WO2018074672A1 - 광학모듈 - Google Patents

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WO2018074672A1
WO2018074672A1 PCT/KR2017/000653 KR2017000653W WO2018074672A1 WO 2018074672 A1 WO2018074672 A1 WO 2018074672A1 KR 2017000653 W KR2017000653 W KR 2017000653W WO 2018074672 A1 WO2018074672 A1 WO 2018074672A1
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submount
mount
laser
electrical
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이상수
이정찬
이은구
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주식회사 옵텔라
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    • H01S5/02469—Passive cooling, e.g. where heat is removed by the housing as a whole or by a heat pipe without any active cooling element like a TEC

Definitions

  • the present invention relates to an optical module, and more particularly, to an optical module capable of receiving an electrical signal and outputting an optical signal or an optical signal receiving and receiving an optical signal or an optical subassembly for transmitting and receiving optical communications.
  • a lens is generally used to increase the optical coupling efficiency between the laser and the optical waveguide.
  • Implementing optical coupling using lenses allows for better optical coupling efficiency, increased tolerance, or design optimally optimized package structures, depending on the characteristics of the system.
  • the lens used for the optical coupling must be made in the form of an array, which causes a disadvantage of high cost.
  • Increasing the pitch of the laser to reduce the manufacturing cost of the lens array reduces the number of lasers that can be manufactured on one wafer, resulting in an increase in the price of the laser.
  • optical engines use a 45-degree mirror, so the distance between the light source (or photodetector) and the optical waveguide (optical fiber) is two or one lens. In this case, since many instruments such as guide posts and latches are inserted for optical coupling, the structure is complicated and the packaging process becomes difficult. In addition, most conventional optical engines use optical waveguide arrays that do not use optical multiplexers, making them unsuitable for use in systems with multiple wavelengths.
  • a laser array may be implemented by mounting a single laser independent of each other on a single mount.
  • the distance between the lasers can be widened without reducing the number of lasers per wafer, and the distance between the lens arrays can be widened, thereby making it possible to use a low-cost lens array having a relatively long distance between the lenses.
  • the conventional packaging method still has disadvantages in terms of components used for packaging, packaging time, and packaging cost.
  • a high speed optical transmitter uses a mini DIL type package using ceramic feedthrough to guarantee high speed electrical interface and high reliability. Because of this high cost and working in a narrow space inside the case, the packaging time is long, resulting in an increase in the price of the optical subassembly (OSA) itself.
  • OSA optical subassembly
  • Patent Document 2 US Patent Publication No. 2004/0264884: compact package design for vertical cavity surface emitting laser array to optical fiber cable connection.
  • Patent Document 3 US Patent Publication No. 2006/0162104: High speed optical sub-assembly with ceramic carrier.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a problem of using a laser array operating at a single wavelength for compatibility with an optical waveguide array and a plurality of lasers operating at different single wavelengths to use multiwavelengths. It is an object of the present invention to provide a packaged optical module having a simple structure that can solve the problem of using a lens array by making the array form.
  • the present invention is to prevent the light emitted forward from the front side of the plurality of laser diode of the stam when the packaged optical module is formed is not disturbed by the submount installed laser diode, It is an object of the present invention to provide an additional structure of the mount that allows to check whether the laser is emitted to the rear side of the.
  • optical module of the present invention for achieving the above object
  • An optical module comprising a circuit connecting a signal input / output terminal of a driver and a signal input / output terminal of a laser diode driver to a laser diode through a terminal of a submount, wherein the front side of the laser diode is inward from the front side of the submount. It is installed at a certain distance from the front side of the submount, and the surface of the submount includes the edge of the submount in the traveling direction of the laser light emitted from the front side of the laser diode. ) Characterized in that the front grooves are installed to prevent.
  • the submount front side can be aligned with the mount front side to form an optical interface connection surface, the front grooves including the submount edge portion, especially on the path where the laser is emitted, It can be a groove getting deeper from the laser diode front side to the submount edge.
  • a recess or a recess is formed in the submount around the rear side of the laser diode to prevent the laser diode from being outputted from the rear (dispersion, refraction, reflection, etc.) to prevent incident back to the laser diode.
  • the grooves or holes provided around the rear side may be designed such that the path of the laser light is directed toward the input part of the optical sensor (photodetector) so that the front output optical power of the laser diode can be calculated.
  • the area where the bottom surface of the laser diode is attached to the surface of the submount may be provided with an installation groove having a predetermined depth, and the front groove (front tunnel) may be formed from the installation groove to the mount front side forming the optical connection portion.
  • a bonding material may already be formed in an area of the submount surface to which the laser diode bottom is attached to facilitate attachment of the laser diode and the submount.
  • the electrical signal connection portion may mean a contact surface through which electrical signals are exchanged with other elements, and may be considered as a concept including an electrical pad and a via, and may be composed of an electrical digital signal connection portion and an electrical analog signal connection portion. have.
  • an electronic circuit board capable of a three-dimensional circuit configuration may be used as the mount, and the electronic circuit board (ECB) may be insulated for independent operation between the electrical pad and the via.
  • the electronic circuit board may be capable of forming electrical pads and vias on one or more planes for high speed signal transfer characteristics, heat transfer characteristics, and ease of fabrication.
  • the mount is insulating and may consist of an electronic circuit board (ECB) with one or more pads for heat transfer in one or more planes in the mount.
  • ECB electronic circuit board
  • a via thermal via through which the bottom of the heating element or other heating element installed on the mount is in thermal contact with the pad for heat transfer, is in thermal contact with the pad and penetrates the mount (electronic circuit board);
  • One or more pads in thermal contact with the via and formed at the bottom of the mount may allow heat to be radiated to a heat sink to which the optical module will be attached or to an external electronic circuit board separate from the optical module.
  • pads installed on one or more planes of the mount or pads mounted on the bottom of the mount may not be formed separately from the vias (thermal vias) but may be exposed tops or bottoms of the vias.
  • thermal vias a kind of electrical via may be used as a ground (ground) path for improving high-speed signal characteristics in the entire circuit.
  • the via-forming material is preferably made of a metal having good thermal and electrical conductivity.
  • the via of the digital signal connection may be a via formed through a thin portion formed only of the base layer of the circuit board, and the via of the analog signal connection may cover the base layer and the cover of the circuit board. It may consist of vias formed in thick portions having a layer.
  • the laser diode driver chip and the submount may be installed in a thick portion of the circuit board.
  • the present invention it is possible to solve the problem of using a plurality of lenses or lens arrays by installing a plurality of lasers operating in a single wavelength in close proximity to one package to use multi-wavelength.
  • laser arrays multi-channel lasers with one chip
  • a single laser or multiple laser arrays can be made available in array form without use.
  • the present invention can be flip-chip-bonding (flip-chip-bonding) has the advantage of reducing the packaging cost by reducing the process time and difficulty.
  • the present invention is simple in the overall structure, the flip chip bonding process, and the use of a single chip laser in the form of an array (multiple lasers or a plurality of laser arrays), a single lens or a plurality of lens arrays Since there is no need to use, the package structure can be miniaturized and integrated, and there is much room for manufacturing cost reduction.
  • the front groove (front tunnel) is formed even when the light emitted from the front side of the plurality of laser diodes is stepped with the front side of the submount to form the packaged optical module.
  • the laser light emitted from the laser diode may not be adversely affected by the adjacent submount surface and the attachment substance.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram showing a configuration according to an embodiment of the present invention using a box diagram
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view showing one front sectional view of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a submount and a laser diode coupling portion of an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing one configuration example of an optical engine constructed using the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing another example of the configuration of an optical engine constructed using the embodiment of the present invention.
  • the optical module according to the present embodiment includes a circuit board 10, a laser driver driver 40 (LD driver chip) and a plurality of laser diodes (60) provided on the circuit board.
  • Sub-mount (50: Sub-mount) for installing the, a plurality of laser diode 60 is installed on the submount, the electrical signal interface (electric signal terminal and vias are prepared on the circuit board 10) concept Circuit) connecting the electrical connection portion and the signal terminal of the laser diode driver chip 40 and the signal terminal of the laser diode driver chip 40 to the laser diode 60 through the terminal of the submount 50 ) Is made in the form of an integrated package.
  • the laser diode 60 emits laser light from the front side, and adopts a laser diode in which some laser light is emitted even though the rear side is weaker than the laser light of the front side.
  • the front side of the circuit board 10 and the front side of the submount 50 are aligned to form a continuous front side in the package and to form an optical signal connection 70.
  • the laser diode front side faces a predetermined distance inwardly from the submount front side, and as a result, is provided stepwise with the optical signal connection 70 surface including the submount front side.
  • the front groove 51 is provided in the laser traveling direction at a position corresponding to the front path from which the laser is emitted forward from the laser diode front side on the submount surface to which the bottom surface of the laser diode is attached.
  • the front groove 51 is formed to have a predetermined depth and width from the front side of the laser diode 80 to the edge portion of the submount 50, particularly on the path through which the laser is emitted.
  • not a constant depth but may be a groove that is increasingly deeper from the front side of the laser diode 60 to the edge of the submount 50.
  • These front grooves 51 prevent optical interference (scattering, refraction, reflection, etc.) of the laser light emitted from the front side of the laser diode and hinder optical performance, for example, by the interference of the submount or adhesive, Since the amount of light input to the light guide plate which is in contact with the light guide plate is reduced, the light efficiency may be reduced, or even if the light is input, it may not propagate, but may reduce noise.
  • the front groove 51 serves to provide a space for the adhesive to flow even when the adhesive sticks out of the attachment region.
  • the front groove 51 may also serve to prevent a problem that the adhesive sticks out from the attachment area and sticks to the front side of the laser diode 60 to prevent the laser light from coming out from the front side.
  • a recess 53 or a hole is formed in the submount 50 around the rear side of the laser diode 60, and an optical sensing sensor (photodetector: not shown) is provided inside the recess 53.
  • the optical sensor detects when the intensity of the laser light emitted from the rear side exceeds a certain level and gives a signal to the outside through a signal line connected to the sensor so that the optical module user can recognize a problem.
  • an area 55 to which the bottom surface of the laser diode is attached may be installed on the surface of the submount 50, but an installation surface having a predetermined depth may be used.
  • the laser diode 60 can be moved somewhat back, front, left, and right for installation in place.
  • the optical sensor is not embedded in the surface of the submount 50 but is embedded in the hole or the groove 53, there is no problem that is disturbed when the laser diode 60 is moved.
  • the electrical signal connection means a contact surface or a connection surface, which is a part where electrical signal exchange with other components exchanging electrical signals is generally performed, but a via 23 connected to an electrical terminal exposed on the connection surface penetrates a circuit board 23. And 33, and electrical terminals 21 and 31 on the surface opposite the connection surface.
  • connection surface is a bottom surface of the circuit board 10, and a part of the bottom surface constitutes the electric digital signal connection portion 20, and the other part constitutes the electric analog signal connection portion 30.
  • the via 23 of the digital signal connection part is formed of a via formed through a thin portion formed only of the base layer 11 (lower layer) of the circuit board.
  • the via 33 of the analog signal connection portion is formed of a via formed in a thick portion having the base layer 11 and the cover layer 13 of the circuit board.
  • the laser diode driver chip 40 and the submount 50 are installed side by side in the thick portion of the circuit board 10 with their electrical terminals facing up.
  • An electronic circuit board (ECB) is used as the circuit board 10. It became.
  • an electrical terminal or an electrical pad is formed on the bottom of the electronic circuit board, and an electrical component or an analog electric signal is exchanged on the bottom of the electronic circuit board to transmit and receive digital electrical signals.
  • Other parts are exchanged. These other components may also serve as heat sinks to remove heat generated in the circuitry of the flexible printed circuit board.
  • the mount is an insulating electronic circuit board (ECB) as in this embodiment
  • EBC electronic circuit board
  • one or more surface pads for heat transfer are provided on one or more planes in a plurality of layers forming the mount, and a driving circuit or a laser is installed on the mount.
  • the bottom surface of the heating element such as a diode sub-mount, is placed on the surface pad to make thermal contact, and directly below the surface pad, a via (thermal via) penetrating the electronic circuit board and a thermal contact with the via are placed on the bottom of the electronic circuit board.
  • the heat pads of the heating elements installed on the electronic circuit board eventually combine with the heat sink. Or by emitting it to an external electronic circuit board, Damage or deterioration can be suppressed.
  • the exposed top or bottom of the via may serve as a pad without necessarily forming a surface pad or a bottom pad separately from the via.
  • vias can serve not only for thermal transfer, but also for electrical signal transmission like conventional vias, so that the ground can be used to improve high-speed signal characteristics across the entire circuit (here, primarily for the concept of signal ground or electrostatic shock protection). It can be used as a passage, including the concept of earth.)
  • the material forming the vias and pads is made of a metal with good thermal and electrical conductivity.
  • each terminal of the electrical signal connection part is connected to some electrical terminals of the laser diode driver (driving circuit) chip, the printed conductor (conductive pattern: 15) and the bonding wire 17, and then another laser diode driver chip ( The electrical terminal of 40 and the electrical terminal of submount 50 are connected by another bonding wire 19. Although not shown, the electrical terminals within the submount 50 are connected in direct contact with the terminals of the laser diode 60.
  • the laser diode receives the laser signal and generates a laser beam signal, and transmits the laser beam signal to the optical cable through the light guide plate, which is an external component.
  • the optical signal of the optical cable may be obtained by the optical module of the present invention, and the electrical signal may be output to the electrical terminal of an external component connected to the electrical signal connection unit.
  • the bottommost layer of FIG. 3 may be an insulator planar block that itself serves as a heat sink.
  • planar blocks are made of materials from which various pads and signal connection patterns can be formed, such as silicon based (Si), ceramic based (Al2O3, AlN), silica based (SiO2), and general PCB based (Rogers, Tefron, FR-4). Etc.).
  • the pads of the electric digital signal connection unit and the electric analog signal connection unit are directly used as interfaces with external components, thereby miniaturizing, directing, and optimizing the performance of the high-speed signal lines. have.
  • the submount 50 is installed for the laser diode, but depending on the embodiment, the laser diode driver may be formed separately or integrally with the laser diode. This type may also vary depending on the material of the mount and the function of the mount. For example, if the mount is mainly composed of synthetic resin (eg PCB), thermally separating the two parts of the integrated submount can be advantageous to prevent mutual heat transfer, and mount 10 and submount 50 are thermally It is desirable to be connected.
  • synthetic resin eg PCB
  • the mount is made of a good heat transfer material (eg AlN, Si, etc.), the mount itself may act as a submount, in which case the separation itself may be difficult.
  • isolation structures such as trenches can be used to minimize mutual thermal noise.
  • the driver submount and laser diode submount can be connected to the floor via vias instead of bonding wires. This is to add a role of discharging the heat generated from the inside to the outside by using the via and the bottom. Vias are preferable when the fabrication material of the mount is mainly synthetic resin, but if the fabrication material of the mount is metal, ceramic, or silicon-based material, the vias have good self-conductivity. May be preferred.
  • Examples of external components or external elements connected to the mount include high speed signal lines that carry external signals and control lines that monitor the control and performance of laser diodes or photodetectors.
  • an electrical circuit can be constructed in the mount.
  • an electric filter may be installed to remove noise of a power signal injected into an electric element.
  • a circuit such as an impedance matching circuit may be configured to adjust the signal level.
  • FIG. 5 and 6 show the light guide plate 111 and the optical cable port of the light guide plate block 110, which is an external component connected through the optical subassembly (OSA) and the optical signal connection as the optical module described in the present invention for the sake of understanding. .
  • OSA optical subassembly
  • the combination form is not limited to this, and those skilled in the art will fully understand the contents described in the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a case in which the optical input / output unit is a receptacle 130a. Since the output port is one, the light guide plate block 110 includes a wavelength multiplexing demultiplexing function when the multi-channel operation is performed.
  • the LGP block 110 includes a wavelength multiplexing demultiplexing function when operating in a multichannel.
  • the optical interface of the optical input / output unit may be considered to be an MPO as in the previous example. In this case, a method using a fiber block and a fiber array is preferable.

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Abstract

마운트 위에 설치되는 레이저 다이오드 드라이버칩, 서브마운트, 전기 신호 접속부, 전기 신호 접속부와 레이저 다이오드 드라이버칩의 신호 입출력 단자를 연결하고 레이저 다이오드 드라이버칩의 신호 입출력 단자를 서브마운트의 단자를 통해 그 위에 있는 레이저 다이오드에 연결하는 회로를 구비하여 이루어지는 광학모듈에 있어서, 레이저 다이오드 전방 측면은 서브마운트 전방 측면에서 내측으로 들어가 광학 신호 접속부 면과 단차지게 설치되며, 서브마운트 표면에는 레이저 진행을 방해하지 않도록 레이저 다이오드 전방으로 홈이 설치되는 광학모듈이 개시된다.

Description

광학모듈
본 발명은 광학모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기적 신호를 받아 광신호를 출력하거나 광신호를 받아 전기적 신호를 출력할 수 있는 광학모듈 혹은 광통신의 송수신용 광학 서브어셈블리(optic sub assembly)에 관한 것이다.
대용량 콘텐츠 기반의 서비스 확대 및 스마트폰의 보급률의 급속한 증가 그리고 데이터 센터의 급증 등으로 데이터 트래픽에 대한 용량 증가 방안이 꾸준히 연구되고 있다. 이를 해결하기 위해 통신관련 국제 표준화 기구는 동일 파장 멀티채널 기술 및 파장분할 다중화 기술을 사용하는 표준안을 발표하고 많은 기관 및 연구자들은 이러한 기술들의 구현 방법을 연구하고 있다. 이러한 표준들과 기술들은 저가화, 고속화, 소형화 및 저전력 이슈를 해결해야 하며 네트워크를 구성하는 구성품인 광트랜시버 측면에서의 극복방안으로 레이저 어레이 기반 광송신기가 개발되고 실제 응용 분야에 사용되고 있다.
광송신기에서 레이저와 광도파로 사이의 광결합 효율을 높이기 위해서 일반적으로 렌즈를 사용한다. 렌즈를 사용하여 광결합을 구현하면 시스템의 특성에 따라 광결합 효율을 높이거나 허용범위(tolerance)를 늘리고 또는 둘 사이에 적정한 수준에서 최적회된 패키지 구조를 설계할 수 있다. 하지만 기존의 광섬유 어레이 및 광도파로 어레이와의 광결합을 위해 레이저와 레이저 사이의 간격을 250 um로 만들 경우 광결합에 사용하는 렌즈를 어레이 형태로 만들어야 하고 이로 인해 비용이 높아지는 단점이 발생한다. 렌즈 어레이의 제작 비용을 감소하기 위해 레이저 설치 간격(pitch)을 늘릴 경우 하나의 웨이퍼에서 제작 할수 있는 레이저의 개수가 감소하므로 레이저의 가격 상승을 초래한다.
기존 광학 엔진(optical engine)은 기본적으로 45도 미러(mirror)를 사용하기 때문에 광원(혹은 광검출기)과 광도파로(광섬유)와의 거리가 멀어 2개의 렌즈 혹은 1개의 렌즈를 사용한다. 이 경우 광결합을 위해 가이드 포스트(guide post), 래치(latch) 등 많은 기구물들이 삽입되므로 구조가 복잡하고 패키징 공정이 어렵게 되는 단점이 생긴다. 또한 기존의 광학 엔진은 대부분은 광다중화기(광역다중화기)를 사용하지 않는 광도파로 어레이를 사용하므로 다중 파장(multi wavelength)을 사용하는 시스템에 사용하기 부적합하다.
하나의 칩(chip)에 다수의 레이저가 형성된 경우 40G BASE-LR4나 100G BASE-LR4와 같이 파장 간격이 넓은 4개 파장을 사용하는 규격에는 사용하기 어려워 진다. 다수의 레이저를 하나의 칩에 구성하면 서로 다른 파장을 만들기 어려운 이유는 다음과 같다. 첫째 다수의 레이저가 동일한 활성층(active layer)을 사용하므로 넓은 이득 곡선을 얻어야 하는데 성장시 이러한 조건을 만족하기 어렵다. 둘째로 레이저는 공진기의 길이에 따라 발진 파장이 달라지는데 다수의 레이저가 하나의 칩에 구성되면 공진기의 길이를 다르게 만들기가 어렵다. 하나의 칩에서 비교적 넓은 범위로 레이저가 동작하도록 만들 수는 있으나 결국 제작 비용이 상승하는 단점이 발생하므로 현재 늘어나는 트래픽을 감당하기에는 어려운 점이 있다.
서로 다른 파장을 출력하기 위해서는 서로 독립적인 단일 레이저들을 하나의 마운트 위에 실장하여 레이저 어레이를 구현하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우 웨이퍼당 레이저 개수의 감소 없이 레이저 사이의 간격을 넓힐 수 있고, 렌즈 어레이의 간격도 넓힐 수 있어 렌즈 사이의 거리가 비교적 긴 저가의 렌즈 어레이를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 저가의 렌즈 어레이 사용에도 불구하고 기존의 패키지 방식을 사용하게 되면 패키지에 사용하는 부품, 패키징 소요 시간 및 패키징 비용 측면에서 여전히 단점을 갖는다.
일 예로 고속으로 동작하는 광 송신기의 경우 고속의 전기적 인터페이스와 높은 신뢰성을 보장하기 위해서 세라믹 피드스루(ceramic-feedthrough)를 사용하는 미니(Mini) DIL 형태의 패키지를 사용하는데 부품으로 사용하는 케이스의 가격이 고가이고 케이스 내부의 좁은 공간에서 작업을 하기 때문에 패키징 시간이 길어져 광학 서브어셈블리(OSA:optic sub assembly) 가격 자체가 상승하는 단점이 발생한다.
이런 문제점이 발생하는 근본적인 이유는 급격히 증가하는 데이터 트래픽으로 인해 물리계층을 연결하는 광트랜시버는 동작 측면에서는 고성능이 요구되는 반면 관리 측면으로는 네트워크를 구성하는 부품의 크기는 작아져야 하고 설비 비용의 문제로 가격은 낮아져야 한다는 모순적인 상황에서 기인한다.
이런 기존 기술 상황의 문제점 및 모순을 해결하기 위해서는 고속, 집적화의 고성능이면서 저가인 광학모듈이 필요하며, 이런 모듈을 위한 패키지 형태의 광통신 송수신용 광학 서브어셈블리가 있다면 바람직할 것이다.
(선행특허문헌 1) 대한민국 특허출원 10-2015-0165544: 광학 모듈 및 이를 포함하는 광학 엔진
(선행특허문헌 2) 미국특허공개 2004/0264884호: compact package design for vertical cavity surface emitting laser array to optical fiber cable connection.
(선행특허문헌 3) 미국특허공개 2006/0162104호: High speed optical sub-assembly with ceramic carrier.
본 발명은 상술한 기존 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광도파로 어레이와의 호환을 위해서 단일 파장으로 동작하는 레이저 어레이를 사용하는 문제점과 멀티파장을 사용하기 위해 서로 다른 단일 파장으로 동작하는 복수 레이저를 어레이 형태로 만들어 렌즈 어레이를 사용하는 문제점을 해결할 수 있는 단순한 구조의 패키지형 광학모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 패키지형 광학모듈을 형성한 경우에 스탬의 복수 레이저 다이오드의 전방 측면에서 전방으로 방출된 빛이 레이저 다이오드가 설치된 서브마운트에 의해 방해받지 않도록 하고, 레이저 다이오드의 후방 측면으로 레이저가 방출되는지 여부를 확인할 수 있도록 하는 마운트의 부가 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학모듈은,
마운트, 마운트 위에 설치되는 레이저 다이오드 드라이버(LD Driver) 및 서브마운트(Sub-mount), 서브마운트 위에 설치되는 복수 개의 레이저 다이오드, 마운트에 설치되는 전기 신호 접속부(electrical interface), 전기 신호 접속부와 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 연결하고 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 서브마운트의 단자를 통해 레이저 다이오드에 연결하는 회로를 구비하여 이루어지는 광학모듈에 있어서, 레이저 다이오드의 전방 측면은 서브마운트 전방 측면에서 내측으로 일정 거리 들어가 서브마운트 전방 측면과 단차지게 설치되며, 서브마운트 표면에는 레이저 다이오드 전방 측면으로부터 방출되는 레이저광의 진행방향에 있는 서브마운트의 에지를 포함하는 부분에 레이저광의 진행 방해(산란, 굴절 및 반사 등)를 방지하는 전방 홈이 설치되는 것을 특징으로 한다.
서브마운트 전방 측면은 마운트 전방 측면과 정렬되어 광학 신호 접속부(optical interface) 접속면을 이룰 수 있고, 전방 홈은 특히 레이저가 방출되는 경로상에서 서브마운트 에지 부분을 포함하도록 하며, 일정 깊이의 홈이나, 레이저 다이오드 전방측면으로부터 서브마운트 에지까지 점점 깊이가 깊어지는 홈이 될 수 있다.
본 발명에서, 레이저 다이오드 후방 측면 주변에는 서브마운트에 오목한 홈이나 홀이 설치되어 후방에서 출력되는 레이저광의 진행을 방해(산란, 굴절 및 반사 등)하여 레이저 다이오드에 다시 입사되는 것을 방지한다. 그리고, 후방 측면 주변에 설치된 홈이나 홀은 출력되는 레이저광의 경로가 광감지센서(광검출기)의 입력부를 향하도록 설계하여 레이저 다이오드의 전방 출력광파워를 산출 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에서 서브마운트 표면 중 레이저 다이오드 저면이 부착되는 영역은 일정 깊이의 설치홈이 설치될 수 있고, 전방 홈(전방 터널)은 이 설치홈으로부터 광학 접속부를 이루는 마운트 전방 측면까지 형성될 수 있다. 또한, 서브마운트 표면 중 레이저 다이오드 저면이 부착되는 영역에는 본딩 물질이 이미 형성되어 레이저 다이오드와 서브마운트의 부착을 용이하게 할 수 있다.
본 발명에서 전기 신호 접속부는 다른 요소와의 전기적 신호 교환이 이루어지는 접촉면을 의미할 수 있고, 전기 패드 및 비아를 포함하는 개념으로 생각할 수 있고, 전기 디지털 신호 접속부 및 전기 아나로그 신호 접속부로 구성될 수 있다.
본 발명에서 마운트로는 3차원 회로 구성이 가능한 전자회로기판(ECB: electrical circuit board)이 사용될 수 있고 전자회로기판(ECB)은 전기 패드 및 비아 사이의 독립적 동작을 위하여 절연성이 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 전자회로기판은 고속신호 전달 특성, 열전달 특성 및 제작의 용이성을 위하여 하나 이상의 평면에 전기 패드 및 비아(via)를 형성할 수 있는 것이 될 수 있다.
가령, 열전달 특성을 위하여, 마운트는 절연성이 있고, 마운트에서 하나 이상의 평면에 열전달을 위한 하나 이상의 패드가 설치된 전자회로기판(ECB)으로 이루어질 수 있다. 이런 경우, 마운트 위에 설치되는 발열소자나 기타 발열체의 저면이 열전달을 위해 이 패드에 열접촉을 하도록 설치하고, 이 패드와 열적으로 접촉되고 마운트(전자회로기판)를 관통하는 비아(열비아) 및 이 비아와 열적으로 접촉되고 마운트 저면에 형성되는 하나 이상의 패드를 통해 광학 모듈이 부착될 방열판이나 광학 모듈과 별개의 외부 전자회로 기판에 열을 방출하도록 할 수 있다. 이때 넓은 의미로 마운트의 하나 이상의 평면에 설치되는 패드나 마운트 저면에 설치되는 패드는 비아(열비아)와 별도로 형성되는 것이 아니고 비아의 드러난 상단이나 드러난 하단이 될 수도 있고, 비아는 단순한 열적 통로의 역할뿐 아니라 전기적 신호의 통로 (전기 비아)의 역할을 하는 것일 수 있고 따라서 전기 비아의 일종으로 전체 회로에서 고속신호 특성을 개선하기 위한 그라운드(접지) 통로로 사용되는 것일 수 있다. 이런 열비아나 전기비아의 역할을 충실히 하기 위해 비아를 형성하는 물질은 열 및 전기 전도도가 좋은 금속으로 이루어지는 것이 바랍직하다.
전기회로기판을 마운트로 사용하는 경우, 디지털 신호 접속부의 비아는 회로기판의 베이스층으로만 형성된 얇은 부분을 관통하도록 형성된 비아로 이루어질 수 있으며, 아나로그 신호 접속부의 비아는 회로기판의 베이스층과 커버층을 가지는 두꺼운 부분에 형성된 비아로 이루어질 수 있다. 이때, 레이저 다이오드 드라이버칩 및 서브마운트는 회로기판의 두꺼운 부분에 설치되는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 멀티파장을 사용하기 위해 서로 다른 단일 파장으로 동작하는 복수 레이저를 하나의 패키지에 근접 설치하여 다수 개의 렌즈 혹은 렌즈 어레이를 사용하는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 동일 파장(표준 및 상업적인 허용 오차 범위 내에서)을 멀티채널로 사용하는 시스템에서 레이저 어레이(하나의 칩으로 이루어진 멀티채널 레이저)는 수율이 낮아 사용하기 어려운 경우에도 다수 개의 렌즈 혹은 렌즈 어레이의 사용 없이 단일 레이저(혹은 레이저 어레이 복수 개)를 어레이 형태로 사용 가능하도록 만든다.
또한, 레이저 어레이의 수율이 상용적으로 허용가능하다 하더라도 본 발명은 플립칩 본팅(flip-chip-bonding)이 가능하여 공정 시간 및 난이도를 낮추어 패키징 비용이 감소하는 장점이 생긴다.
따라서, 본 발명은 단일 칩 형태의 레이저를 어레이 형태(단일 레이저 복수 개 혹은 레이저 어레이 복수 개)로 만들어 사용함에 있어 전체적인 구조가 단순하고, 플립 칩 본딩 공정이 가능하고, 단일 렌즈 복수 개 혹은 렌즈 어레이를 사용할 필요가 없어 소형화 집적화한 패키지형 구조가 가능하고 제작 비용도 줄일 여지가 많게 된다.
본 발명에 따르면 패키지형 광학모듈을 형성하면서 복수 레이저 다이오드의 전방 측면에서 전방으로 방출된 빛이 레이저 다이오드의 전방 측면 보호를 위해 서브마운트의 전방 측면과 단차지게 이루어지는 경우에도 전방 홈(전방 터널)을 형성함으로써 레이저 다이오드에서 방출된 레이저광이 인접된 서브마운트 표면 및 부착 물질에 의해 불리한 영향을 받지 않을 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 박스 다이아그램을 이용하여 개략적으로 나타내는 구성개념도,
도2는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 개략적 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예의 한 정단면을 나타내는 개략적 정단면도,
도4는 본 발명의 일 실시예의 서브마운트 및 레이저 다이오드 결합부를 나타내는 분해사시도,
도5는 본 발명의 실시예를 이용하여 구성되는 광학엔진의 일 구성예를 나타내는 개략적 사시도,
도6은 본 발명의 실시예를 이용하여 구성되는 광학엔진의 다른 구성예를 나타내는 개략적 사시도이다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 실시예의 광학모듈은, 회로기판(10), 이 회로기판 위에 설치되는 레이저 다이오드 드라이버칩(40:LD Driver chip) 및 복수 개의 레이저 다이오드(60:Laser Diode)를 설치하기 위한 서브마운트(50:Sub-mount), 서브마운트 위에 설치되는 복수 개의 레이저 다이오드(60), 회로기판(10)에 준비되는 전기 신호 접속부(electrical signal interface : 전기 신호 단자 및 비아 포함 개념임), 전기 접속부와 레이저 다이오드 드라이버칩(40)의 신호 단자를 연결하고 레이저 다이오드 드라이버칩(40)의 신호 단자를 서브마운트(50)의 단자를 통해 레이저 다이오드(60)에 연결하는 회로(도선)를 구비하여 일체형 패키지 형태로 이루어진다.
여기서 레이저 다이오드(60)는 전방 측면에서 레이저광을 방출하게 되며, 후방 측면으로도 전방 측면의 레이저광에 비해 미약하지만 일부 레이저광이 방출되는 레이저 다이오드를 채택한다.
회로기판(10) 전방 측면과 서브마운트(50) 전방 측면은 정렬되어 패키지에서 연속되는 전방 측면을 이루고 광학 신호 접속부(70)를 이룬다. 단, 레이저 다이오드 전방 측면은 서브마운트 전방 측면에서 내측으로 일정 거리 들어가서 그 결과 서브마운트 전방 측면을 포함하여 이루어지는 광학 신호 접속부(70: optical interface) 면과 단차지게 설치된다.
그리고, 도4에 개시된 바와 같이 레이저 다이오드의 저면이 부착되는 서브마운트 표면에서 레이저 다이오드 전방 측면으로부터 레이저가 전방으로 방출되는 전방 경로에 대응하는 위치에 레이저 진행방향으로 전방 홈(51)이 설치된다. 이때, 전방 홈(51)은 특히 레이저가 방출되는 경로 상에서 레이저 다이오드(80) 전방 측면부터 서브마운트(50) 에지 부분까지 일정 깊이 및 너비로 형성되어 있다. 다른 실시예에서는 일정 깊이가 아니고, 레이저 다이오드(60) 전방 측면으로부터 서브마운트(50) 에지까지 점점 깊이가 깊어지는 홈이 될 수도 있다.
이런 전방 홈(51)은 레이저 다이오드 전방 측면에서 방출되는 레이저광의 진행 방해(산란, 굴절 및 반사 등)를 방지하여 광학적 성능을 저해하는, 예를 들어 서브마운트나 접착제의 방해에 의해서 광학 신호 접속부에 접하는 도광판에 투입되는 광량이 적어져 광효율이 떨어지거나, 투입되어도 전파되지 못하고 오히려 노이즈를 만드는 등의 문제를 줄일 수 있다.
또한, 전방 홈(51)은 레이저 다이오드(60)를 서브마운트(50)에 부착시킬 때 접착제를 이용하는 경우, 접착제가 부착 영역에서 삐져나오는 경우에도 이 접착제가 흘러들어갈 공간을 마련하는 역할을 한다. 결과적으로 전방 홈(51)은 접착제가 부착 영역에서 삐져나와 레이저 다이오드(60)의 전방 측면에 달라붙어 전방 측면에서 레이저광이 나오는 것을 방해하는 문제를 방지하는 역할도 할 수 있다.
한편, 레이저 다이오드(60) 후방 측면 주변에는 서브마운트(50)에 오목한 홈(53)이나 홀이 설치되고, 이 홈(53) 내부에 광감지센서(광검출기: 미도시)가 설치되다. 광감지센서는 후방 측면에서 방출되는 레이저광의 세기가 일정 이상을 초과하면 이를 감지하여 센서에 연결된 신호선을 통해 외부에 신호를 주어 광학모듈 사용자가 문제점을 인식할 수 있도록 한다. 또한, 레이저 다이오드(60) 후방 측면 주변에는 서브마운트에 오목한 홈(53)이나 홀이 있어 레이저광의 진행 방해를 방지하는 역할 및 레이저 후방 출력 경계면의 경계조건 변화 방지의 역할도 수행한다.
실시예에 따라 서브마운트(50) 표면 중 레이저 다이오드 저면이 부착되는 영역(55)은 일정 깊이의 설치홈이 설치될 수 있지만 여기서는 설치면이 평평한 것을 사용한다. 이런 설치면에서 서브마운트에 레이저 다이오드를 설치할 때 정위치에 설치하기 위해 다소가 전후 좌우로 레이저 다이오드(60)를 이동시킬 수 있다. 이 실시예에서는 광감지센서가 서브마운트(50) 표면에 설치되지 않고 홀이나 홈(53)에 매립되므로 레이저 다이오드(60)의 이동시 방해되는 문제가 없다.
본 실시예에서 전기 신호 접속부는 전기 신호를 교환하는 다른 부품과의 전기적 신호 교환이 이루어지는 부분인 접촉면 혹은 접속면을 일반적으로 의미하지만 접속면에 드러난 전기 단자와 연결되어 회로기판을 관통하는 비아(23,33) 및 접속면 반대편 표면의 전기 단자(21, 31)를 포함하는 의미로 사용하기로 한다.
여기서 접속면은 회로기판(10)의 저면이며, 저면 일부는 전기 디지털 신호 접속부(20)를 이루고, 다른 일부는 전기 아날로그 신호 접속부(30)를 이룬다. 여기서 디지털 신호 접속부의 비아(23)는 회로기판의 베이스층(11: 하부층)으로만 형성된 얇은 부분을 관통하도록 형성된 비아로 이루어진다. 아나로그 신호 접속부의 비아(33)는 회로기판의 베이스층(11)과 커버층(13)을 가지는 두꺼운 부분에 형성된 비아로 이루어진다.
레이저 다이오드 드라이버칩(40) 및 서브마운트(50)는 회로기판(10)의 두꺼운 부분에 그들의 전기 단자를 위로 향한 채 나란히 설치되어 있으며, 회로기판(10)으로는 전자회로기판(ECB)이 사용되었다. 여기서 도시되지 않지만 전자회로기판의 저면에는 비아와 연결되는 전기 단자 혹은 전기 패드가 형성되고, 이들 패드와의 전기적 연결을 위해 전자회로기판의 저면에는 디지털 전기 신호를 주고받는 다른 부품 및 아날로그 전기 신호를 주고받는 다른 부품이 설치된다. 이들 다른 부품은 연성인쇄회로기판의 회로에서 발생하는 열을 제거하기 위한 히트 싱크의 역할도 할 수 있다.
가령, 마운트를 이 실시예와 같이 절연성이 있는 전자회로기판(ECB)으로 하는 경우, 마운트를 이루는 복수 층에서 하나 이상의 평면에 열전달을 위한 하나 이상의 표면 패드를 설치하고, 마운트 위에 설치되는 구동회로나 레이저 다이오드용 서브 마운트 등 발열체의 저면이 이 표면 패드 위에 놓여 열접촉을 하도록 하고, 이 표면 패드 바로 하부에는 전자회로기판을 관통하는 비아(열비아) 및 이 비아와 열적으로 접촉되고 전자회로기판 저면에 형성되는 저면 패드를 설치하고, 이 저면 패드는 다시 이 전자회로기판이 부착될 방열판이나 별개의 외부 전자회로기판에 접촉되도록 하면 전자회로기판 위에 설치된 발열체의 열을 결국 전자회로기판이 결합되는 이들 방열판이나 외부 전자회로기판으로 방출시켜 구동회로나 레이저 다이오드 등이 열에 의해 손상되거나 기능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
이때 비아가 충분히 넓고, 비아를 형성하는 물질이 열전도성이 충분히 큰 것이라면 반드시 표면 패드나 저면 패드를 비아와 별도로 형성함이 없이 비아의 드러난 상단이나 드러난 하단이 패드의 역할을 하게 할 수 있다.
물론, 비아는 열적인 전달뿐 아니라 통상의 비아와 같이 전기적 신호 전달의 역할도 겸할 수 있으며, 따라서 전체 회로에서 고속신호 특성을 개선하기 위한 그라운드(여기서는 주로 signal ground의 개념이나 정전기 쇼크 방지 등을 위한 earth 개념을 포함하는 광의의 개념으로 이해될 수 있다) 통로로 사용될 수도 있으며, 비아 및 패드들을 형성하는 물질은 열 및 전기 전도도가 모두 좋은 금속으로 이루어지도록 한다.
전자회로기판 표면에서 전기 신호 접속부의 각 단자는 레이저 다이오드 드라이버(구동회로)칩의 일부 전기 단자와 프린트 도선(도전 패턴: 15) 및 본딩 와이어(17)로 연결되고, 다시 다른 레이저 다이오드 드라이버칩(40)의 전기 단자와 서브마운트(50)의 전기 단자는 다른 본딩 와이어(19)로 연결된다. 도시되지 않지만 서브마운트(50) 내에서 전기 단자는 레이저 다이오드(60)의 단자와 직접 접촉으로 신호가 연결된다.
따라서 전기 신호의 접속면에 접속된 다른 부품의 전기 신호가 입력되면 레이저 다이오드는 이를 받아 레이저광 신호를 발생시키고, 이를 외부 부품인 도광판을 통해 광케이블로 전달한다. 광수신기 형태의 실시예에서는 반대로 광케이블의 광신호가 본 발명의 광학모듈에 입수되어 전기 신호 접속부와 접속된 외부 부품의 전기 단자로 전기 신호가 출력될 수 있다.
전자회로기판이 사용되지 않는 실시예에서는 도3의 제일 아래층의 마운트는 자체가 히트 싱크의 역할을 하는 절연체 평면 블럭일 수 있다. 이런 평면 블록은 각종 패드 및 신호 연결 패턴들이 형성될 수 있는 재질, 가령, 실리콘 계열(Si), 세라믹 계열(Al2O3, AlN), 실리카 계열(SiO2), 일반 PCB 계열(Rogers, Tefron, FR-4 등)이 될 수 있다.
이런 본 발명 구성에서는 전기 디지털 신호 접속부와 전기 아날로그 신호 접속부의 패드 자체가 외부 부품과의 인터페이스로 직접 사용되어 광학모듈(광학 송수신용 서브어셈블리) 소형화, 직접화 및 고속신호선의 성능 최적화 구조를 이룰 수 있다.
이상 실시예에서 서브마운트(50)는 레이저 다이오드용으로 설치되나, 실시예에 따라 레이저 다이오드 드라이버용이 별도로 혹은 레이저 다이오드용과 일체로 형성될 수도 있다. 이런 형태 또한 마운트를 구성하는 물질 및 마운트의 기능에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 마운트가 주로 합성수지(예를 들면 PCB)로 구성된다면 일체형 서브마운트의 두 부분을 열적으로 분리하는 것이 상호간 열전달을 막을 수 있어 바람직하고, 마운트(10)와 서브마운트(50)는 열적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
그러나, 다른 예로 마운트가 열전달이 좋은 물질(예를 들면 AlN, Si 등)로 구성된다면 마운트 자체가 서브마운트의 역할을 할 수 있으며 이런 경우, 분리 자체가 어려울 수 있다. 하지만 이런 경우에도 트랜치(trench)와 같은 분리구조를 사용하여 상호간 열적 잡음을 최소화할 수 있다.
드라이버용 서브마운트와 레이저 다이오드용 서브마운트는 본딩와이어 대신 비아를 통해서 바닥으로 연결될 수 있다. 이는 내부에서 발생한 열을 비아 및 바닥을 이용하여 외부로 방출하기 역할을 추가하기 위한 것이다. 마운트의 제작 물질이 주로 합성수지인 경우에는 비아가 바람직하지만 마운트의 제작 물질이 메탈, 세라믹 또는 실리콘 계열의 물질이라면 자체열전도도가 좋기 때문에 굳이 비아를 사용하지 않는 것이 열전달, 제작의 용이성 및 제작 비용 측면에서 바람직할 수 있다.
마운트에 접속되는 외부 부품이나 외부 요소의 예로는 외부 신호를 전달하는 고속신호라인(high speed signal lines)과 레이저 다이오드나 광검출기의 제어 및 성능을 모니터링하는 조절라인(control lines)을 들 수 있다.
마운트에 전기 소자가 함께 부착되는 경우 마운트에 전기적 회로가 구성될 수 있다. 예를 들어 전기 소자에 주입되는 전력 신호의 노이즈를 제거하기 위해 전기 필터를 설치할 수 있다. 또는 신호 레벨을 조절하기 위해 임피던스 매칭 회로와 같은 회로를 구성할 수 있다.
도5 및 도6은 이해를 돕기 위해 본 발명에서 기술한 광학모듈로서 광학 서브어셈블리(OSA)와 광학 신호 접속부를 통해 접속되는 외부 부품인 도광판 블럭(110)의 도광판(111) 및 광케이블 포트를 나타낸다. 물론 결합 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명에서 기술한 내용으로도 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도5는 광 입출력부가 리셉터클(receptacle:130a)인 경우를 도시한 것이며, 출력 포트가 하나이므로 멀티채널로 동작시키는 경우 도광판 블럭(110)은 파장 다중화 역다중화 기능이 포함되어 있다.
도6은 광 입출력부가 패룰(ferrule:130b)인 경우를 도시한다. 마찬가지로 출력 포트가 하나이므로 멀티채널로 동작시키는 경우 도광판 블럭(110)은 파장 다중화 역다중화 기능이 포함되어 있다.
광 입출력부의 광학적 인터페이스가 앞선 예와 같이 MPO인 경우도 생각할 수 있으며, 이 경우 파이버 블럭(Fiber block)을 사용하고 파이버 어레이(fiber array)를 사용하는 방법이 바람직하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (13)

  1. 마운트, 상기 마운트 위에 설치되는 레이저 다이오드 드라이버(LD Driver) 및 서브마운트(Sub-mount), 상기 서브마운트 위에 설치되는 복수 개의 레이저 다이오드, 상기 마운트에 설치되는 전기 신호 접속부(electrical interface), 상기 전기 신호 접속부와 상기 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 연결하고 상기 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 상기 서브마운트의 단자를 통해 상기 레이저 다이오드에 연결하는 회로를 구비하여 이루어지는 광학모듈에 있어서,
    상기 레이저 다이오드의 전방 측면은 상기 서브마운트 전방 측면에서 내측으로 일정 거리 들어가 상기 서브마운트 전방 측면과 단차지게 설치되며,
    상기 서브마운트 표면에는 레이저 다이오드 전방 측면으로부터 방출되는 레이저광의 진행방향에 있는 상기 서브마운트의 에지를 포함하는 부분 및 접착제에 의한 레이저광의 진행 방해(산란, 굴절 및 반사)를 방지하고 레이저 경계면의 특성 변화를 방지하는 전방 홈이 설치되는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 후방 측면 주변에는 상기 서브마운트 표면에 서브마운트 및 접착제에 의한 레이저광의 진행 방해(산란, 굴절 및 반사)를 방지하고 레이저 경계면의 특성 변화를 방지하는 오목한 홈이나 홀이 설치되는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 홈이나 홀에는 상기 레이저 다이오드의 후면광의 진행 경로에서 상기 레이저 다이오드의 후면광의 세기를 감지하는 광감지센서(광검출기)가 설치된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광감지센서(광검출기)는 상기 홈이나 홀에 적어도 일부가 매립된 상태로 설치된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운트는 절연성이 있고 하나 이상의 평면에 전자회로를 구성할 수 있는 전전회로기판(ECB)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기 신호 접속부의 접속면은 상기 전자회로기판의 저면이며,
    상기 전자회로기판의 표면에 상기 전기 신호 접속부의 전기 단자(패드)가 설치되고, 상기 접속면과 상기 전기 단자는 상기 전자회로기판을 관통하는 비아로 연결되고,
    상기 전기 단자와 상기 레이저 다이오드 드라이버칩의 신호 입출력 단자는 상기 전자회로기판 표면에 형성된 도전 패턴과 본딩 와이어 가운데 적어도 하나를 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기 신호 접속부는 디지털 신호 접속부와 아날로그 신호 접속부로 구분되며,
    상기 디지털 신호 접속부의 비아는 상기 전자회로기판의 베이스층으로 형성된 얇은 부분을 관통하도록 형성된 비아로 이루어지고,
    상기 아나로그 신호 접속부의 비아는 상기 전자회로기판의 상기 베이스층과 커버층을 가지는 두꺼운 부분에 형성된 비아로 이루어지며,
    상기 레이저 다이오드 드라이버 및 상기 서브마운트는 상기 전자회로기판의 상기 두꺼운 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브마운트 표면 중 상기 레이저 다이오드의 저면이 부착되는 영역에는 일정 깊이의 설치 홈이 있고,
    상기 전방 홈은 상기 설치 홈으로부터 상기 서브마운트 전방 측면까지 형성됨을 특징으로 하는 광학모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운트는 절연성이 있는 전자회로기판(ECB)으로 이루어지고
    상기 마운트를 이루는 하나 이상의 층의 표면에 표면 패드를 설치하고,
    상기 표면 패드 위에 상기 레이저 다이오드 드라이버(LD Driver), 상기 복수 개의 레이저 다이오드가 설치되는 서브마운트(Sub-mount)를 포함하는 발열부재들 가운데 적어도 하나가 열접촉을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 마운트에서 상기 표면 패드 하부에는 상기 마운트를 관통하는 열비아(thermal via)가 형성되고,
    상기 비아의 하부에는 상기 마운트의 저면에 설치되는 저면 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열비아(thermal via)는 전기 신호의 통로가 되는 전기적 비아의 역할을 겸하고, 열 및 전기 전도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비아는 전기 회로의 고속신호 특성을 개선하기 위한 그라운드(ground)로 이용되는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  13. 마운트, 상기 마운트 위에 설치되는 레이저 다이오드 드라이버(LD Driver) 및 서브마운트(Sub-mount), 상기 서브마운트 위에 설치되는 복수 개의 레이저 다이오드, 상기 마운트에 설치되는 전기 신호 접속부(electrical interface), 상기 전기 신호 접속부와 상기 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 연결하고 상기 레이저 다이오드 드라이버의 신호 입출력 단자를 상기 서브마운트의 단자를 통해 상기 레이저 다이오드에 연결하는 회로를 구비하여 이루어지는 광학모듈에 있어서,
    상기 레이저 다이오드의 전방 측면은 상기 서브마운트 전방 측면에서 내측으로 일정 거리 들어가 상기 서브마운트 전방 측면과 단차지게 설치되며,
    레이저광은 상기 레이저 다이오드의 전방 측면으로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
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