KR101916496B1 - A plug-type light alignment device with an optical mirror, manufacturing methods thereof and an assembly of a light alignment device with a receptacle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기기 내에서 보드 대용량 데이터 고속 전송 또는 기기 간 대용량 데이터 고속 전송을 위한 것으로, 광신호(50) 또는 전기신호를 광전변환하는 광소자(110),
제 1전극부재 및 제2전극부재로 구성되어 광소자(110)를 실장하기 위한 안부면을 형성하며, 광정렬소자리셉터클과 전기 결합하거나 기판상에 실장되어 전기신호를 전송하는 기능을 하는 전극부를 포함하여 구성되고, 상기 제1 전극부재에는 광신호를 전반사하는 기능을 하는 광학적미러부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플러그타입광정렬소자를 제공한다.
아울러, 이의 제조방법 및 리셉터클을 포함하는 광정렬소자어셈블리를 제공한다.The present invention relates to a high-speed transfer of large-capacity data of a board or a large-capacity data transfer of high-capacity data between devices, and includes an optical device (110) for photoelectrically converting an optical signal (50)
An electrode unit which is composed of a first electrode member and a second electrode member and which forms an anterior surface for mounting the optical device 110 and which is electrically coupled with the photo-aligned device receptacle or mounted on a substrate to transmit an electric signal Wherein the first electrode member is provided with an optical mirror portion which functions to totally reflect an optical signal.
In addition, a method of manufacturing the same and a light-aligning element assembly including the receptacle are provided.
Description
본 발명은 기기 내에서 보드 대용량 데이터 고속 전송 또는 기기 간 대용량 데이터 고속 전송을 위한 광정렬소자(Light Alignment Device, LAD)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학적미러부가 형성된 전극부재를 포함하는 플러그타입광정렬소자와 그 제조방법 및 광정렬소자어셈블리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light alignment device (LAD) for high-speed transfer of large-capacity data or large-capacity data transfer between devices in a device, and more particularly to a light- An alignment device, a manufacturing method thereof, and a photo-alignment device assembly.
최근 기기 내 또는 기기 간에 고화질, 3D 영상 콘텐츠와 같은 대용량 데이터 고속 전송 기술을 대두되고 있으며, 또한 신호 감쇄, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등이 이슈화 되고 있다. In recent years, high-speed data transmission technologies such as high image quality and 3D image contents have been introduced in the device or between devices. Also, signal attenuation, noise, EMI / EMC, impedance matching, cross talk, skew,
일반적으로, 기기 내 또는 기기 간 데이터 전송에 있어, 즉 기기 내에서는 구리 배선 기반의 전기 리드가 사용되고, 기기 간에서는 케이블이 사용되고 있으나, 구리 배선은 대용량 데이터 고속 전송 니즈를 충족시키지 못할 뿐만 아니라, 앞서 언급한 각종 기술적 이슈를 해소하지 못하고 있다.Generally, in data transmission between devices or between devices, that is, an electrical lead based on copper wiring is used in the device and a cable is used between devices, the copper wiring does not satisfy the high-speed data transmission needs of large capacity, It does not solve the various technical issues mentioned.
이를 해결하기 위한 기술로 최근에 광 연결 기술이 연구 개발되고 있다. 광 모듈은 수십 채널의 병렬 전기신호 라인을 직렬 광 신호 라인으로 대체하여 대용량 데이터 고속 전송이 가능하며, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등의 기술적 문제를 해소할 수 있다.Recently, optical connection technology has been researched and developed to solve this problem. The optical module replaces several tens of channels of parallel electrical signal lines with serial optical signal lines, enabling high-speed data transmission at high speeds and eliminating technical problems such as noise, EMI / EMC, impedance matching, cross talk, skew, .
광학소재를 이용한 광 전송 및 광 연결 기기 등을 다양한 이용환경에 적용하기 위해 많은 종류의 광 커넥터, 광모듈 등의 제품이 개발되고 있다. 이들은 기본적으로 굴절, 반사, 간섭 및 회절 등의 광학적 현상을 이용하여, 광 신호 전송로를 형성 및 변경하고, 광 신호를 증폭 또는 병합하는 기능 등을 제공한다. 이러한 기능 한가지 이상 병합적으로 제공하는 장치를 특히 OSA(Optical Sub Assembly)라고 호칭할 수 있는데, 이러한 OSA의 하나의 실시예로서, 하나의 투명부재에 광소자로부터 출사되는 광신호를 집광하는 제 1렌즈부, 광신호의 방향을 변경하는 기능을 하는 미러부, 투명부재 내부를 투과한 광 신호를 다시 집광하여 광전송부재의 코어(core)단면에 입사하는 제 2렌즈부를 구비한 것을 들 수 있다. 이러한 구성을 갖는 OSA는 두 개의 다른 영역-광영역 및 전기영역-을 연결하는 기능을 하며, 최적의 전송효율을 보장하기 위한 기능을 제공하게 된다. 문제는 외부 구성요소들에 내재하고 있는 오차들이다. 예를 들어, 광소자를 기판위에 장착하는 장비(다이 본더 등)에는 필연적으로 오차가 내재하므로, 광소자의 최종적인 실장 위치는 불확정적이며, 광전송부재의 경우에도 코어의 중심이 편심되는 등 제조 영역의 오차가 발생한다는 점이다. Many kinds of optical connectors and optical modules are being developed to apply optical transmission and optical connection devices using optical materials to various use environments. These basically provide an optical signal transmission path using optical phenomena such as refraction, reflection, interference, and diffraction to form and change the optical signal transmission path, and to amplify or merge the optical signal. An OSA (Optical Sub-Assembly) can be referred to as an OSA (Optical Sub-Assembly). In this OSA, A lens portion, a mirror portion that functions to change the direction of the optical signal, and a second lens portion that condenses the optical signal transmitted through the inside of the transparent member and enters the end face of the core of the optical transmission member. The OSA having such a configuration functions to connect two different areas - optical area and electric area - and provides a function for ensuring optimal transmission efficiency. The problem is the errors inherent in external components. For example, in a device (a die bonder, etc.) for mounting an optical element on a substrate, errors are inherently inevitably, and the final mounting position of the optical element is indefinite. Even in the case of an optical transmission member, Error occurs.
위에서 언급된 문제점을 해결하기 위해, 능동 광정렬(active optical alignment)의 공정이 필요하게 된다. 능동 광정렬이란, 광소자 등 광신호 전송을 위한 구성요소들이 최적으로 배치 또는 배열되어 최적의 광 전송효율을 내는 지점 내지 상태를 탐색하여 찾아내고, 그러한 지점 내지 상태를 유지할 수 있도록 고정하는 일련의 과정을 의미한다.In order to solve the above-mentioned problem, a process of active optical alignment is required. Active optical alignment refers to a series of processes for locating or detecting a point or state that optimally arranges or arranges components for optical signal transmission, such as an optical element, to provide optimal light transmission efficiency, and fixes such point or state Process.
도 1의 광 모듈[이하 '종래기술1'이라 함]은 송신부(10a)와 수신부(10b) 및 송신부와 수신부 간의 연결 배선인 광 전송로(2)로 구성된다. 송신부는 기판(6a) 상의 VCSEL 칩(3a), 전극패드(5a), 본딩 와이어(7a), 액상수지(8a) 및 높이지지부재(4a)로 구성되고, 수신부는 기판(6b) 상의 PD 칩(3b), 전극패드(5b), 본딩 와이어(7b), 액상수지(8b) 및 높이지지부재(4b)로 구성된다. The optical module of FIG. 1 (hereinafter referred to as "prior art 1") comprises a
도 1의 광 모듈의 동작을 살펴보면, 송신부와 연결된 보드로부터의 전기신호는 기판(6a) 상의 전극패드(5a)를 통한 Driver-IC[미도시]의 제어를 받아 VCSEL 칩(3a)에서 광 신호로 변환 및 수직 출사되고, 광전송로(2)의 끝단에 형성된 45° 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 광전송로(2)를 통해 수신부로 전송된다.1, an electrical signal from a board connected to a transmitter is controlled by a driver IC (not shown) through an electrode pad 5a on a
수신부에서는 광전송로(2)의 끝단에 형성된 45° 미러 면에 반사되어 경로를 바꾼 후, 기판(6b) 상의 PD 칩(3b)으로 입사되고, 기판(6b) 상의 전극패드(5b)를 통한 IC[미도시]의 제어를 통해 PD 칩(3b)에서 전기신호로 변환되어 수신부와 연결된 보드로 입력된다.The light is reflected by the 45 ° mirror surface formed at the end of the optical path 2 and is then incident on the PD chip 3b on the substrate 6b, Is converted into an electric signal in the PD chip 3b through the control of [not shown] and input to the board connected to the receiving unit.
도 2 및 도 3에 도시된 광전기 복합형 커넥터는 일본 공개특허 제2010-266729호(발명의 명칭: "광전기 복합형 커넥터")[이하 '종래기술2'이라 함]에 개시된 내용이며, 이를 설명하면 다음과 같다. 도 3의 종래기술2는 기기 내 보드에 장착된 리셉터클(receptacle)이라 불리는 커넥터(30)에 체결되는 플러그(plug)(20)로 구성되며, 상기 플러그(20)는 하우징(21), 이 하우징(21)의 양 측면에 장착된 전기단자(22)와 그라운드단자(23), 하우징(21)의 내부 바닥면에 장착된 그라운드판(24), 이 그라운드판(24)에 장착된 서브 마운트(25) 상의 VCSEL 칩(26), Driver-IC(27), 전기단자(22) 및 그라운드단자(23)와 VCSEL 칩(26) 및 Driver-IC(27) 간의 연결 배선 기능의 본딩 와이어(28), 하우징(21) 내부에 삽입된 광파이버(29)를 포함한다.The photoelectric hybrid type connectors shown in Figures 2 and 3 are disclosed in Japanese Laid-Open Patent Application No. 2010-266729 (entitled " photoelectric hybrid type connector ") (hereinafter referred to as" prior art 2 " Then, 3 is a
종래기술1은 광로의 90도 변경을 위해, 광 전송부재의 끝단면이 축 방향과 45°를 이루도록 하는 절삭하는 추가 가공 공정이 필요할 뿐만 아니라, 광소자를 회로기판에 실장하는데 사용되는 다이본더(die bonder)에 필연적으로 존재하는 장비오차를 보정하기 위해 능동 광정렬(active optical alignment) 공정이 필수적으로 포함되어야 한다. 종래기술1에서의 광정렬 공정은, 광소자의 구동회로를 가동한 후, 발생한 광신호에 대해 광스펙트럼분석기(optical spectrum analyzer) 등의 계측장비를 활용하여 전송효율을 측정하고, 이 전송효율이 소정의 조건을 만족하는 상태를 탐색하여, 해당 상태에서의 위치에 광소자, 광전송부재를 순차적으로 고정시키는 단계로 이루어진다. 그런데, 이러한 능동 광정렬을 거치면, 일정 수준 이상의 광 전송효율을 보장하기는 하지만, 기본적으로 시행착오(trial and error)기법에 근거하므로, 상대적으로 많은 시간과 비용이 든다는 문제가 존재한다.The conventional art 1 requires not only an additional machining process for cutting the end surface of the light transmitting member so that the end surface of the light transmitting member forms 45 degrees with respect to the axial direction but also the die bonder die used for mounting the optical device on the circuit board active optical alignment processes must be included to compensate for equipment errors inherently present in the bonder. In the optical alignment process in the prior art 1, after the driving circuit of the optical device is activated, transmission efficiency is measured by using a measuring device such as an optical spectrum analyzer for an optical signal generated, And sequentially fixing the optical element and the optical transmission member to the position in the state. However, although the above-mentioned active optical alignment ensures a light transmission efficiency of a certain level or higher, there is a problem that it is relatively time-consuming and costly because it is basically based on a trial and error technique.
한편, 종래기술2은 그라운드판(24) 위의 Driver-IC(27)와 하우징(21) 측면의 전기단자(22) 간을 와이어 본딩 공정으로 전기적 연결해야 되는데, 소형화, 저배화 사이즈의 플러그(20) 상에서 본딩 와이어(28)를 구현하기가 어려우며, 특히 전기단자(22)의 핀(pin) 수가 많아지는 경우에는 와이어 본딩 공정이 난해해진다.또한, 종래기술2는 소형 사이즈의 플러그(20) 하우징(21) 내부에 모든 소자 및 부품을 실장해야 하므로, 공정 난이도가 높고, 상대적으로 크기가 큰 Driver-IC(27)가 플러그측에 위치하므로, 플러그의 소형화가 곤란할 수 있다는 문제점이 존재한다. On the other hand, in the prior art 2, the driver IC 27 on the
또한, 종래기술2은 웨이퍼로 제작한 서브 마운트(25)에 VCSEL 칩(26)을 올려 그라운드판(24)에 장착한 상태에서 광파이버(29)를 그라운드판(24)에 올려 VCSEL 칩(26)과 광 정렬하는데, VCSEL 칩(26)과 광파이버(29)가 상대적으로 고정되지 않아 광 정렬이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 또한, 플러그(20)를 리셉터클(30)에 체결하거나(꽂거나) 리셉터클(30)로부터 착탈하는데(빼는데)있어 플러그에 손으로 잡을 수 있는 부분이 없어 조작이 어려운 문제점이 있다.In the prior art 2, the VCSEL
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응 하기 위하여 제안된 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to meet the above-mentioned needs.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광신호(50) 또는 전기신호를 광전변환하는 광소자(110), 제 1전극부재 및 제2전극부재로 구성되어 광소자(110)를 실장하기 위한 안부면을 형성하며, 광정렬소자리셉터클과 전기 결합하거나 기판상에 실장되어 전기신호를 전송하는 기능을 하는 전극부, 광전송부재장착부(145)가 형성되어 있으며, 내부에 전극부의 소정 부분과 광소자(110) 전체를 함입하도록 형성된 투명부재(140)를 포함하여 구성되고, 상기 제1 전극부재에는 광신호를 전반사하는 기능을 하는 광학적미러부가 형성되어 있는 플러그타입광정렬소자와 그 제조방법 및 리셉터클을 포함하는 광정렬소자어셈블리를 제공한다.According to an aspect of the present invention, An
본 발명의 플러그타입광정렬소자 및 이를 포함하는 어셈블리는, 별도의 능동 광정렬 공정이 필요없이, 광정렬소자를 리셉터클에 결착하거나 기판에 실장하는 것만으로 즉시 소정의 광 전송효율을 얻을 수 있는 광정렬 디바이스(device)로 기능할 수 있다는 제1효과, 최대 약 25기가바이트/분의 속도를 갖는 신호 전송을 위한 장치로 사용될 수 있다는 제2효과 및 90도 광로변경을 위해 필요한 45도 미러면 형성 공정을 생략할 수 있다는 제3효과를 갖는다.The plug type optical alignment device and the assembly including the same according to the present invention are capable of realizing a predetermined optical transmission efficiency by simply attaching the optical alignment device to the receptacle or mounting the substrate on the substrate without requiring a separate active optical alignment process. A second effect that can be used as an apparatus for signal transmission with a speed of up to about 25 gigabytes per minute and a second effect that can be used as a 45 degree mirror plane formation necessary for a 90 degree optical path change It is possible to omit the process.
특히 제1효과와 관련하여서는, 광전송부재장착부(145)의 끝단의 중심위치를 광소자(110)의 광입출사포인트와 정렬하는 구성을 통해 광전송부재장착부(145)에 광전송부재를 장착하는 것만으로도 광정렬효과를 보장할 수 있도록 하는 구성을 제안한다. 즉, 본 발명의 플러그타입광정렬소자는 최소 개수의 부품을 채택하여 모듈화하고, 특히 광부품에 있어서의 핵심 품질요소인 광정렬은 본 발명의 플러그타입광정렬소자 내부에서 단독으로 해결하므로, 본 발명인 플러그타입광정렬소자를 다른 어플리케이션-일례로 휴대폰 등의 전자기기-에서 사용하는 경우 어플리케이션과 본 발명의 플러그타입광정렬소자 사이에서는 더 이상 광정렬의 이슈가 발생하지 않게 되어 소위 광정렬용 ‘소자’로서 기능하게 된다. 이에 해당 어플리케이션에는 광정렬을 위한 별도의 구조가 필요 없게 되므로, 플러그타입광정렬소자를 포함한 시스템 전체적인 관점에서의 광신호의 손실은 감소시키고, 어플리케이션의 저배화 및 소형화 이슈에 부응할 수 있을 뿐만 아니라, 어플리케이션의 메인공정에서 일일이 광부품들을 광정렬할 필요가 없게 되어 공정시간 및 공정비용을 감축할 수 있다. 나아가 광소자를 어플리케이션의 기판 위에 실장하지 아니하고, 본 발명의 내부에 모듈화하여 포함시킴으로써, 어플리케이션측에서의 패턴 설계가 상대적으로 간단해지므로, 본 발명의 플러그타입광정렬소자는 광전변환이 필요한 다양한 외부기기에서 PCB기판에 직접 실장 또는 슬롯 또는 리셉터클에 결착하는 등의 여러가지의 태양으로 활용할 가능성이 크다 할 수 있다. Particularly, with respect to the first effect, even if only the optical transmission member is mounted on the optical transmission
그리고, 부수적인 효과로서, 광 제어 소자를 리셉터클 측에 포함하도록 구성하여 플러그 구조를 더욱 소형화할 수 있는 가능성이 있고, 플러그 부위를 손으로 잡을 수 있는 구조로 구성하여, 플러그의 리셉터클 탈부착 시 조립용이성을 제공한다. 또한, 본 발명은 플러그를 리셉터클에 체결 시 결착 부위에 걸림구조를 제공하여 의도치 않은 탈착을 방지할 수 있다.As a side effect, there is a possibility that the optical control element is included on the receptacle side so that the plug structure can be further downsized, and the plug portion can be configured to be held by hand so that the plug can be easily assembled . Further, the present invention can prevent the unintentional detachment by providing a latching structure at the binding site when the plug is fastened to the receptacle.
도 1은 종래기술1의 광전송부재를 45도 가공하여 광도파로를 형성하는 것을 나타내는 설명도.
도 2는 종래기술2의 플러그 및 리셉터클로 구성된 광 모듈에 대한 설명도.
도 3은 종래기술2의 플러그의 구성을 보여주는 설명도.
도 4는 본 발명의 플러그타입광정렬소자의 제1전극부재와 제2전극부재의 형상을 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어, 플러그타입광정렬소자의 제1전극부재와 제2전극부재를 고정부재를 이용하여 고정하고, 광소자의 실장위치를 구속하되, 광학적미러부를 굽힘성형하지 않은 상태를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 플러그타입광정렬소자의 고정부재에 광소자의 위치를 구속하는 기능의 구속돌기가 형성되어 있는 실시예를 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 플러그타입광정렬소자의 전극부에 광소자가 실장된 실시예를 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 플러그타입광정렬소자의 전극부재에 형성된 광학적미러부에 의해 광도파로가 형성되는 실시예를 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 실시예를 나타내는 사시도.
도10은 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 전극부에 형성된 걸림돌기의 실시예를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명인 광정렬소자어셈블리의 실시예를 나타내는 사시도.
도 12는 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 전극부재를 굽힘성형하기 위한 기준이 되는 굽힘부의 실시예를 표시하는 정면도.
도 13은 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 제조방법의 실시예를 표시하는 순서도.
도 14는 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 제조방법의 또다른 실시예를 표시하는 순서도.1 is an explanatory view showing that an optical waveguide is formed by processing the optical transmission member of Prior Art 1 by 45 degrees.
Fig. 2 is an explanatory view of an optical module composed of a plug and a receptacle of the prior art 2. Fig.
3 is an explanatory view showing a configuration of a plug of the prior art 2. Fig.
4 is a front view showing the shapes of the first electrode member and the second electrode member of the plug type photo-aligned device of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a plug type photo-alignment device in which a first electrode member and a second electrode member of a plug type photo-alignment device are fixed using a fixing member, and the mounting position of the optical device is constrained, FIG.
6 is a perspective view showing an embodiment in which a restraining protrusion functioning to restrain the position of an optical element is formed on a fixing member of a plug type photo-alignment device of the present invention.
7 is a perspective view showing an embodiment in which an optical element is mounted on an electrode portion of a plug type photo-alignment device of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing an embodiment in which an optical waveguide is formed by an optical mirror portion formed in an electrode member of a plug type photo-alignment device of the present invention.
9 is a perspective view showing an embodiment of a plug-type photo-aligned element according to the present invention.
10 is a perspective view showing an embodiment of a latching protrusion formed on the electrode portion of the plug type photo-aligned element of the present invention.
11 is a perspective view showing an embodiment of a photo-aligned element assembly according to the present invention.
12 is a front view showing an embodiment of a bending portion as a reference for bending the electrode member of the plug type photo-aligned element according to the present invention.
13 is a flowchart showing an embodiment of a method of manufacturing a plug-type photo-aligned element according to the present invention.
14 is a flow chart showing still another embodiment of a method of manufacturing a plug-type photo-aligned element according to the present invention.
본 발명의 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자는, 광전변환을 위한 광소자(110), 광소자 실장 안부(saddle)면이 형성되고, 광소자(110)의 위치를 구속하기 위한 구조를 구비하며, 광정렬소자리셉터클에 전기 결합하거나 직접 기판에 실장되어 전기신호를 전송하는 기능을 하는 전극부를 주요 구성요소로 갖는다.The plug-type photo-aligned device having the optical mirror part of the present invention includes the
또한, 여기에 추가로, 광전송부재의 장착부가 형성되어 있으며, 내부에 상기 전극부의 소정 부분과 상기 광소자(110) 전체를 함입하도록 형성된 투명부재를 포함할 수도 있다. 이 경우, 광신호 및 전기신호의 관점을 고려한다면, 송신부측에서는 구동회로의 제어에 따라 VCSEL칩으로부터 출사된 광신호는 투명부재 내부에서 일정 거리만큼을 진행하고, 제1전극부재의 광학적미러부에서 반사되어 편향된 후, 다시 투명부재 내부에서 소정 거리만큼을 진행하여 광전송부재장착부(145)에 삽입되어 있는 광전송부재의 코어부로 진입하게 되며, 수신부측에서는, 광전송부재로 전송되어 온 광 신호가 투명부재 내부에서 일정 거리만큼을 진행하고, 제1전극부재의 광학적미러부에서 전반사되어 90도 방향전환된 후, 다시 투명부재 내부에서 소정 거리만큼을 진행하여 PD칩으로 입사되어 전기신호로 변환된다. In addition, a mounting portion of the optical transmission member may be further formed, and a transparent member may be formed inside the predetermined portion of the electrode portion and the entire
도 4에 표시된 실시예에 나타난 바와 같이, 본 발명의 플러그타입광정렬소자의 전극부를 두 개의 전극부재로 구성할 수 있다. 이 때의 전극부는 각각 양극단자와 음극단자로 기능하며, 각각 광소자(110)의 신호입력부 및 출력부와 전기 접속되어, 전기신호를 전송하는 제1기능, 제1전극부재와 제2전극부재를 소정의 방법으로 배열하여 광소자(110)를 실장하기 위한 평평한 면(안부)를 형성하는 제2기능, 광소자(110)를 소정의 위치에 구속시키기 위한 제3기능 및 광신호를 편향시켜 소정의 광도파로를 구성하는 제4기능을 한다. 이에 대해 더 상세히 설명하면, 각 전극부재는 상기 제1기능을 하는 결합부, 상기 제2기능을 하는 지지부, 상기 제3기능을 하는 구속부를 포함하여 구성되며, 특히 상기 제2기능을 위해서는 각 전극부재의 지지부가 동일 평면상에 배열되어야 한다. 특히 제1전극부재는 상기 제4기능을 하는 광학적미러부가 더 포함하여 구성된다. As shown in the embodiment shown in FIG. 4, the electrode portion of the plug type photo-aligned element of the present invention can be composed of two electrode members. The electrode unit functions as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, respectively, and has a first function to electrically connect the signal input unit and the output unit of the
플러그의 전극부의 구성요소인 제1전극부재 및 제2전극부재는 높은 도전성, 성형 가공성, 낮은 열팽창계수를 갖되, 소정의 강성을 가진 소재로 제작되는 것이 바람직하다.The first electrode member and the second electrode member, which are components of the electrode portion of the plug, are preferably made of a material having a high electrical conductivity, a molding processability, a low thermal expansion coefficient, and a predetermined rigidity.
제1전극부재 및 제2전극부재의 지지부(123 및 128)와 관련하여서는, 상기 제1전극부재 및 제2전극부재의 지지부(123 및 128)에 광소자(110)를 전기적으로 본딩하게 되는 것을 감안하여 지지부(123 및 128)의 면적이 결정되어야 한다. 또한, 제1전극부재 및 제2전극부재의 지지부(123 및 128)의 면적에 따라 광정렬소자리셉터클과 결합하는 결합부(122 및 127)의 간격이 결정된다. With respect to the
전극부재의 구속부(124 및 129)와 관련하여서는, 각 전극부재의 구속부(124 및 129) 내측면에 광소자(110)의 일면이 접촉하는 것이므로, 상기 구속부(124 및 129) 내측면간 거리는 광소자(110)의 한 변의 길이와 같아야 하는 것이 원칙이나, 현실적으로 광소자(110)를 다이본더(die bonder) 등 자동화된 장비로 실장하게 되는 것을 감안할 때, 상기 실장 장비의 오차를 감안하여 광소자(110)의 한 변의 길이보다 소정의 길이(실장장비의 스펙반영)만큼 길게 설정해야 한다. 추가적으로, 광소자 실장 후, 지지부에 대해 구속부를 더 안쪽으로 굽혀 두 부분이 이루는 각도를 90도보다 작게하는 굽힙공정을 추가한다면, 상기 광소자의 한변의 길이보다 길게 설정된 구속부 내측면간 거리에 대해 보정하면서, 구속부가 광소자를 더욱 공고하게 고정하는 효과를 가져올 수 있다.Since one surface of the
결론적으로, 제1전극부재와 제2전극부재의 구속부(124 및 129)가 이루는 공간내에 광소자(110)의 수평면 한 축 방향의 위치가 구속되게 된다. 다른 한 축의 위치를 구속시키는 기능은 전극부재가 아닌 다른 구성요소에 의해 수행되는 데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. Consequently, the position of the
또한, 본 발명의 플러그타입광정렬소자 및 광정렬소자어셈블리의 사용시, 능동 광정렬 공정을 생략할 수 있는 이유 중 하나가 광소자(110)의 위치를 전극부의 형상에 의해 구속하여 미리 확정하기 때문이므로, 제1전극부재와 제2전극부재의 상대적 위치가 계속 유지되는 것이 중요하다. 제1전극부재와 제2전극부재의 상대적 위치는 후술할 투명부재(140)가 상기 제1전극부재와 제2전극부재의 구속부(124 및 129) 및 지지부(123 및 128)의 전체 및 결합부(122 및 127)의 상부측 소정부분을 함입하도록 성형됨으로써 고정될 수 있다. 그러나, 금속으로 성형된 전극부와 레진(resin)류의 소재로 성형되는 투명부재(140)는 재료의 차이 때문에 처음부터 완전한 결합이 어렵고, 나아가 본 발명인 플러그타입광정렬소자 및 광정렬소자어셈블리가 진동이 있는 환경에서 사용되거나 횡방향 외력이 작용하게 되면, 전극부와 투명부재(140)의 접촉부위에 파괴가 일어날 수 있으며, 연쇄적으로 광소자(110) 실장을 위한 안부면 구성의 안정성이 저하될 가능성이 크다.One of the reasons why the active light alignment process can be omitted in the use of the plug-type photo-alignment device and the photo-alignment device assembly of the present invention is that the position of the
따라서 광소자(110) 실장을 위한 안부면에 대한 공정재현성 및 신뢰성 확보 차원에서, 본 발명에서는 도5 및 도7에서 도시된 바와 같이, 제1전극부재 및 제2전극부재의 소정의 위치에 장착하는, 전기절연성을 가진 소재로 된 고정부재(130)를 도입하고 있다. 도 5에서는 광소자가 실장되는 부위가 제1지지부, 제2지지부 및 후술할 구속돌기에 의해 결정되는 방식이며, 도 7에서는 상기 고정부재(130)가 소정의 두께를 가진 디스크 형상을 이루며, 그 상면에 상기 제1전극부재와 제2전극부재의 지지부(123 및 128) 측에 접촉되도록 되어 있는 실시예가 표시되어 있다. 도7에서 도시된 실시유형을 소위 양각광소자수납부라 하고, 도 5에서 도시된 실시유형은 소위 음각광소자수납부라 칭할 수 있다. 도 5에서 도시된 제1전극부재의 모습은, 제1전극부재의 제1구속부에 연장하여 광학적미러부가 형성되어 있으나 아직 소정의 각도로 굽힘성형되지는 않고 있는 상태를 도시한 것인데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 고정부재(130)를 이루는 소재로 바람직하게는 합성수지를 선택할 수 있으므로, 투명부재의 소재도 합성수지인 것을 감안할 때, 몰딩 공정에서의 두 소재의 부착성이 금속과 합성수지의 경우에서보다 더 좋다는 장점도 존재한다. 이처럼 상기 고정부재(130)가 두 전극부재의 상대적 위치를 고정시키고, 상기 전극부에 대해 상기 광소자(110)의 위치가 고정되며, 후술하는 바와 같이 상기 전극부에 대해서 투명부재의 위치가 고정되므로, 결론적으로 상기 광소자(110)의 위치와 상기 투명부재에 형성되어 있는 광전송부재장착부(145)의 위치가 상대적으로 고정되어, 능동 광정렬이 생략될 수 있는 것이다. Therefore, in order to ensure process reproducibility and reliability with respect to the face for mounting the
상기 고정부재는 앞서 언급한 전극부재간의 상대적 위치를 신뢰성 있게 고정하는 역할뿐만 아니라, 광소자의 위치를 구속하는 역할도 하여야 하는데, 도 5에서는 고정부재가 제1전극부재와 제2전극부재의 소정의 부분을 포함하도록 인서트 몰딩되어 형성되어 있고, 그 내벽면인 구속면(130a)이 실장을 위해 광소자가 마운트될 위치를 구속하고 있다. 이렇게 되면, 상기 제1전극부재와 제2전극부재의 구속부(124 및 129)와 함께 수평면을 이루는 두 직교축 방향에서의 위치를 완전히 확정할 수 있게 된다.The fixing member may not only reliably fix the relative position between the electrode members mentioned above but also restrain the position of the optical device. In FIG. 5, And the restricting
고정부재가 광소자의 위치를 구속하는 기능을 하도록 하는 또 다른 실시예로는, 도6에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(130)의 상면에 광소자(110)의 수평이동면 중 한 축 방향의 위치를 구속하는 격벽 역할을 하는 구속돌기(131)를 형성시키는 것을 고려할 수 있다. 마찬가지로, 이런 구성하에서는 상기 제1전극부재와 제2전극부재의 구속부(124 및 129)와 함께 수평면을 이루는 두 직교축 방향에서의 위치를 완전히 확정할 수 있게 된다. 이러한 상태를 도7에서 도시하고 있다. 상기 구속돌기는 2개가 형성되며, 그 둘 사이의 이격거리는 광소자(110)의 한 변의 길이와 동일하게 설정되는 것이 원칙이나, 현실적으로는 광소자(110) 실장을 위한 장비의 오차를 감안하여, 해당 오차만큼 넓게 설정되는 것이 바람직하다. 나아가, 도 6에 도시된 바처럼 상기 구속돌기의 상부 첨단에 돌출부(132)를 추가로 형성하여, 상기 돌출부(132)로 하여금 광소자가 실장되고 난 후 그 상면을 눌러 미세 고정하는 역할을 하도록 하게 할 수 있다. 이 때, 상기 구속돌기 및 돌출부(132)는, 그 소재가 탄성을 보유하고 있으므로, 상기 돌출부(132)는 광소자가 실장되는 과정에서 바깥쪽으로 밀려났다가 광소자 실장 이후 제자리로 복원되므로 상기 구속돌기가 광소자의 실장을 위해 마운트되는 과정에 지장을 주지 않는다.As shown in FIG. 6, the fixing
광학적미러부는 상기 제4기능의 구현을 위한 제1전극부재의 일부이다. 본 발명의 플러그타입광정렬소자는 광전송부재(광파이버)가 기판과 평행하게 위치되는 저배화를 위한 레이아웃을 고려하고 있고, 광소자는 그 수광면이 기판면과 평행위치를 갖도록 실장되므로, 본 발명에서는 광도파로의 90도 편향기능이 필연적으로 요구된다. 광도파로 편향기능을 위해서 별도의 옵티컬서브어셈블리를 추가할 수도 있을 것이나, 구성요소가 많아져 공정이 복잡해지고, 최종사이즈가 커져 소형화에 불리하게 되므로, 본 발명의 실시예에서는 제1전극부재가 광도파로 편향기능을 담지할 수 있도록 구성되어 있다.
The optical mirror part is a part of the first electrode member for realizing the fourth function. The plug type photo-aligned device of the present invention takes into consideration a layout for low-emission in which the optical transmission member (optical fiber) is positioned in parallel with the substrate, and the optical device is mounted such that its light receiving surface has a position parallel to the substrate surface. A 90-degree deflection function of the optical waveguide is inevitably required. A separate optical subassembly may be added for the optical waveguide deflection function. However, since the number of components increases, the process becomes complicated, and the final size becomes large, which is disadvantageous for miniaturization. So that it can carry the waveguide deflection function.
광학적미러부는 제1전극부재의 제1구속부와 연장되어 성형하되, 제1구속부에 대해 소정의 각도(연접각도)를 이루도록 해야 한다. 본 발명에서는 광학적미러부와 제1구속부가 연접하며 이루는 연접각도(광학적미러부와 제1구속부가 만나 이루는 각 중 90도 보다 작은 예각)를 20도 이상 50도 이하로 설정하는 것을 제안한다. 연접각도가 20도보다 작으면(광학적미러부가 수평면에 대해 이루는 각이 70도보다 크면) 광축정렬을 위해 광전송부재장착부(145)가 투명부재의 상단부에 형성되어야 하고 광전송부재도 수평면에 대해 수직에 가깝게 장착되어야 하므로, 저배화에 문제가 생긴다. 반대로, 연접각도가 50도 이상이 되는 경우(광학적미러부가 수평면에 대해 이루는 각이 40도보다 작은 경우) 광축정렬을 위해 광전송부재장착부(145)가 투명부재의 하단부에 형성되어야 하고, 광전송부재의 장착시 외부기판과 간섭될 가능성이 커진다는 문제가 있다. 본 발명에서 제안하는 연접각도의 범위 중에서 45도 및 30도를 선택하여 구성한 일실시예를 각각 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시하였다. 후술하는 바와 같이 광학적미러부는 이론적으로는 광신호를 전반사하도록 구성되고, 미러의 특성상, 입사각(미러면 법선벡터와 입사광신호가 이루는 각)과 반사각(미러면 법선벡터와 반사광신호가 이루는 각)은 동일한 크기를 갖게 된다. 따라서 도 8(a)에 도시된 실시예- 연접각도가 45도인(광학적미러부가 수평면에 대해 45도의 각을 이룸) -의 경우는 입사각 및 반사각 모두 45도가 되므로 결과적으로 광도파로는 90도의 편향을 겪게 된다. 또한, 8(b)에 도시된 실시예- 연접각도가 30도인(광학적미러부가 수평면에 대하여 60도의 각을 이룸)-의 경우는, 입사각 및 반사각 모두 60도가 되므로, 광도파로는 총 120도의 편향을 가지게 된다. The optical mirror part is extended and formed with the first restricting part of the first electrode member so as to form a predetermined angle (concave angle) with respect to the first restricting part. According to the present invention, it is proposed to set the joint angle (the acute angle smaller than 90 degrees among the angles formed by the optical mirror part and the first restraint part) formed by connecting the optical mirror part and the first restricting part to 20 degrees or more and 50 degrees or less. If the concave angle is less than 20 degrees (the angle formed by the optical mirror portion with respect to the horizontal plane is greater than 70 degrees), the optical transmission
이렇게 광신호의 광학적미러부에 대한 입사각 및 그에 따른 반사각 값이 결정되면, 이에 따라 결정되는 상기 투명부재 상의 광축정렬가능위치에 광전송부재장착부(145)가 형성되어야 한다. 이 때, 광축정렬가능위치란, 광소자가 수광소자인 경우, 광전송부재로부터의 광신호가 광학적미러부에 반사된 후, 광소자의 광입사포인트로 진입할 수 있는 위치를 의미하며, 광소자가 발광소자인경우, 광소자의 광출사포인트로부터의 광신호가 광학적미러부에 반사된 후, 광전송부재의 코어(core)로 진입할 수 있는 위치를 의미한다. 특히 투명부재가 전극부를 완전히 감싸고 있는 구성에서는 광신호의 경로변환은 오직 광학적미러부에서만 일어나므로-투명부재의 경계면에서의 굴절등이 문제되지 않으므로- 투명부재 상의 광축정렬가능위치는, 주어진 연접각도에 대해 광신호의 입사 및 반사경로를 작도함으로써 기하학적으로 결정된다. When the angle of incidence of the optical signal with respect to the optical mirror portion and the corresponding reflection angle value are determined, the optical transmission
광전송부재장착부(145)의 방향은, 광전송부재장착부를 수평면에 대해 얼마나 기울여 형성할 것인가를 나타내는 것인데, 원칙적으로 상기 계산된 광신호의 입사 및 반사경로와 일치하게 형성된다. 도 8(a)의 실시예- 연접각도 45도(광학적미러부가 수평면에 대해 45도의 각을 이룸)-의 경우, 광전송부재를 수평하게 장착할 수 있도록 광전송부재장착부도 수평면에 대해 평행하게 형성되어 있는데, 광신호의 입사 및 반사경로와 일치하는 것이며, 광소자가 수광소자(PD)이든 발광소자(VCSEL, LD)이든 차이가 없다. 그러나, 도 8(b)의 실시예-연접각도 30도(광학적미러부가 수평면에 대해 60도의 각을 이룸)-의 경우에는 광소자가 발광소자인 경우, 광전송부재장착부의 방향이 광도파로의 방향과 일치하지 않고, 수평면과 평행하게 되도록 광전송부재장착부(145)가 형성되어도 좋은데, 이는 보통 광소자보다 광전송부재 크기의 스케일(scale)이 더 크기 때문에 광신호가 광전송부재의 코어에 큰 문제없이 진입할 수 있다는 점에 기인한다. 다만, 광소자가 수광소자인 경우는, 광전송부재의 코어로부터 방출된 광신호가 코어단면의 법선방향으로 진행함을 감안할 때, 광소자의 실장면에 대해 30도의 각도로 광전송부재가 장착될 수 있도록(광도파로의 방향과 일치하도록) 광전송부재장착부가 기울어져 형성되어 있어야 한다. 다만 상기 이러한 설명은 상기 일실시예에 특정된 것으로, 실제로 실시할 구성에 맞게 광전송부재장착부의 방향을 개별적으로 결정되어야 한다. 또한, 본 발명인 플러그타입광정렬소자의 사이즈가 수밀리미터(mm)의 스케일임을 감안하여, 광전송부재의 신뢰성있는 장착을 위해서는 고정부재와 광전송부재장착부의 간격은 클수록 유리하므로, 이를 위해서는 도 8(b)의 실시예처럼 연접각도가 45도보다 작아지도록(광학적미러부가 수평면에 대해 45도 이상의 각을 이룸) 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 저배화의 관점에서는 불리할 수 있음은 고려하여야 한다.
The direction of the optical transmission
광학적미러부는 제1전극부재의 원재료인 금속판을 기재(substrate)로 하여 형성되며, 이론적으로는 광신호를 전반사할 수 있는 소재로 구성되어야 한다. 90%이상의 반사율을 갖는 고-반사(high reflection)미러면 구성을 위해서는, 금속성미러면을 형성하는 방법과 유전성(dielectric)미러면을 형성하는 방법 및 이들을 중복하여 형성하는 방법을 고려한다. The optical mirror part is formed of a metal plate, which is a raw material of the first electrode member, as a substrate, and theoretically should be made of a material capable of totally reflecting an optical signal. For a high reflection mirror surface configuration having a reflectance of 90% or more, a method of forming a metallic mirror surface, a method of forming a dielectric mirror surface, and a method of forming them in duplicate are considered.
금속성미러면은, 제1전극부재의 모재표면에 Au, Ag, Cr 등의 고반사율을 가진 금속을 증발원으로 하여, 전자선(e-beam)증착 또는 진공증착(CVD) 등의 방법 등에 의해 증착시킨다. 특히 Cr의 경우, 금속기재(substrate)에 대한 부착력이 우수하기도 하다. 증발원에 가해지는 전압 및 전류를 통해 증발속도 적절히 조절한다면 금속층의 부착력, 내구성 및 경도를 향상시킬수 있다. The metallic mirror surface is deposited on the surface of the base material of the first electrode member by a method such as electron beam (e-beam) deposition or vacuum deposition (CVD) using a metal having a high reflectance such as Au, Ag or Cr as an evaporation source . Particularly in the case of Cr, the adhesion to a metal substrate is also excellent. Proper adjustment of the evaporation rate through the voltage and current applied to the evaporation source can improve the adhesion, durability and hardness of the metal layer.
소재 측면에서는, 단일금속만으로 증착할 수도 있고, 복합금속막-일례로 제1금속층으로서 Au층, 제1금속층 위에 적층되는 제2금속층으로서의 Cr층-을 형성하는 실시예, 제1금속층으로서의 Cr층을 형성하고, 그 위에 Cr보다 큰 내열성, 내식성을 갖는 제2금속층으로서의 Ni층을 형성하는 실시예 등을 고려할 수 있고, 그 1000Å 이내의 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 유전성미러면은, 저굴절률층과 고굴절률층을 반복하여 적층한 구조를 가지며, SiO2(굴절률 약 1.54), TiO2 (굴절률 약 2.75)를 사용하는 경우, 400nm~800nm의 파장을 갖는 레이저광신호에 대해 대략 90%이상의 광신호반사율을 얻을 수 있다. 저굴절률에 대한 고굴절률의 비가 클 수록 원하는 높은 반사율을 얻을 수 있으면서도 총 중첩층수를 줄일 수 있다. 다만, 전송되는 광신호의 파장에 따라 반사율이 달라지므로, 다양한 파장의 광신호를 동시에 전송하기 위한 멀티채널광전송부재의 경우에 유의하여야 한다.On the material side, it is also possible to deposit by only a single metal, or to form a composite metal film (for example, an Au layer as a first metal layer and a Cr layer as a second metal layer to be laminated on the first metal layer) And an Ni layer as a second metal layer having heat resistance and corrosion resistance higher than that of Cr is formed on the Ni layer. It is preferable that the Ni layer is formed within the range of 1000 angstroms or less. The dielectric mirror surface has a structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are repeatedly laminated. In the case of using SiO 2 (refractive index of about 1.54) and TiO 2 (refractive index of about 2.75), a laser beam having a wavelength of 400 nm to 800 nm The optical signal reflectance of about 90% or more can be obtained for the signal. The larger the ratio of the high refractive index to the low refractive index is, the more the desired high reflectance can be obtained and the total number of superposed layers can be reduced. However, since the reflectivity varies depending on the wavelength of an optical signal to be transmitted, it should be noted that the multi-channel optical transmission member for simultaneously transmitting optical signals of various wavelengths.
금속성미러면 및 유전성미러면을 중첩하여 동시에 형성하는 경우, 더 높은 반사율을 가지게 된다.When the metallic mirror surface and the dielectric mirror surface are superimposed and formed at the same time, a higher reflectance is obtained.
투명부재는 광소자(110), 고정부재 및 전극부 등을 내부에 함입하도록 성형되어 이들을 보호하는 패키징부재로서의 제1특징, 전송되는 광 신호를 투과하는 제2특징, 광전송부재장착부(145)가 형성되어 있다는 제3특징, 고정부재에 의해 일차적으로 상대적 위치가 고정된 전극부를 이차적으로 고정한다는 제4특징을 가진다. The transparent member is a first feature as a packaging member molded to protect the
제 1특징과 관련하여서는, 보통 패키지 공정에서 사용되는 고상 봉지재(EMC) 또는 언더필(underfill) 등 봉지재는 반도체 칩을 먼지,충격으로부터 보호하여 외부환경의 영향을 저감을 목적으로 하는 포장재이며, 이를 통해 플립칩 본딩 또는 SMT 공정의 솔더링 부위나 와이어 본딩의 접속부 등을 보호할 수 있는 것인데, 본 발명에서의 투명부재도 봉지재로 사용되는 소재로 제작되므로, 이러한 기능을 기본적으로 갖추게 된다.With regard to the first aspect, an encapsulating material such as a solid-state encapsulating material (EMC) or underfill used in a normal packaging step is a packaging material for protecting the semiconductor chip from dust and impact to reduce the influence of the external environment, The soldering portion of the flip chip bonding or the SMT process or the connection portion of the wire bonding can be protected. The transparent member of the present invention is also made of a material used as an encapsulating material, so that the function is basically provided.
제 2특징에 대하여서, 투명부재의 내부에서 일정 거리만큼을 광신호가 통과하므로, 상기의 투명부재의 제작에 있어, 광전송에 사용되는 광신호의 파장 대역에 대해 투과율이 70% ~ 100% 이 되는 소재를 사용하여야 한다. 이러한 투과율 높은 소재로서 바람직하게는, 실리콘(silicon)계, 에폭시(epoxy)계, ABS, 아크릴(acrylic)계, 폴리올레핀(polyolefine)계 및 또는 이들의 공중합체 중 어느 하나 이상을 선택하여 적용할 수 있다. 특히 실리콘 수지(resin)는, 그 구성에 있어 분자구조는 규소와 산소가 번갈아 있는 실록산 결합의 형태로 된 규소를 뼈대로 하며, 규소에 메틸기, 페닐기, 히드록시기 등이 첨가된 열 가소성 또는 열 경화성 수지로서, 전기 절연성, 내구성 및 내열성이 우수하다. 이러한 특성 중 특히 내열성과 관련하여서는, 섭씨 300도 정도까지 온도가 상승하는 표면실장장비(SMT), 리플로우(reflow)장비 등에 의한 공정 중에도 열에 의한 형태변형 또는 파괴나 광학적 투명성 저하가 거의 없다는 것이다. 즉, 추후에 본 발명의 플러그타입광정렬소자가 실시되는 환경에서, 주변 소자들의 실장을 위해 리플로우(reflow)공정에 노출되는 경우에도 상기 플러그타입광정렬소자의 투명부재에 요구되는 물성의 변화는 거의 없다는 의미이다. With respect to the second feature, in the production of the above-mentioned transparent member, since the optical signal passes through a certain distance within the transparent member, a material having a transmittance of 70% to 100% with respect to the wavelength band of the optical signal used for optical transmission Should be used. As a material having such a high transmittance, any one or more of silicon, epoxy, ABS, acrylic, polyolefin, and copolymers thereof can be selected and applied have. Particularly, a silicone resin has a molecular structure of silicon in the form of a siloxane bond in which silicon and oxygen alternate with each other, and a thermoplastic or thermosetting resin to which a methyl group, a phenyl group, Which is excellent in electrical insulation, durability and heat resistance. Regarding the heat resistance of these properties, there is little thermal deformation or breakage or optical transparency degradation during the process of surface mounting equipment (SMT), reflow equipment or the like where the temperature rises to about 300 degrees centigrade. That is, even in a case where the plug type photo-aligned device of the present invention is later applied, even when exposed to a reflow process for mounting peripheral devices, the change in physical properties required for the transparent member of the plug- Which means that there is little.
제 3특징과 관련하여서, 투명부재에는 광전송부재장착부(145)가 형성되게 되는데, 상기 광전송부재장착부(145)의 깊이는, 광전송부재의 일반적인 직경이 수백 마이크로미터인 것을 감안할 때, 너무 깊게 형성될 필요는 없으나, 광전송부재가 장착된 후, 빠지지 않을 정도로는 충분히 고정될 수 있도록 결정되어야 한다. 또한, 상기 광전송부재장착부(145)의 바닥면에 형성되어 있는 광투과부를 다양한 렌즈형상으로 형성해 두어 광신호의 전송효율을 좀 더 증진시킬 수도 있다. 그리고, 광전송부재의 원활한 삽입을 위해 홀의 입구부분에 경사진(tapered) 형태의 탭부를 형성할 수도 있다. 도8 및 도9에 표시된 실시예에서는 별도의 광전송부재장착부(145)가 형성되어 있지만, 투명부재에 직접 소정의 깊이를 갖는 홀을 형성하여 광전송부재장착에 사용할 수도 있다.In the third aspect, the transparent member includes an optical transmission
제4특징과 관련하여서, 투명부재는, 고정부재에 의해 고정된 전극부에 대해 형성된 안부면의 정렬이 파괴되지 않도록 수평방향에 있어 전극부 및 고정부재를 추가로 고정하는 역할을 한다. 또한, 도 7의 실시예에 도시된 바와 같이 제1전극부재 및 제2전극부재는 고정부재에 대해, 수직방향에 있어서의 상대운동이 발생할 가능성이 있으므로, 고정부재만으로는 전극부를 고정하는 것이 부족할 수 있음을 감안할 때, 투명부재로 하여금 전극부 및 고정부재를 완전히 감싸도록 성형한다면, 전극부의 고정부재에 대한 수직방향의 상대운동도 방지할 수 있다는 것이다.With respect to the fourth aspect, the transparent member serves to additionally fix the electrode portion and the fixing member in the horizontal direction so that the alignment of the anterior surface formed with respect to the electrode portion fixed by the fixing member is not broken. Also, as shown in the embodiment of FIG. 7, since the first electrode member and the second electrode member may have relative motion with respect to the fixing member in the vertical direction, fixing of the electrode unit may not be sufficient It is possible to prevent relative movement of the electrode portion in the vertical direction with respect to the fixing member, if the transparent member is formed so as to completely surround the electrode portion and the fixing member.
도 9에 표시된 플러그타입광정렬소자를 제조하는 공정에 대해 상술하기로 한다. 제1전극부재와 제2전극부재를 물리적인 굽힘공정을 통해 제작하는 경우, 모재는 처음에 막대형상이나, 각 부재마다 굽힘공정을 2회 실시하여, 구속부(124 및 129), 지지부(123 및 128), 결합부(122 및 127)가 형성되게 된다. 상기 굽힘공정은 전극부재의 두께나 강도에 따라, 판금공정을 채택할 수도 있으나, 대량생산을 감안한다면, 프레스 공정을 통해 성형하는 것이 바람직하다. 광학적미러부는 일단 제1구속부와 동일한 평면에 있도록 굽히지 않은 상태에서, 광소자실장이 종료된 후, 추가적인 굽힘공정을 통해 최종 형상을 갖게 되는데 이에 대해서는 후술한다.The process of manufacturing the plug-type photo-aligned element shown in Fig. 9 will be described in detail. When the first electrode member and the second electrode member are fabricated through a physical bending process, the base material is initially in a rod shape, but the bending process is performed twice for each member to form the restricting
또한, 제1전극부재와 제2전극부재는 일렉트로포밍(electroforming)의 공정을 통해 제작할 수도 있다. 일렉트로포밍(electroforming)이란 전해주조, 전주도금이라 칭하기도 하며, 전기로 인한 금속의 전착으로 그 조직이 치밀해 두께가 아무리 얇아도 매우 단단하고 주물로 만들어진 입체물보다 훨씬 가벼우면서도 표면의 연마도, 광택도 등이 우수하다. 본 발명에서도, 왁스 등으로 제1전극부재 및 제2전극부재의 형상을 반영하여 모형을 제작하고, 제작된 모형의 겉면에 전기도금의 원리로 금속을 전착시킨 후, 모형은 제거하고 순수 금속화된 전극부재를 제조할 수 있다. 또는 몰드모형을 만들어 그 빈 공간에 도금부재를 주입하여 형상을 형성하는 방식을 채택할 수도 있다. 양극(+)에는 금속을, 다른 음(-)극에는 모형을 매달아 전해액에 넣고, 전류를 흐르게하고 일정한 시간이 결과하면 일정한 두께의 금속이 고르게 부착된다Also, the first electrode member and the second electrode member may be manufactured through an electroforming process. Electroforming is also referred to as electrolytic casting or electroplating, and its structure is dense due to the electrodeposition of the metal due to electricity. Even though the thickness is very thin, it is very hard and much lighter than the three-dimensional body made of casting. And so on. In the present invention, a model is manufactured by reflecting the shapes of the first electrode member and the second electrode member with wax or the like, and the metal is electrodeposited on the surface of the manufactured model by electroplating, Whereby the electrode member can be manufactured. Alternatively, a mold may be formed to form a shape by injecting a plating member into the empty space. A metal is attached to the anode (+) and a model is attached to the other negative (-) electrode, and the metal is uniformly adhered to the electrolytic solution.
또한, 제1전극부재와 제2전극부재는 3D 프린팅의 방법을 통해 제작할 수 있으며, 그 실시예를 설명하고자 한다. 먼저 제1전극부재와 제2전극부재의 형상정보를 수집하고, 3D프린팅을 하기 위한 공간단위의 정보로 분할하는 정보처리과정을 거친 후, 해당 형상의 형성을 위해 금속재료를 공급하면서, 상기 공간단위정보에 의해 지정된 고정위치에서 상기 재료를 고정(fix)하는 방법으로 수행할 수 있다. 제1전극부재 및 제2전극부재는 도전성 금속으로 제작되어야 하므로, 상기 금속재료는 분말상으로 된 것이 바람직하며, 이를 고정하는 방법으로는 레이저를 이용하여 해당부위의 금속분말을 일시적으로 용융시키는 방법 등을 고려할 수 있다.In addition, the first electrode member and the second electrode member can be manufactured through a 3D printing method, and an embodiment thereof will be described. First, the shape information of the first electrode member and the second electrode member is collected, and after the information processing is performed to divide the shape information of the first electrode member and the second electrode member into space unit information for 3D printing, the metal material is supplied for forming the shape, And fixing the material at a fixed position specified by the unit information. Since the first electrode member and the second electrode member are made of a conductive metal, the metal material is preferably in the form of a powder. As a method of fixing the metal material, a method of temporarily melting the metal powder in the corresponding region using a laser Can be considered.
다만, 상기 일렉트로포밍이나 3D프린팅에 의해 전극부재를 성형하더라도, 광학적미러부는 광소자 실장을 위해, 제1구속부에 대해 같은 평면위에 위치할 수 있도록 성형되어야 광소자실장이 가능하다. 이후 광학적미러부는 별도의 굽힘공정 통해 최종형상을 갖추게 되는데 이에 대해서는 후술한다. However, even if the electrode member is formed by the electroforming or 3D printing, the optical mirror unit can be mounted so that the optical mirror unit can be positioned on the same plane with respect to the first restricting unit for optical device mounting. Thereafter, the optical mirror part has a final shape through a separate bending process, which will be described later.
이후, 상기 제1전극부재와 제2전극부재를 소정의 방법으로 배열함으로써 광소자(110)의 실장을 위한 안부(saddle)가 구성되고, 상기 구속부(124 및 129)에 의해 광소자(110)의 실장 위치가 구속되므로, 상기 제1전극부재와 제2전극부재의 상대적 위치는 공고하게 고정되는 것이 보장되어야 하는데, 이는 별도의 치구, 고정구를 만들어 행할 수 있다. 이후, 전극부를 바로 투명부재의 성형을 위한 금형내에 위치시키고 내부에 전극부의 일부를 함입하도록 투명부재를 성형할 수도 있으나, 전극부는 금속재질이고, 투명부재는 수지(resin)으로 된 관계로, 두 부재간 접착성은 상대적으로 부족하다. 이에 투명부재가 전극부를 포함하게 몰딩 성형된 경우, 투명부재에서 돌출된 전극부의 결합부의 하측에 횡방향의 외력이 작용하면, 전극부와 투명부재의 접촉부분에서 분리가 발생할 가능성이 있다. 이런 현상을 방지하기 위해, 합성수지로 된 고정부재에 제1전극부재 및 제2전극부재를 포함되도록 인서트 몰딩 성형기법을 활용하는 것을 고려할 수 있다. 인서트 몰딩이란 금형 내에서 플라스틱과 플라스틱 이외의 부품(금속, 케이블, PCB, 자석)을 일체화시키는 성형 방법으로서, 금속이 가진 강성, 도전성, 표면처리성과 플라스틱의 전기 절연성, 착색성, 유연성, 가공성 등을 조합하여 부가가치가 높은 제품을 형성할 수 있는 방법이다. 또한 상대 위치 정밀도가 높고, 느슨해짐과 탈락 등이 없는 신뢰성 높은 부품이 가능하다. 본 발명에서는 전극부가 인서트(insert)목적 부재가 되며, 고정부재를 형성하는 수지 용융액을 주입하여 일체로 형성할 수 있다. 인서트 몰딩 외의 방법으로는, 전극부를 끼우기 위한 개구가 형성되어 있는 고정부재를 사출 공정을 통해 성형한 후, 상기 개구에 전극부를 끼우고, 초음파 또는 열융착 공정을 통해 전극부를 장착하는 방법(탭 가공 삽입)을 고려할 수도 있다.Thereafter, the first electrode member and the second electrode member are arranged in a predetermined manner to form a saddle for mounting the
다음으로, 광소자(110)의 표면에 부착을 위한 페이스트를 도포하고, 실장 안부(saddle)면에 부착하는 방법으로 마운트(mount)하는 단계를 둘 수 있는데, 이러한 단계는 칩본더(chip bonder) 또는 다이 본더(die bonder)를 이용하여 자동화하는 것이 가능하다. 다이 본더는 일반적으로 공기흡착(suction)을 이용하여 칩의 일면을 들어올린 후, 칩의 실장위치에 마운트(mount)하는 작업을 수행한다. 이 때, 상기 페이스트는 도전성이 있는 것을 적용할 수 있다.Next, a step of applying a paste for attaching to the surface of the
상기 전극부에 마운트된 광소자(110)를 전극부에 전기적으로 접속하는 방법으로는 와이어 본딩, 플립 칩 본딩, SMT(surface mounting technology), 리플로우(reflow)의 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있다. As a method of electrically connecting the
와이어 본딩은 광소자를 서브스트레이트에 전기적 접속하는 것으로, 열 압착 공정과 초음파 본딩 방식 등을 고려할 수 있다. 열 압착 공정은 열과 압력을 가하여 접합부를 형성하며 전기 방전 또는 토치를 이용하여 직경 10-20㎛인 와이어의 끝 부분을 용융시키고 압력을 가하여 볼 본드(Ball Bond)를 형성한다. 접합조건으로 캐펄래리팁(Capillary Tip)을 이용하여 두 번째 접합 위치에서 와이어(Wire)에 압력을 가하여 접합부를 형성하고 와이어를 끊는 방식으로 웨지 본드(Wedge Bond)라고 한다. 접합속도는 대략 6bpm(bond per minute)이다. 초음파 본딩 공정은 수직 방향의 압력과 수평 방향으로 60KHz 정도의 초음파 진동을 가하여 상온에서 와이어를 패드에 접합한다. 압력과 진동에 의해 산화 막이 파괴되어 금속 접촉이 발생하고 상온에서 작업하므로 냉접부(Cold weld)를 형성한다. 패드 양단의 접합부는 볼웨지(Ball-wedge) 또는 웨지-웨지 본드(Wedge-wedge bond) 형태이며 웨지-웨지본드(Wedge-wedge bond)인 경우 캐펄래리팁(Capillary Tip)과 다른 형태의 툴(Tool)을 사용할 수 있다. 와이어(Wire) 재료로서는 Au나 Cu를 사용하며 접합속도는 대략 240bpm(bond per minute)이다.Wire bonding is achieved by electrically connecting an optical element to a substrate, and a thermocompression bonding process and an ultrasonic bonding method can be considered. In the thermo-compression process, heat and pressure are applied to form a joint, and an end portion of a wire having a diameter of 10-20 μm is melted using an electric discharge or a torch, and pressure is applied to form a ball bond. A capillary tip is used as a bonding condition, and a pressure is applied to a wire at a second bonding position to form a bonding portion, which is called a wedge bond. The bonding speed is approximately 6 bpm (bond per minute). In the ultrasonic bonding process, the wire is bonded to the pad at room temperature by applying the vertical pressure and the ultrasonic vibration of about 60 KHz in the horizontal direction. The oxide film breaks due to pressure and vibration, and metal contact occurs, and it works at room temperature, forming a cold weld. The joints at both ends of the pad are in the form of a ball-wedge or a wedge-wedge bond, and in the case of a wedge-wedge bond, a capillary tip and other types of tools Tool) can be used. As the wire material, Au or Cu is used and the bonding speed is about 240 bpm (bond per minute).
플립칩 본딩은 광소자를 서브스트레이트 후면에 장착하는 방법으로 광소자와 서브스트레이트를 금(Gold) 혹은 납땜 범프(Solder Bump) 등을 이용하여 접합하는 공정이다. Flip chip bonding is a method of attaching an optical element to the back surface of a substrate by bonding an optical element and a substrate using gold or a solder bump.
또한, 도전성 페이스트를 소자의 후면에 도포하고, 리플로우(reflow) 장비를 이용해 열풍을 가하면, 상기 페이스트가 용융되어 솔더볼을 형성하게 되는데, 이를 SMT(Surface Mount Technology)라 하며, 소자 패키징 공정시, 저배화 및 소형화에 유리하다.Further, when a conductive paste is applied to the back surface of the device and hot air is applied using a reflow equipment, the paste is melted to form a solder ball. This is called SMT (Surface Mount Technology) Which is advantageous for low-volume and miniaturization.
광소자를 전극부의 안부(saddle)면에 실장한 이후에는, 제1전극부재에 대해 별도의 굽힘공정-바람직하게는 프레스공정-을 통해 광학적미러부와 제1구속부간에 소정의 각도를 이루도록 성형한다. 이러한 각도는 상술하였듯이, 광신호의 입사각과 반사각을 고려하여 결정되어야 한다.After the optical element is mounted on the saddle surface of the electrode part, the first electrode member is formed to have a predetermined angle between the optical mirror part and the first restricting part through a separate bending step, preferably a pressing step . Such angle should be determined in consideration of the incident angle and the reflection angle of the optical signal, as described above.
투명부재(140)를 성형하는 방법은, 특히 공정 속도나 최종 품질이 우수한 사출성형 방법을 통해 제작하는 것이 바람직한데, 사출성형공정의 하나의 실시예는 다음과 같다. 수지분말을 배합한 후 특정 온도까지 가열하여 용융시키고, 교반기를 이용해 교반한 후, 금형의 주입구에 준비된 수지 용융액을 주입한 후, 응고되면 금형을 분리하는 것이다. 사출성형을 위한 금형은 투명부재의 몸체형상뿐만 아니라, 광전송부재장착부(145) 및 상기 광전송부재장착부(145)의 바닥면에 형성할 광투과부의 형상까지도 반영하여 설계되어야 한다.The
본 발명의 플러그타입광정렬소자의 제조방법에 있어, 도 14에 도시된 바와 같은 단계로 이루어진 방법을 고려할 수도 있다. 이는 전술한 제조방법의 다른 단계에 있어서는 동일하나, 제1전극부재 및 제2전극부재의 성형에 있어 차이가 있다는 것이다. 전술한 방법과는 달리, 광학적미러부를 최초에 제1전극부재를 성형하는 공정에서 함께 성형하는 것이다. 다시 말하면, 이렇게 광학적미러부가 소정의 각도로 미리 굽혀진 형상을 갖는 제1전극부재를 이용하여 광소자실장 안부면을 형성하고, 인서트몰딩을 수행한 후, 광소자를 실장하는 후속공정으로 나아간다는 것이다. 광소자를 상기 안부면에 수직방향으로 마운팅하지 않고, 측면방향으로부터 비스듬히 마운팅하도록 한다면, 전술한 광학적미러부가 미리 소정의 각도로 굽혀져 있는 경우에도 마운팅 및 실장이 가능하다. 나아가, 전술한 전주도금이나 3D 프린팅 공정을 이용하여 제1전극부재를 성형하는 경우에는 처음부터 소정의 각도로 굽혀져 있는 광학적미러부의 형상을 미리 반영하여 제1전극부재를 성형하면 될 것이다. In the method of manufacturing the plug-type photo-aligned device of the present invention, a method consisting of steps as shown in Fig. 14 may be considered. This is the same in other steps of the above-described manufacturing method, but there is a difference in the molding of the first electrode member and the second electrode member. Unlike the above-described method, the optical mirror part is first molded together in the step of molding the first electrode member. In other words, the optical device mounting side surface is formed by using the first electrode member having the shape in which the optical mirror part is pre-bent at a predetermined angle, and after performing the insert molding, the process proceeds to the subsequent step of mounting the optical device . If the optical element is obliquely mounted from the side direction without mounting the optical element on the inner surface in the vertical direction, mounting and mounting are possible even when the optical mirror portion described above is bent at a predetermined angle in advance. Furthermore, when the first electrode member is formed by using the electrophotographic plating or the 3D printing process, the first electrode member may be formed by reflecting the shape of the optical mirror portion bent at a predetermined angle from the beginning.
다음으로는, 앞서 설명한 플러그타입광정렬소자를 이용한 어셈블리에 대해 설명하고자 한다. 본 발명의 플러그타입광정렬소자는 단독으로 PCB기판에 실장되어 소위 독립적인 소자 디바이스로서 실시될 수도 있으나, 대응하는 광정렬소자리셉터클을 두고, 이들을 결합하는 어셈블리의 형태로서도 실시될 수 있다.Next, an assembly using the above-described plug type optical alignment element will be described. The plug-type photo-aligned devices of the present invention may be mounted on a PCB substrate alone and may be implemented as so-called independent device devices, but may also be implemented in the form of assemblies having corresponding photo-aligning device receptacles.
이러한 어셈블리는 플러그타입광정렬소자와 이에 대응하는 광정렬소자리셉터클로 구성되어, 광소자(110)구동회로와 광전송부재 사이에서 전기신호와 광신호를 변환하는 기능을 한다. 광정렬소자리셉터클(900)은, 플러그타입광정렬소자(100)의 투명부재 외부로 돌출된 전극부를 수납할 수 있는 개구(911)가 형성되어 있는 케이스(910)와 상기 플러그의 전극부와 전기적으로 접속되고 기계적으로 결착 또는 탈착을 가능케하는 전기단자부를 포함하여 구성된다. Such an assembly is constituted of a plug type optical alignment element and a corresponding photo alignment element receptacle, and functions to convert electrical signals and optical signals between the optical element driving circuit and the optical transmission member. The optical
전기단자부는 도 11에 도시된 실시예에서처럼 2전극으로 구성하거나, 그라운드(ground)전극을 포함하는 3전극으로 구성할 수도 있다. 상세하게는 그라운드전극의 접지 위치에 따라 커먼캐소드(common cathode) 또는 커먼 어노드(common anode) 방식으로 구성할 수 있다. The electrical terminal portion may be composed of two electrodes as in the embodiment shown in FIG. 11, or may be composed of three electrodes including a ground electrode. In detail, it can be configured as a common cathode or a common anode type according to the ground position of the ground electrode.
광제어소자는 광소자(110) 및 광소자 구동회로와 전기접속하여 광소자(110)를 제어하는데, 광제어소자의 패키징 방식과 관련하여서는, 광제어소자를 광정렬소자리셉터클에 포함하여 구성하는 제1실시예, 광정렬소자리셉터클 외부에 있는 광소자 구동회로기판 상에 실장하는 제2실시예를 고려할 수 있다. 제1실시예의 경우, 광제어소자는 광정렬소자리셉터클의 전기단자부와 와이어본딩의 방법으로 전기적 접속을 형성하게 되는데, 광제어소자가 상기 전기단자부와 가깝게 위치하여, 본딩거리도 짧아지므로 전체적인 신호전송효율을 개선할 수 있다. 제2실시예의 경우, 와이어본딩의 길이가 길어지게 되어, 전송효율이 감소하는 것을 감안하여야 하는데, 이처럼 와이어본딩으로 소자와 소자를 전기접속하는 경우, 신호손실을 줄이기 위해 해당 본딩의 길이는 0.3mm이내인 것이 바람직하다. The optical control element controls the
플러그가 상기 광정렬소자리셉터클과의 의도치않은 분리를 방지하기 위한 걸림구조를 형성하기 위해, 도 10에 도시된 실시예와 같이, 상기 플러그타입광정렬소자의 상기 전극부의 결합부 일단 부분에 걸림돌기(190)를 내고, 상기 광정렬소자리셉터클의 전기단자부에 상기 걸림돌기 대한 대응부를 형성할 수 있다. 이때 상기 걸림돌기의 형성은 coining 공정을 이용할 수 있다.In order to form a latching structure for preventing the plug from being inadvertently separated from the above-mentioned photo-aligning device receptacle, as in the embodiment shown in Fig. 10, And a counterpart corresponding to the engagement protrusion can be formed on the electrical terminal portion of the photo-alignment device receptacle. At this time, the formation of the protrusions may use a coining process.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which fall within the scope of equivalence by alteration, substitution, substitution, Range. In addition, it should be clarified that some configurations of the drawings are intended to explain the configuration more clearly and are provided in an exaggerated or reduced size than the actual configuration.
50 : 광신호
110 : 광소자
121 : 제1전극부재
122 : 제1결합부
123 : 제1지지부
124 : 제1구속부
125 : 광학적미러부
126 : 제2전극부재
127 : 제2결합부
128 : 제2지지부
129 : 제2구속부
130 : 고정부재
130a : 구속면
131 : 구속돌기
132 : 돌출부
140 : 투명부재
145 : 광신호부재장착부
190 : 걸림돌기
171 : 제1굽힘부
172 : 제2굽힘부
173: 제3굽힘부
174 : 제4굽힘부
175: 제5굽힘부
900 : 광정렬소자리셉터클
910 : 케이스
911 : 플러그타입광정렬소자 수납개구50: optical signal
110: optical element
121: first electrode member
122:
123: first support portion
124: first restraining part
125: Optical mirror part
126: second electrode member
127:
128: second support portion
129: second restraining part
130: Fixing member
130a:
131: restraining projection
132: protrusion
140: transparent member
145: Optical signal member mount
190:
171: first bent portion
172: second bend
173: Third bent portion
174: fourth bent portion
175: fifth bent portion
900: photo-alignment device receptacle
910: Case
911: plug type photo-alignment element storage opening
Claims (16)
제1전극부재 및 제2전극부재로 구성되고, 상기 광소자를 실장하기 위한 안부면을 형성하며, 광정렬소자리셉터클과 전기 결합하거나 기판상에 실장되어 전기신호를 전송하는 기능을 하는 전극부; 및
광전송부재장착부가 형성되어 있으며, 내부에 상기 전극부의 소정 부분과 상기 광소자 전체를 함입하도록 형성된 투명부재;
를 포함하여 구성되는 플러그타입광정렬소자로서,
상기 제2전극부재는 전기신호를 전송하는 제2결합부, 상기 제2결합부에 수직으로 연접하고 상기 광소자를 실장하기 위한 안부(saddle)면을 형성하는 제2지지부, 상기 제2지지부와 수직으로 연접하고 상기 광소자의 실장위치를 구속하여 결정하는 기능을 갖는 제2구속부를 포함하여 이루어지고,
상기 제1전극부재는 전기신호를 전송하는 제1결합부, 상기 제1결합부에 수직으로 연접하고 상기 광소자를 실장하기 위한 안부(saddle)면을 형성하는 제1지지부, 상기 제1지지부와 수직으로 연접하고 상기 광소자의 실장위치를 구속하여 결정하는 기능을 갖는 제1구속부를 포함하여 이루어지고, 광신호를 전반사하는 기능을 하는 광학적미러부가 상기 제1구속부와 소정의 각도를 이루며 연접하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자.An optical element for photoelectrically converting an optical signal or an electrical signal;
An electrode unit which is composed of a first electrode member and a second electrode member, forms an anterior surface for mounting the optical device, and is electrically connected to the photo-aligned device receptacle or mounted on a substrate to transmit an electric signal; And
A transparent member having an optical transmission member mounting portion formed therein and configured to contain a predetermined portion of the electrode portion and the entire optical device;
And a plurality of photo-
The second electrode member includes a second coupling unit for transmitting an electric signal, a second support unit vertically connected to the second coupling unit to form a saddle surface for mounting the optical device, And a second restricting portion having a function of restricting the mounting position of the optical element and determining the position,
The first electrode member includes a first coupling unit for transmitting an electrical signal, a first support unit vertically connected to the first coupling unit and forming a saddle surface for mounting the optical device, And a first restricting portion having a function of restricting a mounting position of the optical device to be connected to the first restricting portion, wherein the optical mirror portion serving as a total reflection function of the optical signal forms a predetermined angle with the first restricting portion, Wherein the optical mirror portion is formed on the surface of the substrate.
상기 광학적미러부와 상기 제1구속부가 연접하며 이루는 연접각도는 20도 이상 50도 이하이고,
상기 광전송부재장착부는, 상기 연접각도에 따라 결정되는 상기 투명부재 상의 광축정렬가능위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자.The method according to claim 1,
Wherein the angle of connection between the optical mirror part and the first restricting part is 20 degrees or more and 50 degrees or less,
Wherein the optical transmission member mounting portion is formed at an optical axis alignable position on the transparent member that is determined according to the connection angle.
상기 전극부는,
상기 광소자 실장을 위한 안부(saddle)면의 형태를 유지하기 위해 상기 제1전극부재와 상기 제2전극부재의 상대적 위치를 고정하는 기능 및 상기 광소자의 실장 위치를 구속하는 기능을 하는 전기절연체로 된 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자. The method according to claim 1,
The electrode unit includes:
A function of fixing the relative positions of the first electrode member and the second electrode member to maintain the shape of the saddle surface for mounting the optical element, and an electric insulator having a function of restricting the mounting position of the optical element Further comprising: an optical member having an optical mirror portion;
상기 고정부재의 일면에 상기 광소자의 실장 위치를 구속하는 기능을 갖는 구속돌기가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자.The method of claim 4,
And a restricting projection having a function of restricting a mounting position of the optical element is further formed on one surface of the fixing member.
상기 투명부재는 광전송부재로 전송되는 광신호의 파장 대역을 투과하는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자.The method according to claim 1,
Wherein the transparent member is made of a material that transmits a wavelength band of an optical signal transmitted to the optical transmission member.
상기 전극부에는 광정렬소자리셉터클과의 체결상태를 유지하기 위해 걸림돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자.The method according to claim 1,
Wherein the electrode portion is formed with a latching protrusion for maintaining the state of engagement with the light-aligning element receptacle.
(i)상기 제1전극부재가 상기 제1결합부, 상기 제1결합부에 수직하도록 연접하는 상기 제1지지부 및 상기 제1지지부에 수직하도록 연접하는 상기 제1구속부 및 상기 광학적미러부로 이루어지는 형상을 가지도록 성형하는 단계(s100);
(ii) 상기 제2전극부재가 상기 제2결합부, 상기 제2결합부에 수직하도록 연접하는 상기 제2지지부 및 상기 제2지지부에 수직하도록 연접하는 상기 제2구속부로 이루어지는 형상을 가지도록 성형하는 단계(s200);
(iii) 상기 제1지지부 및 상기 제2지지부를 동일 평면상에 배치하여 상기 광소자의 실장을 위한 안부(saddle)면을 형성하는 단계(s300);
(iv) 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재의 상대적 위치를 고정하기 위해 고정부재를 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재에 장착하는 단계(s400);
(v) 상기 제1전극부재 및 제2전극부재로 형성한 안부(saddle)면에 광소자를 실장하는 단계(s500);
(vi) 상기 제1구속부와 상기 광학적미러부의 경계를 이루는 제5굽힘부를 기준으로 상기 제1구속부와 상기 광학적미러부가 소정의 각도를 이루도록 굽힘가공하는 단계(s600);
(vii) 상기 광소자 전체, 상기 제1결합부와 제2결합부 각각의 상부측 소정의 부분, 상기 제1지지부, 상기 제1구속부 및 상기 광학적미러부 전체, 상기 제2지지부와 상기 제2구속부 전체 및 상기 고정부재 전체를 내부에 함입하도록 상기 투명부재를 사출성형 또는 몰딩의 방법으로 성형하는 단계(s700);
를 포함하여 이루어지고,
상기 (vi)단계에서의 굽힘가공은 프레스공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.A method of manufacturing a plug-type photo-aligned device according to any one of claims 1 to 7,
(i) the first supporting portion which is connected to the first electrode member so as to be perpendicular to the first coupling portion and the first coupling portion, and the first restraining portion and the optical mirror portion which are connected to each other so as to be perpendicular to the first supporting portion (S100);
(ii) the second electrode member is formed so as to have a shape composed of the second supporting portion connected to be perpendicular to the second engaging portion and the second engaging portion, and the second restricting portion connected to be perpendicular to the second supporting portion (S200);
(iii) disposing the first and second supports on the same plane to form a saddle surface for mounting the optical device (s300);
(iv) mounting (S400) a fixing member to the first electrode member and the second electrode member to fix the relative positions of the first electrode member and the second electrode member;
(v) mounting an optical element on a saddle surface formed by the first electrode member and the second electrode member (s500);
(vi) bending (s600) bending the first restricting portion and the optical mirror portion to form a predetermined angle with respect to a fifth bent portion forming a boundary between the first restricting portion and the optical mirror portion;
(vii) The optical device according to any one of the above items (1) to (4), wherein the entire optical element, the predetermined portion on the upper side of each of the first engaging portion and the second engaging portion, the first supporting portion, the first restricting portion and the entire optical mirror portion, (S700) molding the transparent member by injection molding or molding to embed the entirety of the second restricting portion and the entirety of the fixing member;
, ≪ / RTI >
Wherein the bending process in the step (vi) is performed through a pressing process. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
(i)상기 제1전극부재가 상기 제1결합부, 상기 제1결합부에 수직하도록 연접하는 상기 제 1지지부 및 상기 제1지지부에 수직하도록 연접하는 상기 제1구속부 및 상기 광학적미러부로 이루어지는 형상을 가지도록 성형하는 단계(s100);
(ii) 상기 제1구속부와 상기 광학적미러부의 경계를 이루는 제5굽힘부를 기준으로 상기 제1구속부와 상기 광학적미러부가 소정의 각도를 이루도록 굽힘가공하는 단계(s200);
(iii) 상기 제2전극부재가 상기 제2결합부, 상기 제2결합부에 수직하도록 연접하는 상기 제2지지부 및 상기 제2지지부에 수직하도록 연접하는 상기 제2구속부로 이루어지는 형상을 가지도록 성형하는 단계(s300);
(iv) 상기 제1지지부 및 상기 제2지지부를 동일 평면상에 배치하여 상기 광소자의 실장을 위한 안부(saddle)면을 형성하는 단계(s400);
(v) 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재의 상대적 위치를 고정하기 위해 고정부재를 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재에 장착하는 단계(s500);
(vi) 상기 제1전극부재 및 제2전극부재로 형성한 안부(saddle)면에 광소자를 실장하는 단계(s600);
(vii) 상기 광소자 전체, 상기 제1결합부와 제2결합부 각각의 상부측 소정의 부분, 상기 제1지지부, 상기 제1구속부 및 상기 광학적미러부 전체, 상기 제2지지부와 상기 제2구속부 전체 및 상기 고정부재 전체를 내부에 함입하도록 상기 투명부재를 사출성형 또는 몰딩의 방법으로 성형하는 단계(s700);
를 포함하여 이루어지고,
상기 (ii)단계에서의 굽힘가공은 프레스공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.A method of manufacturing a plug-type photo-aligned device according to any one of claims 1 to 7,
(i) the first supporting portion which is connected to the first electrode member so as to be perpendicular to the first coupling portion and the first coupling portion, and the first restraining portion and the optical mirror portion which are connected to each other so as to be perpendicular to the first supporting portion (S100);
(ii) bending (s200) bending the first restricting portion and the optical mirror portion to form a predetermined angle with respect to a fifth bent portion forming a boundary between the first restricting portion and the optical mirror portion;
(iii) the second electrode member is formed so as to have a shape consisting of the second supporting portion connected to be perpendicular to the second engaging portion and the second engaging portion, and the second restraining portion connected to be perpendicular to the second supporting portion (S300);
(iv) forming a saddle surface for mounting the optical element by arranging the first and second supporting portions on the same plane (s400);
(v) mounting (s500) a fixing member to the first electrode member and the second electrode member to fix the relative positions of the first electrode member and the second electrode member;
(vi) a step (s600) of mounting an optical element on a saddle surface formed of the first electrode member and the second electrode member;
(vii) The optical device according to any one of the above items (1) to (4), wherein the entire optical element, the predetermined portion on the upper side of each of the first engaging portion and the second engaging portion, the first supporting portion, the first restricting portion and the entire optical mirror portion, (S700) molding the transparent member by injection molding or molding to embed the entirety of the second restricting portion and the entirety of the fixing member;
, ≪ / RTI >
Wherein the bending process in the step (ii) is performed through a pressing process. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 (i)단계에서의 제1전극부재는,
프레스 공정의 방법으로, 상기 제1결합부와 상기 제1지지부의 경계를 이루는 제1굽힘부를 기준으로 상기 제1결합부와 제1지지부가 서로 수직하도록 굽힘가공하고, 상기 제1지지부와 제1구속부의 경계를 이루는 제2굽힘부를 기준으로 제1지지부와 제1구속부 및 광학적미러부가 서로 수직하도록 굽힘가공하고,
상기 (ii)단계에서의 제2전극부재는,
프레스 공정의 방법으로, 상기 제2결합부와 상기 제2지지부의 경계를 이루는 제3굽힘부를 기준으로 상기 제2결합부와 상기 제2지지부가 서로 수직하도록 굽힘가공하고, 상기 제2지지부와 상기 제2구속부의 경계를 이루는 제4굽힘부를 기준으로 상기 제2지지부와 제2구속부가 서로 수직하도록 굽힘가공하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법. The method of claim 8,
The first electrode member in the step (i)
The bending process is performed such that the first engaging part and the first supporting part are perpendicular to each other with respect to the first bent part forming the boundary between the first engaging part and the first supporting part, Bending the first supporting portion, the first restricting portion, and the optical mirror portion so as to be perpendicular to each other with respect to the second bent portion forming the boundary of the restricting portion,
The second electrode member in the step (ii)
Bending the second engagement portion and the second support portion such that the second engagement portion and the second support portion are perpendicular to each other with respect to a third bent portion forming a boundary between the second engagement portion and the second support portion, And the second supporting portion and the second restricting portion are perpendicular to each other with respect to the fourth bent portion forming the boundary of the second restricting portion.
상기 (i)단계에서의 제1전극부재 및 상기 (ii)단계에서의 제2전극부재는 3D프린팅의 방법으로 성형하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.The method of claim 8,
Wherein the first electrode member in the step (i) and the second electrode member in the step (ii) are formed by the 3D printing method.
상기 (i)단계에서의 제1전극부재 및 상기 (ii)단계에서의 제2전극부재는 일렉트로포밍(electroforming, 전주도금)의 방법으로 성형하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.The method of claim 8,
Wherein the first electrode member in the step (i) and the second electrode member in the step (ii) are formed by a method of electroforming (electroplating) / RTI >
상기 (iv)단계의 상기 고정부재는, 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재에 인서트(insert) 몰딩의 방법으로 장착되는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.The method of claim 8,
Wherein the fixing member in the step (iv) is mounted on the first electrode member and the second electrode member by a method of insert molding. The method for manufacturing a plug type photo-aligned device having an optical mirror part .
상기 (v)단계에서의 광소자는, SMT(Surface Mounting Technology), 리플로우(reflow), 플립칩본딩(flip chip bonding), 와이어 본딩 중 어느 하나의 방법으로 상기 제1전극부재 및 상기 제2전극부재로 형성한 안부(saddle)면에 실장되는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 플러그타입광정렬소자의 제조방법.The method of claim 8,
The optical device in the step (v) may be formed by any one of SMT (Surface Mounting Technology), reflow, flip chip bonding and wire bonding. Wherein the optical mirror part is mounted on a saddle surface formed by a member.
상기 플러그타입광정렬소자의 전극부를 수납하는 개구(開口)가 형성되어 있는 케이스, 상기 플러그타입광정렬소자의 전극부와 전기 결합되는 전기단자부를 포함하여 구성되는 광정렬소자리셉터클;
을 포함하여 이루어지고,
상기 광정렬소자리셉터클은, 구동회로기판에 장착되어 상기 광소자의 구동을 제어하는 광제어소자와 상기 플러그타입광정렬소자 사이에서 전기 신호를 전송하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 광정렬소자어셈블리.A plug type light-aligning element according to any one of claims 1 to 7;
A case having an opening for accommodating an electrode portion of the plug type photo-aligned element, and an electrical terminal portion electrically coupled to the electrode portion of the plug type photo-aligned element;
, ≪ / RTI >
Wherein the optical alignment element receptacle has a function of transmitting an electric signal between an optical control element mounted on a driving circuit substrate and controlling the driving of the optical element and the plug type optical alignment element, Alignment device assembly.
상기 광정렬소자리셉터클은,
상기 전기단자부 및 상기 구동회로기판에 전기적으로 연결되고, 상기 광소자의 구동을 제어하는 기능을 하는 광제어소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적미러부를 구비한 광정렬소자어셈블리.16. The method of claim 15,
The photo-alignment device receptacle includes:
Further comprising a light control element electrically connected to the electric terminal portion and the driving circuit substrate and controlling the driving of the optical element.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020140101418A KR101916496B1 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | A plug-type light alignment device with an optical mirror, manufacturing methods thereof and an assembly of a light alignment device with a receptacle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020140101418A KR101916496B1 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | A plug-type light alignment device with an optical mirror, manufacturing methods thereof and an assembly of a light alignment device with a receptacle |
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| KR1020140101418A KR101916496B1 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | A plug-type light alignment device with an optical mirror, manufacturing methods thereof and an assembly of a light alignment device with a receptacle |
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| KR100684460B1 (en) * | 2004-10-05 | 2007-02-22 | (주)포인테크 | Optical Sub-Assembly for Optical Transceiver and the Manufacturing Method Thereof |
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| KR100627701B1 (en) * | 2004-11-17 | 2006-09-26 | 한국전자통신연구원 | Parallel optical interconnection module |
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2014
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| KR100684460B1 (en) * | 2004-10-05 | 2007-02-22 | (주)포인테크 | Optical Sub-Assembly for Optical Transceiver and the Manufacturing Method Thereof |
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