KR20130031471A - All passive aligned optical module and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A passive-alignment method is provided to use for only an instrument assembly, manufacture an optical module, save the packaging cost and thereby possible to produce the optical module massively in a low cost. CONSTITUTION: A light source(140) and an optical detector chip(150) is aligned and bonded in a sub mount(100). A driving circuit(210) and a receiving circuit(220) are die-bonded on a substrate(200). The driving circuit and the receiving circuit are wire bonded to the light source and the optical detector chip, respectively. After putting up a queue ball(320) on a passive alignment hole(110) and adhering, an optical part(300) is put up. A first align hole(310) is fitted with the queue ball and is inserted. An alignment pin(410) of an optical fiber connector(400) is combined to a second align hole(330).

Description

완전 수동정렬 패키징된 광모듈 및 그 제조방법 {All passive aligned optical module and manufacturing method thereof}All passive aligned optical module and manufacturing method

본 발명은 광모듈을 패키징하는 방법 및 그 방법을 이용하여 패키징된 광모듈에 관한 것이다. 자세하게는 광모듈을 패키징함에 있어서, 모든 정렬을 수동정렬 방식을 통하여 정렬한 완전 수동정렬 패키징된 광모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of packaging an optical module and an optical module packaged using the method. In detail, in packaging an optical module, the present invention relates to a fully manual aligned packaged optical module in which all alignments are aligned through a manual alignment method.

능동광케이블형 광모듈, 어레이형 광연결용 광모듈, 광USB, 광HDMI, 광DVI, 광Display-port 등의 광모듈에서는, 경우에 따라 다소 차이가 있지만, 대략적으로 싱글모드인 경우는 광섬유와 광원/광검출기 사이의 정렬 정밀도를 ±1㎛ 이하를 요구하고, 멀티모드인 경우는 ±5㎛ 정도의 정렬 정밀도를 요구하고 있다.
In optical modules such as active optical cable type optical module, array type optical connection optical module, optical USB, optical HDMI, optical DVI, optical display port, etc., there are some differences in some cases. The alignment accuracy between the light source and the photodetector is required to be ± 1 μm or less, and in the case of the multi mode, the alignment accuracy is about ± 5 μm.

이렇게 매우 정밀한 구조의 광결합 장치를 제작하기 위해서 종래의 기술에서는 고정밀의 스테이지와 외부 전원을 이용하는 능동정렬 방식으로 광섬유와 광원/광검출기를 광결합시키고 고정시켰다. 이 능동정렬 방식은 광원/광검출기가 동작 상태를 유지하게 한 상태에서 광섬유를 X-Y-Z축 뿐만 아니라 회전축까지 정밀 조절하면서, 최대 광결합이 이루어지는 위치를 찾기 때문에 작업 시간 및 공정 장비, 공정 비용 등이 많이 든다.
In order to fabricate such a highly precise optical coupling device, the conventional technology optically couples and fixes an optical fiber and a light source / photodetector in an active alignment method using a high precision stage and an external power source. This active sorting method requires a lot of working time, process equipment, and process cost because it finds the position where the maximum optical coupling is made while precisely controlling the optical fiber not only on the XYZ axis but also on the rotation axis while the light source / photodetector is kept in operation. Holding

능동정렬 조립방식에 의한 종래의 양방향 광 송수신기는 모서리 발광 레이저(Edge Emitting Laser)가 사용되므로 고온에서 성능 저하가 극심하고, 모니터 포토다이오드를 사용한 피드백 제어가 요구되며 재료비가 비쌀 뿐만 아니라 타원형 빔을 원형으로 만들기 위해 렌즈 광학계의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. 또한 종래의 양방향 광 송수신기에서는 통신 채널의 한쪽에 수직 발광 다이오드(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers : VCSEL)를 사용하였더라도 반대쪽에는 Non-VCSEL을 사용하므로써 VCSEL의 장점을 극대화시키지 못할 뿐만 아니라 능동 정렬 공정이 5분 이상 소요되므로 시장에서 대량 수요가 있더라도 이를 충족시킬 수가 없었다. 그리고 TO 캔을 광 모듈의 하우징에 고정시키기 위하여 접착제를 사용하는 경우, 모듈의 온도가 변하게 되면 접착제와 주변 금속과의 온도 팽창 계수 차이로 인하여 TO 캔이 미세하게 이동하여 이에 따라 초점이 이동하므로 접착제를 사용하는 대신 레이저로 국부 용접을 하는 공정이 필수적이기 때문에 대량 생산하기에 부적합하고 고가의 조립 설비를 필요로 하는 문제점이 있다.
The conventional bidirectional optical transceiver based on the active alignment assembly uses edge emitting lasers, so the performance deterioration is severe at high temperatures, and feedback control using a monitor photodiode is required. There is a problem that the structure of the lens optical system is complicated to make. In addition, in the conventional bidirectional optical transceiver, even if a vertical light emitting diode (VCSEL) is used on one side of the communication channel, the non-VCSEL is not used on the opposite side to maximize the advantages of the VCSEL. As such, even if there was a large demand in the market, it could not be met. In the case of using an adhesive to fix the TO can to the housing of the optical module, when the temperature of the module changes, the TO can is finely moved due to the difference in the coefficient of temperature expansion between the adhesive and the surrounding metal, and thus the focus moves accordingly. Because of the necessity of the process of local welding with a laser instead of using the need for a mass production there is a problem that requires an expensive assembly equipment.

이에 반해 픽엔 플레이스 (pick and place) 방식의 수동정렬 조립은 광원/광검출기를 동작시킬 별도의 장치가 필요하지 않으며, 단순히 각 부품을 제 위치에 가져다가 놓은 방식을 취하기 때문에 공정 시간, 장비, 비용 등이 적게 든다. 이 수동정렬 방식에서의 가장 큰 걸림돌은 고정밀의 구조물을 가지는 광모듈을 패키징하는 것이다.
In contrast, pick-and-place manual alignment assembly does not require a separate device to operate the light source / photodetector, but simply takes each part in place and places it in process time, equipment and cost. Lower back The biggest obstacle in this manual alignment method is the packaging of optical modules with high precision structures.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 광모듈의 제조공정에서 능동정령방식을 배제하고 완전 수동정렬 방식으로 광모듈을 패키징하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. 완전 수동정렬 방식이란 광모듈을 제조함에 있어서 정밀하게 가공된 기구적 조립으로만 광모듈을 제조하는 방식으로, 광모듈 제조공정 중에 능동정렬방식이 배제되므로 공정 시간의 단축, 비용의 절감에 매우 효과적인 패키징 방법이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method of packaging an optical module in a completely manual alignment method by excluding an active spirit method in a manufacturing process of the optical module. The fully manual sorting method is a method of manufacturing an optical module only by mechanically processed mechanical assembly in manufacturing the optical module. Since the active sorting method is excluded during the optical module manufacturing process, it is very effective in shortening process time and reducing cost. How to package.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명은 구동회로, 수신회로를 포함하는 기판; 직선상에 형성되는 하나 이상의 수동정렬홀 및 사각홈을 구비하고, 상기 사각홈 내에 하나 이상의 정렬패턴들을 구비하며, 상기 기판상에 실장되는 서브마운트; 상기 서브마운트의 정렬패턴을 기준으로 본딩되며, 상기 구동회로와 전기적으로 연결된 광원; 상기 서브마운트의 정렬패턴을 기준으로 본딩되며, 상기 수신회로와 전기적으로 연결된 광검출기칩; 제1 정렬홀, 제2 정렬홀을 포함하며, 상기 수동정렬홀상에 정렬볼을 결합한 후 상기 정렬볼과 상기 제1 정렬홀을 수동정렬 방식으로 결합하여 상기 서브마운트 상에 실장되는 상부광학부품; 및 정렬핀을 구비하며, 상기 정렬핀에 의해 상기 제2 정렬홀과 정렬되어 결합되는 광섬유 커넥터;를 포함하며는 수동정렬 패키징된 광모듈을 제공한다.
The present invention for solving the above problems is a substrate including a drive circuit, a receiving circuit; A submount having one or more passive alignment holes and a rectangular groove formed on a straight line, the submount having one or more alignment patterns in the square groove, and mounted on the substrate; A light source bonded based on the alignment pattern of the submount and electrically connected to the driving circuit; A photodetector chip bonded based on the alignment pattern of the submount and electrically connected to the receiving circuit; An upper optical component including a first alignment hole and a second alignment hole, and mounted on the submount by coupling the alignment ball to the manual alignment hole and then coupling the alignment ball and the first alignment hole in a manual alignment manner; And an alignment pin, the optical fiber connector being aligned with and coupled to the second alignment hole by the alignment pin, and providing a passive alignment packaged optical module.

본 발명은 상기 수동정렬 패키징된 광모듈에 있어서, 상기 수동정렬홀의 중심을 이은 선상에 상기 광원의 발광부와 상기 검출기칩의 수광부의 중심이 위치하는 것을 특징으로 하는 수동정렬 패키징된 광모듈을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a passive alignment packaged optical module, wherein a center of a light emitting portion of the light source and a light receiving portion of the detector chip are positioned on a line connecting the center of the manual alignment hole. do.

본 발명은 상기 수동정렬 패키징된 광모듈을 제작하는 방법에 있어서, 상기 서브마운트에 상기 광원과 광검출기칩을 상기 정렬패턴을 기준으로 정렬하여 본딩하는 단계; 상기 구동회로와 수신회로를 기판상에 다이본딩 또는 플립칩본딩하는단계; 상기 구동회로와 수신회로를 각각 상기 광원과 광검출기칩에 와이어본딩하는 단계; 상기 서브마운트 상의 수동정렬홀에 상기 정렬볼을 올려놓고 접착하는 단계; 상기 광학부품의 제1 정렬홀을 상기 정렬볼에 맞추어 수동정렬하는 단계; 상기 광섬유 커넥터의 정렬핀을 상기 광학부품의 제2 정렬홀에 결합하는 단계;를 포함하는 수동정렬 패키징된 광모듈을 제작하는 방법을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optically packaged optical module, the method comprising: bonding the light source and the photodetector chip to the submount based on the alignment pattern; Die bonding or flip chip bonding the driving circuit and the receiving circuit onto a substrate; Wire bonding the driving circuit and the receiving circuit to the light source and the photodetector chip, respectively; Placing and aligning the alignment ball on the manual alignment hole on the submount; Manually aligning the first alignment hole of the optical component with the alignment ball; And coupling the alignment pins of the optical fiber connector to the second alignment holes of the optical component.

본 발명에 의하면 능동정렬 방식에 의한 광모듈의 패키징에 비해서 패키징 비용이 절약되고, 생산능력이 향상되는 효과가 있다. 이러한 광모듈의 패키징 기술을 응용하여 능동광케이블형 광모듈, 어레이형 광연결용 광모듈, 광USB, 광HDMI, 광DVI, 광Display-port 등의 광모듈을 저가로 대량생산 할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the packaging cost is reduced and the production capacity is improved as compared with the packaging of the optical module by the active alignment method. By applying the packaging technology of such optical module, it is possible to mass-produce optical modules such as active optical cable type optical module, array type optical connection optical module, optical USB, optical HDMI, optical DVI, optical display port, etc. at low cost. have.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서브마운트
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판상에 서브마운트를 실장하고 구동회로와 수신회로를 와이어본딩 및 다이본딩한 모습을 도시한 도면
도 3은 서브마운트에 광학부품을 수동정렬하여 실장한 모습
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부품에 광섬유 커넥터(MT 페룰)을 결합한 모습
도 5는 본 발명의 일실싱예에 따른 수동정렬 패키징된 광모듈의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면1 is a submount according to one embodiment of the present invention
FIG. 2 is a view illustrating a state in which a submount is mounted on a substrate and wire bonding and die bonding a driving circuit and a receiving circuit according to an embodiment of the present invention.
3 shows an example in which optical components are manually aligned on a submount and mounted.
4 is a view of coupling an optical fiber connector (MT ferrule) to an optical component according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing in sequence the manufacturing method of a passive alignment packaged optical module according to an embodiment of the present invention;

광 신호 데이터 전송시, 정확한 정렬이 매우 중요하다. 광 섬유가 매우 적은 치수를 갖기 때문에, 이러한 섬유를 다른 섬유, 렌즈 혹은 광학 장치로 정렬하는 것은 고 정밀을 요한다. 이런 고 정밀은 결과적으로 광 통신 네트워크의 구현 비용을 증가시킨다. 광 네트워크 구성요소 정렬시, 주요 세 가지 요소를 정밀하게 정렬하여야 한다. 이러한 요소는 수직 발광 다이오드(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers : VCSEL) 및 PIN 어레이와 같은 광전자 장치의 활성영역(active region), 광 신호의 초점을 맞춰 조사하는 광 렌즈 및 광 섬유를 포함한다. 광전자 장치를 렌즈로 정렬하는 여러 공정이 수행되어 왔지만 광 섬유를 렌즈로 정렬하기 위한 저렴하고 효과적인 방법이 요구되고 있다.
In optical signal data transmission, accurate alignment is very important. Since optical fibers have very small dimensions, aligning these fibers with other fibers, lenses or optics requires high precision. This high precision consequently increases the cost of implementing optical communication networks. When aligning optical network components, the three main elements must be aligned precisely. Such elements include active regions of optoelectronic devices such as Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs) and PIN arrays, optical lenses for focusing and irradiating optical signals. Although several processes of aligning optoelectronic devices with lenses have been performed, there is a need for an inexpensive and effective method for aligning optical fibers with lenses.

본 발명의 일실시예에 따른 수동정렬 광모듈은 구동회로(210), 수신회로(220)를 포함하는 기판(200); 수동정렬홀(110)과 사각홈(120)을 구비하고, 상기 사각홈(120) 내에 하나 이상의 정렬패턴(130)들을 구비하며, 상기 기판(200)상에 실장되는 서브마운트(100); 상기 서브마운트(100)의 정렬패턴(130)을 기준으로 본딩되며, 상기 구동회로(210)와 전기적으로 연결된 광원(140); 상기 서브마운트(100)의 정렬패턴(130)을 기준으로 본딩되며, 상기 수신회로(220)와 전기적으로 연결된 광검출기칩(150); 제1 정렬홀(310), 제2 정렬홀(320)을 포함하며, 상기 수동정렬홀상(110)에 정렬볼(320)을 결합한 후 상기 정렬볼(320)과 상기 제1 정렬홀(310)을 수동정렬 방식으로 결합하여 상기 서브마운트(100) 상에 실장되는 상부광학부품(300); 및 정렬핀(410)을 구비하며, 상기 정렬핀(410)에 의해 상기 제2 정렬홀(330)과 정렬되어 결합되는 광섬유 커넥터(400);를 포함한다.
Manual alignment optical module according to an embodiment of the present invention includes a substrate 200 including a driving circuit 210, a receiving circuit 220; A submount (100) having a passive alignment hole (110) and a square groove (120), having one or more alignment patterns (130) in the square groove (120) and mounted on the substrate (200); A light source 140 bonded to the alignment pattern 130 of the submount 100 and electrically connected to the driving circuit 210; A photodetector chip 150 bonded to the alignment pattern 130 of the submount 100 and electrically connected to the receiving circuit 220; It includes a first alignment hole 310, the second alignment hole 320, after combining the alignment ball 320 on the manual alignment hole 110, the alignment ball 320 and the first alignment hole 310 An upper optical component 300 mounted on the submount 100 by combining the same in a manual alignment method; And an optical fiber connector 400 having an alignment pin 410 and aligned with and coupled to the second alignment hole 330 by the alignment pin 410.

본 실시예의 서브마운트(100)는 두 개의 원형의 수동정렬홀(110)을 구비한다. 수동정렬홀(110)의 크기에 따라 정렬볼(320)의 높이가 결정되고, 이에 따라 서브마운트(100)와 그 위에 실장되는 광학제품(300)간의 간격이 결정되므로 수동정렬홀(110)의 크기를 정확하게 조절하는 것이 매우 중요하다. 광원(140) 및 (광검출기칩(150)과 광학제품(300)간의 정확한 정렬을 위하여 두 개의 수동정렬홀(110)의 중심을 이은 선상에 광원(140)의 발광부 및 광검출기칩(150)의 수광부의 중심이 위치되도록 설계하는 것이 중요하다. 50um 코어 지름을 가지는 멀티모드 광섬유를 기준으로 볼 때, 일반적으로 이 위치의 정렬 오차는 5um 이내로 유지되어야 한다.
The submount 100 of this embodiment includes two circular manual alignment holes 110. The height of the alignment ball 320 is determined according to the size of the manual alignment hole 110, and thus the distance between the submount 100 and the optical product 300 mounted thereon is determined. It is very important to adjust the size accurately. The light source 140 and the light emitting part of the light source 140 and the light detector chip 150 on a line extending from the center of the two manual alignment holes 110 for accurate alignment between the light detector chip 150 and the optical product 300. It is important to design the center of the light-receiving part of the C. In the case of a multimode fiber having a 50um core diameter, the alignment error of this position should generally be kept within 5um.

본 실시예의 광원(140)은 수직 발광 다이오드 (Vertical Cavity Surface Emitting Laser : VCSEL) 어레이로 구성될 수 있으며, 광검출기칩(150)은 포토 다이오드(Photo Diode : PD) 어레이로 구성될 수 있다. 본 실시예의 광원(140) 및 광검출기칩(150)은 어레이 칩을 사용하기 때문에 회전각측면에서 오차가 발생할 수 있다. 이들 오차를 모두 최소화하기 위해서 하나의 서브마운트(100)에 수동정렬홀(110)과 정렬패턴(130)이 동시에 들어 있어야 하며, VCSEL 어레이와 PD 어레이가 상부에 실장될 광학부품(300, 예를 들면 마이크로렌즈, 광섬유블록, 광도파로 블록 등)과의 일정 거리의 수직거리를 유지해야 하기 때문에 서브마운트(100)에는 사각홈(120)이 필요하다. 본 발명의 사각홈(120)은 제조상의 편의를 위하여 직사각형의 형상을 띈 것일 뿐 원형이나, 다각형 등으로 이루어진다 하더라도 그 제한이 없음은 자명하다. 서브마운트(100)의 사각홈(120)에 장착되는 광원(140) 및 광검출기칩(150)과 서브마운트(100)의 상부에 실장되는 광학제품(300)과의 이격을 위하여 사각홈(120)의 깊이를 수동정렬홀(110)의 깊이보다 깊게 형성할 수 있다. 또한, 사각홈(120)과 수동정렬홀(110)의 깊이를 동일하게 설계하여 제작할 경우 한 번의 패턴입력으로 사각홈(120)과 수동정렬홀(110)을 제조함으로써 서브마운트(100)의 제작공정을 단순화할 수 있다.
The light source 140 of the present embodiment may be configured as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) array, and the photodetector chip 150 may be configured as a photo diode (PD) array. Since the light source 140 and the photodetector chip 150 of the present embodiment use an array chip, an error may occur in the rotation angle side. In order to minimize all of these errors, one submount 100 should include a passive alignment hole 110 and an alignment pattern 130 at the same time, and the optical component 300 on which the VCSEL array and the PD array are to be mounted is mounted. For example, a square groove 120 is required for the submount 100 because a vertical distance of a certain distance with a microlens, an optical fiber block, an optical waveguide block, etc. must be maintained. Square groove 120 of the present invention is not limited in spite of being made of a circular shape, polygonal shape, etc., but only in the shape of a rectangle for the convenience of manufacturing. Square groove 120 for separation between the light source 140 and the photodetector chip 150 mounted on the square groove 120 of the submount 100 and the optical product 300 mounted on the submount 100. ) Can be formed deeper than the depth of the manual alignment hole (110). In addition, in the case of designing and manufacturing the same depth of the square groove 120 and the manual alignment hole 110 to manufacture the submount 100 by manufacturing the square groove 120 and the manual alignment hole 110 by one pattern input. The process can be simplified.

본 실시예의 기판(200)은 인쇄회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)를 이용하는 것이 바람직하다. 기판(200) 위에 구동회로(210) 및 수신회로(220)를 다이본딩 또는 플립칩본딩하고, 본딩 전에 각종 R, L, C SMD 소자를 솔더링 할 수 있다. 상기 구동회로(210)는 광원(140)을 구동하며, 상기 수신회로(220)는 광검출기칩(150)을 구동한다. 상기 구동회로(210) 및 수신회로(220)를 각각 광원(140) 및 광검출기칩(150)에 와이어본딩 하며, 본딩된 와이어(부호 없음)를 보호하기 위하여 보호용 에폭시로 광원(140), 광검출기칩(150), 구동회로(210) 및 수신회로(220)를 도포할 수 있다.
The substrate 200 of the present embodiment preferably uses a printed circuit board (PCB). The driving circuit 210 and the receiving circuit 220 may be die bonded or flip chip bonded on the substrate 200, and various R, L, and C SMD elements may be soldered before bonding. The driving circuit 210 drives the light source 140, and the receiving circuit 220 drives the photodetector chip 150. The driving circuit 210 and the receiving circuit 220 are wire-bonded to the light source 140 and the photodetector chip 150, respectively, and the light source 140 and the light are protected with epoxy to protect the bonded wire (unsigned). The detector chip 150, the driving circuit 210, and the receiving circuit 220 may be coated.

본 실시예의 서브마운트(100)와 광학부품(300)은 정렬볼(320)에 의해서 정렬된다. 서브마운트(100)의 수동정렬홀(110)에 정렬볼(320)을 올려놓고 에폭시로 경화시킨 다음 광학부품(300)의 제1 정렬홀(310)을 정렬볼(320)에 맞추어 삽입하면 수종정렬방법으로 간단히 정렬이 끝나게 된다. 상기 정렬볼(320)에 의하여 광학부품(300)이 다소간의 오차를 발생시키면서 실장된다 하더라도 수동정렬에 의하여 정확한 위치에 광학부품(300)이 실장되므로 간단하게 정렬오차가 유지된다.
The submount 100 and the optical component 300 of the present embodiment are aligned by the alignment ball 320. When the alignment ball 320 is placed on the manual alignment hole 110 of the submount 100 and cured with epoxy, the first alignment hole 310 of the optical component 300 is inserted in alignment with the alignment ball 320. The sorting method simply ends. Even if the optical component 300 is mounted by the alignment ball 320 with some error, the alignment error is easily maintained because the optical component 300 is mounted at the correct position by manual alignment.

상부의 광학부품(300)은 제2 정렬홀을 구비하고 있으며, 정렬핀(410)을 가지고 있는 광섬유 커넥터(400)와 연결될 수 있다. 상기 광섬유 커넥터(400)는 상기 광원(140) 및 광검출기칩(150)에 대응되는 수 만큼의 마이크로렌즈를 포함할 수 있으며 광섬유 어레이 커넥터를 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 이에 한정되는 것은 아니나 MT 페룰(Ferrule) 등을 포함한다.
The upper optical component 300 has a second alignment hole and may be connected to the optical fiber connector 400 having the alignment pin 410. The optical fiber connector 400 may include as many microlenses as the light source 140 and the photodetector chip 150, and form an optical fiber array connector. Specific examples include, but are not limited to, MT ferrules.

도5는 본 발명을 이용하여 광모듈을 패키징하는 방법을 나타낸 도면이다. 먼저 서브마운트(100)에 광원(140)과 광검출기칩(150)을 정렬패턴(130)을 기준으로 정렬하여 정밀하게 본딩한다. 서브마운트(100)에 광원(140)과 광검출기칩(150)의 정밀 본딩 작업이 끝나면 구동회로(210)와 수신회로(220)를 기판(200) 상에 다이본딩하고 구동회로(210)와 수신회로(220)를 각각 광원(140)과 광검출기칩(150)에 와이어본딩한다. 서브마운트(200) 상의 수동정렬홀(110)에 정렬볼(320)을 올려놓고 에폭시로 경화시킨 다음 상부 광학부품(300)을 올려 놓는다. 이때 광학부품(300)의 제1 정렬홀(310)을 정렬볼(320)에 맞추어 삽입하면 수동정렬방법으로 간단히 정렬이 끝나게 된다. 광섬유 커넥터(400)의 정렬핀(410)을 광학부품(300)의 제2 정렬홀(330)에 결합하여 정렬을 완료한다.
5 is a view showing a method of packaging an optical module using the present invention. First, the light source 140 and the photodetector chip 150 are aligned to the submount 100 based on the alignment pattern 130 and precisely bonded. After the precise bonding of the light source 140 and the photodetector chip 150 to the submount 100 is completed, the driving circuit 210 and the receiving circuit 220 are die-bonded on the substrate 200 and the driving circuit 210 and The receiving circuit 220 is wire-bonded to the light source 140 and the photodetector chip 150, respectively. The alignment ball 320 is placed on the manual alignment hole 110 on the submount 200, cured with epoxy, and the upper optical component 300 is placed thereon. At this time, when the first alignment hole 310 of the optical component 300 is inserted in accordance with the alignment ball 320, the alignment is simply completed by the manual alignment method. The alignment pin 410 of the optical fiber connector 400 is coupled to the second alignment hole 330 of the optical component 300 to complete the alignment.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and should be construed in a sense and concept consistent with the technical idea of the present invention. It should be noted that the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention so that various equivalents And variations.

100: 서브마운트
110: 수동정렬홀
120: 사각홈
130: 정렬패턴
140: 광원
150: 광검출기칩
200: 기판(PCB)
210: 구동회로
220: 수신회로
230: R,L,C SMD 소자
300: 상부 광학부품
310: 제1 정렬홀
320: 정렬볼
330: 제2 정렬홀
400: MT 페룰(Ferrule)
410: 정렬핀100: submount
110: manual alignment hole
120: square groove
130: alignment pattern
140: light source
150: photodetector chip
200: substrate (PCB)
210: drive circuit
220: receiving circuit
230: R, L, C SMD devices
300: upper optical component
310: first alignment hole
320: alignment ball
330: second alignment hole
400: MT Ferrule
410: alignment pin

Claims (3)

구동회로, 수신회로를 포함하는 기판;
직선상에 형성되는 하나 이상의 수동정렬홀 및 사각홈을 구비하고, 상기 사각홈 내에 하나 이상의 정렬패턴들을 구비하며, 상기 기판상에 실장되는 서브마운트;
상기 서브마운트의 정렬패턴을 기준으로 본딩되며, 상기 구동회로와 전기적으로 연결된 광원;
상기 서브마운트의 정렬패턴을 기준으로 본딩되며, 상기 수신회로와 전기적으로 연결된 광검출기칩;
제1 정렬홀, 제2 정렬홀을 포함하며, 상기 수동정렬홀상에 정렬볼을 결합한 후 상기 정렬볼과 상기 제1 정렬홀을 수동정렬 방식으로 결합하여 상기 서브마운트 상에 실장되는 상부광학부품; 및
정렬핀을 구비하며, 상기 정렬핀에 의해 상기 제2 정렬홀과 정렬되어 결합되는 광섬유 커넥터;를 포함하는 수동정렬 패키징된 광모듈.
A substrate including a driving circuit and a receiving circuit;
A submount having one or more passive alignment holes and a rectangular groove formed on a straight line, the submount having one or more alignment patterns in the square groove, and mounted on the substrate;
A light source bonded based on the alignment pattern of the submount and electrically connected to the driving circuit;
A photodetector chip bonded based on the alignment pattern of the submount and electrically connected to the receiving circuit;
An upper optical component including a first alignment hole and a second alignment hole, and mounted on the submount by coupling the alignment ball to the manual alignment hole and then coupling the alignment ball and the first alignment hole in a manual alignment manner; And
And an alignment pin, wherein the optical fiber connector is aligned with and coupled to the second alignment hole by the alignment pin.
제 1항에 있어서, 상기 수동정렬홀의 중심을 이은 선상에 상기 광원의 발광부와 상기 검출기칩의 수광부의 중심이 위치하는 것을 특징으로 하는 수동정렬 패키징된 광모듈.
2. The passive alignment packaged optical module according to claim 1, wherein the center of the light emitting portion of the light source and the light receiving portion of the detector chip are positioned on a line extending from the center of the manual alignment hole.
제 1항의 수동정렬 패키징된 광모듈을 제작하는 방법에 있어서,
상기 서브마운트에 상기 광원과 광검출기칩을 상기 정렬패턴을 기준으로 정렬하여 본딩하는 단계;
상기 구동회로와 수신회로를 기판상에 다이본딩 또는 플립칩본딩하는단계;
상기 구동회로와 수신회로를 각각 상기 광원과 광검출기칩에 와이어본딩하는 단계;
상기 서브마운트 상의 수동정렬홀에 상기 정렬볼을 올려놓고 접착하는 단계;
상기 광학부품의 제1 정렬홀을 상기 정렬볼에 맞추어 수동정렬하는 단계;
상기 광섬유 커넥터의 정렬핀을 상기 광학부품의 제2 정렬홀에 결합하는 단계;를 포함하는 수동정렬 패키징된 광모듈을 제작하는 방법.
In the method of manufacturing the passive alignment packaged optical module of claim 1,
Bonding the light source and the photodetector chip to the submount based on the alignment pattern;
Die bonding or flip chip bonding the driving circuit and the receiving circuit onto a substrate;
Wire bonding the driving circuit and the receiving circuit to the light source and the photodetector chip, respectively;
Placing and aligning the alignment ball on the manual alignment hole on the submount;
Manually aligning the first alignment hole of the optical component with the alignment ball;
Coupling an alignment pin of the optical fiber connector to a second alignment hole of the optical component.
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