KR20210061635A - 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판에 관한 것으로, 자세하게, 연성 인쇄 회로 기판은 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판과의 경계에서 발생하는 반사를 최소화하면서 제작상의 편의를 얻을 수 있는 연성 인쇄 회로 기판의 구조를 갖는다.

Description

광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD OF OPTICAL RECEIVING MODULE}

본 발명은 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판(PCB)에 부착 가능한 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에 관한 것이다.

광 트랜시버는 광 송신 모듈과 광 수신 모듈이 하나의 모듈로 동작하는 장치이다. 자세하게, 광 송신 모듈은 광 트랜시버의 광 송신부를 구성하는 모듈로 전기 신호를 광 신호로 변환하여, 광 신호를 송신하는 역할을 수행하며, 광 수신 모듈은 광 트랜시버의 광 수신부를 구성하는 모듈로 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호를 전기 신호로 변환하는 역할을 수행한다. 광 송신 모듈과 광 수신 모듈의 대표적인 제품은, TOSA(Transmitter Optical Sub-Assemblies), ROSA(Receiver Optical Sub-Assemblies)이다.

여기서, 광 수신 모듈은 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판에 부착되어, 광 트랜시버의 광수신부의 역할을 수행하게 되며, 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판에 부착되기 위해서는 일반적으로 유연한 성질을 갖는 연성 인쇄 회로 기판을 사용한다.

이때, 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판의 경계에서는 기판이 부착되는 기술에 따른 반사 신호가 발생하며, 이러한 반사 신호는 광 신호를 왜곡시킴에 따라 품질을 저하시키게 된다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 인쇄 회로 기판과 연성 인쇄 회로 기판의 경계면에서 발생되는 반사 신호를 최소화하면서 광 트랜시버의 광 수신 모듈을 제작할 수 있는 연성 인쇄 회로 기판의 구조를 제안한다.

본 발명은 광 트랜시버의 광 수신 모듈을 제작하기 위한 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)의 구조를 제안함으로써, 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판(PCB) 간의 경계면에서 발생하는 반사 신호를 최소화면서 제작상의 편의를 얻을 수 있는 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판을 제공할 수 있다.

일실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)은 고속 데이터선; 고속 데이터선 패드; 일정한 각도에 따라 상기 고속 데이터선과 고속 데이터선 패드를 연결하는 접지 패드; 및 상기 고속 데이터선과 연결된 접지 패드의 일측에 배치되는 그라운드 패드를 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 접지 패드의 넓이는, 고속 데이터선 패드의 넓이보다 넓거나, 또는 좁게 형성될 수 있다.

일실시예에 따른 고속 데이터선 패드는, 고속 데이터선이 상기 그라운드 패드의 사이에 노출되는 일면을 고속 데이터선 패드의 상부로 구분하고, 상기 고속 데이터선이 상기 그라운드 패드에 의해 일부가 감싸지는 타면을 고속 데이터선 패드의 하부로 구분할 수 있다.

일실시예에 따른 고속 데이터선 패드의 상부와 고속 데이터 패드의 하부는, 비아(via)로 연결될 수 있다.

일실시예에 따른 고속 데이터 패드의 상부는, 상기 접지 패드의 경계에 따라 제1 접촉 영역만큼 상기 접지 패드에 겹쳐서 연결되고, 상기 고속 데이터 패드의 하부는, 상기 접지 패드의 경계에 따라 제1 접촉 영역보다 넓은 제2 접촉 영역만큼 상기 접지 패드에 겹쳐서 연결될 수 있다.

일실시예에 따른 그라운드 패드는, 접지 패드의 윤곽에 따라 그라운드 패드의 일부분이 제거된 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 광 수신 모듈의 연성 인쇄 회로 기판은 인쇄 회로 기판이 연결되는 연성 인쇄 회로 기판의 구조 제안함으로써, 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판 간 경계면에서 발생하는 반사 신호를 최소화면서 제작상의 편의를 얻을 수 있다.

도 1은 기존의 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판 간의 연결 단면 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 연결 단면 구조 중 고속 데이터선의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 상부 및 하부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 상부 및 하부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 기존의 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판 간의 연결 단면 구조를 도시한 도면이다.

광 트랜시버의 광 수신 모듈은 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광 트랜시버의 광 수신부를 구성하는 모듈이다. 광 트랜시버의 광 수신 모듈은 광 수신부의 동작을 수행하기 위해, 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판에 부착될 수 있다. 광 트랜시버의 인쇄 회로 기판에 부착되기 위해서 광 트랜시버의 광 수신 모듈은 일반적으로 유연한 성질을 갖는 연성 인쇄 회로 기판이 사용될 수 있다.

도 1을 참고하면, 연성 인쇄 회로 기판(101)은 크게 FPCB 고속 데이터선 패드(105, 106), FPCB 고속 데이터선(107), FPCB 그라운드(108), FPCB 커버로 구성되며, 연쇄 회로 기판(102)은 PCB 고속 데이터선(103), PCB 그라운드(104)로 구성될 수 있다. 여기서, 본 발명은 기술상의 편의를 위하여 연성 인쇄 회로 기판(101)에 있어, FPCB 고속 데이터선(107)이 위치하는 면을 상부, FPCB 그라운드(108)가 위치하는 면을 하부라고 지칭하기로 한다.

통상적으로, 연성 인쇄 회로 기판(101)은 기판의 베이스가 되는 유전체 물질을 사이에 두고, 상부에는 FPCB 고속 데이터선(107)이 연결되고, 하부에는 FPCB 그라운드(108)이 배치되며, 하나의 기판으로 형성될 수 있다. 또한, 연성 인쇄 회로 기판(101)은 상부 및 하부 각각에 유전체 물질로 이루어진 FPCB 커버를 포함함에 따라, 금속선을 보호할 수 있다.

연성 인쇄 회로 기판(101)은 인쇄 회로 기판(102)와 연결되는 부분에 있어, 상부에 해당하는 FPCB 고속 데이터선 패드(105)와 하부에 해당하는 FPCB 고속 데이터선 패드(106)를 배치시킬 수 있다. 그리고, FPCB 고속 데이터선 패드(105)와 FPCB 고속 데이터선 패드(106) 간에는 비아(109)로 연결될 수 있다. 즉, FPCB 고속 데이터선 패드에 있어, 비아를 통해 상부와 하부가 연결될 수 있다.

연성 인쇄 회로 기판(101)은 하부에 해당하는 FPCB 고속 데이터선 패드(106)의 일면과 인쇄 회로 기판(102)의 일면이 납땜을 통해 연결될 수 있다. 여기서, FPCB 고속 데이터선 패드(106)는 FPCB 그라운드(108)가 적층되는 층과 동일한 층(면)에 배치됨에 따라, FPCB 그라운드(108)는 FPCB 고속 데이터선 패드(106)와 일정한 거리를 갖도록 설계될 수 있다.

도 2는 도 1의 연결 단면 구조 중 고속 데이터선의 구조를 나타낸 도면이다.

도 2는 연성 인쇄 회로 기판에서 FPCB 커버를 포함하는 단면(A)과 FPCB 커버를 포함하지 않는 단면(B)에서의 고속 데이터선의 구조를 나타낸다.

도 2의 (A)를 살펴보면, 연성 인쇄 회로 기판의 FPCB 고속 데이터선(107)은 유전체를 사이에 두고, FPCB 그라운드(108)를 형성하는 금속과 FPCB 고속 데이터선(107)을 구성하는 금속이 서로 마주보는 형태인 마이크로 스트립 라인의 형태로 구성될 수 있다.

PCB 고속 데이터선(103)은 도 2에 도시되어 있지 않지만, 도 1을 참고했을 때, FPCB 고속 데이터선(107)과 유사하게 유전체를 사이에 두고, FPCB 그라운드(108)를 형성하는 금속과 FPCB 고속 데이터선(107)을 구성하는 금속이 서로 마주보는 형태인 마이크로 스트립 라인의 형태로 구성될 수 있다. 여기서, FPCB 고속 데이터선(107)과 PCB 고속 데이터선(103)은 신호선으로, 50 Ω (옴, Ohm)의 임피던스를 가지도록 설계될 수 있다.

연성 인쇄 회로 기판을 인쇄 회로 기판에 연결하는 부분은 FPCB 유전체의 하부의 FPCB 그라운드가 배치된 면에 고속 데이터선 패드(106)을 구성하고, 비아를 사용하여 고속 데이터선(107, 103)을 연결할 수 있다. 여기서, 고속 데이터선 패드(106)와 FPCB 그라운드(108)은 서로 닿지 않도록 종단시켜야 한다.

도 2의 (B)를 살펴보면, 연성 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판이 만나는 경계 부분에서 연성 인쇄 회로 기판의 그라운드가 사라져 고속 데이터선의 캐패시턴스가 줄어들게 되므로, 이로 인해 품질을 저하시키는 광 신호의 반사 현상이 발생할 수 있다.

도 3에서는 두 기판의 경계에서 발생되는 광 신호의 반사 현상을 최소화시키면서, 광 트랜시버의 품질을 향상시킬 수 있는 연성 인쇄 회로 기판의 구조를 제시한다.

도 3은 일실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 상부 및 하부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

본 발명에서 제안하는 연성 인쇄 회로 기판(101)은 고속 데이터선(301), 고속 데이터선 패드(302), 접지 패드(303) 및 그라운드 패드(304)를 포함할 수 있다. 여기서, 접지 패드(303)는 고속 데이터선(301)과 고속 데이터선 패드(302)를 연결할 수 있다. 그라운드 패드(304)는 고속 데이터선(301)과 연결된 접지 패드(303)의 일측에 배치될 수 있으며, 고속 데이터선(301)의 하부에 배치될 수 있다.

접지 패드(303)는 고속 데이터선(301)의 노출 여부에 따라 상부와 하부로 구분될 수 있으며, 접지 패드(303)의 넓이는 고속 데이터선 패드의 넓이보다 넓거나, 또는 좁게 형성될 수 있다. 그리고, 접지 패드(303)의 길이는 연성 인쇄 회로 기판(101)의 설계에 따라 가감이 가능할 수 있다.

접지 패드(303)는 일정한 각도에 따라 고속 데이터선(301)과 고속 데이터선 패드(302)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 접지 패드(303)의 일측면과 고속 데이터선(301)의 일측면은 접치 패드(303)의 내측으로 일정 각도를 가지며, 배치될 수 있다. 또한, 접지 패드(303)의 타측면과 고속 데이터선(301)의 타측면은 접지 패드(303)의 내측으로 일정 각도를 가지며, 배치될 수 있다. 여기서, 일정 각도는 도 2의 a, b로 표시되는 곳으로, 해당 각도는 45 °(도)일 수 있으나, 이에 대한 특별한 제약은 없다.

고속 데이터선 패드(302)는 고속 데이터선(301)의 노출 여부에 따라 고속 데이터선 패드(302)의 상부와 고속 데이터선 패드(302)의 하부로 구성될 수 있다. 고속 데이터선 패드(302)의 상부와 고속 데이터선 패드(302)의 하부는 비아로 연결될 수 있다. 자세하게, 고속 데이터선 패드(302)의 상부는 고속 데이터선(301)이 노출된 면이다. 일례로, 고속 데이터선 패드(302)의 상부는 도 3의 (A)에서 보는 것과 같이 그라운드 패드(304)의 사이에 고속 데이터선(301)이 노출된 면에 해당한다.

고속 데이터선 패드(302)의 하부는 고속 데이터선(301)이 노출되지 않는 면이다. 일례로, 고속 데이터선 패드(302)의 하부는 도 3의 (B)에서 보는 것과 같이 그라운드 패드(304)의 사이에 배치되는 고속 데이터선(301)이 그라운드 패드(304)에 의해 감싸지는 면에 해당한다.

고속 데이터 패드의 상부는, 접지 패드의 경계에 따라 제1 접촉 영역만큼 상기 접지 패드에 겹쳐서 연결되고, 고속 데이터 패드의 하부는, 접지 패드의 경계에 따라 제1 접촉 영역보다 넓은 제2 접촉 영역만큼 접지 패드에 겹쳐서 연결될 수 있다.

제1 접촉 영역은 도 3의 (A)와 같이 접지 패드(303)의 경계와 고속 데이터선 패드(302)의 상부의 경계가 접촉되는 범위를 의미할 수 있다.

제2 접촉 영역은 도 3의 (B)와 같이 접지 패드(303)의 내측으로 고속 데이터선 패드(302)의 일부가 겹쳐진 것으로, 고속 데이터선 패드(302)의 상부의 경계보다 넓은 고속 데이터선 패드(302)의 하부의 경계가 접촉되는 범위를 의미할 수 있다.

그라운드 패드(304)는, 접지 패드(303)의 윤곽에 따라 그라운드 패드(304)의 일부분이 제거된 형태로 구성될 수 있다.

도 4는 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 상부 및 하부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

본 발명에서 제안하는 연성 인쇄 회로 기판(101)은 고속 데이터선(401), 고속 데이터선 패드(402), 접지 패드(403) 및 그라운드 패드(404)를 포함할 수 있다. 여기서, 접지 패드(403)는 고속 데이터선(401)과 고속 데이터선 패드(402)를 연결할 수 있다. 그라운드 패드(404)는 고속 데이터선(401)과 연결된 접지 패드(403)의 일측에 배치될 수 있으며, 고속 데이터선(401)의 하부에 배치될 수 있다.

여기서, 그라운드 패드(404)는 접지 패드(403)의 윤곽에 따라 제거된 형태를 가질 수 있다. 이 때, 그라운드 패드(404)는 접지 패드(403)의 경계에 따라 더 많은 부분의 경계가 겹치도록 제거할 수 있다.

도 4를 참고하면, 발명에서 제안하는 연성 인쇄 회로 기판은 고속 데이터선 패드(403)의 사이가 좁은 경우에도 넓은 대역에서 발생하는 반사를 줄일 수 있다. 여기서, 고속 데이터선 패드(403)의 사이가 좁은 경우라는 것은 고속 데이터선 패드(402)와 그라운드 패드(404) 간의 이격 거리로, 고속 데이터선 패드(402)와 그라운드 패드(404)에 떨어진 거리가 짧은 것을 의미할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

301: 고속 데이터선
302: 고속 데이터선 패드
303: 접지 패드
304: 그라운드 패드

Claims (1)

1. 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에 있어서,
   고속 데이터선;
   고속 데이터선 패드;
   일정한 각도에 따라 상기 고속 데이터선과 고속 데이터선 패드를 연결하는 접지 패드; 및
   상기 고속 데이터선과 연결된 접지 패드의 일측에 배치되는 그라운드 패드
   를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판.

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