KR20130064648A - Optical interconnection block, optical printed circuit board and fabricating method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 인쇄회로기판의 구조 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a structure of an optical printed circuit board and a manufacturing method thereof.
통상 이용되고 있는 인쇄회로기판(PCB)은 전기적 인쇄회로기판으로 구리 박막 회로가 구현된 기판을 코팅 처리하여 각종 부품을 꽂아 전기 신호 전송에 의해 이용된다. 이와 같은 기존의 전기적 인쇄회로기판은 전기 소자인 부품의 처리능력보다 기판의 전기적 신호 전송능력이 따라가지 못하여 신호 전송에 문제가 있다. A printed circuit board (PCB), which is generally used, is an electrical printed circuit board, which is coated with a substrate on which a copper thin film circuit is implemented, and is used by electric signal transmission by inserting various components. Such a conventional electric printed circuit board has a problem in signal transmission because it can not follow the electric signal transmission capability of the substrate rather than the processing capability of an electric element as a component.
특히 이러한 전기신호는 외부환경에 민감하고 잡음현상이 발생하여 고정밀을 요구하는 전자제품에 커다란 장애가 된다. 이에 대한 보완으로 전기적 인쇄회로기판의 구리와 같은 금속성 회로 대신, 광 도파로를 이용한 광 인쇄회로기판이 개발되어, 전파방해, 잡음현상 등에 더욱 안정적인 고정밀 첨단장비의 생산이 가능해 졌다.Especially, these electric signals are sensitive to the external environment and generate noises, which is a great obstacle to electronic products requiring high precision. As a complement to this, an optical printed circuit board using an optical waveguide was developed instead of a metallic circuit such as copper of an electric printed circuit board, and it became possible to produce a high-precision high-tech equipment more stable in radio interference and noise phenomenon.
종래 기술에 따르면, 광 인쇄회로기판의 경우, 선행문헌 1(공개번호 10-2010-0112731)에 개시된 바와 같이 내부 코어층에 미러를 형성하여 광 도파로를 제조한다.According to the prior art, in the case of an optical printed circuit board, a mirror is formed on an inner core layer to manufacture an optical waveguide, as disclosed in Prior Document 1 (Publication No. 10-2010-0112731).
즉, 종래의 광 도파로의 경우, 선행문헌 1에 개시된 바와 같이 광 도파로의 끝단에 광 도파 손실을 최소화하는 미러를 가지고 있어, 광 도파로 제작에서 미러부의 형성을 위해 금속 박막 공정이 추가된다.That is, in the case of the conventional optical waveguide, as described in the prior document 1 has a mirror to minimize the optical waveguide loss at the end of the optical waveguide, a metal thin film process is added to form the mirror portion in the optical waveguide fabrication.
그러나, 상기 선행문헌 1에서는 외부로 돌출된 코어는 인쇄회로기판의 내부 매립을 위한 공정 진행에 있어, 적층 시 열, 압력 및 레진 흐름에 의한 변형(말림 또는 비틀림 등)으로 각도 유지가 힘든 문제점이 있다.However, in the prior document 1, the core protruding to the outside is difficult to maintain the angle due to deformation (curing or torsion, etc.) due to heat, pressure, and resin flow during lamination in the process of embedding the printed circuit board. have.
다시 말해서, 상기 인쇄회로기판 내부에 상기와 같은 광 도파로를 매립하는 과정에서 상기 광 도파로의 끝단의 미러가 손상되어 광로가 변경되거나, 광로가 손상되는 현상이 발생하게 된다.In other words, in the process of embedding the optical waveguide inside the printed circuit board, the mirror at the end of the optical waveguide is damaged, so that the optical path is changed or the optical path is damaged.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 새로운 구조의 광 연결 블록, 이를 포함하는 광 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법을 제공하기로 한다.In an embodiment according to the present invention, an optical connection block having a new structure, an optical printed circuit board including the same, and a manufacturing method thereof will be provided.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art to which the embodiments proposed from the following description belong. Could be.
본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 블록은 외관을 형성하며, 경화물질의 경화에 의해 형성된 케이스; 및 상기 경화물질의 경화에 의해 상기 케이스 내에 고정 및 삽입되며, 광의 경로에 대해 일정 경사각을 가지는 반사부를 포함한다.Optical connection block according to an embodiment of the present invention forms the appearance, the case formed by the curing of the cured material; And a reflection part fixed and inserted into the case by curing the curable material and having a predetermined inclination angle with respect to the path of light.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판은 제 1 절연층; 상기 제 1 절연층에 매립되며, 입사되는 광을 반사시키는 반사판이 포함된 적어도 하나의 광 연결 블록; 상기 광 연결 블록의 일 측에서 상기 광 연결 블록과 결합하며, 상기 광 연결 블록을 통해 반사되는 광의 경로를 제공하는 적어도 하나의 광 도파로; 상기 광 연결 블록의 상부 또는 하부에 형성된 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 광 송신기 및 광 수신기를 포함한다.In addition, an optical printed circuit board according to an embodiment of the present invention comprises a first insulating layer; At least one optical connection block embedded in the first insulating layer and including a reflector for reflecting incident light; At least one optical waveguide coupled to the optical connecting block at one side of the optical connecting block and providing a path of light reflected through the optical connecting block; And an optical transmitter and an optical receiver electrically connected to a circuit pattern formed on or below the optical connection block.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판의 제조 방법은 적어도 하나의 회로패턴이 형성된 절연 기판을 준비하는 단계; 상기 준비된 절연 기판의 상면 및 하면을 관통하는 캐비티를 형성하는 단계; 상기 형성된 캐비티 내에 반사판을 포함하는 광 연결 블록 및 상기 광 연결 블록과 결합한 광 도파로를 형성하는 단계; 및 상기 광 연결 블록의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 광소자를 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing an optical printed circuit board according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing an insulating substrate having at least one circuit pattern; Forming a cavity penetrating the upper and lower surfaces of the prepared insulating substrate; Forming an optical connection block including a reflective plate and an optical waveguide coupled to the optical connection block in the formed cavity; And forming an optical device on at least one of upper and lower portions of the optical connection block.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 벤딩 구조의 광 도파로 또는 광 섬유를 사용하지 않고, 반사부를 제공함으로써 광 손실 특성을 개선할 수 있음과 동시에 전체적인 기판의 두께를 감소할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical loss can be improved by providing a reflector without using an optical waveguide or an optical fiber having a bending structure, and at the same time, the overall thickness of the substrate can be reduced.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 광 연결 블록과, 다른 광 연결 장치(외부장치, 광 연결 블록, 광 도파로, 광 섬유 등) 간에 결합 홈과 결합 핀을 이용한 결합으로 정렬시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the optical connection block and other optical connection devices (external devices, optical connection blocks, optical waveguides, optical fibers, etc.) may be aligned by coupling using coupling grooves and coupling pins.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 단일 또는 복수 개의 광 연결 블록을 이용해 다양한 3차원 구조의 광 결합 경로를 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide optical coupling paths of various three-dimensional structures using a single or a plurality of optical connection blocks.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 블록의 외관도이다.
제 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 블록의 투시도이다.
도 3 내지 5는 광 연결 블록 내부에 형성된 반사판을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로를 설명하는 도면이다.
도 7은 광 연결 블록 및 광 도파로의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판을 설명하는 도면이다.
도 9 내지 12는 도 8에 도시된 광 인쇄회로기판의 제조 방법을 공정 순으로 설명하는 단면도이다.1 is an external view of an optical connection block according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an optical connection block according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are views for explaining a reflector formed inside the optical connection block.
6 is a view illustrating an optical waveguide according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a connection relationship between an optical connection block and an optical waveguide.
8 is a view illustrating an optical printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the optical printed circuit board shown in FIG. 8 in order of process.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 벤딩 구조의 광 도파로 또는 광 섬유를 사용하지 않고, 반사부를 제공함으로써 광 손실 특성을 개선할 수 있음과 동시에 전체적인 기판의 두께를 감소할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 광 연결 블록과, 다른 광 연결 장치(외부장치, 광 연결 블록, 광 도파로, 광 섬유 등) 간에 결합 홈과 결합 핀을 이용한 결합으로 정렬시킬 수 있다.또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 단일 또는 복수 개의 광 연결 블록을 이용해 다양한 3차원 구조의 광 결합 경로를 제공할 수 있다.In an embodiment according to the present invention, the optical loss characteristics may be improved by providing a reflector without using an optical waveguide or an optical fiber having a bending structure, and at the same time, the overall thickness of the substrate may be reduced. In addition, according to an embodiment of the present invention, the optical connection block and another optical connection device (external device, optical connection block, optical waveguide, optical fiber, etc.) may be aligned by coupling using a coupling groove and a coupling pin. According to the embodiment of the present invention, the optical coupling path of various three-dimensional structures can be provided using a single or a plurality of optical connection blocks.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 블록의 외관도이고, 제 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광 연결 블록의 투시도이다.1 is an external view of an optical connection block according to an embodiment of the present invention, the second is a perspective view of the optical connection block according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 2를 참조하면, 광 연결 블록(100)은 외관을 형성하며, 경화물질의 경화에 의해 형성되는 케이스(광 연결 블록 자체)와, 상기 케이스의 상면 및 하면을 관통하며 형성된 수직 결합 홈(110)과, 상기 케이스의 좌측면 및 우측면을 관통하여 형성된 수평 결합 홈(120)고, 상기 케이스 내에 고정 및 삽입되며, 일정 경사각을 가지는 반사판(130)를 포함한다.1 and 2, the
케이스는 외관을 형성하며, 경화물질의 경화에 의해 형성된다.The case forms an appearance and is formed by hardening of the cured material.
반사판(130)은 상기 케이스 내에서 상기 경화물질에 의해 그 형태를 유지하며, 일정 경사각을 가지며 고정된다.The
수직 결합 홈(110)은 광 연결 블록(100)의 상부 또는 하부에 다른 광 연결 장치를 결합시키기 위해 제공된다.The
상기 수직 결합 홈(110)에 의해, 상기 광 연결 블록(100)의 상부 또는 하부에 광 연결 장치가 결합됨으로써, 광의 경로를 제 1 방향에서 상측 방향 또는 하측 방향으로 변경할 수 있다.By the optical coupling device coupled to the upper or lower portion of the
수평 결합 홈(120)은 광 연결 블록(100)의 좌측부 또는 우측부에 다른 광 연결 장치를 결합시키기 위해 제공된다.The
상기 수평 결합 홈(120)에 의해, 상기 광 연결 블록(100)의 좌측부 또는 우측부에 광 연결 장치가 결합됨으로써, 광의 경로를 제 2 방향에서 좌측 방향 또는 우측 방향으로 변경할 수 있다.By the optical coupling device coupled to the left side or the right side of the
케이스는 광 투과성 물질로 형성된다. 이는 광의 손실 없이 상기 케이스 내부에 형성된 반사판(130)으로 상기 광을 효율적으로 전송하기 위함이다.The case is formed of a light transmissive material. This is to efficiently transmit the light to the
케이스는 아크릴(acryl), 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 불소화아크릴, 또는 불소화 폴리이미드 등의 폴리머 계열의 재질로 이루어진다. The case is made of a polymer-based material such as acrylic, epoxy, polyimide, fluorinated acrylic, or fluorinated polyimide.
반사판(130)는 일정 경사각을 가지며 상기 케이스 내부에 고정 삽입된다. 상기 경사각은 광의 경로에 대해 변경될 수 있다.The
예를 들어, 상측 방향에서 입사되는 광을 우측 방향으로 반사하고자 하는 경우, 상기 반사판(130)은 케이스의 하면과 좌측면을 기준으로 135°경사지게 형성된다. 또한, 상측 방향에서 입사되는 광을 좌측 방향으로 반사하고자 하는 경우, 상기 반사판(130)은 케이스의 하면과 좌측면을 기준으로 45° 경사지게 형성된다.For example, when the light incident from the upper direction is to be reflected in the right direction, the
그러나, 상기 반사판(130)을 45° 또는 135° 중 어느 하나의 각도로 경사지게 형성하고, 상기와 같은 반사판(130)이 형성된 광 연결 블록을 회전시키면, 상기 내부에 위치한 반사판(130)은 회전 방향에 따라 135° 또는 45°로 변경되기 때문에, 상기 반사판(130)은 45° 또는 135° 중 어느 하나로만 형성해도 무방할 것이다.However, when the
상기와 같은, 광 연결 블록을 제조하는 방법에 대해 간략히 설명하기로 한다.A method of manufacturing the optical connection block as described above will be briefly described.
우선, 반사판(130)을 준비한다.First, the
반사판(130)은 임의의 면적을 갖는 박판을 준비하고, 상기 준비한 박판의 양면에 금속 물질을 토대로 금속층을 형성하여 제조될 수 있다. 상기 금속 물질은 반사도가 높은 알루미늄이나 은을 포함한다. 또한, 상기 금속층은 스퍼터링 또는 도금 등의 다양한 방법으로 형성할 수 있다.The
이후, 상기 금속층이 형성되면, 상기 박판을 임의의 크기(예를 들어, 수㎛~수mm)로 절단 가공하여 반사판(130)을 제조한다.Subsequently, when the metal layer is formed, the thin plate is cut into an arbitrary size (for example, several μm to several mm) to manufacture the
이후, 준비된 틀에 상기 형성된 반사판을 고정시킨다. 이때, 상기 반사판(130)은 상기 설명한 바와 같이 일정 경사각을 가지며, 상기 틀 내부에서 고정된다.Thereafter, the formed reflector is fixed to the prepared frame. In this case, the
그리고, 상기 반사판이 고정된 틀 내부에 경화물질을 투입하고, 그에 따라 상기 투입한 경화물질을 경화시켜, 외부 케이스를 형성하고, 상기 외부 케이스가 형성되면, 내부에 존재하는 반사판(130)은 상기 경화물질의 경화에 의해 상기 케이스 내부에서 고정된다.In addition, the cured material is introduced into the frame in which the reflector is fixed, thereby curing the injected cured material to form an outer case, and when the outer case is formed, the
이후, 상기 경화물질의 경화에 의해 형성된 케이스를 일정 크기로 절단 가공하여, 개별 단위의 광 연결 블록(100)을 제조한다.Thereafter, the case formed by hardening of the cured material is cut to a predetermined size to manufacture an
상기 경화물질은 상기 설명한 바와 같이 광 투과성이 우수한 에폭시 계열을 포함할 수 있으며, 이 이외에도 아크릴, 폴리이미드 및 불소화 아크릴 또는 불소화 폴리이미드 등의 폴리머 계열을 포함할 수 있다.As described above, the cured material may include an epoxy series having excellent light transmittance, and may further include a polymer series such as acrylic, polyimide, and fluorinated acrylic or fluorinated polyimide.
도 3, 4 및 5는 상기 광 연결 블록(100) 내부에 형성된 반사판(130)을 설명하기 위한 도면이다.3, 4, and 5 are diagrams for describing the
도 3을 참조하면, 상기 광 연결 블록(100)은 광의 전송 경로를 변경할 수 있다. 즉, 좌측에서 입사되는 광을 상기 입사 방향에 대해 수직 방향인 상측으로 반사시킨다. Referring to FIG. 3, the
상기 반사판(130)의 좌측, 바람직하게는, 상기 광 연결 블록(100)의 수평 결합 홈(120)에 의해 좌측에 결합된 광 연결 장치로부터 입사되는 광을 상측 방향으로 반사시켜, 상측에 위치한 광소자로 전달할 수 있다.A light source positioned on the upper side of the
이때, 상기 광은 상기 반사판(130)의 상면에 의해 반사되어, 입사 방향의 수직 방향으로 반사된다.At this time, the light is reflected by the upper surface of the reflecting
또한, 도 3을 참조하면 반사판(130)은 상측에서 입사되는 광을 입사 방향의 수직 방향인 좌측 방향으로 반사시킬 수도 있다.In addition, referring to FIG. 3, the
도 4를 참조하면, 광 연결 블록(100)은 광의 전송 경로를 다르게 변경할 수 있다. 즉, 반사판(130)은 하측에서 입사되는 광을 상기 입사 방향에 대해 수직 방향인 우측 방향으로 반사시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, the
또한, 도 4를 응용하면, 광 연결 블록(100)은 우측에서 입사되는 광을 상기 입사 방향에 대해 수직 방향인 하측 방향으로 반사시킨다.4, the
이때, 상기 광은 상기 반사판(130)의 하면에 의해 반사되어, 입사 방향의 수직 방향으로 반사된다.In this case, the light is reflected by the lower surface of the reflecting
또한, 도 5를 참조하면, 광 연결 블록(100)은 광의 전송 경로를 또 다르게 변경할 수 있다. In addition, referring to FIG. 5, the
즉, 반사판(130)의 상면은 상측에서 입사되는 광을 입사 방향의 수직 방향인 좌측 방향으로 반사시키거나, 좌측 방향에서 입사되는 광을 입사 방향의 수직 방향인 상측 방향으로 반사시킨다.That is, the upper surface of the reflecting
또한, 상기 반사판(130)의 하면은 하측에서 입사되는 광을 입사 방향의 수직 방향인 우측 방향으로 반사시키거나, 우측 방향에서 입사되는 광을 입사 방향의 수직 방향인 하측 방향으로 반사시킨다.In addition, the lower surface of the
이에 따라, 하나의 반사판(130)으로도 복수 개의 광에 대한 전송 경로를 제공할 수 있다.Accordingly, even one
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로를 설명하는 도면이다.6 is a view illustrating an optical waveguide according to an embodiment of the present invention.
광 도파로(200)는 제 1 클래드층(210), 제 1 코어층(220), 제 2 클래드층(230), 제2 코어층(240) 및 제 3 클래드층(250)을 포함한다.The
이때, 광 도파로(200)의 좌측면 및 우측면에는 결합 홈이 형성된다. 상기 형성된 결합 홈은 결합 핀에 의해 상기 설명한 광 연결 블록(100)과 결합되기 위해 제공된다.In this case, coupling grooves are formed on the left side and the right side of the
바람직하게는, 상기 결합 홈은 상기 제 1 클래드층(210)의 좌측면 및 우측면에 형성되고, 상기 제 3 클래드층(210)의 좌측면 및 우측면에 형성된다.Preferably, the coupling grooves are formed on the left side and the right side of the
이는 상기 결합 핀의 삽입에 의해 상기 제 1 코어층(220) 및 제 2 코어층(240)으로 전송되는 광의 손실을 최소화하기 위함이다.This is to minimize the loss of light transmitted to the
본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로는 복수 개의 코어층을 포함한다.An optical waveguide according to an embodiment of the present invention includes a plurality of core layers.
이는, 상기 광 연결 블록(100) 내에 포함된 반사판(130)의 제 1 면을 통해 반사되는 광의 경로를 제공하는 코어층과, 제 2 면을 통해 반사되는 광의 경로를 제공하는 코어층을 서로 다르게 하여, 광의 손실을 최소화하기 위함이다.This is different from the core layer providing the path of the light reflected through the first surface of the reflecting
제 1 클래드층(210) 및 제 2 클래드층(230)은 제 1 코어층(220)을 감싸며 형성되고, 제 2 클래드층(230) 및 제 3 클래드층(250)은 제 2 코어층(240)을 감싸며 형성된다.The
제 1, 2 및 3 클래드층(210, 230, 250)은 예를 들면, 아크릴(acryl), 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 불소화아크릴, 또는 불소화 폴리이미드 등의 폴리머 계열의 재질로 이루어진다. The first, second and third cladding layers 210, 230, and 250 may be made of a polymer-based material such as, for example, acrylic, epoxy, polyimide, fluorinated acrylic, or fluorinated polyimide. Is done.
제 1 코어층(220) 및 제 2 코어층(240)은 제 1 및 2 클래드층 또는 제 2 클래드층 및 제 3 클래드층 사이에 개재되며, 광신호가 전달되는 경로 역할을 한다. The
상기 제 1 및 2 코어층(220, 240) 역시 상기 제 1, 2 및 3 클래드층(210, 230, 250) 과 유사한 폴리머 계열의 재질로 이루어지는데, 효율적인 광신호 전송을 위해 상기 클래드층보다 높은 굴절률을 갖는다. 이때, 제 1 및 2 코어층(220, 240)은 실리카 또는 폴리머가 혼합된 SiO2로 형성될 수 있다.The first and second core layers 220 and 240 are also made of a polymer-based material similar to the first, second and third cladding layers 210, 230, and 250, and are higher than the cladding layer for efficient optical signal transmission. Has a refractive index. In this case, the first and second core layers 220 and 240 may be formed of SiO 2 mixed with silica or a polymer.
이때, 제 1 코어층(220)은 상기 제 1 클래드층(210)과 제 2 클래드층(230)의 내부에 배치되고, 상기 제 1 클래드층(210)과 제 2 클래드층(230)에 비해 높은 굴절률을 가지기 때문에, 상기 제 1 코어층(220)를 지나는 빛은 상기 제 1 코어층(220)과 제 1 및 2 클래드층(210, 230) 사이의 경계면에서 전반사되어, 상기 제 1 코어층(220)를 따라 진행한다.In this case, the
이와 마찬가지로, 제 2 코어층(240)은 상기 제 2 클래드층(230)과 제 3 클래드층(250)의 내부에 배치되고, 상기 제 2 클래드층(230)과 제 3 클래드층(250)에 비해 높은 굴절률을 가지기 때문에, 상기 제 2 코어층(240)를 지나는 빛은 상기 제 2 코어층(240)과 제 2 및 3 클래드층(230, 250) 사이의 경계면에서 전반사되어, 상기 제 2 코어층(240)를 따라 진행한다.Similarly, the
한편, 상기와 같은 광 도파로(200)는 광투과성 및 유연성이 우수한 고분자 물질, 예를 들어 유기-무기 고분자 물질 등을 이용하여 엠보싱 공정이나 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다.Meanwhile, the
이때, 상기 유기-무기 고분자 물질은 예컨대, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene), 초저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 아마이드(Amide)계열의 나일론 6(Nylon 6), 나일론 66(Nylon 66), 나일론 6/9(Nylon 6/9), 나일론 6/10(Nylon 6/10), 나일론 6/12(Nylon 6/12), 나일론 11, 나일론 12, 폴리스타이렌(Polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylenr Terephthalate), 폴리부틸 테레프탈레이트(Polybutyl Terephthalate), 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드(Polyvinylidene Chloride), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 셀룰로스 아세테이트(Cellulose Acetate) 또는 폴리(메트)아크릴레이트(Poly(meth)acrylate) 들 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하며, 이들 재료 중에서 열적 성질 및 기계적 성질을 고려하여 이들 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다.In this case, the organic-inorganic polymer material may be, for example, low density polyethylene, low-density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene, polypropylene, amide series nylon 6 6, nylon 66, nylon 6/9, nylon 6/10, nylon 6/12, nylon 11, nylon 12, polystyrene Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, cellulose acetate, or poly (meth) acrylate. The polyvinylidene chloride may be selected from the group consisting of polystyrene, polyethyleneterephthalate, polybutyl terephthalate, polyvinyl chloride, ) Acrylate (poly (meth) acrylate). Of these materials, any of these materials may be selected in consideration of their thermal and mechanical properties It may be made by a combination thereof.
도 7은 광 연결 블록과, 광 도파로의 연결 관계를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a connection relationship between an optical connection block and an optical waveguide.
광 연결 블록(100)을 사이에 두고, 상기 광 연결 블록(100)의 좌측에는 제 1 광 도파로(200)가 결합되고, 상기 광 연결 블록(100)의 우측에는 제 2 광 도파로(300)가 결합된다.The first
이에 따라, 광 연결 블록(100)에 구비된 반사판(130)의 하면은, 제 1 광 도파로(200)의 제 1 코어층(220)을 통해 전송되는 광을 반사시키고, 광 연결 블록(100)에 구비된 반사판(130)의 상면은 상측에서 입사되는 광을 제 2 광 도파로(300)의 제 2 코어층(340)으로 반사시킨다.Accordingly, the lower surface of the
이에 따라, 하나의 광 연결 블록(100)을 가지고, 복수 개의 광을 처리할 수 있다.Accordingly, one
도 8은, 본 발명의 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판을 설명하는 도면이다.8 is a view illustrating an optical printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 광 인쇄회로기판(400)은 제 1 절연층(410), 상기 제 1 절연층(410) 위에 형성된 회로 패턴(420), 상기 제 1 절연층(410) 내부에 매립된 적어도 하나의 광 연결 블록(100a, 100b, 100c), 상기 적어도 하나의 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 결합된 적어도 하나의 광 도파로(200, 300), 상기 제 1 절연층(410) 중 상기 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)이 형성된 상부 또는 하부에 형성된 광 송신기 및 광 수신기(440, 450, 460, 470), 상기 제 1 절연층(410)의 상면 및 하면에 형성된 제 2 절연층(480)을 포함한다.Referring to FIG. 8, the optical printed
제 1 절연층(410) 및 제 2 절연층(480)은 광 인쇄회로기판에 내구력을 제공하는 기초 부재로서의 기능을 한다.The first insulating
상기 제 1 및 2 절연층(410, 480)은 단일 회로 패턴이 형성되는 광 인쇄회로기판의 지지기판일 수 있으나, 복수의 적층 구조를 가지는 광 인쇄회로기판 중 한 회로 패턴(420)이 형성되어 있는 절연층 영역을 의미할 수도 있다.The first and second insulating
상기 제 1 및 2 절연층(410, 480) 각각이 복수의 적층 구조 중 한 절연층을 의미하는 경우, 상기 제 1 및 2 절연층(410, 480)의 상부 또는 하부에 복수의 회로 패턴이 연속적으로 형성될 수 있다.When each of the first and second insulating
상기 제 1 절연층(410)에는 도전 비아(도시하지 않음)가 형성되어, 서로 다른 층간의 회로 패턴을 상호 전기적으로 연결할 수 있다.Conductive vias (not shown) may be formed in the first insulating
상기 회로 패턴(420)은 전기 신호 전송을 위하여 금, 은, 니켈 및 구리 등과 같은 전기 전도성 금속으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 구리를 사용하여 형성한다.The
상기 회로 패턴(420)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티프 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 제 1 및 2 절연층(410, 480)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합소재 기판 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), ABF(Ajinomoto Build up Film) 등의 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리이미드계 수지를 포함할 수도 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.The first and second insulating
제 1 절연층(410) 내에는 레이저 가공 또는 정말 절삭 가공을 통해 형성된 관통 홀(430)(도 10 참조)이 형성되어 있다.In the first insulating
상기 수용 홈(430) 내에는 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)가 형성된다.The
광 연결 블록은 제 1 광 연결 블록(100a), 제2 광 연결 블록(100b) 및 제 3 광 연결 블록(100c)을 포함한다. 상기 각각의 광 연결 블록(100a, 100b, 100c) 내에는 반사판이 일정 경사각을 가지며 경사지게 형성되어 있다.The optical connection block includes a first
도면상에는 광 연결 블록이 3개로 형성된다고 기재하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 광 연결 블록의 형성 개수는 광의 전송 상태에 따라 늘어나거나 줄어들 수 있을 것이다.Although the drawings illustrate that three optical connection blocks are formed, this is only an example, and the number of formation of the optical connection blocks may be increased or decreased according to the transmission state of light.
광 연결 블록(100a, 100b, 100c)에는 광 도파로(200, 300)가 연결되어 있다.
광 도파로(200, 300)는 제 1 클래드층(210, 310), 제 1 코어층(220, 320), 제 2 클래드층(230, 330), 제2 코어층(240, 340) 및 제 3 클래드층(250, 350)을 포함한다.The
이때, 광 도파로(200, 300)의 좌측면 및 우측면에는 결합 홈이 형성된다. 상기 형성된 결합 홈은 결합 핀에 의해 상기 설명한 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 결합되기 위해 제공된다.In this case, coupling grooves are formed on the left and right surfaces of the
본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로(200, 300)는 복수 개의 코어층을 포함한다.The
제 1 클래드층(210, 310) 및 제 2 클래드층(230, 330)은 제 1 코어층(220, 320)을 감싸며 형성되고, 제 2 클래드층(230, 330) 및 제 3 클래드층(250, 350)은 제 2 코어층(240, 340)을 감싸며 형성된다.The first cladding layers 210 and 310 and the second cladding layers 230 and 330 are formed to surround the first core layers 220 and 320 and the second cladding layers 230 and 330 and the
제 1, 2 및 3 클래드층(210, 230, 250, 310, 330, 350)은 예를 들면, 아크릴(acryl), 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 불소화아크릴, 또는 불소화 폴리이미드 등의 폴리머 계열의 재질로 이루어진다. The first, second and third cladding layers 210, 230, 250, 310, 330, 350 may be, for example, acryl, epoxy, polyimide, fluorinated acrylic, fluorinated polyimide, or the like. Made of a polymer-based material.
제 1 코어층(220, 320) 및 제 2 코어층(240, 340)은 제 1 및 2 클래드층 또는 제 2 클래드층 및 제 3 클래드층 사이에 개재되며, 광신호가 전달되는 경로 역할을 한다. The first core layers 220 and 320 and the second core layers 240 and 340 are interposed between the first and second cladding layers or the second cladding layer and the third cladding layer, and serve as a path for transmitting an optical signal.
상기 제 1 및 2 코어층(220, 240, 320, 340) 역시 상기 제 1, 2 및 3 클래드층(210, 230, 250, 310, 330, 350) 과 유사한 폴리머 계열의 재질로 이루어지는데, 효율적인 광신호 전송을 위해 상기 클래드층보다 높은 굴절률을 갖는다. 이때, 제 1 및 2 코어층(220, 240, 320, 340)은 실리카 또는 폴리머가 혼합된 SiO2로 형성될 수 있다.The first and second core layers 220, 240, 320, and 340 are also made of a polymer-based material similar to the first, second, and third cladding layers 210, 230, 250, 310, 330, and 350. It has a higher refractive index than the cladding layer for optical signal transmission. In this case, the first and second core layers 220, 240, 320, and 340 may be formed of SiO 2 in which silica or a polymer is mixed.
이때, 제 1 코어층(220, 320)은 상기 제 1 클래드층(210, 310)과 제 2 클래드층(230, 330)의 내부에 배치되고, 상기 제 1 클래드층(210, 310)과 제 2 클래드층(230, 330)에 비해 높은 굴절률을 가지기 때문에, 상기 제 1 코어층(220, 320)을 지나는 빛은 상기 제 1 코어층(220, 320)과 제 1 및 2 클래드층(210, 230, 310, 330) 사이의 경계면에서 전반사되어, 상기 제 1 코어층(220, 320)를 따라 진행한다.In this case, the first core layers 220 and 320 are disposed inside the first cladding layers 210 and 310 and the second cladding layers 230 and 330, and the first cladding layers 210 and 310 are formed. Since the refractive index is higher than that of the second cladding layers 230 and 330, the light passing through the first core layers 220 and 320 may be transferred to the first core layers 220 and 320 and the first and second cladding layers 210 and 210. It is totally reflected at the interface between 230, 310, and 330, and progresses along the first core layers 220 and 320.
이와 마찬가지로, 제 2 코어층(240, 340)은 상기 제 2 클래드층(230, 330)과 제 3 클래드층(250, 350)의 내부에 배치되고, 상기 제 2 클래드층(230, 330)과 제 3 클래드층(250, 350)에 비해 높은 굴절률을 가지기 때문에, 상기 제 2 코어층(240, 340)를 지나는 빛은 상기 제 2 코어층(240, 340)과 제 2 및 3 클래드층(230, 250, 330, 350) 사이의 경계면에서 전반사되어, 상기 제 2 코어층(240, 340)를 따라 진행한다.Similarly, the second core layers 240 and 340 are disposed inside the second cladding layers 230 and 330 and the third cladding layers 250 and 350, and the second cladding layers 230 and 330. Since the refractive index is higher than that of the third cladding layers 250 and 350, the light passing through the second core layers 240 and 340 is transferred to the second core layers 240 and 340 and the second and third cladding layers 230. , Total reflection at the interface between the 250, 330, and 350 passes along the second core layers 240 and 340.
한편, 상기와 같은 광 도파로(200, 300)는 광투과성 및 유연성이 우수한 고분자 물질, 예를 들어 유기-무기 고분자 물질 등을 이용하여 엠보싱 공정이나 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다.Meanwhile, the
이때, 상기 유기-무기 고분자 물질은 예컨대, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene), 초저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 아마이드(Amide)계열의 나일론 6(Nylon 6), 나일론 66(Nylon 66), 나일론 6/9(Nylon 6/9), 나일론 6/10(Nylon 6/10), 나일론 6/12(Nylon 6/12), 나일론 11, 나일론 12, 폴리스타이렌(Polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylenr Terephthalate), 폴리부틸 테레프탈레이트(Polybutyl Terephthalate), 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드(Polyvinylidene Chloride), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 셀룰로스 아세테이트(Cellulose Acetate) 또는 폴리(메트)아크릴레이트(Poly(meth)acrylate) 들 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하며, 이들 재료 중에서 열적 성질 및 기계적 성질을 고려하여 이들 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다.In this case, the organic-inorganic polymer material may be, for example, low density polyethylene, low-density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene, polypropylene, amide series nylon 6 6, nylon 66, nylon 6/9, nylon 6/10, nylon 6/12, nylon 11, nylon 12, polystyrene Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, cellulose acetate, or poly (meth) acrylate. The polyvinylidene chloride may be selected from the group consisting of polystyrene, polyethyleneterephthalate, polybutyl terephthalate, polyvinyl chloride, ) Acrylate (poly (meth) acrylate). Of these materials, any of these materials may be selected in consideration of their thermal and mechanical properties It may be made by a combination thereof.
제 1 광 연결 블록(100a)과 제 2 광 연결 블록(100b) 사이에는 제 1 광 도파로(200)가 형성되고, 제 2 광 연결 블록(100b)과 제 3 광 연결 블록(100c) 사이에는 제 2 광 도파로(300)가 형성된다.The first
또한, 상기 광 도파로(200, 300)는 광의 경로에 따라 상기 광 연결 블록의 측면이 아닌 상측 또는 하측에 결합될 수 있다. 이는 상기 광 연결 블록에 구비된 수직 결합 홈에 결합 핀을 삽입하여 구현된다.In addition, the
이와 같이, 본 발명에서는 광 연결 블록((100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)의 적절한 결합을 통해 광의 이동 경로를 용이하게 제공할 수 있으며, 광 도파로(200, 300)에 어떠한 가공도 하지 않음으로써, 광 손실을 최소화할 수 있다.As such, in the present invention, the optical connection block (100a, 100b, 100c) and the optical waveguide (200, 300) can be easily provided through the appropriate path of movement, and the optical waveguide (200, 300) By not processing, light loss can be minimized.
또한, 결합 핀에 의해 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)를 결합시킴으로써, 광 손실을 최소화할 수 있도록 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)에 광 도파로(200, 300)를 정렬시킬 수 있다.In addition, by coupling the optical connection blocks (100a, 100b, 100c) and the optical waveguides (200, 300) by the coupling pin, the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 광 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing method of an optical printed circuit board will be described with reference to the accompanying drawings.
도 9 내지 12는 도 8에 도시된 광 인쇄회로기판의 제조 방법을 공정 순으로 설명하는 단면도이다.9 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the optical printed circuit board shown in FIG. 8 in order of process.
도 9를 참조하면, 먼저 제 1 절연층(410)을 준비한다. 이때, 상기 제 1 절연층(410)이 도전층(도시하지 않음)이 적층된 절연층인 경우, 제 1 절연층(410)과 도전층의 적층 구조는 통상적인 CCL(Copper Clad Laminate)일 수 있다.Referring to FIG. 9, first, a first insulating
이와 달리, 상기 도전층은 제 1 절연층(410)의 상하면에 비전해 도금을 하여 형성된 도금층일 수 있다. 이때, 도전층을 비전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 제 1 절연층(410)의 상면 및 하면에 조도를 부여하여 도금이 원활히 수행되도록 할 수 있다.Alternatively, the conductive layer may be a plating layer formed by electroless plating on the upper and lower surfaces of the first insulating
다음으로, 상기 제 1 절연층(410)의 상면 및 하면에 형성된 도전층을 식각하여 회로 패턴(420)을 형성한다.Next, the conductive patterns formed on the upper and lower surfaces of the first insulating
상기 회로 패턴(420)은 드라이 필름 적층, 노광, 현상, 에칭 및 박리 순의 공정을 거쳐 형성할 수 있다.The
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제 1 절연층(410)의 상면 및 하면을 관통하는 관통 홀(430)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 10, a through
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 형성한 관통 홀(430) 내에 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)가 상호 결합된 구조물을 삽입한다.Next, as shown in FIG. 11, a structure in which the
상기 삽입되는 구조물은 본 발명의 일 실시 예에 의해 제 1 광 연결 블록(100a), 상기 제 1 광 연결 블록(100a)의 우측에 결합된 제 1 광 도파로(200), 상기 광 도파로(200)의 우측에 결합된 제 2 광 연결 블록(100b), 상기 제 2 광 연결 블록(100b)의 우측에 결합된 제 2 광 도파로(300) 및 상기 제 2 광 도파로(300) 우측에 결합된 제 3 광 연결 블록(100c)을 포함한다.The inserted structure is the first
상기 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)의 연결 상태는 본 발명의 일 실시 예에 불과할 뿐, 선택적으로 광 도파로나 광 연결 블록의 수를 늘릴 수 있으며, 광 연결 블록의 좌측 및 우측뿐만 아니라, 상측 및 하측에도 광 도파로를 결합할 수 있다.The connection state between the
다음으로, 도 12를 참조하면, 상기 형성된 광 도파로(200, 300)의 적어도 일면에 광소자를 실정하기 위한 별도의 회로패턴을 더 형성한다.Next, referring to FIG. 12, a separate circuit pattern for realizing the optical device is further formed on at least one surface of the formed
그리고, 상기 제1 절연층(410)에 형성된 회로 패턴(420)과 상기 광 도파로(200, 300)에 형성된 회로 패턴에 광소자를 실장한다.An optical device is mounted on the
광소자는 광 송신기(440,460) 및 광 수신기(450, 470)를 포함하는데, 이의 배치는 상기 광 연결 블록(100a, 100b, 100c)과 광 도파로(200, 300)에 의해 결정될 수 있다.The optical device includes
본 발명의 실시 예에서는, 제 1 광 연결 블록(100a) 위에 제 1 광 송신기(440)가 형성되고, 제 2 광 연결 블록(100b) 아래에 제 2 광 송신기(460가 형성된다. 또한, 제 2 광 연결 블록(100b) 위에 제 1 광 수신기(450)가 형성되고, 제 3 광 연결 블록(100c) 아래에 제 2 광 수신기(470)가 형성된다.In an embodiment of the present invention, a first
광 송신기는 광신호를 생성하여 출력하는 것으로, 드라이버 집적회로(도시하지 않음) 및 발광 소자(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 발광 소자는 상기 드라이버 집적회로에 의해 구동되어 상기 제 1 미러(132)가 형성된 방향으로 광을 발생한다.The optical transmitter generates and outputs an optical signal, and includes a driver integrated circuit (not shown) and a light emitting device (not shown). The light emitting device is driven by the driver integrated circuit to generate light in a direction in which the first mirror 132 is formed.
이때, 상기 발광 소자는 광 시그널을 조사하는 광원 소자인 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 포함할 수 있다. 상기 VCSEL은 레이저 빔을 수직으로 조사하는 방식으로 광원 시그널을 전송하거나 증폭시키는 광원 소자이다.In this case, the light emitting device may include a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) that is a light source device that emits an optical signal. The VCSEL is a light source element that transmits or amplifies a light source signal in a manner of vertically irradiating a laser beam.
상기 광 수신기는 리시버 집적회로(도시하지 않음) 및 수광 소자(도시하지 않음)를 포함한다.The optical receiver includes a receiver integrated circuit (not shown) and a light receiving element (not shown).
상기 수광 소자는 상기 광 송신기로부터 발생된 광을 수신하는 것으로, 상기 리시버 집적 회로에 의해 구동된다. 상기 수광 소자는 광 시그널을 검출하는 소자인 PD(Photo detector)를 포함할 수 있다.The light receiving element receives light generated from the optical transmitter and is driven by the receiver integrated circuit. The light receiving element may include a photo detector (PD), which is an element for detecting an optical signal.
이후, 상기 제 1 절연층(410)의 상면 및 하면에 상기 광 연결 블록(100a, 100b, 100c), 광 도파로(200, 300), 광 송신기(440, 460) 및 광 수신기(450, 470)를 매립하는 제 2 절연층(480)을 형성한다.Subsequently, the
이와 같이 형성된 광 인쇄회로기판에서의 광 경로를 살펴보면, 먼저 제 1 광은 제 1 광 송신기(440)에서 발생되고, 상기 발생된 제 1 광은 제 1 광 연결 블록(100a)에 의해 반사되어 제 1 광 도파로(200)를 따라 제 2 광 연결 블록(100b)에 제공한다. 제 2 광 연결 블록(100b)은 상기 제 1 광을 수신하고, 그에 따라 입사 방향에 대해 수직 방향인 상측으로 상기 제 1 광을 반사시키며, 상기 반사된 제 1 광은 제 1 광 수신기(450)에 의해 수신된다.Looking at the optical path in the optical printed circuit board formed in this way, first the first light is generated by the first
또한, 제 2 광은 제 2 광 송신기(460)에서 발생되고, 상기 발생된 제 2 광은 제 2 광 연결 블록(100b)에 의해 반사되어 제 2 광 도파로(300)를 따라 제 3 광 연결 블록(100c)에 제공한다. 제 3 광 연결 블록(100c)은 상기 제 2 광을 수신하고, 그에 따라 입사 방향에 대해 수직 방향인 하측으로 상기 제 2 광을 반사시키며, 상기 반사된 제 2 광은 제 2 광 수신기(470)에 의해 수신된다.In addition, the second light is generated in the second
상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 벤딩 구조의 광 도파로 또는 광 섬유를 사용하지 않고, 반사부를 제공함으로써 광 손실 특성을 개선할 수 있음과 동시에 전체적인 기판의 두께를 감소할 수 있다.According to the embodiment according to the present invention as described above, it is possible to improve the optical loss characteristics and reduce the overall thickness of the substrate by providing a reflector without using the optical waveguide or the optical fiber of the bending structure.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 광 연결 블록과, 다른 광 연결 장치(외부장치, 광 연결 블록, 광 도파로, 광 섬유 등) 간에 결합 홈과 결합 핀을 이용한 결합으로 정렬시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the optical connection block and other optical connection devices (external devices, optical connection blocks, optical waveguides, optical fibers, etc.) may be aligned by coupling using coupling grooves and coupling pins.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 단일 또는 복수 개의 광 연결 블록을 이용해 다양한 3차원 구조의 광 결합 경로를 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide optical coupling paths of various three-dimensional structures using a single or a plurality of optical connection blocks.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100: 광 연결 블록
200, 300: 광 도파로
400: 광 인쇄회로기판100: optical connection block
200, 300: optical waveguide
400: optical printed circuit board
Claims (26)
상기 경화물질의 경화에 의해 상기 케이스 내에 고정 및 삽입되며, 광의 경로에 대해 일정 경사각을 가지는 반사부를 포함하는 광 연결 블록.A case forming an appearance and formed by curing the cured material; And
And a reflective part fixed and inserted into the case by curing the curable material, the reflector having a predetermined inclination angle with respect to the path of light.
상기 케이스는, 직육면체 형상을 가지며 형성되는 광 연결 블록.The method of claim 1,
The case has a rectangular parallelepiped shape and is formed.
상기 반사부는,
상기 케이스의 하면을 기준으로 45° 또는 135°의 경사각을 가지며 상기 케이스 내에 고정되는 광 연결 블록.The method of claim 1,
The reflector includes:
And an inclination angle of 45 ° or 135 ° with respect to the bottom surface of the case and fixed to the case.
상기 케이스에는 외부장치 또는 광 도파로와의 결합을 위한 적어도 하나의 결합 홈이 형성된 광 연결 블록.The method of claim 1,
And at least one coupling groove formed in the case for coupling with an external device or an optical waveguide.
상기 결합 홈은,
상기 케이스의 상면 및 하면을 관통하는 적어도 하나의 수직 결합 홈과,
상기 케이스의 좌측면 및 우측면을 관통하는 적어도 하나의 수평 결합 홈을 포함하는 광 연결 블록.5. The method of claim 4,
The coupling groove
At least one vertical coupling groove penetrating the upper and lower surfaces of the case;
And at least one horizontal coupling groove penetrating the left and right sides of the case.
상기 경화물질은,
에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 불소화아크릴 및 불소화 폴리이미드 중 어느 하나를 포함하는 광 투과성 물질인 것을 특징으로 하는 광 연결 블록.The method of claim 1,
The cured material,
An optical connecting block, characterized in that the light transmitting material containing any one of epoxy, polyimide, fluorinated acrylic and fluorinated polyimide.
상기 제 1 절연층에 매립되며, 입사되는 광을 반사시키는 반사판이 포함된 적어도 하나의 광 연결 블록;
상기 광 연결 블록의 일 측에서 상기 광 연결 블록과 결합하며, 상기 광 연결 블록을 통해 반사되는 광의 경로를 제공하는 적어도 하나의 광 도파로;
상기 광 연결 블록의 상부 또는 하부에 형성된 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 광 송신기 및 광 수신기를 포함하는 광 인쇄회로기판.A first insulating layer;
At least one optical connection block embedded in the first insulating layer and including a reflector for reflecting incident light;
At least one optical waveguide coupled to the optical connecting block at one side of the optical connecting block and providing a path of light reflected through the optical connecting block;
And an optical transmitter and an optical receiver electrically connected to a circuit pattern formed on or below the optical connection block.
상기 광 연결 블록은,
외관을 형성하며, 경화물질의 경화에 의해 형성된 직육면체 형상의 케이스와,
상기 경화물질의 경화에 의해 상기 케이스 내에 고정 삽입되며, 광의 경로에 대해 경사지게 형성된 반사부를 포함하는 광 인쇄회로기판.8. The method of claim 7,
The optical connection block,
A rectangular parallelepiped case formed by hardening of the cured material, forming an appearance;
And a reflective part fixedly inserted into the case by curing the cured material and formed to be inclined with respect to a path of light.
상기 반사부는,
상기 케이스의 하면을 기준으로 45° 또는 135°의 경사각을 가지며 상기 케이스 내에 고정되는 광 인쇄회로기판.The method of claim 8,
The reflector includes:
An optical printed circuit board having an inclination angle of 45 ° or 135 ° with respect to a bottom surface of the case and fixed in the case.
상기 케이스에는 외부장치 또는 상기 광 도파로와의 결합을 위한 적어도 하나의 결합 홈이 형성된 광 인쇄회로기판.The method of claim 8,
And at least one coupling groove formed in the case for coupling to an external device or the optical waveguide.
상기 광 도파로는,
제 1 클래드층과,
상기 제 1 클래드층 위에 형성되는 제 1 코어층과,
상기 제 1 코어층 위에 형성되는 제 2 클래드층과,
상기 제 2 클래드층 위에 형성되는 제 2 코어층과,
상기 제 2 코어층 위에 형성되는 제 3 클래드층을 포함하는 광 인쇄회로기판.The method of claim 8,
The optical waveguide,
The first cladding layer,
A first core layer formed on the first clad layer,
A second clad layer formed on the first core layer;
A second core layer formed on the second clad layer;
An optical printed circuit board comprising a third cladding layer formed on the second core layer.
상기 케이스는,
상기 제 1 코어층 및 제 2 코어층 중 적어도 어느 하나를 구성하는 물질보다 굴절률이 낮은 물질로 형성되는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
In this case,
An optical printed circuit board formed of a material having a lower refractive index than a material forming at least one of the first core layer and the second core layer.
상기 제 1 및 2 코어층은, 상기 제 1, 2 및 3 클래드층을 구성하는 물질보다 굴절률이 높은 물질로 형성되는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
And the first and second core layers are formed of a material having a refractive index higher than that of the materials constituting the first, second and third clad layers.
상기 광 연결 블록의 적어도 일 측면에는 제 1 결합 홈과,
상기 제 1 클래드층 및 제 3 클래드층 중 적어도 일 측면에는 제 2 결합 홈이 형성되며,
일부가 상기 제 1 결합 홈에 삽입되고, 나머지 일부가 상기 제 2 결합 홈에 삽입되어, 상기 광 연결 블록과 광 도파로를 결합시키는 결합 핀을 더 포함하는 광 인쇄회로기판.12. The method of claim 11,
A first coupling groove on at least one side of the optical connection block;
A second coupling groove is formed on at least one side of the first clad layer and the third clad layer,
And a coupling pin, a portion of which is inserted into the first coupling groove and the other portion of which is inserted into the second coupling groove to couple the optical connection block and the optical waveguide.
상기 반사판은 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대면하는 제 2 면을 포함하며,
상기 반사판의 제 1면은 제 1 방향에서 입사되는 광을 제 2 방향으로 반사시키고,
상기 반사판의 제 2면은 제 3 방향에서 입사되는 광을 제 4 방향으로 반사시키는 광 인쇄회로기판.The method of claim 8,
The reflector plate includes a first face and a second face facing the first face,
The first surface of the reflecting plate reflects light incident in the first direction in the second direction,
And a second surface of the reflecting plate reflects light incident in a third direction in a fourth direction.
상기 광 연결 블록은,
상기 광 도파로의 좌측면과 결합하는 제 1 광 연결 블록과,
상기 광 도파로의 우측면과 결합하는 제 2 광 연결 블록을 포함하는 광 인쇄회로기판.The method of claim 8,
The optical connection block,
A first optical connection block coupled to the left side of the optical waveguide;
And a second optical connection block coupled to the right side of the optical waveguide.
상기 준비된 절연 기판의 상면 및 하면을 관통하는 캐비티를 형성하는 단계;
상기 형성된 캐비티 내에 반사판을 포함하는 광 연결 블록 및 상기 광 연결 블록과 결합한 광 도파로를 형성하는 단계; 및
상기 광 연결 블록의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 광소자를 형성하는 단계를 포함하는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.Preparing an insulating substrate on which at least one circuit pattern is formed;
Forming a cavity penetrating the upper and lower surfaces of the prepared insulating substrate;
Forming an optical connection block including a reflective plate and an optical waveguide coupled to the optical connection block in the formed cavity; And
Forming an optical device on at least one of the upper and lower portion of the optical connection block.
상기 광 연결 블록은,
외관을 형성하며, 경화물질의 경화에 의해 형성된 직육면체 형상의 케이스와,
상기 경화물질의 경화에 의해 상기 케이스 내에 고정 삽입되며, 광의 경로에 대해 경사지게 형성된 반사부를 포함하는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.18. The method of claim 17,
The optical connection block,
A rectangular parallelepiped case formed by hardening of the cured material, forming an appearance;
And a reflective part fixedly inserted into the case by curing the cured material and formed to be inclined with respect to the path of light.
상기 반사부는,
상기 케이스의 하면을 기준으로 45° 또는 135°의 경사각을 가지며 상기 케이스 내에 고정되는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.19. The method of claim 18,
The reflector includes:
A method of manufacturing an optical printed circuit board having an inclination angle of 45 ° or 135 ° with respect to a bottom surface of the case and fixed in the case.
상기 광 연결 블록에는 외부장치 또는 상기 광 도파로와의 결합을 위한 적어도 하나의 제 1 결합 홈이 형성되고,
상기 광 도파로의 일 측면에는 제 2 결합 홈이 형성되며,
결합 핀의 일부를 상기 제 1 결합 홈에 삽입되고, 나머지 일부를 상기 제 2 결합 홈에 삽입하여 상기 광 연결 블록과 광 도파로를 결합시키는 단계를 더 포함하는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.The method of claim 17,
At least one first coupling groove is formed in the optical connection block for coupling with an external device or the optical waveguide.
A second coupling groove is formed on one side of the optical waveguide,
And inserting a portion of a coupling pin into the first coupling groove and inserting a portion of the coupling pin into the second coupling groove to couple the optical connection block to the optical waveguide.
상기 광 도파로는,
제 1 클래드층과,
상기 제 1 클래드층 위에 형성되는 제 1 코어층과,
상기 제 1 코어층 위에 형성되는 제 2 클래드층과,
상기 제 2 클래드층 위에 형성되는 제 2 코어층과,
상기 제 2 코어층 위에 형성되는 제 3 클래드층을 포함하는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.18. The method of claim 17,
The optical waveguide,
The first cladding layer,
A first core layer formed on the first clad layer,
A second clad layer formed on the first core layer;
A second core layer formed on the second clad layer;
The manufacturing method of the optical printed circuit board comprising a third cladding layer formed on the second core layer.
상기 케이스는,
상기 제 1 코어층 및 제 2 코어층 중 적어도 어느 하나를 구성하는 물질보다 굴절률이 낮은 물질로 형성되는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.22. The method of claim 21,
In this case,
The method of manufacturing an optical printed circuit board formed of a material having a lower refractive index than a material forming at least one of the first core layer and the second core layer.
상기 제 1 및 2 코어층은, 상기 제 1, 2 및 3 클래드층을 구성하는 물질보다 굴절률이 높은 물질로 형성되는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.22. The method of claim 21,
And the first and second core layers are made of a material having a refractive index higher than that of the materials constituting the first, second and third clad layers.
상기 반사판은 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대면하는 제 2 면을 포함하며,
상기 반사판의 제 1면은 제 1 방향에서 입사되는 제 1 광을 제 2 방향으로 반사시키고,
상기 반사판의 제 2면은 제 3 방향에서 입사되는 제 2 광을 제 4 방향으로 반사시키는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.22. The method of claim 21,
The reflector plate includes a first face and a second face facing the first face,
The first surface of the reflective plate reflects the first light incident in the first direction in the second direction,
And a second surface of the reflecting plate reflects the second light incident in the third direction in the fourth direction.
상기 제 1 광은 상기 광 연결 블록의 좌측에 형성된 광 도파로의 제 1 또는 2 코어층 중 어느 하나로 전송되고,
상기 제 2 광은 상기 광 연결 블록의 우측에 형성된 광 도파로의 제 2 및 1 코어층 중 상기 제 1 광의 전송 경로와 다른 코어층으로 전송되는 광 인쇄회로기판의 제조 방법. 25. The method of claim 24,
The first light is transmitted to either the first or second core layer of the optical waveguide formed on the left side of the optical connection block,
And the second light is transmitted to a core layer different from the transmission path of the first light among the second and first core layers of the optical waveguide formed on the right side of the optical connection block.
상기 광소자를 형성하는 단계는,
상기 광 연결 블록의 상부에 상기 제 1 광을 전송 또는 수신하는 광 송신기 또는 광 수신기를 형성하는 단계와,
상기 광 연결 블록의 하부에 상기 제 2 광을 전송 또는 수신하는 광 수신기를 형성하는 단계를 포함하는 광 인쇄회로기판의 제조 방법.25. The method of claim 24,
Forming the optical device,
Forming an optical transmitter or an optical receiver on the optical connection block to transmit or receive the first light;
And forming an optical receiver for transmitting or receiving the second light under the optical connection block.
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KR20050074417A (en) * | 2005-06-27 | 2005-07-18 | 한국정보통신대학교 산학협력단 | Method for manufacturing 3 dimension optical interconnection block |
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