KR20040081838A - Double-faced and polymer optical backplane and the fabrication method - Google Patents

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KR20040081838A
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이기동
윤상수
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Abstract

PURPOSE: A double-sided type and a multilayer type optical backplane substrate and a fabricating method thereof are provided to transmit and receive optical signals of high capacity by forming the optical backplane substrate with a both-sided structure or a multilayer structure. CONSTITUTION: A plurality of clad layers(402a,402b) are formed on both sides of a substrate. A plurality of core layers(403a,403b) are patterned on each side of the clad layers. A plurality of over-clad layers(404a,404b) are formed on each side of the core layers. A plurality of metal layers are formed on each side of the over-clad layers. A waveguide is formed by laminating the clad layers, the patterned core layers, and the over-clad layers on the substrate. The clad layers, the patterned core layers, the over-clad layers are repeatedly formed on the waveguide.

Description

양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법{DOUBLE-FACED AND POLYMER OPTICAL BACKPLANE AND THE FABRICATION METHOD}DOUBLE-FACED AND POLYMER OPTICAL BACKPLANE AND THE FABRICATION METHOD}

본 발명은 양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 PCB 기판 상에서 고속 대용량의 정보를 전기적 신호 대신 광신호로 연결하는 광 백플레인을 다층으로 제작할 수 있는 양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-sided and multilayered optical backplane substrate and a method of manufacturing the same. A backplane substrate and a method of manufacturing the same.

최근 들어 통신 및 네트워킹 시스템을 위한 광전송 기술이 단거리 칩간 통신 솔루션으로 주목받고 있다. 전기신호와 비교하여 광신호들은 손실 문제가 거의 발생하지 않아 대용량의 정보를 처리할 수 있으며, EMI에 의한 영향도 없다.Recently, optical transmission technology for communication and networking systems has attracted attention as a short range chip-to-chip communication solution. Compared with electrical signals, optical signals rarely cause loss problems, and thus can process a large amount of information, and have no influence from EMI.

그리고, 상기 광전송 기술에 의한 광신호는 스큐, 반사, 혼선 등에 대한 측정수단을 사용하지 않고도 10Gbps 이상의 전송속도를 구현할 수 있다.In addition, the optical signal by the optical transmission technology can implement a transmission speed of 10Gbps or more without using the measuring means for skew, reflection, crosstalk.

칩간 광 접속, 즉 PCB 기판 상에서 광신호를 통해 칩으로 데이터를 전송할 때 가장 중요한 문제는 바로 성능이다. 전자적 연결 방식에서 가능한 수준보다 훨씬 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있어야 한다.Performance is the most important issue when transferring data from chip to chip via an optical signal on a PCB substrate. It should be possible to transfer data much faster than is possible with electronic connections.

현재 이러한 문제는 광전송 기술에서 구현이 가능하며, 앞으로는 부품 비용의 감소, 실장비용 절감, 장비크기의 축소 등의 문제가 새로운 과제로 부각되고 있다.At present, such a problem can be implemented in optical transmission technology, and in the future, problems such as reduction of component cost, reduction of actual equipment, and reduction of equipment size are emerging as new challenges.

종래에 따른 전기 백플레인은 전송속도의 한계(~2.5Gbps), 전기배선간의 누화 및 실장밀도(50 Signal Line/inch)의 제약, EMI/EMC 등의 영향으로 고속 대용량전송에 한계가 있다.Conventional electrical backplanes have limitations in high-speed large capacity transmission due to limitations of transmission speeds (~ 2.5Gbps), crosstalk between electrical wirings, constraints on mounting density (50 signal lines / inch), and EMI / EMC.

이러한 한계를 극복하기 위한 솔루션으로 전기적 신호를 광신호로 전환하여 전달하는 광 백플레인이 등장하게 되었다. 이는 광신호의 전송경로로 광섬유, 광도파로 등을 PCB 기판내에 매입(embedding)시킨 것이다.To overcome these limitations, optical backplanes have emerged that convert electrical signals into optical signals. This is to embed the optical fiber, optical waveguide, etc. in the PCB substrate as the transmission path of the optical signal.

상기 광 백플레인은 PCB기판 상에서 고속 대용량의 정보를 기존의 전기적 신호 대신 광신호로 연결한 것을 말하며, 수 cm에서 수십 m까지의 전송거리에서 수백 Gbps의 고속 신호전송이 가능하다.The optical backplane refers to a high-speed large-capacity information on a PCB substrate connected to an optical signal instead of an existing electrical signal, and enables high-speed signal transmission of several hundred Gbps at a transmission distance of several cm to several tens of meters.

따라서, 칩 간, 보드와 백플레인 간, 백플레인 간 통신 솔루션으로 광 백플레인이 주목받고 있다.Therefore, optical backplanes are attracting attention as communication solutions between chips, boards and backplanes, and backplanes.

이 기술은 종래의 전기 백플레인이 갖고 있는 정보 처리속도 한계, EMI/EMC, 크로스토그(crosstalk) 등의 문제점을 보완하여 초고속 데이터 등 대용량의 원하는 정보를 전기 백플레인에 비해 수십, 수백 배 신속히 확보할 수 있어서, 전자통신, 정보통신 및 컴퓨터 시스템 업체는 차세대 시스템에 적용될 솔루션의 유일한 대안으로 광 백플레인이 될 것이라고 평가하고 있다.This technology solves the problems of information processing speed limitation, EMI / EMC, crosstalk, etc. of the conventional electric backplane, and obtains a large amount of desired information such as high-speed data tens or hundreds of times faster than the electric backplane. Telecom, telecommunications, and computer systems companies believe it will be an optical backplane as the only alternative to the next generation of solutions.

한편, 광 백플레인은 전송경로에 따라 1, 2, 3 세대로 구분하는데 현재 공존하여 발전하고 있다.On the other hand, optical backplanes are classified into 1, 2, and 3 generations according to transmission paths.

제 1 세대 광 백플레인은 광섬유를 사용하여 마더보드(motherboard)와 도터카드(daughtercard)와 링크시키는 시스템을 말하며, 제 2 세대는 광섬유를 고분자 필름에 결합한 플렉스포일(flexfoil)을 이용한 시스템을 말한다.The first generation optical backplane refers to a system that uses fiber optics to link motherboards and daughtercards, while the second generation refers to systems using flexfoils that couple optical fibers to polymer films.

제 3 세대 광 백플레인은 광섬유 또는 광도파로를 PCB 기판 내에 내장한 매입(embedding) 시스템으로 전기적 신호를 광신호로 변환하여 전송하는 하이브리드(hybrid) 시스템으로 가장 많은 연구가 진행되고 있으며, 향후 대부분의 시장을 제 3 세대 기술이 점유할 것으로 예상한다.The third generation optical backplane is an embedding system in which an optical fiber or an optical waveguide is embedded in a PCB substrate. The third generation optical backplane is a hybrid system that converts and transmits an electrical signal to an optical signal. It is expected that 3rd generation technology will occupy.

도 1은 일반적인 임베디드 폴리머 도파관(Embedded Polymer Waveguide) 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 실리카를 소재로 한 평면 광도파로는 널리 사용되고 있으며, WDM 통신으로 설계된 AWG 등의 상용화가 진행되고 있지만 제조 시 생산원가는 상당히 높다.1 is a diagram illustrating a general embedded polymer waveguide structure. As shown in the drawing, a planar optical waveguide made of silica is widely used, and commercialization of AWG and the like designed by WDM communication is progressing, but the production cost is high during manufacturing.

광도파로의 가격을 낮추기 위해 폴리이미드, 에폭시, 아크릴레이트 등과 같은 고분자의 활용에 대한 연구도 상당히 진행되고 있다. 고분자 광도파로의 손실은 0.1에서 수 dB/cm 수준으로 상당히 높은 손실 특성을 보이지만 PCB 상에서 단거리 광도파로로 활용하기에는 적합하다.In order to lower the price of optical waveguides, researches on the use of polymers such as polyimide, epoxy, and acrylate are being conducted. The loss of polymer optical waveguides is quite high, ranging from 0.1 to several dB / cm, but is suitable for use as short-range optical waveguides on PCBs.

도 2는 일반적인 임베디드 글래스 시트(Embedded Glass Sheet) 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 글래스 시트(Glass sheet)를 임베딩(embedding)한 광 백플레인 기술은 임베디드 폴리머 도파관(Embedded polymer waveguide) 광 백플레인과 동일한 빔 디플렉션(beam deflection)방법으로 제작하였고 광도파로의 소재를 고분자 대신에 글래스 시트(glass sheet)를 사용하였다.2 is a view illustrating a general embedded glass sheet structure. As shown here, the optical backplane technology that embeds a glass sheet is manufactured by the same beam deflection method as the embedded polymer waveguide optical backplane, and the material of the optical waveguide is manufactured. A glass sheet was used instead of the polymer.

임베디드 글래스 시트(Embedded glass sheet) 광 백플레인은 고분자에 비해 광손실 특성이 우수하며, 대면적의 광 백플레인 제작이 가능하다는 장점이 있다.Embedded glass sheet The optical backplane has superior light loss characteristics compared to polymers, and has the advantage of making a large area optical backplane possible.

또한 glass의 열팽창계수가 반도체 디바이스나 VCSEL과 비슷하기 때문에 고분자 광도파로에 비해 정렬이 용이하다는 장점도 가진다.In addition, the coefficient of thermal expansion of glass is similar to that of semiconductor devices and VCSELs, which makes alignment easier than polymer optical waveguides.

상기 글래스 도파관(Glass waveguide)을 제조하는 공정은 이온 임플랜테이션(Ion implantation), 자외선 에이블레이션(UV laser ablation), 화학 에칭(chemical etching), 핫 엠보싱(hot embossing) 등이 있다.Processes for manufacturing the glass waveguide include ion implantation, UV laser ablation, chemical etching, hot embossing, and the like.

PPC는 이온 임플랜테이션(ion implantation) 공정을 적용하고 있으며, 글래스 도파관(glass waveguide)의 광손실은 0.1dB/cm정도이며 표면조도는 100nm 수준이다. 현재 2.5Gbps 전송속도로 1.5m 전송거리의 광 백플레인 시제품을 개발하였으며, 향후 3.3~5Gbps 전송속도의 광 백플레인을 개발 예정이다.PPC uses an ion implantation process. The glass waveguide has an optical loss of about 0.1 dB / cm and a surface roughness of 100 nm. The company has developed an optical backplane prototype with a transmission distance of 1.5m at a 2.5Gbps transmission rate and plans to develop an optical backplane with a 3.3 ~ 5Gbps transmission rate in the future.

도 3은 일반적인 임베디드 파이버(Embedded Fiber) 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 임베디드 파이버(Embedded Fiber)의 광 백플레인은 6U subrack을 128 파이버(fiber) 연결되어 있는 구조이고, 옵티컬 파이버 보드(optical fiber board), 옵티컬 라이트 엥글드 커넥터(optical right angled connector) 및 전기 케이블 커텍터(electrical cable connector)로 구성되어 있으며 광손실은 0.01dB/cm 이하의 특성을 나타낸다.3 is a diagram illustrating a general embedded fiber structure. As shown, the optical backplane of the embedded fiber has a structure in which 6U subracks are connected to 128 fibers, and an optical fiber board and an optical right angled connector are shown. And an electrical cable connector and have an optical loss of 0.01 dB / cm or less.

따라서, 임베디드 파이버(embedded fiber) 광 백플레인은 임베디드 도파관(embedded waveguide) 광 백플레인에 비해 광손실이 낮은 장점을 가지고 있어 저손실의 광특성이 요구되는 시스템에 적용 될 것이다.Therefore, the embedded fiber optical backplane has the advantage of low optical loss compared to the embedded waveguide optical backplane, so it will be applied to a system requiring low loss optical characteristics.

상기에서 살펴본 바와 같이, 여러 가지 구조의 광 백플레인은 아직은 한 층의 광백플레인의 설치만을 생각하고 있지만, PCB가 양면과 다층 PCB로 진화한 것과 같이 광 PCB도 광신호 전달의 집적도가 높아짐에 따라 양면 및 다층 광 PCB로의 진화도 필수적이다.As discussed above, optical backplanes of various structures still consider only the installation of one layer of optical backplanes, but as PCBs have evolved into double-sided and multilayered PCBs, optical PCBs also have two-sided optical signal transmission as the degree of integration of optical signals increases. And the evolution to multilayer optical PCBs is also essential.

그러나, 상기 광 PCB는 전기 PCB와는 다르게 빛의 중첩으로 서로 독립적인 신호의 전파가 가능하지만, 약간의 신호가 원하지 않는 경로로 새어 들어가는 것을 막을 수는 없는 문제점이 발생된다.However, unlike the electrical PCB, the optical PCB is capable of propagating signals independent of each other by overlapping light, but there is a problem in that some signals cannot be prevented from leaking into an unwanted path.

본 발명은, PCB 기판 상에서 고속 대용량의 정보를 전기적 신호 대신 광신호로 연결하는 광 백플레인을 다층으로 제작할 수 있는 양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a double-sided and multi-layered optical backplane substrate and a method of manufacturing the optical backplane that can be manufactured in a multi-layered optical backplane that connects a high-speed large-capacity information on the PCB substrate by an optical signal instead of an electrical signal.

도 1은 일반적인 임베디드 폴리머 도파관(Embedded Polymer Waveguide) 구조를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a general embedded polymer waveguide structure.

도 2는 일반적인 임베디드 글래스 시트(Embedded Glass Sheet) 구조를 도시한 도면.2 is a view showing a general embedded glass sheet (Embedded Glass Sheet) structure.

도 3은 일반적인 임베디드 파이버(Embedded Fiber) 구조를 도시한 도면.3 is a view showing a general embedded fiber (Embedded Fiber) structure.

도 4는 본 발명에 따른 양면형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면.4 schematically illustrates the structure of a double-sided optical backplane according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 다층형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면.5 schematically illustrates the structure of a multilayer optical backplane according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 미러를 이용한 다층형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면.6 is a view schematically showing the structure of a multilayer optical backplane using a mirror according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

401 --- 기판 402a, 402b --- 클래드층401 --- Substrate 402a, 402b --- Clad Layer

403a, 403b --- 코어층 404a, 404b --- 오버클래드층403a, 403b --- core layer 404a, 404b --- overclad layer

405a, 405b --- 금속 패턴 406a, 406b --- 발광 소자405a, 405b --- Metal Pattern 406a, 406b --- Light-Emitting Element

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 양면형 광 백플레인 기판은,In order to achieve the above object, a double-sided optical backplane substrate according to the present invention,

기판의 양면에 형성된 클래드층과;A cladding layer formed on both sides of the substrate;

상기 양면의 클래드층에 각각의 패터닝되어 형성된 코어층과;A core layer formed by patterning each of the clad layers on both sides;

상기 양면의 코어층에 형성된 오버클래드층과;An over cladding layer formed on both sides of the core layer;

상기 양면의 오버클래드층에 패터닝되어 형성된 금속층을 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a metal layer formed by patterning the over cladding layer on both sides.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다층형 광 백플레인 기판은,In order to achieve the above object, the multilayer optical backplane substrate according to the present invention,

기판의 일면에 순차적으로 클래드층, 패터닝된 코어층 및 오버클래드층으로 형성된 도파로와;A waveguide formed sequentially on one surface of the substrate by a cladding layer, a patterned core layer, and an overcladding layer;

상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a waveguide of a predetermined layer in which a cladding layer, a core layer and an overcladding layer are formed on the formed waveguide again and again.

여기서, 특히 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로에 미러를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, it is characterized in that it further includes a mirror in a waveguide of a predetermined layer in which a cladding layer, a core layer and an overcladding layer are formed on the waveguide again.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 양면형 광 백플레인 기판의 제조방법은,In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a double-sided optical backplane substrate according to the present invention,

기판의 양면에 클래드층을 형성하는 단계와;Forming a cladding layer on both sides of the substrate;

상기 양면에 형성된 클래드층에 각각의 코어층을 형성하여 패터닝하는 단계와;Forming and patterning each core layer on the clad layers formed on both surfaces;

상기 양면에 형성된 코어층에 각각 오버클래드층을 형성하는 단계와;Forming an over cladding layer on each of the core layers formed on both sides;

상기 양면에 형성된 오버클래드층에 금속층을 형성하여 패터닝하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises the step of forming a patterned metal layer on the over cladding layer formed on both sides.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다층형 광 백플레인 기판의 제조방법은,In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a multilayer optical backplane substrate according to the present invention,

기판의 일면에 순차적으로 클래드층, 패터닝된 코어층 및 오버클래드층으로 이루진 도파로를 형성하는 단계와;Sequentially forming a waveguide comprising a cladding layer, a patterned core layer, and an overcladding layer on one surface of the substrate;

상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층으로 이루어진 도파로를 소정층으로 형성하여 얼라인하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.And forming and aligning a waveguide formed of a cladding layer, a core layer, and an overcladding layer as a predetermined layer on the formed waveguide.

여기서, 특히 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층으로 이루어진 도파로를 소정층으로 형성하여 얼라인하는 단계에서 얼라인되는도파로의 일부분에 미러를 설치하는 단계가 더 포함되는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the method further includes the step of installing a mirror on a portion of the waveguide to be aligned in the step of forming and aligning the waveguide consisting of the clad layer, the core layer and the over cladding layer again on the formed waveguide. It has its features.

여기서, 특히 상기 얼라인되는 도파로의 일부분에 미러를 설치하는 단계에서 미러는 마이크로 미러나 포토닉 크리스탈을 이용한 MEMS 공정기술을 적용하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, in the step of installing the mirror in a portion of the aligned waveguide, the mirror is characterized in that it applies a MEMS process technology using a micro mirror or a photonic crystal.

이와 같은 본 발명에 의하면, 양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 PCB 기판 상에서 고속 대용량의 정보를 전기적 신호 대신 광신호로 연결하는 광 백플레인을 다층으로 제작할 수 있다.The present invention relates to a double-sided and multi-layered optical backplane substrate and a method for manufacturing the same, and in particular, it is possible to manufacture a multi-layered optical backplane that connects high-speed large-capacity information with optical signals instead of electrical signals.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 양면형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 양면형 광 백플레인 기판은, 기판(401)의 양면에 형성된 클래드층(402a, 402b)과; 상기 양면의 클래드층(402a, 402b)에 각각의 패터닝되어 형성된 코어층(403a, 403b)과; 상기 양면의 코어층(403a, 403b)에 형성된 오버클래드층(404a, 404b)과; 상기 양면의 오버클래드층(404a, 404b)에 패터닝되어 형성된 금속층(405a, 405b)을 포함하여 구성된다.4 is a view schematically showing the structure of a double-sided optical backplane according to the present invention. As shown here, the double-sided optical backplane substrate includes cladding layers 402a and 402b formed on both sides of the substrate 401; Core layers 403a and 403b formed by patterning the clad layers 402a and 402b on both sides thereof, respectively; An over cladding layer (404a, 404b) formed on the double-sided core layers (403a, 403b); And metal layers 405a and 405b formed by patterning the overclad layers 404a and 404b on both surfaces thereof.

상기와 같은 양면형 광 백플레인의 제조방법은, 먼저 기판의 한쪽 면에 클래드층을 코팅하고, 상기 클래드층에 코어층을 형성하여 패터닝한다.In the method for manufacturing a double-sided optical backplane as described above, first, a cladding layer is coated on one surface of a substrate, and a core layer is formed on the cladding layer to pattern the cladding layer.

그리고, 상기 패터닝되어 형성된 코어층에 오버클래드를 코팅하고, 그 위에 전기적 신호의 전달을 위한 금속막을 형성하여 패터닝하게 된다.Then, the overclad is coated on the patterned core layer, and a metal film for transmitting an electrical signal is formed thereon and patterned.

한편, 상기 광 백플레인을 제조하는데 있어 사용되는 공정방법을 설명하기로 한다. 일반적으로 고분자 소재를 이용한 광도파로는 치수가 50㎛×50㎛ 이상의 멀티 모드(multimode) 광도파로 제작에 용이하며, 반도체 공정에 사용하는 포도리소그래피(photolithography) 공정과 임프린트(Imprint), 핫 엠보싱(hot embossing) 또는 마이크로-몰딩(micro-molding), 다이렉트 레이저 라이팅(direct laser writing) 등 다양한 방법으로 광도파로의 제작이 가능하다.Meanwhile, a process method used for manufacturing the optical backplane will be described. In general, the optical waveguide using a polymer material is easy to manufacture a multimode optical waveguide having a dimension of 50 μm × 50 μm or more, and is used in a photolithography process, an imprint, and hot embossing, which is used in a semiconductor process. The optical waveguide can be manufactured by various methods such as embossing, micro-molding, and direct laser writing.

상기 포토리소그래피(photolithography) 공정은 다양한 형태의 고분자 소재의 적용이 가능하지만, RIE(Reactive Ion Etching) 과정을 거쳐야 하는 등 공정이 복잡한 단점이 있다.The photolithography process is applicable to various types of polymer materials, but has a disadvantage in that the process is complicated, such as undergoing a reactive ion etching (RIE) process.

상기 핫 엠보싱(Hot embossing) 기술은 광도파로의 표면 특성이 우수하며, 공정이 단순하여 다른 공정에 비해 경제적인 장점을 지니고 있지만, 6인치 이상의 대면적 광도파로 제작이 어려운 단점도 있다.The hot embossing technology has excellent surface characteristics of the optical waveguide and has a simple economical process compared to other processes due to the simple process, but it is also difficult to manufacture a large waveguide of 6 inches or more.

상기 여러 가지 공정방법중 단점을 최소화하는 공정을 선택하여 수행하게 된다.The process of minimizing the shortcomings of the various processing methods is performed.

그리고, 상기 금속 패턴이 완료된 후, VCSEL등의 레이저 다이오드(Laser Diode)와 포토 다이오드(Photo Diode)를 도파로가 끝나는 지점에 부착한다.After the metal pattern is completed, a laser diode such as VCSEL and a photo diode are attached to the point where the waveguide ends.

그리고, 반대면에도 상기의 과정을 똑같이 수행하여 하나의 기판(Substrate)에 양면으로 도파로를 형성하므로써 두 배의 집적도를 가질 수 있게 된다.In addition, the same process is performed on the opposite side to form a waveguide on both sides of one substrate, thereby achieving double the degree of integration.

도 5는 본 발명에 따른 다층형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 다층형 광 백플레인은, 기판의 일면에 순차적으로 클래드층, 패터닝된 코어층 및 오버클래드층으로 형성된 도파로(502a)와; 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로(502b)를 포함하여 구성된다.5 is a view schematically showing the structure of a multilayer optical backplane according to the present invention. As shown here, the multilayer optical backplane includes: a waveguide 502a formed of a cladding layer, a patterned core layer, and an overcladding layer on one surface of the substrate; The waveguide 502b includes a predetermined layer in which a cladding layer, a core layer, and an overcladding layer are repeatedly formed on the formed waveguide.

상기와 같은 다층형 광 백플레인의 제조방법은, 먼저 한 층의 도파로를 만든 위에 다시 클래드와 코어를 올리고 아래층의 도파로와 얼라인하여 여러 층을 올린 다층 어레이(Array)의 모양을 나타낸 것이다.The method of manufacturing a multilayer optical backplane as described above shows a shape of a multilayer array in which a cladding and a core are raised on top of a waveguide made of one layer and aligned with a waveguide of a lower layer.

이 경우 LD나 PD의 크기가 작아질 경우 LD, PD Array와의 결합으로 더 높은 집적도를 실현한다.In this case, when the size of LD or PD becomes smaller, a higher integration is realized by combining with LD and PD array.

도 6은 본 발명에 따른 미러를 이용한 다층형 광 백플레인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로에 미러(503)를 더 형성하게 된다.6 is a view schematically showing the structure of a multilayer optical backplane using a mirror according to the present invention. As shown in the drawing, the mirror 503 is further formed on the waveguide of the predetermined layer in which the cladding layer, the core layer, and the overcladding layer are repeatedly formed on the formed waveguide.

상기 미러(Mirror)를 설치함으로써 현재의 다층 PCB와 같은 고집적을 가능하게 하는 개념도를 나타내었다. 여기서, 미러는 마이크로(Micro Mirror)나 포토닉 크리스탈(Photonic Crystal)을 이용한 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 공정 기술을 적용하여 제작한다.By installing the mirror (Mirror) has shown a conceptual diagram that enables the same high integration as the current multilayer PCB. Here, the mirror is manufactured by applying a micro electro mechanical system (MEMS) process technology using a micro mirror or a photonic crystal.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 양면형 및 다층형 광 백플레인 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 PCB 기판 상에서 고속 대용량의 정보를 전기적 신호 대신 광신호로 연결하는 광 백플레인을 다층으로 제작할 수 있다.As described above, the present invention relates to a double-sided and multi-layered optical backplane substrate and a method of manufacturing the same. In particular, a multi-layered optical backplane may be manufactured in which a high-speed large-capacity information is connected to an optical signal instead of an electrical signal on a PCB substrate. .

Claims (7)

기판의 양면에 형성된 클래드층과;A cladding layer formed on both sides of the substrate; 상기 양면의 클래드층에 각각의 패터닝되어 형성된 코어층과;A core layer formed by patterning each of the clad layers on both sides; 상기 양면의 코어층에 형성된 오버클래드층과;An over cladding layer formed on both sides of the core layer; 상기 양면의 오버클래드층에 패터닝되어 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면형 광 백플레인 기판.A double-sided optical backplane substrate comprising a metal layer formed by patterning the over cladding layer on both sides. 기판의 일면에 순차적으로 클래드층, 패터닝된 코어층 및 오버클래드층으로 형성된 도파로와;A waveguide formed sequentially on one surface of the substrate by a cladding layer, a patterned core layer, and an overcladding layer; 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 광 백플레인 기판.And a waveguide having a predetermined layer in which a cladding layer, a core layer, and an overcladding layer are repeatedly formed on the formed waveguide. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층이 반복적으로 형성된 소정층의 도파로에 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 광 백플레인 기판.And a mirror in the waveguide of the predetermined layer in which the cladding layer, the core layer and the overcladding layer are repeatedly formed on the formed waveguide. 기판의 양면에 클래드층을 형성하는 단계와;Forming a cladding layer on both sides of the substrate; 상기 양면에 형성된 클래드층에 각각의 코어층을 형성하여 패터닝하는 단계와;Forming and patterning each core layer on the clad layers formed on both surfaces; 상기 양면에 형성된 코어층에 각각 오버클래드층을 형성하는 단계와;Forming an over cladding layer on each of the core layers formed on both sides; 상기 양면에 형성된 오버클래드층에 금속층을 형성하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면형 광 백플레인 기판의 제조방법.Forming and patterning a metal layer on the over cladding layer formed on both sides of the double-sided optical backplane substrate manufacturing method characterized in that it comprises. 기판의 일면에 순차적으로 클래드층, 패터닝된 코어층 및 오버클래드층으로 이루진 도파로를 형성하는 단계와;Sequentially forming a waveguide comprising a cladding layer, a patterned core layer, and an overcladding layer on one surface of the substrate; 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층으로 이루어진 도파로를 소정층으로 형성하여 얼라인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 광 백플레인 기판의 제조방법.And forming and aligning a waveguide formed of a cladding layer, a core layer, and an overcladding layer as a predetermined layer on the formed waveguide. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 형성된 도파로상에 다시 클래드층, 코어층 및 오버클래드층으로 이루어진 도파로를 소정층으로 형성하여 얼라인하는 단계에서 얼라인되는 도파로의 일부분에 미러를 설치하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다층형 광 백플레인 기판의 제조방법.And forming a mirror on a portion of the waveguide to be aligned in the step of forming and aligning the waveguide including the clad layer, the core layer, and the overclad layer as a predetermined layer on the formed waveguide. Method of manufacturing a fluorescent backplane substrate. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 얼라인되는 도파로의 일부분에 미러를 설치하는 단계에서 미러는 마이크로 미러나 포토닉 크리스탈을 이용한 MEMS 공정기술을 적용하는 것을 특징으로 하는 다층형 광 백플레인 기판의 제조방법.The method of manufacturing a multilayer optical backplane substrate, characterized in that in the step of installing the mirror on the portion of the waveguide to be aligned, the mirror is applied to the MEMS process technology using a micro mirror or photonic crystal.
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