KR20230032819A - 다채널 광 모듈 - Google Patents

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KR20230032819A
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Abstract

본 발명의 다채널 광 모듈은이 개시된다. 다채널 광 모듈은 전자 소자가 실장 되는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판 상에 실장 되는 투명한 재질의 패키지 윈도우; 상기 패키지 윈도우 상에 실장 되는 패키지; 및 상기 패키지의 내부 공간에 수용되고, 상기 전자 소자로부터 입력된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 포함한다. 여기서, 상기 전기 신호는 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극과 상기 패키지 내부에 매설된 패키지 관통 전극을 순차적으로 경유하여 상기 광학 소자로 입력되는 것을 특징으로 한다.

Description

다채널 광 모듈{Multi-channel Optical Sub-Assembly}
본 발명은 광통신 네트워크에 사용되는 고속 광 모듈로서, 더욱 상세하게는 신호 처리 모듈의 인쇄회로기판(PCB) 위에 실장 되는 광송신 모듈에 관한 것이다
최근 5G 및 데이터센터 네트워크의 데이터 트래픽이 급격히 증가함에 따라 대용량 데이터를 신호의 왜곡없이 고속으로 전송할 수 있는 광네트워크용 광모듈의 시장 수요가 급증하고 있으며, 다채널을 통해 데이터 전송 속도를 더욱 높일 수 있는 광모듈이 제안되고 있다.
도 1은 기존의 광 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존 광 모듈은 전기 신호를 생성하는 신호 처리 모듈(ESA, Electrical sub-assembly)(10), 신호 처리 모듈(10)로부터 입력된 전기 신호를 광신호로 변환하는 광송신 모듈(TOSA, Transmitter Optical sub-assembly)(20) 및 신호 처리 모듈(10)과 광송신 모듈(20)을 연결하는 연성 회로 기판(FPCB, Flexible Print Circuit Board)(30)으로 구성된다. 한편, 도 1에 도시한 기존 광모듈 구조는 광송신을 위한 광모듈 구조로서, 광수신을 위한 광모듈인 경우, 도 1에 도시한 광송신 모듈(20)은 광수신 모듈(ROSA, Receiver Optical sub-assembly)로 대체된다.
기존의 ESA(10)는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(11)과 PCB(11)에 실장된 신호 처리를 위한 전자 소자(signal processor)(12)로 구성된다.
기존의 TOSA(20)는 패키지(package)(21)와 패키지(21) 내부에 실장되는 광학소자들 및 광소자들로 구성된다. 패키지(21)에 내부 실장되는 광학소자들은, 예를 들면, 서브 마운트(22), 서브 마운트(22) 상에 실장되는 광원 소자(22), 평행광 렌즈(Collimation lens)(24), 광파장 다중화기(Optical Multiplexer)(25), 집속 렌즈(Focusing lens)(26) 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 광학소자들 및 광소자들(22~26)은 신뢰성 확보 및 안정적인 동작을 위해 패키지(21) 내부에 실장 되어 물리적, 화학적, 전기적인 외부 영향으로부터 보호된다. 특히, 광 신호 발생을 담당하는 광원 소자(23)의 신뢰성은 수광 소자에 비해 상대적으로 매우 취약하기 때문에, 고신뢰성이 요구되는 광 모듈의 경우 광학 소자들(22~26)을 패키지 내부에 실장 하는 구조는 필수적이다.
한편, 도 1에서 참조 번호 27이 지시하는 구성은 패키지 피드스루(Package Feedthrough)이고, 참조 번호 28이 지시하는 구성은 패키지 윈도우(Package window)이다. 그리고 참조 번호 29가 지시하는 구성은 본딩 와이어(Bonding wire)이다.
도 2는 도 1에 도시된 연성 회로 기판의 확대도이다.
도 2를 참조하면, FPCB(30)을 통해ESA(10)로부터 전달되는 전기 신호는 패키지 피드스루(package feedthrough)와 본딩 와이어(도 1의 29) 등과 같은 전기적 연결 방법에 의해 패키지(21)의 내부에 실장된 광원 소자(23)로 입력되어 광신호로 변환된다. 이때, 다채널화를 위해 복수개의 광원 소자들이 일정한 방향으로 병렬로 배치되며, 광학 구조에 따라 복수개의 렌즈들이 광원 소자에 대응하여 배치된다.
복수개의 광원 소자로부터 출력되는 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 하나의 광섬유에 집속하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 광파장 다중화기(Optical Multiplexer)가 적용된다.
이러한 구조의 경우, 광송신 모듈의 패키지(21)와 ESA(10)의 PCB(11) 상의 전극을 연결하기 위해, FPCB(30)가 접합 공정 작업 중에서 유연성 확보를 위해 통상 15mm 이상의 길이(Lfpcb)가 필요하다. 이에 따라 고속으로 전달되는 전기 신호의 전송 길이가 길어지고, 고주파 신호 손실이 증가하여 주파수 대역폭이 감소하는 단점이 있다.
또한, 도 2와 같이 FPCB(30)의 양 끝단 전극들과 TOSA(20)의 패키지 피드스루 전극 및 PCB(11)의 전극 간의 접합 공정 시, 통상 불투명한 재질의 유전체로 구성되는 전극들의 위치가 육안상 식별이 어려워 이로 인해 접합부에서 전극간 정렬 오차가 발생한다. 이는 전극간 접합부에서 발생하는 임피던스 부정합의 원인이고, 이러한 임피던스 부정합에 의해 고주파 신호 손실이 증가하고, 주파수 대역폭이 감소한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 연성 회로 기판 없이,
FPCB없이, 신호 처리 모듈에 포함된 인쇄회로기판의 전극과 광송신 모듈의 패키지 전극간 거리를 최대한 단축하여, 전기 신호의 전송 손실을 최소화할 수 있는 구조를 갖는 다채널 광 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 다채널 광 모듈은, 전자 소자가 실장 되는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판 상에 실장 되는 투명한 재질의 패키지 윈도우; 상기 패키지 윈도우 상에 실장 되는 패키지; 및
상기 패키지의 내부 공간에 수용되고, 상기 전자 소자로부터 입력된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 포함한다. 여기서, 상기 전기 신호는 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극과 상기 패키지 내부에 매설된 패키지 관통 전극을 순차적으로 경유하여 상기 광학 소자로 입력되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에서, 상기 전자 소자와 상기 윈도우 관통 전극의 한쪽 단부는 제1 전극 접합부에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극 접합부는, 상기 인쇄 회로 기판의 표면에 형성되고, 상기 전자 소자와 전기적으로 연결된 전극; 및 상기 인쇄 회로 기판의 표면과 마주하는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 형성되고, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 윈도우 외부 전극을 포함한다.
실시 예에서, 상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극의 접합 공정을 수행하기 위해, 상기 패키지의 측면에는 홈이 형성된다.
실시 예에서, 상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극은, 상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 투명한 재질의 패키지 윈도우를 투과하는 고출력 레이저와 상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극 사이에 개재된 솔더에 의해 수행되는 상기 솔더링 공정을 통해 전기적으로 연결된다.
실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 패키지 윈도우의 접합 공정을 위해, 상기 인쇄 회로 기판의 표면과 상기 인쇄 회로 기판의 표면과 마주하는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 각각 본딩 패드가 형성된다.
실시 예에서, 상기 패키지의 측면에는 홈이 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판의 본딩 패드와 상기 패키지 윈도우의 본딩 패드는, 상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 투명한 재질의 패키지 윈도우를 투과하는 고출력 레이저에 의해 본딩된다.
실시 예에서, 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 패키지 관통 전극의 한쪽 단부는 제2 전극 접합부에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전극 접합부는, 상기 패키지 윈도우의 제2 면에 형성되고, 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 전기적으로 연결되는 윈도우 내부 전극; 및 상기 패키지 윈도우의 제2 면이 안착되는 상기 패키지의 상부면에 형성되고, 상기 윈도우 내부 전극과 상기 패키지 관통 전극의 한쪽 단부를 전기적으로 연결하는 패키지 외부 전극을 포함한다.
실시 예에서, 상기 패키지는, 상기 패키지의 내부 공간을 형성하는 4개의 측벽들 중에서 상기 패키지의 상부면에 인접한 어느 하나의 측벽으로부터 돌출된 단턱부를 더 포함하고, 상기 단턱부의 표면에는 상기 패키지 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 광학 소자를 전기적으로 연결하는 패키지 내부 전극이 형성된다.
실시 예에서, 상기 패키지 내부 전극의 일부는 상기 패키지 관통 전극의 다른쪽 단부와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지의 내부에 매설된다.
실시 예에서, 상기 패키지 내부 전극은, 와이어 본딩 공정을 통해, 상기 광학 소자에 포함된 광원 소자와 도전성 와이어에 의해 전기적으로 연결된다.
실시 예에서, 상기 광학 소자는 서브 마운트에 의해 상기 내부 공간의 바닥면 상에 실장 되고, 상기 바닥면은 상기 패키지 윈도우를 사이에 두고 상기 인쇄 회로 기판의 상부에 위치한다.
실시 예에서, 상기 광학 소자에서 발생한 열은 상기 서브 마운트과 상기 바닥면을 경유하여 상기 패키지의 외부로 방출된다.
실시 예에서, 상기 윈도우 관통 전극은 채널 단위로 구분되는 복수의 윈도우 관통 전극들을 포함하고, 상기 패키지 관통 전극은 상기 복수의 윈도우 관통 전극들과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 패키지 관통 전극들을 포함한다.
실시 예에서, 상기 광학 소자는, 상기 복수의 윈도우 관통 전극들 및 상기 복수의 패키지 관통 전극들을 경유하여, 상기 전자 소자로부터 입력되는 복수의 전기 신호들을 복수의 광들로 변환하는 복수의 광원 소자들; 상기 복수의 광들을 복수의 평행광들로 변환하는 복수의 평행광 렌즈들; 상기 복수의 평행광들을 하나의 광 경로를 진행하는 하나의 광으로 합성하는 광파장 다중화기; 및 상기 광파장 다중화기로부터 수평 방향으로 입사되는 상기 합성된 광의 광 경로를 수직 방향의 광 경로로 변환하여 상기 패키지 윈도우로 출사하는 제1 반사판을 포함한다.
실시 예에서, 상기 광학 소자는, 상기 패키지 윈도우를 통해, 상기 제1 반사판으로부터 출사된 상기 합성된 광을 집속하는 집속 렌즈와 상기 집속된 광의 광 경로를 수평 방향의 광 경로로 변환하여, 상기 집속된 광을 광 섬유로 전달하는 제2 반사판을 포함하는 광섬유 블록을 더 포함하고, 상기 광섬유 블록은, 상기 인쇄 회로 기판의 표면에 접합되는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 실장 된다.
실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판의 일단부에는 홈이 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 패키지 윈도우의 접합 시, 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 실장된 상기 광섬유 블록이 상기 홈에 수용된다.
본 발명의 다른 일면에 따른 다채널 광 모듈의 제조 방법은, 상부가 개방된 패키지의 내부에 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 실장하는 단계; 상기 패키지의 상부를 패키지 윈도우로 밀봉하는 단계; 상기 패키지의 내부에 매설된 패키지 관통 전극의 단부와 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극의 단부를 접합하는 단계; 상기 전기 신호를 생성하는 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판 상에 상기 패키지의 상부를 밀봉한 상기 패키지 윈도우를 실장 하는 단계; 및 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성된 상기 전자 소자의 전극을 접합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 연성 회로 기판 없이, 신호 처리 모듈에 포함된 인쇄회로기판의 전극과 광송신 모듈의 패키지 전극 간의 거리를 최대한 단축함으로써, 전기 신호의 전송 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 인쇄 회로 기판 상에 광송신 모듈(TOSA)을 배치함으로써, 전기 신호의 전송 거리를 수mm 이내로 최소화할 수 있고, 이로 인해 고주파 신호 손실을 더욱 최소화할 수 있다. 동시에 신호 복원에 필요한 전력 소모를 줄이고 광송신 모듈(TOSA)의 신호 대역폭을 확장할 수 있다.
또한, 패키지와 패키지 윈도우를 고출력 레이저 광원을 활용한 국부 가열 방식의 비접촉식 레이저 솔더링 공정을 이용하여 솔더링함으로써, 공정 온도 상승에 따른 수명단축 등의 신뢰성 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 기존의 광모듈 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 연성 회로 기판의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광모듈 구조의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 윈도우의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 패키지의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 패키지를 패키지 윈도우와 접합한 상태에서 상기 패키지를 위에서 바라본 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 윈도우와 패키지가 결합된 상태에서 볼 수 있는 광송신 모듈의 전체 외관 형상을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 패키지 윈도우와 패키지를 분리한 상태에서 패키지의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 패키지와 패키지 윈도우를 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 인쇄 회로 기판에 위에 광송신 모듈을 실장하는 과정에서 인쇄 회로 기판의 전극과 패키지 윈도우의 윈도우 외부 전극 간의 위치 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 고출력 레이저를 이용하여 윈도우 외부 전극과 인쇄 회로 기판의 전극을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광 모듈의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈(Optical Sub-Assembly: OSA)(100)은, 신호 처리 모듈(도 1의 10)의 전극과 광송신 모듈(도 1의 20)의 전극이 연성 회로 기판(30)을 이용하여 수평 방향으로 연결되는 전극 연결 구조를 갖는 기존의 광 모듈과는 다르게, 전기 신호의 전송 거리를 줄이기 위해, 신호 처리 모듈의 전극과 광송신 모듈의 전극이 후술하는 관통 전극을 통해 수직 방향으로 연결되는 전극 연결 구조로 구성됨을 특징으로 한다.
이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈(300)은 신호 처리 모듈(Electrical Sub-Assembly: ESA)(100)과 광송신 모듈(Transmitter Optical Sub-Assembly: TOSA)(200)을 포함한다.
본 발명에서는 광송신 모듈(200)을 포함하는 광 모듈의 구조에 대해서만 설명하지만, 광수신 모듈을 포함하는 광 모듈에서도 본 발명의 구조적 특징이 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 광송신 모듈(200)은 광수신 모듈로 대체될 수 있다.
신호 처리 모듈(100)은 인쇄 회로 기판(110)과 상기 인쇄 회로 기판(110)의 상면에 정의된 제1 영역(60)에 실장된 전자 소자(120)를 포함한다. 전자 소자(120)는 전기 신호를 생성한다.
광송신 모듈(200)은 상기 전자 소자(120)로부터 입력된 전기 신호를 광신호로 변환하는 구성으로서, 상기 인쇄 회로 기판(110)의 상면에 정의된 제2 영역(70)에 실장 된다.
상기 광송신 모듈(200)은, 상기 전자 소자(120)로부터 상기 전기 신호를 수신하기 위해, 도 3에서는 도시하지 않았으나, 상기 인쇄 회로 기판(110) 상에 패터닝된 전극에 의해 상기 전자 소자(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 인쇄 회로 기판(110) 상에 패터닝된 전극은 전자 소자(120)의 전극으로 지칭될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 광송신 모듈(200)은 상기 신호 처리 모듈(100)에 포함된 인쇄 회로 기판(110) 위에 실장되기 때문에, 도 1에 도시된 기존의 광 모듈과 같이, 물리적으로 분리된 신호 처리 모듈(도 1의 10)과 광송신 모듈(도 1의 20)을 전기적으로 연결하기 위한 연성 회로 기판(도 1의 30)이 불필요하다.
상기 인쇄 회로 기판(110)에 실장되는 광송신 모듈(200)은 크게 패키지(201)와 패키지 윈도우(Package window)(202)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 패키지(201)는 상부가 개방된 내부 공간(203)을 가지며, 상기 내부 공간(203)은 바닥면(204)과 측벽(205)으로 구성된다. 상기 바닥면(204)에는 광학 소자(206, 207, 208 및209)가 실장 된다. 추가로, 광학 소자는 집속 렌즈(222)와 제2 반사판(223)을 포함하는 광섬유 블록을 더 포함하다. 여기서, 광섬유 블록은 상기 패키지(201)의 내부 공간(203)을 구성하는 바닥면(204)에 실장되지 않고, 패키지 윈도우(202)의 상부면에 실장된다. 패키지 윈도우(202)의 상부면은 인쇄 회로 기판(110)의 표면과 접합되는 면으로서, 본 명세서에 첨부된 청구범위에서는 '제1 면'으로 표기된다.
상기 내부 공간(203)의 바닥면(204)에 실장되는 광학 소자는, 예를 들면, 레이저 다이오드와 같은 광원 소자(206), 평행광 렌즈(Collimation lens)(207), 광파장 다중화기(Optical Wavelength Multiplexer)(208) 및 제1 반사판(a first mirror)(209)을 포함한다. 이때, 광원 소자(206), 평행광 렌즈 (207), 광파장 다중화기(208) 및 제1 반사판(209)은 하나 또는 둘 이상의 서브 마운트(210)에 의해 상기 내부 공간(203)의 바닥면(204)에 실장 될 수 있다.
상기 패키지(201)의 측벽(205) 내부에는 수직한 방향으로 연장되는 패키지 관통 전극(211)이 매설되며, 상기 광원 소자(206)와 상기 패키지 관통 전극(211)의 한쪽 단부로부터 연장되는 패키지 내부 전극(212)은 와이어 본딩 공정을 통해 도전성 와이어(213)에 의해 전기적으로 연결된다. 상기 패키지 관통 전극(211)의 다른쪽 단부는 제2 전극 접합부(second electrode junction)(214)에 의해 패키지 윈도우(202)와 전기적으로 연결된다.
후술하겠지만, 상기 제2 전극 접합부(second electrode junction)(214)는 상기 패키지(201)의 상부면(215)에 형성된 패키지 외부 전극과 상기 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)에 형성된 윈도우 내부 전극을 포함한다. 여기서, 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)은 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제2 면)의 반대면으로서, 상기 패키지(201)의 상부면(215)에 안착되는 면으로 정의한다. 본 명세서에 첨부된 청구범위에서는 패키지 윈도우(202)의 하부면(216)은 '제2 면'으로 지칭된다.
상기 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)은 밀봉 접합부(217)에 의해 상기 패키지(201)의 상부면(215, 제1 면)에 접합되어, 상기 패키지(201)의 개방된 상부를 커버하는 동시에 상기 패키지(201)의 내부 공간(203)을 밀봉한다.
상기 패키지 윈도우(202)는 솔더링 공정을 통해 상기 인쇄 회로 기판(110)의 표면과 본딩되도록 상기 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)에는 본딩 패드(bonding pad)(219)가 형성된다.
또한, 상기 패키지 윈도우(202)의 상부면(218)은 제1 전극 접합부(first electrode junction)(220)에 의해 상기 인쇄 회로 기판(110)의 상부면과 전기적으로 연결된다.
후술하겠지만, 제1 전극 접합부(220)는 상기 패키지 윈도우(202)의 상부면(218)에 형성된 윈도우 외부 전극과 인쇄 회로 기판(110)의 상부면(110')에 형성된 전극을 포함한다.
또한 상기 패키지 윈도우(202)의 내부에는 상기 패키지 윈도우(202)를 관통하는 윈도우 관통 전극(221)이 매설되며, 윈도우 관통 전극(221)의 한쪽 끝단부는 상기 제2 전극 접합부(214)와 전기적으로 연결되고, 윈도우 관통 전극(221)의 다른쪽 끝단부는 상기 제1 전극 접합부(220)와 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1면)에는 집속 렌즈(focusing lens)(222)와 상기 집속 렌즈(222)와 결합되는 제2 반사판(a second mirror)(223)이 실장 된다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 동작 과정에 대해 설명한다.
신호 처리 모듈(100)의 전자 소자(120)로부터 전달되는 전기 신호는 신호 처리 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(110) 상에 패터닝된 전극(도 11의 112)을 통해 상기 제1 전극 접합부(220)으로 전달된다.
이후, 상기 제1 전극 접합부(220)로 전달된 전기 신호는 패키지 윈도우(202) 내부에 매설된 윈도우 관통 전극(221)을 경유하여 제2 전극 접합부(214)로 전달된다.
이후, 상기 제2 전극 접합부(214)로 전달된 전기 신호는 패키지(201)의 내부에 매설된 패키지 관통 전극(211), 상기 패키지 관통 전극(211)의 한쪽 단부로부터 연장되는 패키지 내부 전극(212) 및 도전성 와이어(213)를 순차적으로 경유하여, 광원 소자(206)로 전달된다.
이후, 광원 소자(206)는 상기 도전성 와이어(213)로부터 전달된 상기 전기 신호를 광으로 변환하고, 상기 변환된 광은 상기 평행광 렌즈(207)에 의해 평행광으로 변환되고, 상기 평행광은 상기 광파장 다중화기(208)로 입사된다.
이후, 상기 광파장 다중화기(208)는, 파장 다중화 과정을 통해, 상기 평행광 렌즈(207)로부터 입사된 평행광과 다른 광 경로를 통해 다른 채널의 평행광 렌즈(도시하지 않음)로부터 입사된 다른 파장을 갖는 다른 평행광을 합성한다.
상기 광파장 다중화기(208)에 의해 합성된 평행광의 광 경로는 제1 반사판(209)에 의해 패키지 윈도우 방향으로 변환되고, 광 경로가 변환된 평행광은 패키지 윈도우(202)를 통과한다.
최종적으로, 상기 패키지 윈도우(202)를 통과한 평행광은 상기 패키지 윈도우(202)의 상부면에 실장된 집속 렌즈(222)를 통과하여, 상기 제2 반사판(223)에 의해 광 경로가 변환되고, 상기 제2 반사판(223)에 의해 광 경로가 변환된 평행광은 광 섬유(224)에 집속 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈(100)은 신호 처리 모듈(100)에 포함된 인쇄 회로 기판(110) 위에 광송신 모듈(200)이 실장되는 구조, 즉, 신호 처리 모듈(100)과 광송신 모듈(200)이 하나의 인쇄 회로 기판(110)을 공유하는 구조로 설계됨으로써, 기존의 연성 회로 기판 없이, 신호 처리 모듈(100)과 광송신 모듈(200)이 수직 방향으로 연결되는 전극 연결 구조로 설계가 가능하다. 이에 따라, 신호 처리 모듈(100)과 광송신 모듈(200) 사이의 전기 신호의 전송 거리를 대폭 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광송신 모듈(200)은 광학 소자가 수용되는 내부 공간을 갖는 상기 패키지(201)와 상기 패키지(201)의 상부를 커버하는 패키지 윈도우(202)를 포함하도록 구성되며, 상기 패키지 윈도우(202)가 신호 처리 모듈(100)에 포함된 인쇄 회로 기판(110)의 위에 본딩되는 실장 구조로 설계된다. 즉, 패키지(201)의 바닥면이 상부를 향하도록 광송신 모듈(200)이 뒤집힌 형태로 인쇄 회로 기판(110) 상에 실장 된다. 이러한 실장 구조에 의해, 광송신 모듈(200)의 방열 특성이 향상될 수 있다.
일반적으로 인쇄 회로 기판(110)은 열전달 특성이 취약하기 때문에, 광송신 모듈(200)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 없다. 특히, 고온 환경에서 성능이 저하되는 광원 소자(206)의 방열은 매우 중요한 고려 사항이다.
본 발명에서는 패키지(201)의 바닥면이 상부를 향하도록 광송신 모듈(200)이 뒤집힌 형태로 인쇄 회로 기판(110) 상에 실장되기 때문에, 서브 마운트(210)가 열전달 매개체로 작용하여 광원 소자(206)로부터 전달된 열을 패키지(201)의 바닥면(204)을 통해 외부로 용이하게 방출시킬 수 있고, 이로 인해, 광원 소자(206)의 방열 특성이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈(100)에 포함된 핵심적인 구성들의 세부 구조에 대해 상세하 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 윈도우의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 상기 패키지 윈도우(202)는 패키지(201)의 개방된 상부를 커버하는 동시에 제1 반사판(209)에 의해 반사된 광을 통과시키는 역할을 한다.
제1 반사판(209)에 의해 반사된 광을 통과시키기 위해, 상기 패키지 윈도우(202)는 글라스(glass), 쿼츠 글라스(Quartz glass: 석영 유리) 등과 같은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)은 인쇄 회로 기판(도 3의 110)의 표면(도 3의 110')에 접합되는 면으로서, 상기 상부면(218, 제1 면)의 상측 영역에는 채널 단위로 구분되는 다수의 윈도우 외부 전극(202A)들이 나란히 배치된다.
패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)은 패키지(201)의 상부면에 접합되는 면으로서, 상기 하부면(216, 제2 면) 상에는 다수의 윈도우 내부 전극(202B)들이 형성된다.
패키지 윈도우(202)의 내부에는 상기 다수의 윈도우 외부 전극(202A)들과 상기 다수의 윈도우 내부 전극(202B)들을 각각 전기적으로 연결하는 다수의 윈도우 관통 전극(221)들이 매설된다.
각 윈도우 외부 전극(202A)은 상기 인쇄 회로 기판(도 3의 110)의 표면(도 3의 110')에 형성된 전극(전자 소자(120)의 전극)과 전기적으로 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판(도 3의 110)의 전극과 함께 상기 제1 전극 접합부(도 3의 220)를 구성한다.
각 윈도우 내부 전극(202B)은 후술하는 패키지 외부 전극과 전기적으로 연결되어, 상기 패키지 외부 전극과 함께 상기 제2 전극 접합부(도 3의 214)를 구성한다.
패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)을 솔더링 공정을 이용하여 인쇄 회로 기판(110)의 표면(도 3의 110')에 접합하기 위해, 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)의 좌우측 영역에는 적어도 하나의 본딩 패드(219)가 각각 형성된다.
또한, 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)을 솔더링 공정을 이용하여 패키지(201)의 상부면에 접합하기 위해, 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)에서 테두리 영역에는 밀봉 접합부(217)가 형성된다.
한편, 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)에서 제1 반사판(209)에 의해 반사된 광이 입사되는 표면과 패키지 윈도우(202)의 상부면(218)에서 광이 출사되는 표면은, 광의 반사율을 최소화하기 위해(광의 투과율을 높이기 위해), 무반사 코팅(AR coating: Anti-Reflection coating) 방식에 따라 반사 방지 코팅막이 코팅될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 패키지의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 패키지를 패키지 윈도우와 접합한 상태에서 상기 패키지를 위에서 바라본 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 패키지(201)는 상부가 개방된 내부 공간(203)을 가지며, 상기 내부 공간(203)은 바닥면(204)과 4개의 측벽들에 의해 형성되며, 상기 바닥면(204) 상에는 서브 마운트(도 3의 210)에 의해, 광원 소자(206), 평행광 렌즈(207) 광파장 다중화기(208) 및 제1 반사판(209)과 같은 광학 소자가 실장 된다.
4개의 측벽들 중에서 어느 하나의 측벽(201B)에는, 그 측벽(201B)으로부터 돌출된 단차부(201A)가 형성된다. 그 단차부(201A)의 표면에는 다수의 패키지 내부 전극(212A)들이 나란히 형성된다. 이때, 각 패키지 내부 전극(212A)의 일부는 패키지 관통 전극(211)의 한쪽 단부와 전기적으로 연결되기 위해 패키지(201)의 내부에 매설된다. 그리고, 상기 측벽(201B)에 인접한 상부면에는 다수의 패키지 외부 전극(212B)들이 나란히 배치된다.
상기 측벽(201B)의 내부에는 다수의 패키지 관통 전극(211)들이 매설되고, 패키지 내부 전극(212A)과 패키지 외부 전극(212B)은 해당 패키지 관통 전극(211)에 의해 전기적으로 연결된다.
각 패키지 내부 전극(212A)은 도전성 와이어(도 3의 213)에 의해 해당 광원 소자(도 3의 206)와 전기적으로 연결되고, 각 패키지 외부 전극(212B)은 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2면)에 형성되는 해당 윈도우 내부 전극(202B)과 전기적으로 연결된다.
패키지(201)의 상부면, 즉, 패키지 윈도우(202)의 하부면(216, 제2 면)이 안착되는 면에는 상기 하부면(216, 제2 면)의 테두리를 따라 형성된 밀봉 접합부(217)와 접합되는 밀봉 접합부(217')가 형성된다.
패키지(201)의 측면에는 홈(201C)이 형성된다. 패키지(201)와 패키지 윈도우(202)를 접합한 상태에서 상기 패키지(201)를 위에서 바라보면, 도 6에 도시된 바와 같이, 패키지(201)의 측면에 형성된 홈(201C)에 의해 패키지 윈도우(202)의 일부면(하부면 또는 제2 면의 일부)이 상부로 노출된다.
상기 패키지 윈도우(202)는 투명한 재질로 이루어지므로, 상기 상부로 노출된 패키지 윈도우(202)를 통해, 패키지 윈도우(202)의 상부면(도 3의 218)에 실장된 윈도우 외부 전극(202A)과 본딩 패드(219)가 육안으로 관찰될 수 있다.
작업자는, 광송신 모듈(200)을 인쇄 회로 기판(110)에 접합할 때, 상기 홈(201C)에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우(202)를 통해, 윈도우 외부 전극(202A)과 인쇄 회로 기판(110)의 전극의 위치를 확인하면서, 위치 정렬을 수행할 수 있다.
윈도우 외부 전극(202A)과 본딩 패드(219)는, 솔더링 공정을 이용하여 인쇄 회로 기판(110) 상에 형성된 전극과 본딩 패드에 각각 접합되며, 이때, 대량생산 및 국부 가열 등의 장점을 갖는 비접촉식 레이저 솔더링 공정이 이용될 수 있다.
즉, 상기 홈(201C)에 의해 선택적으로 노출된 패키지 윈도우(202)를 투과하는 고출력 레이저와 솔더를 이용하여, 윈도우 외부 전극(202A)과 본딩 패드(219)가 인쇄 회로 기판(110)의 전극과 본딩 패드에 각각 접합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 패키지(201)의 재질은 열 전달이 용이한 다양한 유전체(예, Al2O3, AlN, Si 등)로 이루어질 수 있으며, 패키지(201)의 측면에 형성된 홈(201C)의 형상은 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 윈도우와 패키지를 분리한 상태에서 다채널로 구성된 패키지의 내부 구조를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 패키지 윈도우와 패키지가 결합된 상태에서 볼 수 있는 광송신 모듈의 전체 외관 형상을 나타내는 사시도이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 패키지(201)의 내부 바닥면에는 채널 단위로 구분되는 다수의 광원 소자(206)들, 채널 단위로 구분되는 다수의 평행광 렌즈(207)들, 광파장 다중화기(208) 및 제1반사판(209)이 서브 마운트에 의해 실장 된다.
도 8을 참조하면, 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)에는, 집속 렌즈(222)와 제2 반사판(223)을 포함하는 광섬유 블록(Optical Fiber Block)(230)이 상기 패키지(201)의 내부에 실장된 광학 소자들(206, 207, 208 및 209)과의 광 정렬 과정을 통해 실장 된다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 광송신 모듈에서는, 광학 소자를 구성하는 일부 소자들(206, 207, 208, 209)은 패키지(201)의 내부에 실장되고, 나머지 소자들(광섬유 블록: 222 및 223)은 패키지 윈도우(202)의 상부면(218, 제1 면)에 실장 된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 고출력 레이저를 이용하여 패키지와 패키지 윈도우를 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 패키지 외부 전극(212B)과 윈도우 내부 전극(202B) 사이는 솔더층(90)을 개재한 상태에서, 패키지 윈도우(202)를 투과한 고출력 레이저(80)를 윈도우 내부 전극(202B)에 조사한 후, 금속 재질로 제작된 전극(212B, 202B)에서 일어나는 레이저 흡수에 의한 국부적인 발열 반응을 유도하여 솔더층(90)을 용융시킨 후, 고출력 레이저(80)를 차단하여 솔더층을 응고시킨다.
이와 마찬가지로 밀봉 접합부(217)에도 선택적으로 고출력 레이저를 조사하는 방식으로 솔더층을 용융 및 응고시키는 방식으로, 패키지(201)와 패키지 윈도우(202)를 접합함으로써, 그 접합 부위에서 기밀성(Hermeticity)을 유지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 인쇄 회로 기판(110) 상에는 전자 소자(120)가 실장 되고, 복수의 입출력 단자(111)들이 형성된다. 또한, 인쇄 회로 기판(110) 상에는 전자 소자(120)의 전극(112)들 및 패키지의 윈도우(202)의 상부면(218)에 형성된 본딩 패드(219)들과 솔더링 공정(비접촉식 레이저 솔더링 공정)을 통해 본딩되는 본딩 패드(113)들이 더 형성된다.
전극(112)들은 솔더링 공정(비접촉식 레이저 솔더링 공정)을 통해 패키지의 윈도우(202)의 상부면(218)에 형성된 윈도우 외부 전극(202A)들과 전기적으로 접합된다.
인쇄 회로 기판(110)의 한쪽 단부에는 패키지의 윈도우(202)의 상부면(218)에 실장된 광섬유 블록(230)이 수용되는 홈(114)이 형성된다.
인쇄 회로 기판(110)과 광송신 모듈(200)의 접합 과정에서, 광섬유 블록(230)이 인쇄 회로 기판(110)의 홈(114)에 수용됨으로써, 광섬유 블록을 외부의 물리적인 충격으로부터 안전하게 보호될 수 있다.
전술한 바와 같이, 광송신 모듈(200)의 효율적인 방열을 위해, 광송신 모듈(200)은, 인쇄 회로 기판(110) 상에 실장 될 때, 패키지(201)의 바닥이 상부로 노출되도록 실장 된다.
도 11은 도 10에 도시된 인쇄 회로 기판에 위에 광송신 모듈을 실장 하는 과정에서 인쇄 회로 기판의 전극과 패키지 윈도우의 윈도우 외부 전극 간의 위치 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 패키지(201)의 측면에 형성된 홈(201C)에 의해 상부로 노출되는 투명한 패키지 윈도우(202)를 통해, 제1 전극 접합부(220))를 구성하는 윈도우 외부 전극(202A)과 전자 소자(120)의 전극(112)을 육안으로 확인할 수 있기 때문에, 윈도우 외부 전극(202A)과 인쇄 회로 기판(110)의 전극(112) 간의 위치 정렬을 정밀하게 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 고출력 레이저를 이용하여 윈도우 외부 전극과 인쇄 회로 기판의 전극을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 투명한 패키지 윈도우(202)를 통해 보여지는 인쇄회로 기판(110)의 전극(112)과 윈도우 외부 전극(202A)을 육안으로 정밀하게 정렬한 후, 도 9에서 설명한 바와 같이, 고출력 레이저(80)를 윈도우 외부 전극(202A)에 조사하여, 인쇄 회로 기판(110)의 전극(112)과 윈도우 외부 전극(202A) 사이에 개재된 솔더층(90)을 순차적으로 용융 및 냉각시키는 솔더링 공정(비접촉식 레이저 솔더링 공정)을 통해, 인쇄 회로 기판(110)의 전극(112)과 윈도우 외부 전극(202A)은 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 인쇄 회로 기판(110)의 본딩 패드(113)들과 패키지 윈도우(202)의 본딩 패드(219)들 역시 동일한 솔더링 공정(비접촉식 레이저 솔더링 공정)을 통해 접합된다.
도 13을 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광 모듈의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, S110에서, 상부가 개방된 패키지의 내부에 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 실장 한다.
이어, S120에서, 상기 패키지의 상부를 패키지 윈도우로 밀봉한다.
이어, S130에서, 상기 패키지의 내부에 매설된 패키지 관통 전극의 단부와 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극의 단부를 접합한다.
이어, S140에서, 상기 전기 신호를 생성하는 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판 상에 상기 패키지의 상부를 밀봉한 상기 패키지 윈도우를 실장 한다.
이어, S150에서, 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성된 상기 전자 소자의 전극을 접합한다.
실시 예에서, 상기 S130은, 상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 패키지 윈도우를 통해 육안으로 관찰되는 상기 패키지 외부 전극과 상기 윈도우 내부 전극 간의 위치를 정렬하는 단계 및 상기 위치가 정렬된 상기 패키지 외부 전극과 상기 윈도우 내부 전극을 상기 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저와 솔더를 이용하여 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 S140은 상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 인쇄 회로 기판의 본딩 패드와 상기 패키지 윈도우의 본딩 패드가 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저에 의해 본딩되는 단계일 수 있다.
실시 예에서, 상기 S150은 상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 패키지 윈도우를 통해 육안으로 관찰되는 상기 윈도우 외부 전극과 상기 전자 소자의 전극 간의 위치를 정렬하는 단계 및 상기 정렬된 상기 윈도우 외부 전극과 상기 전자 소자의 전극을 상기 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저와 솔더를 이용하여 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명을 위한 예시적인 관점에서 고려되어야 하며, 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 전자 소자가 실장 되는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 실장 되는 투명한 재질의 패키지 윈도우;
    상기 패키지 윈도우 상에 실장 되는 패키지; 및
    상기 패키지의 내부 공간에 수용되고, 상기 전자 소자로부터 입력된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 포함하고,
    상기 전기 신호는 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극과 상기 패키지 내부에 매설된 패키지 관통 전극을 순차적으로 경유하여 상기 광학 소자로 입력되는 것인 다채널 광 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 전자 소자와 상기 윈도우 관통 전극의 한쪽 단부는 제1 전극 접합부에 의해 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 전극 접합부는,
    상기 인쇄 회로 기판의 표면에 형성되고, 상기 전자 소자와 전기적으로 연결된 전극; 및
    상기 인쇄 회로 기판의 표면과 마주하는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 형성되고, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 윈도우 외부 전극
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극의 접합 공정을 수행하기 위해, 상기 패키지의 측면에는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극은,
    상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 투명한 재질의 패키지 윈도우를 투과하는 고출력 레이저와 상기 전극과 상기 윈도우 외부 전극 사이에 개재된 솔더에 의해 수행되는 상기 솔더링 공정을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 인쇄 회로 기판과 상기 패키지 윈도우의 접합 공정을 위해, 상기 인쇄 회로 기판의 표면과 상기 인쇄 회로 기판의 표면과 마주하는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 각각 본딩 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 패키지의 측면에는 홈이 형성되고,
    상기 인쇄 회로 기판의 본딩 패드와 상기 패키지 윈도우의 본딩 패드는,
    상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 투명한 재질의 패키지 윈도우를 투과하는 고출력 레이저에 의해 본딩되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  7. 제1항에서,
    상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 패키지 관통 전극의 한쪽 단부는 제2 전극 접합부에 의해 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 전극 접합부는,
    상기 패키지 윈도우의 제2 면에 형성되고, 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 전기적으로 연결되는 윈도우 내부 전극; 및
    상기 패키지 윈도우의 제2 면이 안착되는 상기 패키지의 상부면에 형성되고, 상기 윈도우 내부 전극과 상기 패키지 관통 전극의 한쪽 단부를 전기적으로 연결하는 패키지 외부 전극
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 패키지는,
    상기 패키지의 내부 공간을 형성하는 4개의 측벽들 중에서 상기 패키지의 상부면에 인접한 어느 하나의 측벽으로부터 돌출된 단턱부를 더 포함하고,
    상기 단턱부의 표면에는 상기 패키지 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 광학 소자를 전기적으로 연결하는 패키지 내부 전극이 형성된 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  9. 제8항에서,
    상기 패키지 내부 전극의 일부는 상기 패키지 관통 전극의 다른쪽 단부와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지의 내부에 매설되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  10. 제8항에서,
    상기 패키지 내부 전극은,
    와이어 본딩 공정을 통해, 상기 광학 소자에 포함된 광원 소자와 도전성 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  11. 제1항에서,
    상기 광학 소자는 서브 마운트에 의해 상기 내부 공간의 바닥면 상에 실장되고,
    상기 바닥면은 상기 패키지 윈도우를 사이에 두고 상기 인쇄 회로 기판의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  12. 제11항에서,
    상기 광학 소자에서 발생한 열은 상기 서브 마운트과 상기 바닥면을 경유하여 상기 패키지의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  13. 제1항에서,
    상기 윈도우 관통 전극은 채널 단위로 구분되는 복수의 윈도우 관통 전극들을 포함하고,
    상기 패키지 관통 전극은 상기 복수의 윈도우 관통 전극들과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 패키지 관통 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 광학 소자는,
    상기 복수의 윈도우 관통 전극들 및 상기 복수의 패키지 관통 전극들을 경유하여, 상기 전자 소자로부터 입력되는 복수의 전기 신호들을 복수의 광들로 변환하는 복수의 광원 소자들;
    상기 복수의 광들을 각각 수신하는 복수의 렌즈들;
    상기 복수의 렌즈들를 통해 입사된 상기 복수의 광들을 하나의 광 경로를 진행하는 하나의 광으로 합성하는 광파장 다중화기; 및
    상기 광파장 다중화기로부터 수평 방향으로 입사되는 상기 합성된 광의 광 경로를 수직 방향의 광 경로로 변환하여 상기 패키지 윈도우로 출사하는 제1 반사판을 포함하는 다채널 광 모듈.
  15. 제14항에서,
    상기 광학 소자는,
    상기 패키지 윈도우를 통해, 상기 제1 반사판으로부터 출사된 상기 합성된 광을 집속하는 집속 렌즈와 상기 집속된 광의 광 경로를 수평 방향의 광 경로로 변환하여, 상기 집속된 광을 광 섬유로 전달하는 제2 반사판을 포함하는 광섬유 블록을 더 포함하고,
    상기 광섬유 블록은,
    상기 인쇄 회로 기판의 표면에 접합되는 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 실장되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  16. 제15항에서,
    상기 인쇄 회로 기판의 일단부에는 홈이 형성되고,
    상기 인쇄 회로 기판과 상기 패키지 윈도우의 접합 시, 상기 패키지 윈도우의 제1 면에 실장된 상기 광섬유 블록이 상기 홈에 수용되는 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈.
  17. 상부가 개방된 패키지의 내부에 전기 신호를 광 신호로 변환하는 광학 소자를 실장하는 단계;
    상기 패키지의 상부를 패키지 윈도우로 밀봉하는 단계; 및
    상기 패키지의 내부에 매설된 패키지 관통 전극의 단부와 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극의 단부를 접합하는 단계;
    상기 전기 신호를 생성하는 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판 상에 상기 패키지의 상부를 밀봉한 패키지 윈도우를 실장 하는 단계; 및
    상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성된 상기 전자 소자의 전극을 접합하는 단계를 포함하는 다채널 광 모듈의 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 패키지 윈도우의 제1면은 상기 인쇄 회로 기판에 실장되는 면이고, 상기 패키지 윈도우의 제2면은 상기 제1면의 반대면이고, 상기 패키지의 상부면은 상기 패키지 윈도우의 제2면이 안착되는 면이고, 상기 패키지의 상부면에는 상기 패키지 관통 전극의 단부와 전기적으로 연결되는 패키지 외부 전극이 형성되고, 상기 패키지 윈도우의 제2면에는 윈도우 내부 전극이 형성될 때,
    상기 패키지의 내부에 매설된 패키지 관통 전극의 단부와 상기 패키지 윈도우의 내부에 매설된 윈도우 관통 전극의 단부를 접합하는 단계는,
    상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 패키지 윈도우를 통해 육안으로 관찰되는 상기 패키지 외부 전극과 상기 윈도우 내부 전극 간의 위치를 정렬하는 단계; 및
    상기 위치가 정렬된 상기 패키지 외부 전극과 상기 윈도우 내부 전극을 상기 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저와 솔더를 이용하여 접합하는 단계를 포함하는 다채널 광 모듈의 제조 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 패키지 윈도우의 제1면은 상기 인쇄 회로 기판의 표면에 실장되는 면이고, 상기 패키지 윈도우의 제1면에는 본딩 패드가 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판의 표면에는 본딩 패드가 형성될 때,
    상기 전기 신호를 생성하는 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판 상에 상기 패키지 윈도우를 실장 하는 단계는,
    상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 인쇄 회로 기판의 본딩 패드와 상기 패키지 윈도우의 본딩 패드가 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저에 의해 본딩되는 단계인 것을 특징으로 하는 다채널 광 모듈의 제조 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 패키지 윈도우의 제1면은 상기 인쇄 회로 기판에 실장되는 면이고, 상기 패키지 윈도우의 제1면에는 상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 전기적으로 연결된 윈도우 외부 전극이 형성될 때,
    상기 윈도우 관통 전극의 다른쪽 단부와 상기 전자 소자의 전극을 접합하는 단계는,
    상기 패키지를 위에서 바라볼 때, 상기 패키지의 측면에 형성된 홈에 의해 상부로 노출되는 상기 패키지 윈도우를 통해 육안으로 관찰되는 상기 윈도우 외부 전극과 상기 전자 소자의 전극 간의 위치를 정렬하는 단계; 및
    상기 정렬된 상기 윈도우 외부 전극과 상기 전자 소자의 전극을 상기 홈에 의해 상부로 노출된 패키지 윈도우를 투과한 고출력 레이저와 솔더를 이용하여 접합하는 단계를 포함하는 다채널 광 모듈의 제조 방법.
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