KR20230028459A

KR20230028459A - 광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스

Info

Publication number: KR20230028459A
Application number: KR1020237002428A
Authority: KR
Inventors: 딩딩 왕; 지안양 왕; 샤오싱 리; 창파 유안
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2023-02-28
Also published as: JP2023534157A; CN113853060A; EP4171180A1; CN113853060B; JP7540643B2; WO2022001839A1; EP4171180A4

Abstract

본 출원은 광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스를 제공한다. 상기 광 케이지 구성요소는 광 케이지와 베이스를 포함한다. 상기 광 케이지는 장착면을 갖는다. 상기 베이스는 상기 장착면에 연결되도록 구성된다. 상기 광 케이지가 회로 기판에 조립될 때, SMT 기술을 사용하여 상기 회로 기판의 표면에 구성요소와 상기 베이스가 먼저 고정된다. 상기 구성요소 및 상기 베이스에 대한 광학 검사가 수행된 후, 상기 광 케이지가 상기 베이스에 고정된다. 전술한 프로세스에 기초하여, 광 케이지와 회로 기판 사이의 구성요소에 대한 광학 검사가 수행될 수 있어 구성요소의 장착 품질을 보장할 수 있다. 또한, 참조 평면에 대한 상기 베이스의 정투영 면적은 장착면의 면적보다 작으며, 상기 참조 평면은 상기 장착면이 위치하는 평면이다. 이는 회로 기판에서 베이스가 차지하는 면적이 광 케이지에 의해 차단된 회로 기판에 실장된 구성요소의 면적보다 작은 경우를 회피하여, 회로 기판 표면의 면적 활용을 효과적으로 보장한다.

Description

광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2020년 6월 28일에 중국 특허청에 출원된 "OPTICAL CAGE COMPONENT AND OPTICAL COMMUNICATIONS DEVICE(광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스)"라는 명칭의 중국 특허출원 제202010601065.7호에 대해 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 내용 전체가 인용에 의해 본 출원에 통합된다.

본 출원은 광 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스에 관한 것이다.

광 모듈은 전기 신호와 광신호 사이의 변환을 구현하는 중요한 모듈로서 라우터 및 교환기와 같은 광 통신 디바이스에 널리 적용된다. 광 케이지는 광 통신 디바이스의 회로 기판에 고정된다. 광 모듈은 플러그 가능한 방식(pluggable manner)으로 광 케이지의 슬롯에 끼워질 수 있다.

회로 기판의 면적 활용도를 높이기 위해, 일반적으로, 광 모듈에 전원을 공급하는 전원 관련 구성요소와 같은 일부 구성요소가 회로 기판과 광 케이지 사이에 추가로 배치된다.

표면 실장 기술(surface mount technology, SMT)이 광 케이지를 조립하는 데 사용되는 경우, 구성요소와 광 케이지는 동시에 회로 기판에 용접될 필요가 있다. 광 케이지 아래의 구성요소는 광 케이지에 의해 차단된다. 이 경우, 광학 검사는 수행될 수 없다.

본 출원은 광 케이지가 조립되는 경우 광 케이지와 회로 기판 사이의 구성요소의 검사를 용이하게 하기 위해, 광 케이지 구성요소 및 광 통신 디바이스를 제공한다.

제1 측면에 따르면, 광 케이지 구성요소가 제공된다. 상기 광 케이지 구성요소는 광 케이지(optical cage)와 베이스(base)를 포함한다. 상기 광 케이지는 장착면(mounting surface)을 갖는다. 상기 베이스는 상기 장착면에 연결되도록 구성된다. 상기 광 케이지가 회로 기판에 조립될 때, SMT 기술을 사용하여 상기 회로 기판의 표면에 구성요소와 상기 베이스가 먼저 고정된다. 상기 구성요소 및 상기 베이스에 대한 광학 검사가 수행된 후, 상기 광 케이지가 상기 베이스에 고정된다. 전술한 프로세스에 기초하여, 광 케이지와 회로 기판 사이의 구성요소에 대한 광학 검사가 수행될 수 있어 구성요소의 장착 품질을 보장할 수 있다. 또한, 참조 평면에 대한 상기 베이스의 정투영 면적은 장착면의 면적보다 작으며, 상기 참조 평면은 상기 장착면이 위치하는 평면이다. 이는 회로 기판에서 베이스가 차지하는 면적이 광 케이지에 의해 차단된 회로 기판에 실장된 구성요소의 면적보다 작은 경우를 회피하여, 회로 기판 표면의 면적 활용을 효과적으로 보장한다.

상기 베이스는 복수의 형태를 가질 수 있다. 구체적인 구현에서, 상기 베이스는 프레임 구조(frame structure)일 수 있다.

구체적인 구현 가능한 방식에서, 상기 장착면은 서로 대향 배치되는 제1 측 에지(side edge)와 제2 측 에지, 및 서로 대향 배치되는 제3 측 에지와 제4 측 에지를 포함한다. 상기 제3 측 에지는 상기 제1 측 에지의 일단(one end)과 상기 제2 측 에지의 일단을 연결한다. 상기 제4 측 에지는 상기 제1 측 에지의 타단(other end)과 상기 제2 측 에지의 타단을 연결한다. 상기 베이스는 기본적으로 광 케이지를 안정적으로 지지하고 회로 기판 표면의 면적을 덜 차지하도록 하기 위해, 상기 제1 측 에지를 따라 연장되도록 구성된 제1 지지 브래킷(support bracket) 및 상기 제2 측 에지를 따라 연장되도록 구성된 제2 지지 브래킷을 포함한다.

구체적인 구현에서, 상기 베이스는 제3 지지 브래킷을 더 포함할 수 있다. 상기 베이스의 안정성을 향상시키기 위해, 상기 제3 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷을 상기 제2 지지 브래킷에 연결한다.

구체적인 구현에서, 상기 제3 지지 브래킷은 상기 제3 측 에지를 따라 연장되거나, 상기 제3 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제2 지지 브래킷의 중간 부분에 연결한다.

구체적인 구현에서, 상기 베이스는 제4 지지 브래킷을 더 포함할 수 있다. 상기 베이스의 안정성을 더욱 향상시키기 위해, 상기 제4 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷을 상기 제2 지지 브래킷에 연결한다.

구체적인 구현에서, 상기 베이스의 안정성을 향상시키고 광 케이지의 서스팬션 거리(suspension distance)를 줄이기 위해, 상기 제4 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제2 지지 브래킷의 중간 부분에 연결한다. 대안적으로, 상기 제4 지지 브래킷은 상기 제4 측 에지를 따라 연장되어, 안정적인 사변형 구조(quadrilateral structure)가 베이스에 형성되도록 한다.

구체적인 구현에서, 상기 베이스는 제5 지지 브래킷을 더 포함할 수 있다. 상기 베이스의 안정성을 더욱 향상시키기 위해, 상기 제5 지지 브래킷은 제3 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제4 지지 브래킷의 중간 부분에 연결한다.

구체적인 구현에서, 상기 프레임 구조에 더하여, 상기 베이스는 간격을 두고 분포된 복수의 지지 포스트(support post)를 더 포함할 수 있다.

구체적인 구현에서, 상기 광 케이지에 대한 균일한 지지를 제공하기 위해, 상기 복수의 지지 포스트는 상기 장착면에 고르게 분포된다.

구체적인 구현에서, 상기 장착면에 복수의 압착핀(crimp pin)이 배치된다. 각각의 압착핀은 플러그 연결(plug-connection)을 통해 상기 베이스에 끼워진다.

압착핀이 베이스에 플러그 연결되는 방식은 여러 가지가 있을 수 있다. 구체적인 구현에서, 상기 베이스는 상기 복수의 압착핀과 일대일로 대응되는 복수의 압착 구멍(crimp hole)을 갖는다. 상기 베이스에는 각각의 압착 구멍에 대응하는 수용 공동(accommodation cavity)이 형성된다. 각각의 압착핀은 제1 연결 섹션(connection section) 및 스토퍼 부분(stopper part)을 포함한다. 각각의 제1 연결 섹션의 일단은 상기 장착면에 연결되고, 각각의 제1 연결 섹션의 타단은 대응하는 스토퍼 부분에 연결된다. 각각의 압착핀의 스토퍼 부분은 대응하는 압착 구멍을 통해 대응하는 수용 공동에 플러그 연결(plug-connect)되도록 구성되고, 대응하는 압착핀이 대응하는 압착 구멍에서 미끄러져나오는 것을 방지하도록 구성된다.

구체적인 구현에서, 각각의 스토퍼 부분은 상기 스토퍼 부분이 상기 압착 구멍에 들어가는 것을 돕기 위한 안내 구조(guide structure)를 갖는다.

압착 구멍의 위치에 대한 복수의 경우가 있을 수 있다. 구체적인 구현에서, 상기 베이스는 회로 기판으로부터 떨어진 제1 표면, 상기 회로 기판을 향하는 제2 표면, 및 상기 제1 표면을 상기 제2 표면에 연결하는 연결 표면을 갖는다. 각각의 압착 구멍은 상기 수용 공동에서 상기 제1 표면으로 연장된다. 각각의 제1 연결 섹션은 상기 장착면에 수직인 방향으로 연장된다.

다른 구체적인 구현예에서, 상기 베이스는 회로 기판으로부터 떨어진 제1 표면, 상기 회로 기판을 향하는 제2 표면, 및 상기 제1 표면을 상기 제2 표면에 연결하는 연결 표면을 갖는다. 각각의 압착 구멍은 상기 수용 공동에서 상기 연결 표면까지 연장된다. 각각의 제1 연결 섹션과 대응하는 스토퍼 부분 사이에 제2 연결 섹션이 추가로 배치된다. 상기 제2 연결 섹션의 연장 방향과 상기 장착면 사이의 끼인각(included angle)은 예각이다.

구체적인 구현에서, 각각의 압착핀은 하나 이상의 걸림 구멍(hanging hole)을 갖는다. 상기 걸림 구멍의 개방 방향은 상기 장착면과 평행하다. 상기 베이스의 연결 표면에는 상기 하나 이상의 걸림 구멍과 일대일로 대응되는 복수의 돌기 부분(protrusion part)이 배치된다. 각각의 돌기 부분은 대응하는 걸림 구멍에 플러그 연결되도록 구성된다.

구체적인 구현에서, 각각의 돌기 부분의 표면으로서 회로 기판으로부터 떨어진 표면은 상기 압착핀을 안내하는 안내 표면을 형성한다.

제2 측면에 따르면, 광 통신 디바이스가 제공된다. 상기 광 통신 디바이스는,

회로 기판 및 전술한 기술 솔루션 중 어느 하나에 제공된 광 케이지 구성요소를 포함한다. 상기 회로 기판의 표면에 베이스가 고정된다. 상기 베이스에 광 케이지의 장착면이 연결된다. 상기 광 케이지를 상기 회로 기판에 조립할 때, SMT 기술을 사용하여 상기 회로 기판의 표면에 구성요소와 상기 베이스를 먼저 고정할 수 있다. 상기 구성요소 및 상기 베이스에 대한 광학 검사가 수행된 후, 상기 광 케이지가 상기 베이스에 고정된다. 전술한 프로세스에 기초하여, 광 케이지와 회로 기판 사이의 구성요소에 대한 광학 검사가 수행될 수 있어, 구성요소의 장착 품질을 보장하고 광 통신 디바이스의 안정성을 향상시키는 데 도움을 준다.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 케이지 구성요소가 적용될 수 있는 시나리오의 개략도이다.
도 2는 도 1의 광 케이지(20)의 저면도이다.
도 3은 도 1의 베이스(10)가 회로 기판(30)에 장착되는 경우의 개략도이다.
도 4는 도 1의 광 케이지 구성요소(01)의 평면도이다.
도 5는 도 1의 A-A 방향 절취도의 개략 부분도이다.
도 6은 도 5의 제2 지지 브래킷(12)에 광 케이지(20)를 조립하기 전의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 케이지 구성요소의 광 케이지가 베이스에 끼워지는 다른 방식의 부분 구조의 개략도이다.
도 8은 도 7의 제2 지지 브래킷(12)에 광 케이지(20)를 조립하기 전의 개략도이다.
도 9는 도 7에 도시된 고정 방식이 광 케이지와 베이스 사이에 사용되는 경우의 평면도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 케이지 구성요소의 광 케이지가 베이스에 끼워지는 다른 방식의 부분 구조의 개략도이다.
도 11은 도 10에 도시된 광 케이지 구성요소의 측면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 베이스(10)에 광 케이지(20)를 조립하기 전의 개략도이다.
도 13은 도 10에 도시된 고정 방식이 광 케이지와 베이스 사이에 사용되는 경우의 평면도이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다.
도 17은 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다.
도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다.

본 출원의 목적, 기술 솔루션 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.

본 출원의 실시예에서 제공되는 광 케이지 구성요소의 이해를 용이하게 하기 위해, 먼저 광 케이지 구성요소의 적용 시나리오를 설명한다. 광 케이지 구성요소는 데이터 통신 시스템에서의 라우터, 교환기 등의 광 통신 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 본 출원의 일 실시예에 따라 광 케이지 구성요소가 적용될 수 있는 시나리오의 개략도이다. 구체적으로, 광 통신 디바이스의 회로 기판(30) 및 광 케이지 구성요소(01)만이 표현된다. 구체적인 제품에서, 전술한 회로 기판(30) 및 전술한 광 케이지 구성요소(01)은 하우징(도시되지 않음)을 사용하여 캡슐화될 수 있다. 광 케이지 구성요소(01)은 베이스(10)와 광 케이지(20)를 포함한다. 광 케이지(20)는 베이스(10)를 사용하여 회로 기판(30)에 고정된다.

도 2는 도 1의 광 케이지(20)의 저면도이다(z축의 입면도). 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 광 케이지(20)는 서로 대향 배치된 상단벽(top wall)(21) 및 하단벽(bottom wall)(22)(회로 기판(30)에 근접 배치된 벽)을 포함한다. 상단벽(21)과 하단벽(22) 사이에는 간격을 두고 분포된 복수의 측벽(23)이 배치되어, 상단벽(21)과 하단벽(22) 사이의 공간을 나란히 배치되고 광 모듈의 플러그 연결에 사용되는 복수의 슬롯으로 분할한다. 하단벽(22)의 표면으로서 상단벽(21)으로부터 떨어진 표면은 장착면(즉, 베이스(10)에 장착하기 위해 사용되는 표면, S2로 표시됨)으로 지칭된다. 광 케이지(20)의 상단벽(21), 하단벽(22) 및 측벽(23)은 방열이 잘되고 일정한 탄성을 갖는 재료, 예를 들어 강철 또는 구리를 사용하여 마련될 수 있다. 장착면(S2)은 제1 측 에지(a), 제2 측 에지(b), 제3 측 에지(c) 및 제4 측 에지(d)를 갖는다. 제1 측 에지(a)와 제2 측 에지(b)는 서로 대향하며 평행하게 배치된다. 제3 측 에지(c)와 제4 측 에지(d)는 서로 대향하며 평행하게 배치된다. 제3 측 에지(c)는 제1 측 에지(a)의 y축 양의 방향의 일단과 제2 측 에지(b)의 y축 양의 방향 일단을 연결한다. 제4 측 에지(d)은 제1 측 에지(a)의 y축 음의 방향의 일단과 제2 측 에지(b)의 y축 음의 방향의 일단을 연결한다. 제1 측 에지(a), 제2 측 에지(b) 및 제3 측 에지(c)의 내측에는 간격을 두고 분포된 복수의 압착핀(24)이 개별적으로 배치된다.

도 3은 도 1에서 베이스(10)가 회로 기판(30)에 장착되는 경우의 개략도이다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 베이스(10)는 제1 지지 브래킷(11), 제2 지지 브래킷(12) 및 제3 지지 브래킷(13)을 포함한다. 3개의 지지 브래킷은 모두 띠 모양의 구조이며, 단면이 정사각형이다(이는 예일 뿐이며, 단면은 정사각형에 한정되지 않으며, 지지 브래킷이 지지 기능을 제공할 수 있는 한 정육각형 등이 될 수 있다). 제1 지지 브래킷(11)과 제2 지지 브래킷(12)은 서로 대향하여 평행하게 배치되며, 예를 들어 모두 y축 방향을 따라 연장된다. 제3 지지 브래킷(13)은 제1 지지 브래킷(11)의 y축 양의 방향 일단과 제2 지지 브래킷(12)의 y축 양의 방향 일단을 연결한다. 베이스(10)의 각 부분의 구조는 일정한 지지력을 가지는 재료, 예를 들어 강철, 구리 등을 사용할 수 있다.

도 4는 도 1의 광 케이지 구성요소(01)의 평면도이다. 광 케이지(20)와 베이스(10)의 상대적인 위치 관계를 명확하게 나타내기 위해, 파선을 사용하여 광 케이지(20)의 외형을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 제1 지지 브래킷(11)은 장착면(S2)의 제1 측 에지(a)을 따라 연장되고, 제2 지지 브래킷(12)은 제2 측 에지(b)을 따라 연장되며, 제3 측벽(13)은 제3 측 에지(c)을 따라 연장된다.

도 5는 도 1의 A-A 방향에서의 절취도의 개략 부분도이다. 구체적으로, 도 5는 광 케이지(20)와 제2 지지 브래킷(12) 사이의 끼워맞춤(fitting)의 개략도이다. 도 5를 참조하면, 제2 지지 브래킷(12)은 서로 대향 배치되는 제1 표면(m1)(회로 기판(30)으로부터 떨어진 표면)과 제2 표면(m2)(회로 기판(30)을 향하는 표면), 그리고 제1 표면(m1)을 제2 표면(m2)에 연결하는 연결 표면(m3)과 연결 표면(m4)을 포함한다. 제2 지지 브래킷(12)은 내부가 중공이어서 수용 공동(K1)을 형성한다. 수용 공동(K1)은 복수의 압착 구멍(h1)을 사용하여 제1 표면(m1)에 연결된다. 압착 구멍(h1)의 외경은 x축을 따르는 수용 공동(K1)의 크기보다 작다. 압착핀(24)은 제1 연결 섹션(24a)과 스토퍼 부분(24b)을 포함한다. 제1 연결 섹션(24a)의 일단은 장착면(S2)에 고정 연결되고, 제1 연결 섹션(24a)의 타단은 스토퍼 부분(24b)에 연결된다. 스토퍼 부분(24b)의 외경은 제1 연결 섹션(24a)의 외경보다 크다. 스토퍼 부분(24b)의 단면적은 제2 표면(m2)에서 제1 표면(m1) 방향(즉, z축의 양의 방향)으로 갈수록 점진적으로 증가하여 원뿔대 구조를 이룬다. 압착 구멍(h1)의 외경은 스토퍼 부분(24b)의 최대 외경과 최소 외경 사이이다. 압착핀(24)의 재료는 일정한 탄성을 갖는 재료, 예를 들어 강철 또는 구리일 수 있다.

도 6은 도 5의 제2 지지 브래킷(12)에 광 케이지(20)를 조립하기 전의 개략도이다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 제2 지지 브래킷(12)에 압착핀(24)이 조립될 때, 압착핀(24)은 대응하는 압착 구멍(h1)과 정렬되고, 광 케이지(20)는 z축 음의 방향으로 이동한다. 스토퍼 부분(24b)의 단부(end)로서 제2 지지 브래킷(12)에 가까운 단부의 외경은 상대적으로 작기 때문에, 스토퍼 부분(24b)을 먼저 압착 구멍(h1)에 끼울 수 있으며, 광 케이지(20)를 아래로 더 누를 수 있다. 스토퍼 부분(24b)과 제2 지지 브래킷(12)의 재료의 탄성으로 인해, 스토퍼 부분(24b)은 압착 구멍(h1)을 확장시키고 수용 공동(K1)으로 들어간다. 베이스(10)와 광 케이지(20) 사이에는 탈착 가능한 연결이 구현된다. 스토퍼 부분(24b)의 원뿔대 구조의 경사면은 안내 구조를 형성한다. 이른바 "안내 구조"는 압착 구멍(h1)의 내벽에 접촉하여 슬라이딩할 수 있고 스토퍼 부분(24b)를 압착 구멍(h1)으로 안내할 수 있는 구조체이다. 그러나, 스토퍼 부분(24b)의 단부로서 제1 연결 섹션(24a)에 가까운 단부의 크기가 압착 구멍(h1)보다 크기 때문에, 스토퍼 부분(24b)은 수용 공동(K1)에 견고하게 고정된다. 광 케이지(20)를 베이스(10)에서 분리하는 것은 쉽지 않다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2 지지 브래킷(12)과 마찬가지로, 제1 지지 브래킷(11)과 제3 지지 브래킷(13)은 제2 지지 브래킷(12)과 동일한 구조를 가지며, 제2 지지 브래킷(12)에서 사용되는 것과 동일하고 동일한 의미를 나타내는 명칭을 사용하는 부분들(예: 제1 표면, 제2 표면, 연결 표면, 수용 구멍, 압착 구멍)을 포함한다. 따라서, 제1 표면, 제2 표면 및 연결 표면은 각각 베이스(10)의 제1표면, 제2 표면 및 연결 표면이라고도 한다. 다시 말해, 베이스(10)는 서로 대향 배치된 제1 표면과 제2 표면, 및 제1 표면과 제2 표면을 연결하는 연결 표면을 갖는다. 광 케이지(20)의 장착면(S2)에 있는 복수의 압착핀(24)은 각각 일대일 대응관계에 있는 베이스(10)의 제1 표면(제1 지지 브래킷(11), 제2 지지 브래킷(13) 및 제3 지지 브래킷(13)의 제1 표면)의 압착 구멍에 끼워진다. 끼워맞춤 방식에 대해서는 도 5 및 도 6에서의 압착핀(24)과 제2 지지 브래킷(12) 사이의 끼워맞춤 방식을 참조한다.

다음은 도 1 내지 도 3을 참조하여 SMT 기술을 사용하여 구성요소와 광 케이지 구성요소(01)을 회로 기판(30)의 표면에 용접하는 과정의 일례 설명한다. 먼저, 회로 기판(30)의 표면 중 베이스(10)가 장착될 표면에 솔더 페이스트를 인쇄한다. 그 다음에, 도 3을 참조하면, 인쇄된 솔더 페이스트를 사용하여 베이스(10)와 용접될 구성요소를 회로 기판(30)의 표면의 미리 결정된 위치에 장착하기 위해 접착제를 도포한 후 경화시킨다. 도 3에서, 베이스(10)는 회로 기판(30)의 표면에 차단 영역(S1)을 형성하고, 용접될 구성요소는 구체적으로 차단 영역(S1)의 범위 내에 그리고 베이스(10) 외측의 영역에 구체적으로 장착될 수 있다. 그 다음, 리플로우 솔더링(reflow soldering)과 같은 용접 프로세스를 사용하여 용접될 구성요소 및 베이스(10)가 회로 기판(30)의 표면에 용접된다. 이후, 자동 광학 검사(automated optical inspection, AOI) 기술을 사용하여 회로 기판(30) 표면 상의 베이스(10) 및 구성요소를 검사한다. 차단 영역(S1)의 범위에 있는 구성요소는 아직 광 케이지(20)에 의해 차단되지 않았기 때문에, 그 영역 내의 구성요소에 대한 광학 검사가 수행될 수 있다. 다음으로, 광 케이지(20)의 압착핀(24)을 베이스(10)의 압착 구멍(h1)에 탈착 가능한 방식으로 끼운다. 끼워맞춤 방식에 대해서는 도 5 및 도 6에 대한 전술한 설명을 참조한다. 이 경우, 회로 기판(30) 상의 광 케이지(20)의 투영은 차단 영역(S1)을 덮는다. 또한, 차단 영역(S1) 내의 구성 요소에 대해 자동 광학 검사가 완료된다. 이 경우, 광 케이지(20)가 차단 영역(S1)을 차단하는 경우 구성요소에 대한 검사에는 영향을 미치지 않는다. 장착면(S2)이 위치하는 평면이 참조 평면으로 사용된다. 참조 평면상의 베이스(10)의 정투영 면적은 장착면(S2)의 면적보다 작다. 장착면(S2)은 기본적으로 회로 기판(30)의 표면과 평행하거나 완전히 평행하다. 이런 방식으로, 다음과 같은 경우를 피할 수 있다: 베이스(10)는 미리 회로 기판(30)에 장착되기 때문에, 베이스(10)가 차지하는 면적은 광 케이지(20)의 차단으로 인해 구성요소에 대한 검사가 수행될 수 없는 회로 기판(30)의 면적보다 더 커서, 베이스(10)가 배치된 후, 회로 기판(30)의 표면에 구성요소를 배치하는 면적 활용도가 효과적으로 향상되는 것을 보장할 수 있다.

압착핀(24)이 베이스(10)에 끼워지는 도 5 및 도 6에 대응하는 실시예에서 제공된 방식에 더하여, 압착핀이 플러그 연결을 통해 베이스에 끼워지다면 다른 방식이 사용될 수 있다. 이하에서는 예를 사용하여 설명한다.

도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 케이지 구성요소의 광 케이지가 베이스에 끼워지는 다른 방식의 부분 구조의 개략도이다. 도 7을 참조하면, 이 실시예와 도 5 및 도 6에 대응하는 실시예 사이의 차이점은, 압착핀(24)이 제1 연결 섹션(24a), 제2 연결 섹션(24c) 및 스토퍼 부분(24b)를 포함하는 것이다. 제1 연결 섹션(24a)의 일단은 장착면(S2)에 연결되고, 제1 연결 섹션(24a)의 타단은 제2 연결 섹션(24c)에 연결된다. 제2 연결 섹션(24c)의 제1 연결 섹션(24a)로부터 떨어진 일단은 스토퍼 부분(24b)에 연결된다. 예를 들어, 제1 연결 섹션(24a)는 장착면(S2)에 수직한 방향으로 연장되고, 제2 연결 섹션(24b)은 장착면(S2)의 경사 방향으로 연장된다. 구체적으로, 제2 연결 섹션(24b)의 연장 방향과 장착면(S2) 사이에는 예각이 존재할 수 있으며, 예를 들어 예각은 45°와 75°사이일 수 있다.

도 8은 도 7의 제2 지지 브래킷(12)에 광 케이지(20)를 조립하기 전의 개략도이다. 다음은 도 8을 참조하여 압착핀(24)이 제2 지지 브래킷(12)에 끼워지는 과정을 설명한다. 스토퍼 부분(24b)을 연결 표면(m3)에 가까이 놓는다. 광 케이지(20)를 아래로 누른다. 제2 연결 섹션(24c)과 장착면(S2) 사이에는 자연적인 가압되지 않은 상태에서 예각이 존재하므로, 제2 연결 섹션(24c)은 연결 표면(m3)의 가압에 의해 탄성적으로 변형된다. 이 경우, 스토퍼 부분(24b)의 x축 방향의 크기는 스토퍼 부분(24b)의 z축 방향의 크기보다 작다. 스토퍼 부분(24b)의 하단면(t1)이 연결 표면(m3)의 압착 구멍(h2) 쪽으로 슬라이딩되는 경우, 스토퍼 부분(24b)의 하단면(t1)의 일단은 제2 연결 섹션(24c)의 눌림으로 인해 압착 구멍(h2) 안으로 이동하게 된다. 광 케이지(20)를 더 눌러서, 스토퍼 부분(24b)의 하단면(t1)이 압착 구멍(h2)의 측벽과 접촉하도록 한다. 스토퍼 부분(24b)은 y축을 중심으로 회전하여, 스토퍼 부분(24b)의 하단면(t1)이 연결 표면(m4)을 향하도록 한다. 회전 후, 스토퍼 부분(24b)은 압착 구멍(h2) 속으로 슬라이딩될 수 있다. 여전히 도 7을 참조하면, 스토퍼 부분(24b)는 수용 공동(K1) 내로 슬라이딩되고, 스토퍼 부분(24b)는 하단면(t1)이 제2 표면(m2)을 향하는 상태로 되돌아간다. 제2 연결 섹션(24c)의 연장 방향과 장착면(S2) 사이에는 여전히 예각이 존재한다. 이 경우, 스토퍼 부분(24b)의 z축 방향의 크기는 압착 구멍(h2)의 내경보다 크며, 스토퍼 부분(24b)은 연결 표면(m3)에 대응하는 측벽 내면에 클램핑되어, 압착핀(24)이 압착 구멍(h2)에서 완전히 빠져나오는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 도 7에 도시된 고정 방식이 광 케이지와 베이스 사이에 사용되는 경우의 평면도이다. 파선 박스는 광 케이지(20)의 위치를 나타내기 위해, 단지 광 케이지(20)의 윤곽을 보여 주는 데 사용된다. 도 9를 참조하면, 광 케이지(20)의 장착면(S2)의 제1 측 에지(a), 제2 측 에지(b) 및 제4 측 에지(d) 모두에 압착핀(24)이 배치된다. 제1 측 에지(a) 상의 각각의 압착핀(24)은 제2 측 에지(b) 상의 하나의 압착핀(24)에 대향하여 배치된다. 제1 지지 브래킷(11) 상의 압착 구멍은 제2 지지 브래킷(12)의 압착 구멍과 대향하여 배치되어 있다. 따라서, 광 케이지(20)가 아래쪽으로 이동되는 경우, 양측에 서로 대향 배치된 압착핀(24)들은 힘의 균형을 이룬다.

도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 케이지 구성요소의 광 케이지가 베이스에 끼우지는 다른 방식의 부분 구조의 개략도이다. 도 11은 도 10에 도시된 광 케이지 구성요소의 측면도이다(x축의 음의 방향에서 본 도면). 도 10 및 도 11을 참조하면, 도 10에 도시된 광 케이지 구성요소와 도 5에 도시된 광 케이지 구성요소 사이의 차이점은, 도 10에서, 압착핀(24)은 장착면(S2)의 제2 측 에지(b)를 따라 연장되고 장착면(S2)에 수직한 판형 구조(plate-shaped structure)일 수 있다. 압착핀(24)을 관통하는 걸림 구멍(h3)은 압착핀(24)의 두께 방향을 따라 배치된다. 걸림 구멍(h3)의 개방 방향은 장착면(S2)과 평행하다. 베이스(10)의 제2 지지 브래킷의 연결 표면(m4)에는 연결 표면(m4)에서 돌출된 돌기 부분(12t)이 배치된다. 돌기 부분(12t)은 회로 기판의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 안내 표면(G1)을 형성하도록 구성된다.

도 12는 광 케이지 구성요소의 광 케이지(20)를 도 1에 도시된 베이스(10)에 조립하기 전의 개략도이다. 도 10 내지 도 12를 참조하여, 광 케이지(20)가 베이스(10)에 조립되는 과정을 설명한다. 먼저, 압착핀(24)을 돌기 부분(12t)과 대략적으로 정렬시킨다. 광 케이지(20)를 아래쪽(z축의 음의 방향)으로 이동시킨다. 압착핀(24)의 하단이 돌기 부분(12t)의 안내 표면(G1)과 접촉한다. 광 케이지는 더 아래쪽으로 이동된다. 압착핀(24)은 안내 표면(G1)에 의해 x축의 양의 방향으로 확장된다. 걸림 구멍(h3)이 돌기 부분(12t)과 정렬될 때, 돌기 부분(12t)이 걸림 구멍(h3) 내로 확장되고, 돌기 부분(12t)이 걸림 구멍(h3)의 내벽에 클램핑되어 돌기 부분(12t)과 압착핀(24)이 상대적으로 고정되어, 탈착 가능한 연결을 구현한다. 안내 표면(G1)의 존재는 압착핀(24)의 x축 방향의 측면이 돌기 부분(12t)의 표면으로서 연결 표면(m3)으로부터 멀어지는 표면과 정렬되지 않더라도 압착핀(24)이 원활하게 아래쪽으로 이동하도록 하고, 최종적으로 돌기 부분(12t)과 걸림 구멍(h3) 사이의 끼워맞춤을 가능하게 한다.

도 13은 도 10에 도시된 고정 방식이 광 케이지와 베이스 사이에 사용되는 경우의 평면도이다. 파선 박스는 광 케이지(20)의 위치를 나타내기 위해, 단지 광 케이지(20)의 윤곽을 보여주는 데 사용된다. 도 13을 참조하면, 광 케이지(20)의 장착면(S2)의 제1 측 에지(a), 제2 측 에지(b) 및 제4 측 에지(d) 모두에 압착핀(24)이 배치된다. 제1 측 에지(a)의 압착핀(24) 각각은 제2 측 에지(b)의 하나의 압착핀(24)에 대향하여 배치된다. 제1 측 에지(a)의 압착핀(24)은 제1 지지 브래킷(11)의 표면으로서 제2 지지 브래킷(12)으로부터 떨어진 표면에 위치한다. 제2 측 에지(b)의 압착핀(24)은 제2 지지 브래킷(12)의 표면으로서 제1 지지 브래킷(11)으로부터 떨어진 표면에 위치한다. 제1 지지 브래킷(11)의 압착 구멍은 제2 지지 브래킷(12)의 압착 구멍으로부터 떨어져 배치된다(단지 예로서, 또는 반대편에 배치될 수 있음). 따라서, 광 케이지(20)가 아래로 이동되는 경우, 양측에 서로 대향 배치된 압착핀(24)들은 힘의 균형을 이룬다.

도 4, 도 9 및 도 13에 대응하는 실시예에서 사용되는 베이스(10)의 형태는 예시일 뿐이다. 베이스(10)는 프레임 구조일 뿐이다. 이른바 "프레임 구조"는 동일한 평면에 띠 모양의 구조(strip-shaped structure)를 접합하여 형성되는 구조를 나타낸다. 프레임 구조체가 베이스로 사용된다. 광 케이지(20)를 안정적으로 지지하는 경우, 회로 기판(30)(도 1)에서 베이스(10)가 차지하는 면적을 최대한 줄일 수 있다. 다음은 첨부된 도면의 예를 사용하여 베이스(10)의 다른 가능한 프레임 구조를 설명한다.

도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다. 파선 박스는 단지 광 케이지(20)의 윤곽을 보여주기 위해 사용된다(이하 동일하며, 상세한 설명은 생략한다). 도 14와 도 4의 차이점은 제3 지지 브래킷(13)이 삭제된 것이다. 광 케이지(20)에 대한 기본적인 안정적인 지지도 제공될 수 있다. 회로 보드(30)에 더 큰 면적이 구성요소를 장착하기 위해 비워질 수 있다.

도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다. 도 15와 도 4의 차이점은 베이스(10)가 제4 지지 브래킷(14)을 더 포함하는 것이다. 제4 지지 브래킷(14)은 제2 지지 브래킷(12)의 일단으로서 제3 지지 브래킷(13)으로부터 떨어진 일단을 제1 지지 브래킷(11)의 일단으로서 제3 지지 브래킷(13)으로부터 떨어진 일단에 연결한다. 다시 말해, 제4 지지 브래킷(14)은 제4 측 에지(d)을 따라 연장되어, 베이스(10)가 고정된 사변형 구조를 형성하도록 한다.

도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다. 도 16과 도 15의 차이점은, 제4 지지 브래킷(14)이 제2 지지 브래킷(12)의 중간 부분을 제1 지지 브래킷(11)의 중간 부분에 연결하는 것이다. 도 15에서의 형태와 비교하면, 광 케이지(20)의 장착면(S2)의 y축 방향의 서스펜션 거리가 짧아진다. 중간 부분이 효과적으로 지지된다. 도 15에 기초하여 추가적인 구조체가 추가되지 않는다. 또한, 제4 지지 브래킷(14)은 제2 지지 브래킷(12)이 제1 지지 브래킷(11)에 연결된다면, 다른 위치에서 제2 지지 브래킷(12)을 제1 지지 브래킷(11)에 추가로 연결할 수 있다.

도 17은 본 출원의 일 실시예에 따른 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다. 도 17과 도 15의 차이점은 베이스(10)가 제5 지지 브래킷(15)을 더 포함한다는 것이다. 제5 지지 브래킷(15)은 제3 지지 브래킷(13)의 중간 부분과 제4 지지 브래킷(14)의 중간 부분을 연결하여, 베이스(10)의 안정성을 더욱 높인다.

또한, 도 4에 기초하면, 제3 지지 브래킷(13)은 이동될 수 있으므로, 제3 지지 브래킷(13)의 일단이 제1 지지 브래킷(11)의 중간 부분에 연결되고, 제3 지지 브래킷(13)의 타단이 제2 지지 브래킷(12)의 중간 부분에 연결되도록 하여, "H" 구조를 형성할 수 있다. 대안적으로, 제3 지지 브래킷(13)의 일단은 제1 지지 브래킷(11)의 y축의 양의 방향 일단과 제2 지지 브래킷(12)의 y축의 음의 방향 일단에 연결된다.

프레임 구조 외에, 베이스는 다음과 같은 형태를 더 사용할 수 있다:

도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 또 다른 광 케이지 구성요소의 평면도이다. 도 18에서, 베이스(10)는 복수의 지지 포스트(K)를 포함한다. 이들 지지 포스트(K)는 광 케이지(20)를 비교적 균일하게 지지하기 위해 장착면(S2) 아래에 고르게 분포된다. 그러나 이는 일례일 뿐이다. 지지 포스트(K)의 분포 방식은 또한 광 케이지(20)의 각 부분의 구조적 강도에 기초한 분포일 수 있다.

도 14 내지 도 18에서 베이스(10)의 형태는 도 5에서의 광 케이지(20)와 베이스(10) 사이의 고정 방식에 한정되지 않으며, 대안적으로 도 7의 형태, 도 10의 형태 또는 다른 형태로 연결될 수도 있다.

동일한 기술 개념에 기초하여, 본 출원의 일 실시예는 광 통신 디바이스를 더 제공한다. 광 통신 디바이스는,

회로 기판 및 전술한 실시예 중 어느 하나에 제공된 광 케이지 구성요소를 포함한다. 회로 기판의 표면에는 베이스가 고정된다. 베이스에는 광 케이지의 장착면이 탈착 가능하게 연결된다.

도 1 내지 도 6은 일례로서 사용된다. 회로 기판(30)의 표면에 베이스(10)와 구성요소가 SMT 방식으로 먼저 장착되고, 차단 영역(S1)에 있는 구성요소에 대한 AOI 광학 검사가 수행된다. 그런 다음 베이스(10)에 광 케이지(20)가 고정된다. 전술한 과정에서 SMT 기술을 사용하여 구성요소를 장착하는 경우, 광 케이지(20)를 장착하기 전에 먼저 광 케이지(20)에 의해 차단될 수 있는 구성요소에 대해 AOI 광학 검사를 수행하여,구성요소의 장착 안정성을 보장하고 광 통신 디바이스의 성능을 향상시킨다.

또한, 본 출원의 실시예에서 첨부된 도면의 모든 구성요소는 광 케이지 구성요소와 광 통신 디바이스의 작동 원리를 나타내기 위한 것일 뿐이며, 구성요소 간의 실제 크기 관계를 정확히 반영한 것은 아니다.

이상의 설명은 단지 본 출원의 구체적인 구현일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 출원에 개시된 기술적 범위 내에서 당업자가 용이하게 알아낸 임의의 변경 또는 대체는 본 출원의 보호 범위에 속한다. 따라서 본 출원의 보호범위는 청구범위의 보호범위에 따른다.

Claims

광 케이지 구성요소로서,
장착면을 갖는 광 케이지(optical cage); 및
상기 장착면에 연결되도록 구성된 베이스(base)를 포함하고,
참조 평면 상의 상기 베이스의 정투영 면적은 상기 장착면의 면적보다 작으며, 상기 참조 평면은 상기 장착면이 위치하는 평면인,
광 케이지 구성요소.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 프레임 구조(frame structure)인, 광 케이지 구성요소.
제2항에 있어서,
상기 장착면은 서로 대향 배치되는 제1 측 에지(side edge)와 제2 측 에지, 및 서로 대향 배치되는 제3 측 에지와 제4 측 에지를 포함하고,
상기 제3 측 에지는 상기 제1 측 에지의 일단(one end)과 상기 제2 측 에지의 일단을 연결하고, 상기 제4 측 에지는 상기 제1 측 에지의 타단(other end)과 상기 제2 측 에지의 타단을 연결하며;
상기 베이스는 상기 제1 측 에지를 따라 연장되도록 구성된 제1 지지 브래킷(support bracket) 및 상기 제2 측 에지를 따라 연장되도록 구성된 제2 지지 브래킷을 포함하는, 광 케이지 구성요소.
제3항에 있어서,
상기 베이스는 제3 지지 브래킷을 더 포함하며, 상기 제3 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷을 상기 제2 지지 브래킷에 연결하는, 광 케이지 구성요소.
제4항에 있어서,
상기 제3 지지 브래킷은 상기 제3 측 에지를 따라 연장되거나;
상기 제3 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제2 지지 브래킷의 중간 부분에 연결하는, 광 케이지 구성요소.
제3항에 있어서,
상기 베이스는 제4 지지 브래킷을 더 포함하며, 상기 제4 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷을 상기 제2 지지 브래킷에 연결하는, 광 케이지 구성요소.
제6항에 있어서,
상기 제4 지지 브래킷은 상기 제1 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제2 지지 브래킷의 중간 부분에 연결하거나;
상기 제4 지지 브래킷은 상기 제4 측 에지를 따라 연장되는, 광 케이지 구성요소.
제6항에 있어서,
상기 베이스는 제5 지지 브래킷을 더 포함하며, 상기 제5 지지 브래킷은 제3 지지 브래킷의 중간 부분을 상기 제4 지지 브래킷의 중간 부분에 연결하는, 광 케이지 구성요소.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 간격을 두고 분포된 복수의 지지 포스트(support post)를 포함하는, 광 케이지 구성요소.
제9항에 있어서,
상기 복수의 지지 포스트는 상기 장착면에 고르게 분포되는, 광 케이지 구성요소.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장착면에 복수의 압착핀(crimp pin)이 배치되며, 각각의 압착핀은 플러그 연결(plug-connection)을 통해 상기 베이스에 끼워지는, 광 케이지 구성요소.
제11항에 있어서,
상기 베이스는 상기 복수의 압착핀과 일대일로 대응되는 복수의 압착 구멍(crimp hole)을 갖고, 상기 베이스에는 각각의 압착 구멍에 대응하는 수용 공동(accommodation cavity)이 형성되며;
각각의 압착핀은 제1 연결 섹션(connection section) 및 스토퍼 부분(stopper part)을 포함하고, 각각의 제1 연결 섹션의 일단은 상기 장착면에 연결되고, 각각의 제1 연결 섹션의 타단은 대응하는 스토퍼 부분에 연결되며;
각각의 압착핀의 스토퍼 부분은 대응하는 압착 구멍을 통해 대응하는 수용 공동에 플러그 연결(plug-connect)되도록 구성되고, 대응하는 압착핀이 대응하는 압착 구멍에서 미끄러져나오는 것을 방지하도록 구성되는, 광 케이지 구성요소.
제12항에 있어서,
각각의 스토퍼 부분은 안내 구조(guide structure)를 갖는, 광 케이지 구성요소.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 베이스는 회로 기판으로부터 떨어진 제1 표면, 상기 회로 기판을 향하는 제2 표면, 및 상기 제1 표면을 상기 제2 표면에 연결하는 연결 표면을 갖고;
각각의 압착 구멍은 상기 수용 공동에서 상기 제1 표면으로 연장되며;
각각의 제1 연결 섹션은 상기 장착면에 수직인 방향으로 연장되는, 광 케이지 구성요소.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 베이스는 회로 기판으로부터 떨어진 제1 표면, 상기 회로 기판을 향하는 제2 표면, 및 상기 제1 표면을 상기 제2 표면에 연결하는 연결 표면을 갖고;
각각의 압착 구멍은 상기 수용 공동에서 상기 연결 표면까지 연장되며;
각각의 제1 연결 섹션과 대응하는 스토퍼 부분 사이에 제2 연결 섹션이 추가로 배치되고, 상기 제2 연결 섹션의 연장 방향과 상기 장착면 사이의 끼인각은 예각인, 광 케이지 구성요소.
제11항에 있어서,
각각의 압착핀은 하나 이상의 걸림 구멍(hanging hole)을 갖고, 상기 걸림 구멍의 개방 방향은 상기 장착면과 평행하며;
상기 베이스의 연결 표면에는 상기 하나 이상의 걸림 구멍과 일대일로 대응되는 복수의 돌기 부분(protrusion part)이 배치되고, 각각의 돌기 부분은 대응하는 걸림 구멍에 플러그 연결되도록 구성되는, 광 케이지 구성요소.
제16항에 있어서,
각각의 돌기 부분의 표면으로서 회로 기판으로부터 떨어진 표면은 안내 표면을 형성하는, 광 케이지 구성요소.
광 통신 디바이스로서,
회로 기판; 및
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 광 케이지 구성요소를 포함하고,
상기 회로 기판의 표면에 베이스가 고정되고, 상기 베이스에 광 케이지의 장착면이 연결되는,
광 통신 디바이스.