구동회로칩(1220)에 데이터 신호가 입력되면, 상기 제1 구동회로 칩(1220)은 구동신호를 출력하고, 그 출력된 구동신호는 제1 기판(1210)의 월패드(1212)들과 제1 인터포저(1230)를 통하여 발광소자(1240)로 전달된다.

이 발광소자(1240)는 상기 제1 구동회로칩(1220)의 구동신호에 의해 광을 출사하게 되고, 상기 발광소자(1240)에서 출사된 광은 상기 발광소자(1240)에 위치정합되어 있는 광도파로(1500)를 통해 제2 광전변환모듈(1300)의 수광소자(1340)에서 수신되고, 상기 수광소자(1340)에 전기적으로 접속된 제2 인터포저(1330)를 통해 제2 기판(1310)의 월패드(1312)를 경유해서 제2 구동회로칩(1320) 또는 수신회로 칩에 입력되어 데이터가 출력된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 인터포저와, 전극패드와 수광부 또는 발광부가 동일면에 위치한 통상의 광소자를 사용함으로써 광효율의 저하없이 제1 광전변환모듈(1200)와 제2 광전변환모듈(1300) 사이에서 광신호를 전기적 신호로 또는 전기적 신호를 광신호로 변환할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적 인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 광전변환모듈의 예를 도시한 도면.

도 2는 인터포저를 사용하지 않는 경우 광전변환모듈의 예를 도시한 도면.

도 3의 (a)는 수광부 또는 발광부와 외부접속용 전극이 서로 반대면에 형성된 광소자를 예시적으로 도시한 도면이고, (b)는 수광부 또는 발광부와 외부접속용 전극이 동일면에 형성된 광소자를 예시적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전변환모듈을 도시한 도면.

도 5는 상기 도 4에 사용된 인터포저를 보다 구체적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전변환모듈을 도시한 도면.

도 7은 상기 도 7에 사용된 인터포저를 보다 구체적으로 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 인터포저를 사용한 복수의 광전변환모듈을 이용하여 구성한 광송수신시스템을 도시한 도면.

Claims

월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저에 있어서,

상기 인터포저는, 상기 기판의 측면에 형성된 월패드의 위치에 대응하여 상기 인터포저의 제1 표면에 형성된 제1 전극패드, 및 상기 제1 표면의 반대면인 제2 표면에 형성되고 상기 제1 전극패드에 비아홀을 통해 전기적으로 연결된 제2 전극패드를 포함하고,

상기 인터포저는, 상기 제1 전극패드가 상기 월패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전극패드가 상기 광소자의 외부 접속용 전극에 전기적으로 연결될 때, 상기 구동회로 칩과 상기 광소자 사이에 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 인터포저.
월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저에 있어서,

상기 인터포저는 상기 광소자를 실장하기 위해 상기 인터포저의 제1 표면에 형성된 홈부 및 상기 홈부의 중앙부를 관통하여 형성된 홀을 포함하고,

상기 인터포저는, 상기 홈부 내에 실장되는 광소자의 전극의 위치에 대응하여 상기 홈부내에 형성된 제1 전극 패드와, 상기 기판의 측면에 형성된 월패드의 위치에 대응하여, 상기 인터포저의 홈부를 둘러싼 주연부에 형성되고 상기 제1 전극 패드에 내부적으로 연결된 제2 전극패드를 포함하고,

상기 인터포저는, 상기 제2 전극패드가 상기 월패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극패드가 상기 광소자의 외부 접속용 전극에 전기적으로 연결될 때, 상기 구동회로 칩과 상기 광소자 사이에 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저.
제1항에 있어서,

상기 인터포저의 제2 전극패드과 상기 광소자의 전극은 와이어 본딩을 통해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저.
제2항에 있어서,

상기 인터포저의 제1 전극패드과 상기 광소자의 전극은 플립 칩 본딩을 통해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 광소자의 외부 접속용 전극과, 상기 광소자의 발광부 또는 수광부는 동일한 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저.
제5항에 있어서,

상기 광소자는 상측 발광 VCESL(top emitting VCESL) 또는 상측 흡수 포토다이오드(top absorption PD) 중 하나인 것을 특징으로 하는 광전변환모듈에 사용하기 위한 인터포저.
월패드를 포함하는 기판, 상기 기판의 상부에 실장되는 구동회로 칩, 및 상기 기판의 측면에 형성된 월패드에 전기적으로 접속하기 위한 광소자로 이루어진 광전변환모듈에 있어서,

상기 광전변환모듈은 상기 월패드와 상기 광소자 사이에서 전기적으로 접속되는 인터포저를 더 포함하고,

상기 광소자는 외부로의 전기적 접속을 위한 전극과, 상기 전극과 동일한 면에 형성된 발광부 또는 수광부를 포함하고,

상기 인터포저는 상기 광소자의 동일면에 형성된 전극과 발광부 또는 수광부 의 위치를 서로 반대 방향으로 변환하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 광전변환모듈.