KR20190051374A - 광통신 모듈 및 제조 방법 - Google Patents

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KR20190051374A
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김의열
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쿠억화이 찬
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주식회사 루멘스
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Abstract

본 발명은 광통신 모듈 및 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록과 상기 가이드 블록에 안착되는 렌즈 정렬 블록을 이용하여 광통신 모듈을 구성함으로써, 광소자와 렌즈 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 상기 광소자와 렌즈의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자와 렌즈가 정확하게 정렬되는 광통신 모듈 및 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는, 기판; 상기 기판에 실장되는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록; 상기 기준홀을 이용하여 실장 위치가 정렬되어 상기 기판에 실장된 광소자; 및 상기 가이드 블록에 안착되어, 상기 광소자에서 발광되는 빛을 광섬유로 인가하는 렌즈 정렬 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈을 개시한다.

Description

광통신 모듈 및 제조 방법{OPTICAL COMMUNICATION MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 광통신 모듈 및 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록과 상기 가이드 블록에 안착되는 렌즈 정렬 블록을 이용하여 광통신 모듈을 구성함으로써, 광소자와 렌즈 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 상기 광소자와 렌즈의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자와 렌즈가 정확하게 정렬되는 광통신 모듈 및 제조 방법에 관한 것이다.
통신 기술 및 통신 서비스의 급속한 발달과 함께 광통신 기술도 빠르게 진보하여 왔다. 특히, 광통신 기술은 전자기 간섭에 무관하다는 장점과 함께 광대역 통신의 구현에 유리하고, 고속, 대용량의 데이터 전송이 가능하여 기간망이나 장거리 통신 등의 분야에서 폭넓게 활용되고 있다.
통상적으로 광통신 시스템에서는 송신단의 발광소자에서 발광되는 빛을 렌즈 등을 거쳐 광섬유로 입사시켜 수신단으로 전송하고, 수신단에서는 역으로 상기 광섬유를 거쳐 전송된 빛을 다시 렌즈 등을 거쳐 수광소자를 통해 수신한 후 상기 빛에 실려온 소정의 정보를 복원하는 방식으로 동작하게 된다.
그런데, 상기 광통신 시스템에서 사용되는 송신단 또는 수신단에서는 상기 발광소자나 수광소자 등 광소자와 렌즈 등의 정렬이 정확하게 이루어지지 못하는 경우 상기 빛의 손실이 커지면서 효율이 떨어지는 문제가 따르게 된다.
보다 구체적으로, 종래에는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 렌즈가 구비되는 렌즈 블록을 기판에 장착하여 송신단 또는 수신단을 구성하였으나, 이때 상기 기판에 형성되는 홀은 공차가 크기 때문에, 상기 광소자와 렌즈의 광축 오차가 커지면서 효율이 저하되는 문제가 나타날 수 있었다.
특히, 도 2의 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광소자와 렌즈 등의 광축 오차(틀어짐)가 커지면 빛의 손실이 급격하게 커지면서 효율이 빠르게 저하되는 바, 광통신 시스템의 효율을 개선하기 위해서는 상기 광소자와 렌즈 등을 정밀하게 정렬할 수 있는 구조가 필요하게 된다.
그러나, 통상적으로 기판에 홀을 가공하는 경우 30μm 이상의 큰 가공 공차를 가지게 되는 바, 빛의 손실이 커지면서 효율이 크게 저하되는 문제가 따랐다. 이에 대하여, 상기 홀의 직경을 보다 정밀하게 보정하기 위하여 와셔 등의 추가 구조물을 사용하는 구조가 사용되기도 하였으나, 이러한 경우에는 상기 와셔의 일부가 기판에서 돌출되어 상기 렌즈 블록 안착시 기울어짐이 발생하면서 광축 오차에 따른 효율 저하를 효과적으로 방지하기에는 어려움이 있었다.
나아가, 상기 종래 기술에서는 상기 광통신 장치를 조립하는 과정에서 부품의 수삽 작업 등 수작업이 요구될 뿐만 아니라, 상기 기판에 가공되는 홀의 공차가 크기 때문에 제품 편차가 커질 수 있었으며, 이에 따라 상기 제품 편차를 줄이기 위하여 상기 광소자와 상기 렌즈 등의 광축을 조정하는 공정을 거치게 되면서 작업 시간 및 비용이 늘어나는 문제도 따랐다.
대한민국 특허공개공보 특2003-0071425호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 상기 광소자와 렌즈 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있는 광통신 모듈 및 제조 방법을 개시하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명은 상기 광소자와 렌즈의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자와 렌즈가 정확하게 정렬되는 광통신 모듈 및 제조 방법을 개시하는 것을 목적으로 한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈은, 기판; 상기 기판에 실장되는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록; 상기 기준홀을 이용하여 실장 위치가 정렬되어 상기 기판에 실장된 광소자; 및 상기 가이드 블록에 안착되어, 상기 광소자에서 발광되는 빛을 광섬유로 인가하는 렌즈 정렬 블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가이드 블록은, 상기 렌즈 정렬 블록을 미리 정해진 위치에 안착시키기 위한 가이드 구조를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 구조는, 'H'자 형상을 가지며, 상기 가이드 블록의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 포함할 수 있다.
나아가, 상기 렌즈 정렬 블록은 상기 가이드 블록의 기준홀에 대응하는 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부는 상기 기준홀에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록 상의 미리 정해진 위치에 고정할 수 있다.
또한, 상기 가이드 블록은, 상기 기판에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장 타입의 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 가이드 블록은, 정밀 가공이 가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 렌즈 정렬 블록의 상부에 부착되어, 상기 렌즈 정렬 블록에 안착되는 광섬유를 고정하는 커버 블록을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 커버 블록은 상기 렌즈 정렬 블록에 형성되는 고정홈을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 광통신 모듈 제조 방법은, 기판에 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록을 실장하는 가이드 블록 실장 단계; 상기 기준홀을 이용하여 실장 위치를 정렬하여 상기 기판에 광소자를 실장하는 광소자 실장 단계; 및 상기 가이드 블록에 구비된 가이드 구조를 이용하여 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록에 부착하는 렌즈 정렬 블록 부착 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계에서는, 상기 렌즈 정렬 블록이 상기 가이드 블록의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 이용하여 상기 가이드 구조 내부에 안착될 수 있다.
또한, 상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계에서는, 상기 렌즈 정렬 블록에 형성된 돌출부가 상기 기준홀에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록 상의 미리 정해진 위치에 고정할 수 있다.
또한, 상기 가이드 블록은 상기 기판에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장 타입의 형상을 가지며, 상기 가이드 블록 실장 단계에서는 표면실장 공정을 이용하여 상기 가이드 블록을 상기 기판에 실장할 수 있다.
또한, 정밀 가공이 가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성되는 가이드 블록에 기준홀을 정밀 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 정렬 블록에 안착되는 광섬유를 고정하는 커버 블록을 상기 렌즈 정렬 블록의 상부에 부착하는 커버 블록 부착 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 커버 블록 부착 단계에서, 상기 커버 블록은 상기 렌즈 정렬 블록에 형성되는 고정홈을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈은 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록과 상기 가이드 블록에 안착되는 렌즈 정렬 블록을 이용하여 광통신 모듈을 구성함으로써, 상기 광소자와 렌즈 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있으며, 나아가 상기 광소자와 렌즈의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자와 렌즈를 정확하게 정렬할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 광통신 모듈의 예시도이다.
도 2는 광통신 모듈에서의 광축 오차에 따른 효율 변화 그래프이다.
도 3a, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈의 분해 사시도이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 모듈의 예시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 정렬 블록의 예시도이다.
도 7a, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 블록의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광통신 모듈 제작 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 광통신 모듈(100)의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)는, 도 3a 및 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 기판(110), 상기 기판(110)에 실장되는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)(121)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록(120), 상기 기준홀(121)을 이용하여 실장 위치가 정렬되어 상기 기판(110)에 실장되는 광소자(150) 및 상기 가이드 블록(451)에 안착되어 상기 광소자(150)에서 발광되는 빛을 광섬유(160)로 인가하는 렌즈 정렬 블록(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)은, 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부에 부착되어, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 고정하는 커버 블록(140)을 더 포함할 수도 있다.
즉, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 따라 렌즈가 구비되는 렌즈 블록을 기판에 장착하여 송신단 또는 수신단을 구성하는 경우, 상기 기판에 형성되는 홀은 공차가 크기 때문에, 상기 광소자와 렌즈의 광축 오차가 커지면서 효율이 저하될 수 있었고, 이에 따라 제품의 효율 특성 등 편차가 커질 수 있었으며, 나아가 상기 제품 편차를 줄이기 위하여 상기 광소자와 상기 렌즈 등의 광축을 조정하는 공정을 거치게 되면서 작업 시간 및 비용이 늘어나는 문제가 나타날 수 있었다.
이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)(121)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록(120)과 상기 가이드 블록(120)에 안착되는 렌즈 정렬 블록(130)을 이용하여 광통신 모듈(100)을 구성함으로써, 상기 광소자(150)와 렌즈(131) 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있으며, 나아가 상기 광소자(150)와 렌즈(131)의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자(150)와 렌즈(131)를 정확하게 정렬할 수 있게 된다.
이에 따라, 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서는, 광소자(150)에서 발광된 빛은 상기 렌즈(131)와 프리즘(132)을 거쳐 광섬유(160)로 인가되어 전송되게 되는데, 이때 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)를 정확하게 정렬하여 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차를 최소화함으로써, 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차에 따른 빛의 손실을 효과적으로 억제하여 상기 광통신 모듈(100)에서의 효율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 여기서 정밀 가공이라 함은 HPCB 등 기판의 통상적인 가공 오차(약 30μm)의 공차보다 적은 공차로 가공되는 것을 말하며, 특히 본 발명에서는 광축 틀어짐에 의한 효율 저하가 10% 이내로 한정될 수 있도록 공차가 10μm 이내로 가공되는 경우를 의미하는 것으로 본다.
이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)을 각 구성별로 보다 자세하게 살핀다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서 상기 기판(110)으로서 HPCB(Hard Printed Circuit Board) 등 다양한 종류의 기판이 사용될 수 있다. 그런데, 상기 HPCB 등 기판(110)에 홀을 가공하는 경우 통상적으로 30μm 이상의 큰 가공 공차를 가지게 된다. 이에 따라, 상기 홀을 기준홀(reference hole) 등으로 사용하여 광소자(150)와 렌즈(131) 등을 실장하고 정렬하는 경우 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차가 커지면서 빛의 손실이 급격하게 커질 수 있고, 나아가 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 광통신 모듈의 효율이 빠르게 저하되는 문제가 따르게 된다.
이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서는 금속이나 플라스틱 등 높은 정밀도로 가공이 가능한 재질로 구성되는 가이드 블록(120)에 기준홀(reference hole)(121)을 정밀 가공한 후, 상기 가이드 블록(120)을 상기 기판(110)에 실장하여 정밀 가공된 기준홀(121)을 이용하여 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)를 높은 정밀도로 정렬함으로써 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차를 최소화하여 상기 광통신 모듈(100)의 효율 저하를 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
나아가, 상기 가이드 블록(120)에는 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 미리 정해진 위치에 안착시키기 위한 가이드 구조(122)를 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 가이드 구조(122)는 'H'자 형상을 가지며 상기 가이드 블록(120)의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 상기 가이드 구조(122)에 의하여 가이드되는 위치에 정확하게 안착되어 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 억제할 수 있게 된다.
나아가, 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서, 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 상기 가이드 블록(120)의 기준홀(121)에 대응하는 돌출부(133)를 구비할 수 있으며, 상기 돌출부(133)는 상기 기준홀(121)에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120) 상의 미리 정해진 위치에 고정시킬 수도 있다. 이에 따라, 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 상기 기준홀(121)에 의하여 정해지는 위치에 정확하게 고정되어 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)를 보다 정확하게 정렬할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명에서는 상기 광소자(150)가 빛을 발광하는 송신단의 경우를 중심으로 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광소자(150)가 빛을 수광하는 수신단의 경우도 본 발명이 적용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서 상기 광소자(150)는 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 등 발광소자일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에 다양한 수광소자가 사용될 수 도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에서, 상기 가이드 블록(120)은, 상기 기판(100)에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장(surface mount) 타입의 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 상기 가이드 블록(120)은 표면실장 공정을 통해 자동으로 상기 기판(110)에 실장될 수 있는 바, 작업자가 수삽 공정을 통해 기판(110)에 실장하면서 나타날 수 있는 부품의 기울어짐 등에 의한 오차를 줄이고 제품 간의 편차를 최소화하여, 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 줄여 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)에는 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부에 부착되어, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 고정하는 커버 블록(140)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 커버 블록(140)은 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 형성되는 고정홈을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정될 수도 있다.
또한, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)의 분해 사시도를 예시하고 있다. 또한, 도 5 내지 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)을 구성하는 가이드 블록(120), 렌즈 정렬 블록(130) 및 커버 블록(140)의 실시예들을 예시하고 있다.
먼저, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)은 기판(110), 상기 기판(110)에 실장되는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)(121)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록(120), 상기 기준홀(121)을 이용하여 실장 위치가 정렬되어 상기 기판(110)에 실장되는 광소자(150) 및 상기 가이드 블록(451)에 안착되어 상기 광소자(150)에서 발광되는 빛을 광섬유(160)로 인가하는 렌즈 정렬 블록(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)은, 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부에 부착되어, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 고정하는 커버 블록(140)을 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 5a에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 블록(120)의 상면 사시도를 예시하고 있다. 도 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 블록(120)에는 정밀 가공된 기준홀(121)이 구비되며, 이에 따라 상기 가이드 블록(120)이 상기 기판(110)에 실장된 후, 상기 기준홀(121)을 이용하여 상기 광소자(150)의 실장 위치가 정렬되어 상기 기판(110)에 실장된다. 또한, 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 상기 가이드 블록(120)에 구비되는 가이드 구조(122)를 이용하여 미리 정해진 위치에 안착될 수 있으며, 이에 따라 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 억제할 수 있게 된다.
나아가, 도 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 가이드 구조(122)는 상기 가이드 블록(120)의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 포함하여 구성될 수 있으며, 나아가 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 상기 가이드 블록(120)의 기준홀(121)에 대응하는 돌출부(133)를 구비하고, 상기 돌출부(133)는 상기 기준홀(121)에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120) 상의 미리 정해진 위치에 고정시킴으로써, 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)를 보다 정밀하게 정렬하여 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 블록(120)은 상기 기판(110)에 안착되는 바닥면(123)이 평평한 형상을 이루는 표면실장(surface mount) 타입의 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 상기 가이드 블록(120)은 표면실장 공정을 통해 자동으로 상기 기판(110)에 실장될 수 있는 바, 작업자가 수삽 공정을 통해 기판(110)에 실장하면서 나타날 수 있는 부품의 기울어짐 등에 의한 오차를 줄이고 제품 간의 편차를 최소화하여, 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 줄여 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 도 6a 및 도 6b에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 정렬 블록(130)의 상면 및 하면 사시도를 예시하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 정렬 블록(130)에는 렌즈(131)와 프리즘(132) 등이 구비되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)로 상기 광소자(150)에서 발광되는 빛을 인가하게 된다.
이때, 도 6b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 바닥면에는 상기 가이드 블록(120)에 형성된 가이드 구조(122)에 대응하는 형상이 구비되어, 상기 렌즈 정렬 블록(130)이 상기 가이드 블록(120)의 상부에 안정적으로 안착할 수 있게 구성될 수 있다. 나아가, 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 바닥면에는 상기 가이드 블록(120)의 기준홀(121)에 대응하는 돌출부(133)가 구비될 수 있고, 상기 돌출부(133)는 상기 기준홀(121)에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120) 상의 미리 정해진 위치에 고정시킴으로써, 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)를 보다 정밀하게 정렬하여 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131) 간의 광축 오차 발생을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 도 6a에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 정렬 블록(130)에는 광섬유(160)가 안착되는 광섬유 안착홈(134)이 구비될 수 있고, 나아가 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 고정하는 커버 블록(140)을 고정하기 위한 고정홈(135)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 이에 따라, 본 발명에서 상기 렌즈 정렬 블록(130)은 광섬유(160)를 정확한 위치에 안착시킨 후, 커버 블록(140) 등을 이용하여 안정적으로 고정시킬 수 있어, 상기 광섬유(160)로 인가되는 빛의 손실을 줄이고 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
나아가, 도 6c에서는, 도 6a의 A-A' 단면에서의 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 단면도를 예시하고 있다. 도 6c에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에는 렌즈(131)와 프리즘(132) 등이 구비되어 상기 광소자(150)와 상기 렌즈(131)의 광축 오차를 최소화하여 빛의 손실을 줄이고 상기 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 도 6d에서는, 도 6a의 B-B' 단면에서의 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 단면도를 예시하고 있다. 도 6d에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에는 상기 광섬유(160)를 정확한 위치에 안착시킬 수 있는 광섬유 안착홈(134)이 구비될 수 있으며, 또한 고정홈(135) 등을 이용하여 커버 블록(140)을 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 부착하여 상기 광섬유(160)를 안정적으로 정확한 위치에 고정함으로써, 상기 광소자(150)에서 발광되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 광섬유 안착홈(134)에 안착되는 광섬유(160)로 전달되는 빛의 손실을 줄여, 상기 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 도 7a 및 도 7b에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 블록(140)의 상면 및 하면 사시도를 예시하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 블록(140)는 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부에 부착되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 안정적으로 고정하게 된다.
보다 구체적으로, 도 7a 및 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 커버 블록(140)에는 고정홈 삽입부(141)가 구비되어 상기 커버 블록(140)이 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부의 미리 정해진 정확한 위치에 안정적으로 부착되도록 한다. 나아가, 상기 커버 블록(130)에는 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 광섬유 안착홈(134)에 안착되는 광섬유(160)를 안정적으로 정확한 위치에 고정함으로써, 상기 광소자(150)에서 발광되어 상기 광섬유(160)로 전달되는 빛의 손실을 줄여, 상기 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100) 제조 방법의 순서도를 도시하고 있다.
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100) 제조 방법은, 기판(110)에 정밀 가공된 기준홀(reference hole)(121)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록(120)을 실장하는 가이드 블록 실장 단계(S110), 상기 기준홀(121)을 이용하여 실장 위치를 정렬하여 상기 기판(110)에 광소자(150)를 실장하는 광소자 실장 단계(S120) 및 상기 가이드 블록(120)에 구비된 가이드 구조(122)를 이용하여 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120)에 부착하는 렌즈 정렬 블록 부착 단계(S130)를 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100) 제조 방법을 각 단계별로 나누어 살핀다. 다만, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100)과 겹치는 부분은 추가적인 설명을 생략하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈(100) 제조 방법의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
먼저, 상기 가이드 블록 실장 단계(S110)에서는 기판(110)에 정밀 가공된 기준홀(reference hole)(121)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록(120)을 실장하게 된다.
이때, 상기 가이드 블록(120)은 상기 기판(110)에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장 타입의 형상을 가질 수 있는 바, 상기 가이드 블록 실장 단계(S110)에서는 표면실장 공정을 이용하여 상기 가이드 블록(120)을 상기 기판(110)에 실장할 수 있게 된다.
또한, 상기 가이드 블록(120)은 정밀 가공이 가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 이때 상기 가이드 블록 실장 단계(S110)에 앞서 상기 가이드 블록(120)에 기준홀(121)을 정밀 가공하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이어서, 상기 광소자 실장 단계(S120)에서는 상기 기준홀(121)을 이용하여 실장 위치를 정렬하여 상기 기판(110)에 광소자(150)를 실장하게 된다. 이때, 상기 광소자(150)를 상기 기판(110)으로 적절하게 실장할 수 있는 공정이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
다음으로, 렌즈 정렬 블록 부착 단계(S130)에서는 상기 가이드 블록(120)에 구비된 가이드 구조(122)를 이용하여 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120)에 부착하게 된다.
이때, 상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계(S130)에서는, 상기 가이드 블록(120)의 양측 종단이 절곡된 요철 형상의 가이드 구조(122)를 이용하여 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120) 상부에 안착시킬 수 있다.
또한, 상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계(S130)에서는, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 형성된 돌출부(133)가 상기 기준홀(121)에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록(130)을 상기 가이드 블록(120) 상의 미리 정해진 위치에 고정시킬 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈 제조 방법에서는 상기 광소자(150)와 렌즈(131) 간의 광축 오차를 최소화하여 효율을 개선할 수 있으며, 나아가 상기 광소자(150)와 렌즈(131)의 정렬을 위한 별도의 조정 작업을 거치지 않고도 상기 광소자(150)와 렌즈(131)를 정확하게 정렬할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신 모듈 제조 방법에서는, 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 안착되는 광섬유(160)를 고정하는 커버 블록(140)을 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 상부에 부착하는 커버 블록 부착 단계를 더 포함할 수도 있다.
이때, 상기 커버 블록 부착 단계에서, 상기 커버 블록(140)은 상기 렌즈 정렬 블록(130)에 형성되는 고정홈(135)을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정됨으로써, 상기 렌즈 정렬 블록(130)의 광섬유 안착홈(134)에 안착되는 광섬유(160)를 안정적으로 정확한 위치에 고정하여, 상기 광소자(150)에서 발광되어 상기 광섬유(160)로 전달되는 빛의 손실을 줄이고, 상기 광통신 모듈(100)의 효율을 개선할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 광통신 모듈 110 : 기판
120 : 가이드 블록 121 : 기준홀
122 : 가이드 구조 130 : 렌즈 정렬 블록
131 : 렌즈 132 : 프리즘
133 : 돌출부 134 : 광섬유 안착홈
135 : 고정홈 140 : 커버 블록
141 : 고정홈 삽입부 142 : 광섬유 고정부
150 : 광소자 160 : 광섬유

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판에 실장되는 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록;
    상기 기준홀을 이용하여 실장 위치가 정렬되어 상기 기판에 실장된 광소자; 및
    상기 가이드 블록에 안착되어, 상기 광소자에서 발광되는 빛을 광섬유로 인가하는 렌즈 정렬 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 블록은,
    상기 렌즈 정렬 블록을 미리 정해진 위치에 안착시키기 위한 가이드 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 구조는,
    'H'자 형상을 가지며,
    상기 가이드 블록의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 렌즈 정렬 블록은 상기 가이드 블록의 기준홀에 대응하는 돌출부를 구비하며,
    상기 돌출부는 상기 기준홀에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록 상의 미리 정해진 위치에 고정하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 블록은,
    상기 기판에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장 타입의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 블록은,
    정밀 가공이 가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 정렬 블록의 상부에 부착되어, 상기 렌즈 정렬 블록에 안착되는 광섬유를 고정하는 커버 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버 블록은 상기 렌즈 정렬 블록에 형성되는 고정홈을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈.
  9. 기판에 정밀 가공된 기준홀(reference hole)을 구비하는 표면실장(surface mount) 타입의 가이드 블록을 실장하는 가이드 블록 실장 단계;
    상기 기준홀을 이용하여 실장 위치를 정렬하여 상기 기판에 광소자를 실장하는 광소자 실장 단계; 및
    상기 가이드 블록에 구비된 가이드 구조를 이용하여 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록에 부착하는 렌즈 정렬 블록 부착 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계에서는,
    상기 렌즈 정렬 블록이 상기 가이드 블록의 양측 종단이 절곡된 요철 형상을 이용하여 상기 가이드 구조 내부에 안착되는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈 정렬 블록 부착 단계에서는,
    상기 렌즈 정렬 블록에 형성된 돌출부가 상기 기준홀에 삽입되어 상기 렌즈 정렬 블록을 상기 가이드 블록 상의 미리 정해진 위치에 고정하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 블록은 상기 기판에 안착되는 바닥면이 평평한 형상을 이루는 표면실장 타입의 형상을 가지며,
    상기 가이드 블록 실장 단계에서는 표면실장 공정을 이용하여 상기 가이드 블록을 상기 기판에 실장하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    정밀 가공이 가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성되는 가이드 블록에 기준홀을 정밀 가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈 정렬 블록에 안착되는 광섬유를 고정하는 커버 블록을 상기 렌즈 정렬 블록의 상부에 부착하는 커버 블록 부착 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 커버 블록 부착 단계에서,
    상기 커버 블록은 상기 렌즈 정렬 블록에 형성되는 고정홈을 이용하며 미리 정해진 위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 광통신 모듈 제조 방법.
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