KR20180060869A - 다채널 광모듈 - Google Patents

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KR20180060869A
KR20180060869A KR1020160177582A KR20160177582A KR20180060869A KR 20180060869 A KR20180060869 A KR 20180060869A KR 1020160177582 A KR1020160177582 A KR 1020160177582A KR 20160177582 A KR20160177582 A KR 20160177582A KR 20180060869 A KR20180060869 A KR 20180060869A
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optical
optical element
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transmission cable
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KR1020160177582A
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이승훈
김영호
박유준
누엔항나
Original Assignee
엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판에 결합되기 위한 옵티컬블록,광전송케이블로 광신호를 전송하거나 상기 광전송케이블로부터 광신호를 수신하는 광소자 및 광소자가 결합되는 지지프레임을 포함하고, 옵티컬블록은 광전송케이블이 삽입되는 삽입홈, 및 광소자가 수납되는 수납홈을 포함하고, 삽입홈은 광전송케이블이 기판에 평행하게 배치되도록 제1축방향으로 형성되고, 지지프레임은 광소자가 삽입홈에 삽입된 광전송케이블과 마주보도록 기판에 대해 수직하게 형성된 다채널 광모듈에 관한 것이다.

Description

다채널 광모듈{Multi-channel Optical Module}
본 발명은 광파이버 등과 같은 광전송케이블을 이용하여 광신호를 전송하기 위한 다채널 광모듈에 관한 것이다.
최근의 전자기기는 IT 기술 발전에 힘입어 고성능, 고속화, 집적화, 소형화 및 박형화가 진행되고 있다. 전자기기의 종류로는, 예를 들어 스마트폰, 스마트TV텔, 컴퓨터, 태블릿 PC, 디스플레이, 디지털 카메라, 캠코더, MP3, 게임기, 네비게이션 등이 있다.
최근의 전자기기 트렌드는 기기 내 보드 간에 고화질, 3D 영상 콘텐츠와 같은 대용량 데이터 고속 전송 기술을 요구하고 있으며, 이에 따라 신호 감쇄, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등이 큰 이슈로 부각되고 있다.
일반적으로, 기기 내 데이터 전송에 있어 구리 기반의 배선, 즉 전기 커넥터가 사용되고 있다. 그러나, 구리 배선은 대용량 데이터 고속 전송 니즈를 충족시키지 못할 뿐만 아니라, 앞서 언급한 최근의 전자기기 트렌드에 부합한 각종 기술적 이슈를 해소하지 못하고 있다.
이를 해결하기 위한 기술로 최근에 광 배선 기술이 연구, 개발되고 있다. 즉, 광 배선은 수십 채널의 병렬 전기 신호 라인을 직렬 광신호 라인으로 대체하여 대용량 데이터 고속 전송이 가능하며, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등의 기술적 문제를 해소할 수 있다.
일반적으로, 광신호 라인과 기기 내 보드를 연결하기 위하여, 광전 변환 기능을 갖춘 광모듈이 사용되고 있다. 종래 기술에 따른 광모듈은, 기판에 직접 결합되는 광소자 및 상기 기판에 수직하게 형성된 광전송케이블이 서로 마주보는 구조를 갖는다. 이러한 종래 기술에 따른 광모듈은, 광소자 및 광전송케이블을 안정적으로 광정렬하기 위한 고정 구조가 복잡하여 소형화 및 저배화를 구현하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 소형화 및 저배화를 구현할 수 있도록 구조를 개선한 다채널 광모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈은 기판에 결합되기 위한 옵티컬블록, 광전송케이블로 광신호를 전송하거나 상기 광전송케이블로부터 광신호를 수신하는 광소자 및 상기 광소자가 결합되는 지지프레임을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서, 상기 옵티컬블록은 상기 광전송케이블이 삽입되는 삽입홈, 및 상기 광소자가 수납되는 수납홈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서, 상기 삽입홈은 상기 광전송케이블이 상기 기판에 평행하게 배치되도록 제1축방향으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서, 상기 지지프레임은 상기 광소자가 상기 삽입홈에 삽입된 상기 광전송케이블과 마주보도록 상기 기판에 대해 수직하게 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 광신호가 기판에 평행한 방향으로 진행하도록 광소자 및 광전송케이블이 구현됨으로써, 소형화 및 저배화 구현이 가능하므로 소형화된 전자기기에도 적용 가능한 범용성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 미러 구조를 통해 광신호의 경로를 변경하지 않고 광소자와 광전송케이블이 서로 마주보도록 구현됨으로써, 광신호 손실이 방지되어 광신호 전송 성능에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 광전송케이블이 삽입되는 삽입홈의 중심축을 광소자의 중심축에 일치시키는 수동광정렬 방식으로 광소자 및 광전송케이블을 정렬함으로써, 전체 공정 시간 및 제조 비용을 절감하면서 광정렬에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 광전송케이블이 삽입되는 삽입홈과 광소자가 수납되는 수납홈 사이의 이격된 공간에 관통공이 구현됨으로써, 광신호에 대한 간섭을 줄임으로써 광신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다채널 광모듈의 결합 사시도
도 2는 본 발명에 따른 다채널 광모듈의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 다채널 광모듈의 평면도
도 4는 본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서 옵티컬블록의 투명 사시도
도 5는 본 발명에 따른 다채널 광모듈을 도 3의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈을 도 3의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 7은 본 발명에 따른 다채널 광모듈을 도 3의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 8은 본 발명에 따른 다채널 광모듈을 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 9는 본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서 광소자와 지지프레임, 및 연결프레임의 접속 관계를 설명하기 위한 사시도
도 10은 본 발명에 따른 다채널 광모듈에 있어서 연결프레임의 사시도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈의 결합 사시도
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈의 분해 사시도
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈의 결합 사시도
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈의 분해도
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈이 평면도
이하에서는 본 발명에 따른 다채널 광모듈의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 기판에 결합되기 위한 옵티컬블록(2), 광전송케이블(10)로 광신호를 전송하거나 상기 광전송케이블(10)로부터 광신호를 수신하는 광소자(3), 및 상기 광소자(3)가 결합되는 지지프레임(4)을 포함한다.
상기 옵티컬블록(2)은 상기 광전송케이블(10)이 삽입되기 위한 삽입홈(21, 도 3에 도시됨)을 포함한다. 상기 삽입홈(21)은 제1축방향(Y축 방향, 도 3에 도시됨)에 대해 평행한 중심축을 갖는 원기둥 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 광전송케이블(10)은 상기 삽입홈(21)에 삽입되어 상기 광소자(3)에 정렬된다. 상기 광전송케이블(10)은 상기 삽입홈(21)에 삽입됨으로써 상기 제1축방향(Y축 방향)과 평행하게 배치된다. 상기 광전송케이블(10)은 제1방향(FD 화살표 방향, 도 3에 도시됨)으로 이동하여 상기 삽입홈(21)에 삽입될 수 있다. 상기 광전송케이블(10)은 제2방향(SD 화살표 방향, 도 3에 도시됨)으로 이동하여 상기 삽입홈(21)으로부터 제거될 수 있다.
상기 광소자(3)는 광신호를 전송하거나 수신하기 위한 것이다. 상기 광소자(3)는 상기 지지프레임(4)에 결합될 수 있다. 상기 광소자(3)는 상기 지지프레임(4)의 일면(41, 도 2에 도시됨)에서 상기 제2방향(SD 화살표 방향)을 향하도록 상기 지지프레임(4)에 결합될 수 있다. 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)은 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 광소자(3)의 광신호 진행 방향과 상기 광전송케이블(10)의 광신호 진행 방향은 서로 평행하게 구현된다. 상기 광소자(3)의 광신호는 상기 광소자(3)로부터 출사되거나 상기 광소자(3)로 입사되는 광신호를 포함하고, 상기 광전송케이블(10)의 광신호는 상기 광전송케이블(10)로부터 출사되거나 상기 광전송케이블(10)로 입사되는 광신호를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 삽입홈(21)이 상기 제1축방향(Y축 방향)으로 형성되고, 상기 삽입홈(21)에 상기 광전송케이블(10)이 삽입되어 상기 제1축방향(Y축 방향)과 평행하게 배치된다. 즉, 상기 광전송케이블(10)은 상기 기판에 대해 수직하지 않고 평행하게 배치되어 광신호를 전송하거나 수신하도록 구현된다. 이에 따라, 광전송케이블이 기판에 대해 수직하게 삽입홈에 삽입됨에 따라 광전송케이블이 안정적으로 지지될 수 있도록 옵티컬블록의 높이를 높여야 하는 광모듈에 비해서 상기 옵티컬블록(2)의 높이를 낮출수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 옵티컬블록(2)의 제3축방향(Z축 방향, 도 2에 도시됨)으로의 길이 증대를 감소시킬 수 있도록 구현되므로, 저배화 구현을 통한 전자기기의 소형화에 기여할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)와 상기 광전송케이블(10)이 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 서로 마주보도록 형성되어, 상기 광소자(3)와 상기 광전송케이블(10)의 광신호 진행 방향이 서로 평행하도록 구현된다. 즉, 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)의 광신호는 상기 제1축방향(Y축 방향)에 평행하게 진행한다. 이에 따라, 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)의 광신호가 서로 수직하게 진행하는 광모듈과 같이 미러를 통해 광신호의 경로를 바꿀 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 미러를 통해 광신호의 경로를 변경함에 따른 광신호 손실을 방지함으로써, 광신호 전송 성능에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 광소자(3)가 송신부로 사용되는 경우, 상기 광소자(3)는 레이저다이오드(Laser Diode), 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) 등과 같은 발광소자를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 광소자(3)가 수신부로 사용되는 경우, 상기 광소자(3)는 포토다이오드(PD, Photo Diode) 등과 같은 수광소자를 포함할 수 있다.
상기 지지프레임(4)은 상기 광소자(3)를 지지한다. 상기 지지프레임(4)은 상기 광소자(3)가 결합된 상태로 상기 옵티컬블록(2)에 수납된다. 상기 지지프레임(4)은 상기 기판에 결합된다. 상기 지지프레임(4)은 상기 기판에 대해 수직하게 구비될 수 있다.
이하에서는 상기 옵티컬블록(2), 상기 광소자(3), 및 상기 지지프레임(4)에 관해 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 상기 옵티컬블록(2)은 상기 광소자(3), 상기 지지프레임(4), 및 상기 광전송케이블(10)을 지지한다. 상기 옵티컬블록(2)은 상기 기판에 결합된다. 상기 옵티컬블록(2)은 사출성형을 통해 형성될 수 있다. 상기 옵티컬블록(2)은 상기 광소자(3) 및 상기 지지프레임(4)과 함께 인서트몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다.
상기 옵티컬블록(2)은 옵티컬블록 본체(20, 도 4에 도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 옵티컬블록 본체(20)에는 상기 광전송케이블(10)이 삽입될 수 있다. 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 멀티 채널로 구현되기 때문에 상기 광전송케이블(10)은 복수개로 구현된다. 상기 광전송케이블(10)들은 제2축방향(X축 방향, 도 4에 도시됨)으로 이격되어 배치되도록 상기 옵티컬블록 본체(20)에 삽입된다. 상기 옵티컬블록 본체(20)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수개의 광전송케이블(10)을 수용할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.
상기 옵티컬블록(2)은 상기 삽입홈(21)을 포함한다. 상기 삽입홈(21)은 상기 옵티컬블록 본체(20)의 일면(201, 도 3에 도시됨)으로부터 일정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 삽입홈(21)에는 상기 광전송케이블(10)이 삽입될 수 있다. 상기 삽입홈(21)은 상기 지지프레임(4)에 결합된 광소자(3)의 중심축에 대해 상기 삽입홈(21)의 중심축이 소정의 범위 내에 위치할 수 있도록 형성됨으로써, 상기 광소자(3)와 상기 광전송케이블(10) 간의 광정렬을 구현하고 광신호 전송 성능에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다. 상기 소정의 범위는 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)의 광정렬을 통해 목표로 하는 광전송 효율이 달성될 수 있는 범위를 의미하며, 다채널 광모듈이 적용되는 전자기기의 종류 및 제조 공차 등을 반영하여 다르게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 수동광정렬(Passive Optical Alignment) 방식으로 상기 광소자(3)와 상기 광전송케이블(10)을 정렬한다. 구체적으로 광정렬 방식은 능동광정렬(Active Optical Alignment) 방식과 수동광정렬 방식으로 구분될 수 있으며, 능동광정렬 방식은 광소자 및 광전송케이블과 같이 광신호를 전송 또는 수신하는 구성요소들이 최적으로 배치 또는 배열되어 최적의 광 전송효율을 내는 지점 내지 상태를 탐색하여 찾아내고, 그러한 지점 내지 상태로 광소자 및 광전송케이블을 유지하는 것이다. 즉, 능동광정렬 방식에서는, 광소자 등으로부터 발생한 광신호에 대해 스펙트럼 분석기 등의 계측장비를 활용하여 전송효율을 측정하고, 전송효율이 소정의 조건을 만족하는 상태를 탐색하여 탐색된 상태에 기초하여 결정된 위치에 광소자 등을 순차적으로 고정시켜야 한다. 그 결과, 능동광정렬 방식으로 광소자 및 광전송케이블을 정렬할 경우 많은 시간과 비용이 드는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 수동광정렬 방식으로 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)이 정렬됨으로써 전체 공정 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
상기 옵티컬블록(2)은 수납홈(22, 도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다. 상기 수납홈(22)은 상기 광소자(3)를 수용할 수 있다. 상기 광소자(3)는 상기 수납홈(22)에 수납됨으로써 상기 광전송케이블(10)과 정렬될 수 있다.
상기 광소자(3)는 상기 기판에 대해 평행한 방향으로 진행하는 광신호를 전송하거나 수신하기 위한 것이다. 이를 위해 상기 광소자(3)는 상기 기판에 대해 수직하게 형성된 상기 지지프레임(4)에 결합된다. 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 복수개의 광소자(3)를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 따른 다채널 광모듈(1)은 멀티 채널을 위한 것이기 때문에 상기 광소자(3)를 복수개 포함하며, 상기 광소자(3)들은 상기 제2축방향(X축 방향)으로 서로 이격되도록 상기 지지프레임(4)에 결합될 수 있다.
상기 지지프레임(4)은 상기 광소자(3)가 결합되기 위한 것이다. 상기 광소자(3)가 복수개로 형성되는 경우, 상기 지지프레임(4)은 상기 광소자(3)들이 모두 결합될 수 있는 길이로 형성될 수 있다. 상기 지지프레임(4)은 상기 제2축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 광소자(3)들의 전체 길이를 합한 길이보다 긴 길이로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 연결프레임(5, 도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다.
연결프레임(5)은 상기 기판에 구비된 전극 패드(11, 도 1에 도시됨)에 접속되기 위한 것이다. 상기 연결프레임(5)은 상기 광소자(3)와 외부 회로 간의 접속을 위해 일측이 상기 전극 패드(11)에 접속되고 타측이 상기 광소자(3)에 접속된다. 상기 연결프레임(5)은 상기 기판에 구비된 전극 패드(11)에 직접 접속되고, 상기 광소자(3)와 와이어 본딩을 통해 접속될 수 있다.
상기 광소자(3)는 상기 연결프레임(5)에 접속됨으로써, 제어소자(12, 도 1에 도시됨)의 구동 신호에 따라 구동될 수 있다. 상기 제어소자(12)는 상기 기판에 결합될 수 있다. 상기 제어소자(12)는 상기 광소자(3)를 기준으로 상기 광전송케이블(10)의 반대쪽에 위치할 수 있다. 상기 제어소자(12)는 드라이버 아이씨(Driver-IC)로서 상기 광소자(3)를 구동시키는 기능을 한다. 상기 제어소자(12)는 상기 전극 패드(11)와 와이어 본딩에 의해 접속되어 구동 신호를 상기 전극 패드(11)로 전달할 수 있다.
상기 옵티컬블록(2), 상기 광소자(3), 상기 지지프레임(4), 및 상기 연결프레임(5)은 인서트몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 광소자(3)는 상기 옵티컬블록(2)의 수납홈(22)에 수납되도록 일체로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 옵티컬블록 본체(20)는 상기 광소자(3)가 수납되는 수납홈(22), 및 상기 광전송케이블(10)이 삽입되는 삽입홈(21) 사이에 이격된 공간이 존재한다. 즉, 상기 광전송케이블(10)의 특성에 따라 상기 광전송케이블(10)을 통해 전송되는 광신호의 반사각이 상이하기 때문에, 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)은 밀착하여 형성되지 않고 이격되도록 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 수납홈(22)과 상기 삽입홈(21) 사이의 이격된 공간에 관통공(23)을 포함할 수 있다.
상기 관통공(23, 도 5에 도시됨)은 상기 옵티컬블록 본체(20)를 관통하도록 형성된다. 상기 관통공(23)은 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)의 광신호의 진행을 위한 것이다. 상기 관통공(23)은 상기 옵티컬블록 본체(20)를 상기 제1축방향(Y축 방향)으로 관통하도록 형성된다. 상기 관통공(23)은 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이에서 상기 옵티컬블록 본체(20)를 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 옵티컬블록 본체(20)는 상기 관통공(23)을 복수개 포함할 수 있다. 상기 관통공(23)들은 상기 제2축방향(X축 방향)으로 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 상기 관통공(23)을 둘러싸는 상기 옵티컬블록 본체(20)는 광신호를 반사시킬 수 있는 재질로 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 수납되는 수납홈(22)과 상기 광전송케이블(10)이 삽입되는 삽입홈(21) 사이의 이격된 공간에 상기 관통공(23)이 포함되도록 구현된다. 따라서, 상기 광소자(3)을 통한 광신호가 상기 관통공(23)을 통해 상기 광전송케이블(10)로 전송되거나, 상기 광전송케이블(10)을 통한 광신호가 상기 관통공(23)을 통해 상기 광소자(3)로 전송되기 때문에, 광신호에 대한 간섭을 줄임으로써 광신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 관통공(23)을 둘러싸는 상기 옵티컬블록 본체(20)가 광신호를 반사시킬 수 있는 재질로 구현된다. 이에 따라, 상기 광소자(3)를 통한 광신호는 상기 관통공(23) 내에서 손실되지 않고 반사되어 상기 광전송케이블(10)로 높은 효율로 전송되고, 상기 광전송케이블(10)을 통한 광신호는 상기 관통공(23) 내에서 손실되지 않고 반사되어 상기 광전송케이블(10)로 높은 효율로 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3) 또는 상기 광전송케이블(10)로부터 전송된 광을 높은 효율로 상기 광전송케이블(10) 또는 상기 광소자(3)로 전송함으로써, 광신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이의 이격된 공간에 관통공 없이 상기 옵티컬블록 본체(20)가 형성될 수 있다. 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이의 공간에 상기 관통공(23)이 형성되지 않은 점을 제외하고는 도 5에 도시된 바와 동일한 구조를 가지므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이의 이격된 공간에 상기 옵티컬블록 본체(20)가 형성되어 상기 옵티컬블록 본체(20)의 재질로 채워진 경우, 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)의 광신호는 상기 이격된 공간의 상기 옵티컬블록 본체(20)를 통과하여 진행해야 하므로 상기 옵티컬블록 본체(20)는 광신호가 투과 가능한 투명한 재질로 형성된다.
일례로 상기 옵티컬블록 본체(20)는 광신호의 파장 대역에 대해 투과율이 높은 재질로서 실리콘(Silicon)계, 에폭시(Epoxy)계, ABS, 아크릴(Acrylic)계, 폴리오레핀(Polyolefine)계, 및 이들의 공중합체 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 옵티컬블록 본체(20)는 실리콘 수지(Resin)로 형성될 수 있다. 실리콘 수지는 규소와 산소가 번갈아 있는 실록산 결합의 형태로 된 규소를 뼈대로 하되, 규소에 메틸기, 페닐기, 히드록시기 등이 첨가된 열 가소성 또는 열 경화성 수지로서, 전기 절연성, 내구성 및 내열성이 우수하다. 따라서, 상기 옵티컬블록 본체(20)를 실리콘 수지로 형성할 경우, 300° 정도까지 온도가 상승하는 표면실장장비(SMT), 리플로우(Reflow)장비 등을 이용한 공정 중에도 상기 옵티컬블록 본체(20)가 열에 의한 형태 변형 또는 파괴되거나 광학적 투명성이 저하되지 않을 수 있는 장점을 갖는다. 즉, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)이 제조되는 환경에서, 다채널 광모듈(1)이 표면실장 등의 공정을 통해 실장되는 과정 또는 주변 소자들의 실장을 위해 리플로우 공정에 노출되는 경우에도 상기 옵티컬블럭 본체(20)의 물성이 열화(degradation)되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이의 이격된 공간에 상기 옵티컬블록 본체(20)가 형성되도록 구현된다. 이에 따라, 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이에 관통공(23)을 형성하기 위한 공정을 수행할 필요가 없으므로 전체 공정의 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
둘째, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 옵티컬블록 본체(20)를 광신호 투과가 가능한 투명한 재질로 형성함으로써 상기 삽입홈(21) 및 상기 수납홈(22) 사이의 이격된 공간에서 광신호가 손실되지 않고 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 별도의 관통공을 형성하지 않고도 전송되는 광신호 손실을 방지함으로써, 광신호 전송 성능에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 삽입홈(21) 및 상기 관통공(23)의 단면이 원형을 갖도록 형성된다. 상기 삽입홈(21) 및 상기 관통공(23)은 X-Z축 평면을 기준으로 하는 단면이 원형을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 삽입홈(21)에는 상기 광전송케이블(10)이 상기 제1축방향(Y축 방향)으로 삽입되기 때문에 상기 삽입홈(21)은 상기 광전송케이블(10)의 단면에 대응되도록 단면이 원형을 갖도록 형성된다.
상기 관통공(23)은 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)을 통한 광신호의 진행을 위한 것이므로, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 관통공(23)의 단면이 원형으로 형성됨으로써, 상기 광소자(3) 또는 상기 광전송케이블(10)을 통한 광신호를 균일하게 상기 광전송케이블(10) 또는 상기 광소자(3)로 전송할 수 있다. 즉, 상기 관통공(23)의 단면이 원형으로 형성되는 경우, 단면이 원형으로 형성된 상기 광소자(3) 또는 상기 광전송케이블(10)을 통한 광신호는 상기 관통공(23) 내에서 균일한 경로로 반사 및 굴절되면서 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 관통공(23) 내에서 진행하는 광신호의 왜곡을 방지하고 안정적으로 광신호를 전송할 수 있다.
상기 관통공(23)의 단면의 직경(R1, 도 7에 도시됨)은 상기 삽입홈(21)의 단면의 직경(R2, 도 8에 도시됨) 보다 작게 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 광전송케이블(10)의 특성에 따라 전송되는 광의 반사각이 상이하고 그로 인해 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)은 이격되도록 형성된다. 그러나, 상기 관통공(23)의 단면의 직경(R1)이 상기 삽입홈(21)의 단면의 직경(R2) 보다 크거나 같게 형성될 경우 상기 광전송케이블(10)은 상기 삽입홈(21)으로 삽입되는 과정에서 상기 관통공(23)을 통과하여 상기 광소자(3)에 밀착하게 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 관통공(23)의 단면의 직경(R1)이 상기 삽입홈(21)의 단면의 직경(R2) 보다 작게 형성됨으로써, 상기 광전송케이블(10)이 상기 삽입홈(21)까지만 삽입되도록 이동을 제한할 수 있다. 일례로, 상기 관통공(23)의 단면의 직경(R1)은 200㎛로 형성되고, 상기 삽입홈(21)의 단면의 직경(R2)은 250㎛로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 삽입홈(21) 및 상기 관통공(23)의 단면의 직경은 상기 광전송케이블(10)을 구성하는 코어 및 클래드의 직경과 굴절률 등을 고려하여 결정될 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 본딩 와이어(13)를 포함할 수 있다.
상기 본딩 와이어(13)는 상기 광소자(3) 및 상기 연결프레임(5)에 각각 접속되기 위한 것이다. 상기 본딩 와이어(13)의 일측은 상기 광소자(3)에 접속되고 타측은 상기 연결프레임(5)에 접속될 수 있다. 상기 전극 패드(11, 도 3에 도시됨)에 접속된 상기 연결프레임(5)은 상기 본딩 와이어(13)를 통해 상기 제어소자(12)의 구동 신호를 상기 광소자(3)로 전달할 수 있다.
상기 본딩 와이어(13)는 복수개로 구현되어 제1본딩 와이어(13a, 도 9에 도시됨) 및 제2본딩 와이어(13b, 도 9에 도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 제1본딩 와이어(13a) 및 상기 제2본딩 와이어(13b)는 상기 제2축방향(X축 방향)으로 이격되어 배치된 연결프레임(5)에 각각 접속될 수 있다. 상기 제1본딩 와이어(13a) 및 상기 제2본딩 와이어(13b)는 그라운드 배선에 연결되는 전극 패드(11) 또는 신호 배선에 해당하는 전극 패드(11)에 접속할 수 있다. 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)이 송신부로 사용되는 경우, 상기 제1본딩 와이어(13a) 및 상기 제2본딩 와이어(13b)는 그라운드 배선 및 신호 배선에 각각 접속하기 위한 것일 수 있다. 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)이 수신부로 사용되는 경우, 상기 제1본딩 와이어(13a) 및 상기 제2본딩 와이어(13b)는 모두 신호 배선에 접속하기 위한 것일 수 있다.
상기 광소자(3)는 상기 수납홈(22)의 일면(221, 도 3에 도시됨)으로부터 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 광소자(3)는 상기 본딩 와이어(13)를 통해 상기 연결프레임(5)에 접속되어 제어 신호를 전달받아야 하므로, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 본딩 와이어(13)의 수납 공간 확보를 위해 상기 광소자(3)가 상기 수납홈(22)의 일면(221)으로부터 이격되도록 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 10을 참고하면, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)의 연결프레임(5)은 수평프레임(51), 수직프레임(52), 및 절곡프레임(53)을 포함한다.
상기 수평프레임(51)은 상기 기판에 대해 수평하게 형성된다. 상기 수평프레임(51)은 상기 전극 패드(11)에 접속하기 위한 것이다.
상기 수직프레임(52)은 상기 기판에 대해 수직하게 형성된다. 상기 수직프레임(52)은 상기 본딩 와이어(13)를 통해 상기 광소자(3)에 접속하기 위한 것이다.
상기 절곡프레임(53)은 상기 수평프레임(51) 및 상기 수직프레임(52) 사이에서 90°로 절곡되어 형성된다. 상기 절곡프레임(53)은 상기 수평프레임(51)과 상기 수직프레임(52)을 연결하기 위한 것이다. 이 경우, 상기 절곡프레임(53)은 굽힘(Bending) 가공을 통해 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 상기 광전송케이블(10)과 마주보도록 형성됨에 따라 상기 광소자(3)가 상기 기판에 대해 수직하게 형성된다. 따라서, 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 결합되는 지지프레임(4) 이외의 구성으로서 상기 연결프레임(5)을 포함하고, 상기 연결프레임(5)에 상기 수평프레임(51) 및 상기 수직프레임(52)이 포함되고 이들을 절곡프레임(53)을 통해 연결하는 간단한 구조로 상기 제어소자(12)의 구동 신호를 상기 광소자(3)로 전달할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 상기 전극 패드(11)에 접속될 수 있도록 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 서로 다른 위치에 형성된 복수개의 연결프레임(54a, 54b, 56a, 56b)을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이 구현되는 다채널 광모듈(1)에 대한 반복적인 설명은 생략하고, 본 발명의 다른 실시예에 따라 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 기판에 대해 수직하게 형성되는 지지기판(6)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(6)은 상기 광소자(3)가 결합되는 지지프레임(4), 및 상기 연결프레임(54a, 54b, 56a, 56b)들을 지지할 수 있다.
상기 연결프레임(54a, 54b, 56a, 56b)들은 상기 지지기판(6)의 양면 중 상기 지지프레임(4)을 지지하는 일면(61, 도 11에 도시됨)에 형성되는 제1면 연결프레임(54a, 56a)들, 및 상기 일면(61)에 반대되는 타면(62, 도 11에 도시됨)에 형성되는 제2면 연결프레임(54b, 56b)들을 포함할 수 있다. 상기 지지프레임(4)에는 비아홀(55, 57, 도 12에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 비아홀(55, 57)은 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들 및 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들을 접속시키기 위한 것이다. 상기 비아홀(55, 57)은 상기 지지기판(6)에 형성된 관통홀의 내벽면에 도전성 소재가 도금되거나 충진되어 상기 지지기판(6)의 일면(61)에 형성된 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들과 상기 지지기판(6)의 타면(62)에 형성된 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들을 접속시킬 수 있다.
상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들은 표면실장기술(SMT, Surface Mounting Technology)을 이용하여 상기 기판에 실장됨으로써, 상기 기판의 전극 패드(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들은 납과 같은 도전성 물질(7, 도 11에 도시됨)을 통해 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)의 상기 지지기판(6)은 지지홈(63)을 포함할 수 있다. 상기 지지홈(63)은 상기 지지기판(6)을 안정적으로 지지하기 위한 것이다. 상기 지지홈(63)은 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 상기 지지기판(6)을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 지지기판(6)이 상기 지지홈(63)을 포함하도록 형성됨에 따라 상기 지지기판(6)은 상기 옵티컬블록(2)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 구체적으로, 상기 옵티컬블록(2)을 사출성형하는 과정에서 상기 옵티컬블록(2)이 상기 지지홈(63)을 채우도록 형성됨으로써, 상기 옵티컬블록(2)은 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 양측에서 상기 지지기판(6)을 안정적으로 지지할 수 있다.
도 11에서는 상기 지지홈(63)이 원기둥 형상으로 2개 형성된 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으므로 상기 지지기판(6)을 관통하는 어떠한 형상으로도 형성될 수 있고, 1개 또는 3개 이상으로 형성되는 것도 가능하다.
도 11에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)이 상기 지지프레임(4) 및 상기 지지기판(6)을 별개의 구성으로 각각 포함하는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 지지프레임(4) 및 상기 지지기판(6)이 일체로 형성된 구성을 포함하거나, 상기 지지프레임(4) 또는 상기 지지기판(6)만을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)이 상기 지지프레임(4) 또는 상기 지지기판(6)만을 포함할 경우, 상기 광소자(3)는 상기 지지프레임(4) 또는 상기 지지기판(6)에 결합되어 지지될 수 있다.
도 11을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)의 전기적 연결 관계를 살펴보면 다음과 같다.
상기 광소자(3)가 결합되는 상기 지지프레임(4)은 상기 지지기판(6)의 일면(61)에 결합되므로, 상기 광소자(3)는 상기 본딩 와이어(13, 도 9에 도시됨)를 통해 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)에 접속될 수 있다. 또한, 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들은 상기 비아홀(55, 57)을 통해 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들에 접속될 수 있다. 또한, 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들은 표면실장기술을 이용하여 실장됨으로써 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들, 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들, 및 상기 비아홀(55, 57)을 통해, 상기 제1축방향(Y축 방향)을 기준으로 상기 지지기판(6)의 양측에 각각 위치하는 상기 광소자(3) 및 상기 전극 패드(11)를 전기적으로 연결함으로써, 상기 제어소자(12, 도 1에 도시됨)가 상기 광소자(3)를 구동시킬 수 있도록 한다.
상기에서는 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들만이 직접 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결되는 것으로 기재하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들 및 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들이 모두 표면실장기술을 이용하여 상기 기판에 실장됨으로써 직접 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결되도록 구현될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들도 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결함으로써, 상기 광소자(3) 및 상기 제어 소자(12)가 더욱 안정적으로 전기적 연결되도록 할 수 있다. 즉, 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)들만이 상기 전극 패드(11)에 직접 연결되고, 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들은 상기 비아홀(55, 57)을 통해서만 상기 제2면 연결프레임(54b, 56b)에 연결되는 경우, 상기 비아홀(55, 57)에 도금 또는 충진된 도전성 소재에 부식이나 오염 등이 발생하면 상기 제어 소자(12)를 통한 구동 신호가 상기 광소자(3)에 안정적으로 전달되지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 제1면 연결프레임(54a, 56a)들도 상기 전극 패드(11)에 전기적으로 연결되도록 구현됨으로써 상기 비아홀(55, 57)의 부식이나 오염과 무관하게 상기 제어 소자(12)를 통한 구동 신호가 상기 광소자(3)에 안정적으로 전달되도록 할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)의 상기 전극 패드(11)는 신호 배선에 연결되는 신호 전극 패드(11a), 및 그라운드 배선에 연결되는 그라운드 전극 패드(11b)를 포함할 수 있다. 상기 신호 전극 패드(11a) 및 상기 그라운드 전극 패드(11b)는 각각 복수개로 형성될 수 있고, 상기 제2축방향(X축 방향)으로 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 신호 전극 패드(11a)들은 상기 제2축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 그라운드 전극 패드(11b)들 사이에 형성될 수 있다.
상기 전극 패드(11)가 상기 신호 전극 패드(11a)들 및 상기 그라운드 전극 패드(11b)들을 포함하도록 형성된 경우, 상기 연결프레임(54, 56)들은 상기 신호 전극 패드(11a)들 및 상기 그라운드 전극 패드(11b)들에 각각 연결될 수 있도록 복수개로 형성된 신호 연결프레임(54)들 및 그라운드 연결 프레임(56)들을 포함할 수 있다. 상기 신호 연결프레임(54)들은 상기 신호 전극 패드(11a)들에 각각 연결되고, 상기 그라운드 연결프레임(56)들은 상기 그라운드 전극 패드(11b)들에 각각 연결될 수 있다. 상기 신호 연결프레임(54)들은 전술한 바와 같이, 상기 지지기판(6)의 일면(61)에 형성된 상기 제1면 연결프레임(54a) 및 상기 지지기판(6)의 타면(62)에 형성된 상기 제2면 연결프레임(54b)을 포함할 수 있다. 상기 그라운드 연결프레임(56)들은 전술한 바와 같이, 상기 지지기판(6)의 일면(61)에 형성된 상기 제1면 연결프레임(56a) 및 상기 지지기판(6)의 타면(62)에 형성된 상기 제2면 연결프레임(56b)을 포함할 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 기판에 결합되기 위한 옵티컬블록(2), 광전송케이블(10)로 광신호를 전송하거나 상기 광전송케이블(10)로부터 광신호를 수신하는 광소자(3), 상기 광소자(3)가 결합되는 지지프레임(4), 및 상기 광소자(3)와 외부 회로를 접속시키는 연결프레임(5)을 포함한다. 이하에서는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 구현되는 다채널 광모듈(1)에 대한 반복적인 설명은 생략하고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)에서 상기 지지프레임(4)과 상기 연결프레임(5)은 별개의 구성으로 각각 구비되어야 하는 것은 아니므로, 상기 연결프레임(5)은 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 등을 통해 상기 지지프레임(4) 표면에 직접 형성되는 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 지지프레임(4)뿐만 아니라 도 11에 도시된 형태의 지지기판(6)을 추가로 포함하는 것도 가능하다. 즉, 도 11에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다채널 광모듈(1)은 다양하게 변형되어 실시될 수 있으며, 각 실시예에 따라서 상기 지지프레임(4) 및 상기 지지기판(6)을 별개의 구성으로 각각 포함하거나, 하나의 구성을 통해서 두 구성의 역할을 모두 수행할 수 있다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)이 상기 지지프레임(4)을 포함하는 경우를 예로 설명하겠으나, 상기 지지프레임(4)은 상기 지지기판(6)을 의미할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)의 연결프레임(5)은 제1연결프레임(58) 및 제2연결프레임(59)으로 구성될 수 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)의 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 상기 지지프레임(4)에 형성되어 상기 지지프레임(4)에 의해 지지될 수 있다. 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 그라운드 배선에 해당하는 전극 패드 또는 신호 배선에 해당하는 전극 패드에 각각 접속될 수 있다. 일례로 상기 제1연결프레임(58)은 '+' 신호 배선에 해당하는 전극 패드에 접속되고, 상기 제2연결프레임(59)은 '-' 신호 배선에 해당하는 전극 패드에 접속될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 상기 제2축방향(X축 방향)으로 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 상기 제1연결프레임(58)은 상기 제3축방향(Z축 방향)을 따라 형성된 제1이음부재(581), 및 상기 제1이음부재(581)로부터 상기 제2축방향(X축 방향)으로 돌출되어 형성된 제1분기부재(582)를 포함한다. 상기 제1분기부재(582)는 상기 제3축방향(Z축 방향)을 따라 서로 이격되도록 배치된 제1상부 분기부재(582a) 및 제1하부 분기부재(582b)를 포함할 수 있다. 상기 제1상부 분기부재(582a)는 상기 제3축방향(Z축 방향)을 기준으로 상기 제1하부 분기부재(582b)에 대해 상측 방향에 위치한다. 상기 제1상부 분기부재(582a) 및 상기 제1하부 분기부재(582b)는 상기 제2연결프레임(59) 쪽으로 돌출되어 형성된다.
상기 제2연결프레임(59)은 상기 제3축방향(Z축 방향)을 따라 형성된 제2이음부재(591), 및 상기 제2이음부재(591)로부터 상기 제2축방향(X축 방향)으로 돌출되어 형성된 제2분기부재(592)를 포함한다. 상기 제2분기부재(592)는 상기 제3축방향(Z축 방향)을 따라 서로 이격되도록 배치된 제2상부 분기부재(592a) 및 제2하부 분기부재(592b)를 포함할 수 있다. 상기 제2상부 분기부재(592a)는 상기 제3축방향(Z축 방향)을 기준으로 상기 제2하부 분기부재(592b)에 대해 상측 방향에 위치한다. 상기 제2상부 분기부재(592a) 및 상기 제2하부 분기부재(592b)는 상기 제1연결프레임(58) 쪽으로 돌출되어 형성된다.
이와 같이, 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 서로를 향해 돌출되도록 형성된 제1분기부재(582) 및 제2분기부재(592)를 각각 포함하고, 상기 광소자(3)는 상기 제1분기부재(582) 및 상기 제2분기부재(592)에 각각 연결됨으로써 외부 회로의 구동 신호를 전달받는다. 상기 광소자(3)와 상기 제1분기부재(582) 및 상기 제2분기부재(592) 간의 연결관계에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 MEMS(Micro Electro Mechanical System)를 통해 상기 지지프레임(4) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)은 표면실장기술(SMT, Surface Mounting Technology)을 이용하여 상기 기판에 실장됨으로써, 상기 기판의 전극 패드(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명에서 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)을 상기 지지프레임(4) 상에 형성하고, 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)을 상기 전극 패드(11)에 연결하는 방법은 전술한 방법에 한정되지 않는다.
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 광소자(3)는 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 접속될 수 있다. 상기 광소자(3)는 상기 제1연결프레임(58)의 제1상부 분기부재(582a) 및 제1하부 분기부재(582b)에 접속되고, 상기 제2연결프레임(59)의 제2상부 분기부재(592a) 및 제2하부 분기부재(592b)에 접속될 수 있다. 상기 광소자(3)는 플립 칩(Flip Chip) 공정을 통해 상기 제1상부 분기부재(582a), 상기 제1하부 분기부재(582b), 상기 제2상부 분기부재(592a) 및 상기 제2하부 분기부재(592b)에 접속될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 플립 칩 공정을 통해 상기 광소자(3)를 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 연결함으로써 상기 지지프레임(4) 상에 상기 광소자(3)를 안정적으로 결합시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 와이어 본딩을 이용하지 않고 상기 광소자(3)가 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 직접 연결되기 때문에, 상기 광소자(3)가 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 연결되는 연결 거리를 줄이고 열전도성을 향상시켜 광신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 소형화 및 경량화될 수 있다.
둘째, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 플립 칩 공정을 통해 상기 광소자(3)에 형성된 범프(8)를 상기 제1상부 분기부재(582a), 상기 제1하부 분기부재(582b), 상기 제2상부 분기부재(592a) 및 상기 제2하부 분기부재(592b) 각각에 연결시키기 때문에, 상기 광소자(3) 및 상기 광전송케이블(10)을 자동으로 정렬시킬 수 있다. 상기 범프(8)는 납과 같은 도전성 물질로 형성될 수 있다.
구체적으로, 플립 칩 공정을 통해 상기 범프(8)들은 상기 광소자(3)와 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)이 연결되는 영역에 대응되는 개수로 상기 광소자(3)의 미리 설정된 위치에 각각 형성되고, 상기 광소자(3)는 상기 범프(8)들을 통해 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 각각 연결하기 때문에, 상기 광소자(3)는 미리 설정된 위치에 고정될 수 있다. 또한, 상기 옵티컬블록(2)에는 미리 설정된 위치에 상기 광전송케이블(10)이 삽입되기 위한 삽입홈(21)이 형성되어 있고, 상기 옵티컬블록(2)에 결합되는 상기 지지프레임(4) 상에는 미리 설정된 위치에 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)이 형성되어 있기 때문에, 상기 광소자(3)가 상기 범프(8)들을 통해 상기 지지프레임(4) 상의 상기 제1연결프레임(58) 및 상기 제2연결프레임(59)에 연결됨에 따라 상기 광소자(3)는 상기 광전송케이블(10)에 자동으로 정렬될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 상기 옵티컬블록(2) 외부에서 상기 연결프레임(5)에 연결될 수 있다. 상기 광소자(3) 및 상기 옵티컬블록(2)은 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 지지프레임(4)을 사이에 두고 서로 다른 방향에 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지프레임(4)은 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 광소자(3)와 상기 옵티컬블록(2) 사이에 위치한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)가 상기 옵티컬블록(2)과 함께 인서트몰딩을 통해 형성되지 않고 상기 옵티컬블록(2) 외부에서 상기 지지프레임(4)에 연결되도록 형성된다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다채널 광모듈(1)은 상기 광소자(3)와 상기 지지프레임(4) 간의 연결에 대한 테스트 및 유지 보수가 용이하게 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 다채널 광모듈 2 : 옵티컬블록
3 : 광소자 4 : 지지프레임
5 : 연결프레임 6 : 지지기판
7 : 도전성 물질 10 : 광전송케이블
11 : 전극 패드 12 : 제어소자
13 : 본딩 와이어 20 : 옵티컬블록 본체
21 : 삽입홈 22 : 수납홈
23 : 관통공 24 : 돌출부재
25 : 관통홈 51 : 수평프레임
52 : 수직프레임 53 : 절곡프레임
54 : 신호 연결 프레임 56 : 그라운드 연결 프레임
58 : 제1연결프레임 59 : 제2연결프레임
63 : 지지홈

Claims (15)

  1. 기판에 결합되기 위한 옵티컬블록;
    광전송케이블로 광신호를 전송하거나 상기 광전송케이블로부터 광신호를 수신하는 광소자; 및
    상기 광소자가 결합되는 지지프레임을 포함하고,
    상기 옵티컬블록은 상기 광전송케이블이 삽입되는 삽입홈, 및 상기 광소자가 수납되는 수납홈을 포함하고,
    상기 삽입홈은 상기 광전송케이블이 상기 기판에 평행하게 배치되도록 제1축방향으로 형성되고,
    상기 지지프레임은 상기 광소자가 상기 삽입홈에 삽입된 상기 광전송케이블과 마주보도록 상기 기판에 대해 수직하게 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광소자 및 상기 삽입홈은 복수개로 구비되어 제2축방향을 따라 서로 이격되게 배치되고,
    상기 광전송케이블은 복수개로 구비되어 상기 복수개의 삽입홈에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홈은 상기 광소자와 상기 광전송케이블 간의 광정렬을 위해 상기 수납홈에 수납된 상기 광소자의 중심축에 대해 상기 삽입홈의 중심축이 소정의 범위 내에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광소자와 외부 회로 간의 접속을 위해 상기 기판에 형성된 전극 패드에 접속되는 연결프레임을 더 포함하고,
    상기 광소자는 본딩 와이어를 통해 상기 연결프레임에 접속하는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결프레임은 상기 기판에 대해 수평하게 형성되어 상기 전극 패드에 접속되는 수평프레임, 상기 기판에 대해 수직하게 형성되어 상기 광소자에 접속되는 수직프레임, 및 상기 수평프레임과 상기 수직프레임을 연결하도록 90°로 절곡되어 형성된 절곡프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 본딩 와이어는 상기 수납홈에 수납되고,
    상기 광소자는 상기 본딩 와이어의 수납 공간 확보를 위해 상기 수납홈의 일면으로부터 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홈은 상기 수납홈으로부터 제2방향으로 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 삽입홈과 상기 수납홈이 이격된 공간은 상기 광소자 또는 상기 광전송케이블의 광신호가 투과 가능한 투명한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 옵티컬블록은 상기 삽입홈과 상기 수납홈이 이격된 공간에서 상기 광신호의 진행을 위한 관통공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관통공 및 상기 삽입홈은 단면이 원형을 갖도록 형성되고,
    상기 관통공의 단면의 직경은 상기 삽입홈의 단면의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 대해 수직하게 형성되어 상기 지지프레임이 결합되는 지지기판을 더 포함하고,
    상기 지지기판은 상기 제1축방향을 기준으로 상기 광소자와 외부 회로 간의 접속을 위해 상기 기판에 형성된 전극 패드, 및 상기 광소자 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광소자에 접속되도록 상기 지지프레임이 결합된 상기 지지기판의 일면에 형성된 제1면 연결프레임; 및
    상기 전극 패드에 접속되도록 상기 지지기판의 일면에 반대되는 타면에 형성된 제2면 연결프레임을 더 포함하고,
    상기 제1면 연결프레임 및 상기 제2면 연결프레임은 비아홀을 통해 서로 접속된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광소자와 외부 회로 간의 접속을 위해 상기 기판에 형성된 전극 패드에 접속되도록 상기 지지프레임에 형성된 연결프레임을 더 포함하고,
    상기 연결프레임은 제2축방향으로 서로 이격된 위치에서 상기 광소자에 각각 접속되는 제1연결프레임, 및 제2연결프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1연결프레임은 제3축방향을 따라 형성된 제1이음부재, 및 상기 제1이음부재로부터 상기 제2연결프레임 쪽으로 돌출되어 형성된 제1분기부재를 포함하고,
    상기 제2연결프레임은 상기 제3축방향을 따라 형성된 제2이음부재, 및 상기 제2이음부재로부터 상기 제1연결프레임 쪽으로 돌출되어 형성된 제2분기부재를 포함하고,
    상기 광소자는 상기 제1분기부재 및 상기 제2분기부재에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광소자는 복수개의 범프를 포함하고, 상기 범프들을 통해 상기 제1분기부재 및 상기 제2분기부재에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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