KR20080107870A - Optically and eletrically wired module device and its manufacture method - Google Patents

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Abstract

An optically and electrically wired module device is provided to realize mass production by simplifying a production process and minimizing a process error through a conventional process of manufacturing a PCB. In an optically and electrically wired module, the first rigid circuit substrate(200), the flexible printed circuit board(210) and the second rigid circuit substrate(220) are successively connected. The optical printed circuit board includes a light source(110) transmitting the optical signal, a transmission chip which is electrically connected to the light source and runs the light source and the optical detector(150) which photoelectrically transforms the received signal.

Description

광전배선 모듈 장치 및 그의 제작 방법{optically and eletrically wired module device and its manufacture method}Optoelectronic wiring module device and its manufacturing method {optically and eletrically wired module device and its manufacture method}

도 1 은 종래의 광인쇄회로기판의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional optical printed circuit board.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전배선 모듈 장치를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view of a photonic wiring module device according to an embodiment of the present invention.

도 3 은 종래의 칩 보호용 물질이 없는 경우의 광경로를 나타낸 도면.3 is a view showing an optical path in the absence of a conventional chip protection material.

도 4a, 도 4b, 도 4c 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전배선 모듈 장치의 제작 방법을 나타낸 단면도.4A, 4B, and 4C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a photonic wiring module device according to an embodiment of the present invention.

도 5a 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 단말기용 광전배선 모듈 장치를 나타낸 도면.5A is a view illustrating a photoelectric wiring module device for a portable terminal according to another embodiment of the present invention.

도 5b 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 단말기용 광전배선 모듈 장치를 나타낸 단면도.5B is a cross-sectional view illustrating a photonic wiring module device for a portable terminal according to another embodiment of the present invention.

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

100 : 광도파로 110 : 광원100: optical waveguide 110: light source

120 : 송신칩 130, 140 : 미러120: transmission chip 130, 140: mirror

150 : 광검출기 160 : 수신칩150: photodetector 160: receiving chip

170 : 칩 보호용 물질 180 : 전기배선170: chip protection material 180: electrical wiring

200 : 제1경성회로기판 210 : 연성회로기판200: first rigid circuit board 210: flexible circuit board

220 : 제2경성회로기판 230, 240 : V형태의 홈220: second rigid circuit board 230, 240: V-shaped groove

250 : 광소자 260 : 커넥터250: optical element 260: connector

400 : 블래이드 410 : 레이저400 blade 410 laser

420 : 분포마스크 500 : 키패드용 광도파로420: distribution mask 500: optical waveguide for keypad

510 : 후면광원510: rear light source

본 발명은 기존의 전기배선으로 이루어진 인쇄회로기판의 내부에 광도파로를 삽입하여 광인쇄회로기판을 형성한 후, 상기 광인쇄회로기판의 경성회로기판 부분에 V형의 홈을 형성하고, 상기 홈의 일면에 미러를 설치하여 상기 미러의 상하부에 광소자를 배치하여 광신호 또는 전기적 신호를 효율적으로 송수신하는 광전배선 모듈 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.The present invention forms an optical printed circuit board by inserting an optical waveguide in the printed circuit board made of a conventional electrical wiring, and then forms a V-shaped groove in the rigid circuit board portion of the optical printed circuit board, the groove The present invention relates to a photoelectric wiring module device and a method of manufacturing the same, in which optical devices are disposed on upper and lower surfaces of the mirror to efficiently transmit and receive optical signals or electrical signals.

종래에는 45도 광도파로를 광인쇄회로기판에 매립시킨 구조를 사용(도 1 참조)하는 것으로서 광원에서 수직 아래로 빛이 발산되면, 45도 미러를 가진 광도파로에서 빛이 반사되고 난 후 광도파로를 따라 빛이 전파되어 다른 한쪽의 45도 미러면에서 반사되어 광검출기로 광결합이 이루어진다.Conventionally, a 45-degree optical waveguide is embedded in an optical printed circuit board (see FIG. 1). When light is emitted vertically downward from a light source, the light is reflected from an optical waveguide having a 45-degree mirror. The light is propagated along and reflected from the other 45-degree mirror surface, and the light is coupled to the photodetector.

상기 45도 광도파로를 매립한 광인쇄회로기판에서는 정확한 위치에 45도 미러면을 형성하고 또한 정확한 위치에 매립해야 한다. 이때, 위치는 15마이크론 이하의 정밀도를 요구한다.In the optical printed circuit board in which the 45-degree optical waveguide is embedded, the 45-degree mirror surface must be formed at the correct position and embedded at the correct position. At this time, the position requires a precision of 15 microns or less.

또한, 광도파로가 매립되지 않은 부분에서 인쇄회로기판이 형성될 경우에는 내부 물질의 비균일성 때문에 기판 두께의 차이가 발생하며, 특히 45도 미러면 주위의 두께 차이에 따라 기계적 안전성에 불안한 문제점이 있다.In addition, when the printed circuit board is formed in the portion where the optical waveguide is not buried, there is a difference in substrate thickness due to the nonuniformity of the internal material, and in particular, there is an unstable problem in mechanical safety due to the thickness difference around the 45 degree mirror surface. have.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 내부에 광도파로와 전기배선을 포함하는 광인쇄회로기판의 경성부분에 V형태의 홈을 포함하고, 상기 홈의 일면에 미러를 형성하여, 상기 미러의 상부에 광원 또는 광검출기를 설치함에 따라, 45도 광도파로 매립형 인쇄회로기판의 위치 정밀도를 보완하고, 광도파로의 매립과 비매립에 따른 비균일성 문제를 해결하는 광전배선 모듈 장치 및 그의 제작 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention includes a V-shaped groove in a rigid portion of an optical printed circuit board including an optical waveguide and electrical wiring therein to solve the problems of the prior art, and a mirror is formed on one surface of the groove. By installing a light source or a photodetector on the mirror, the photoelectric wiring module compensates for the positional accuracy of the 45-degree optical waveguide buried printed circuit board and solves the problem of non-uniformity caused by the buried and non-embedded optical waveguide. It is to provide an apparatus and a method of manufacturing the same.

본 발명의 목적은 V형태의 홈의 일면에 형성된 미러의 하부에 광소자를 형성하고, 광인쇄회로기판의 양 측면에 커넥터를 형성함에 따라 많은 광경로를 제공하여 자원 활용률을 증가시키는 광전배선 모듈 장치 및 그의 제작 방법을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to form an optical element in the lower portion of the mirror formed on one surface of the V-shaped groove, and by providing a connector on both sides of the optical printed circuit board to provide many optical paths to increase the resource utilization rate And a production method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광전배선 모듈 장치 및 그의 제작 방법에 있어서, 내부에 광도파로와 전기배선을 포함하는 광인쇄회로기판의 경성인쇄회로기판에 V형 홈을 형성하고, 상기 홈의 일면에 미러를 부착하여 위치 정밀도를 향상시키며, 상기 미러의 하부에 광소자를 형성하여 효율적인 광결합 구조를 형성하고 넓은 광경로를 제공한다.In order to achieve the above object, in the photoelectric wiring module device of the present invention and a manufacturing method thereof, a V-shaped groove is formed in a rigid printed circuit board of an optical printed circuit board including an optical waveguide and electric wiring therein, A mirror is attached to one surface to improve positional accuracy, and an optical element is formed below the mirror to form an efficient optical coupling structure and provide a wide optical path.

본 발명에서 제1경성회로기판, 연성회로기판 및 제2경성회로기판이 순차적으로 연결되고, 내부에 광도파로와 전기배선이 삽입되는 광인쇄회로기판에 있어서, 상기 제1경성회로기판의 상부에 형성되어, 광신호를 송신하는 광원을 포함하고, 상기 제1경성회로기판의 상부에 형성되고, 상기 광원과 전기적으로 연결되어 상기 광원을 구동시키는 송신칩을 포함하며, 상기 제2경성회로기판의 상부에 형성되고, 수신되는 신호를 광전변환시키는 광검출기를 포함한다. 그리고, 제2경성회로기판의 상부에 형성되고, 상기 광검출기와 전기적으로 연결되어 신호를 증폭시키는 수신칩을 포함하며, 상기 광원 및 상기 광검출기의 하부에 생성되고, 일면에 미러가 부착되는 V형태의 홈을 포함하고, 상기 광원 및 상기 광검출기를 내부에 포함하며, 상기 홈을 충진시키는 칩 보호용 물질을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, in the optical printed circuit board, the first rigid circuit board, the flexible circuit board and the second rigid circuit board is sequentially connected, the optical waveguide and the electrical wiring is inserted therein, the upper portion of the first rigid circuit board And a light source for transmitting an optical signal, and formed on an upper portion of the first hard circuit board, and including a transmission chip electrically connected to the light source to drive the light source. It is formed on top, and includes a photodetector for photoelectric conversion of the received signal. And a receiving chip formed on an upper portion of the second rigid circuit board, the receiving chip electrically connected to the photodetector to amplify a signal, and formed under the light source and the photodetector, and having a mirror attached to one surface thereof. It includes a groove of the shape, it is preferable to include a light source and the photodetector therein, and a chip protection material for filling the groove.

본 발명에서 상기 칩 보호용 물질의 굴절률은 상기 광도파로의 코어 물질의 굴절률은 하기의 식을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the refractive index of the chip protection material includes the following expression of the refractive index of the core material of the optical waveguide.

Figure 112007041823830-PAT00001
(N은 칩보호용 물질의 굴절률, M은 코어물질의 굴절률)
Figure 112007041823830-PAT00001
(N is the refractive index of the chip protection material, M is the refractive index of the core material)

본 발명에서 상기 홈의 각도는 45도 이상 90도 이하인 것이 바람직하다.In the present invention, the angle of the groove is preferably 45 degrees or more and 90 degrees or less.

본 발명에서 상기 홈은 V형 블래이드 및 레이저에 의해 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the groove is preferably formed by a V-type blade and a laser.

본 발명에서 상기 송신칩은 와이어 본딩 또는 솔더링을 통해 상기 광원과 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the transmission chip is electrically connected to the light source through wire bonding or soldering.

본 발명에서 상기 수신칩은 와이어 본딩 또는 솔더링 방법을 통해 상기 광검출기와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.In the present invention, the receiving chip is preferably electrically connected to the photodetector through a wire bonding or soldering method.

본 발명에서 상기 미러는 구리, 금 또는 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the mirror is preferably formed of copper, gold or aluminum.

본 발명에서 상기 광원의 하부에 설치되는 미러와 상기 광검출기 하부에 설치되는 미러는 서로 마주보는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the mirror installed below the light source and the mirror installed below the photodetector are preferably formed in a direction facing each other.

본 발명에서 상기 미러의 하부에 설치되는 광소자를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include an optical element installed in the lower portion of the mirror.

본 발명에서 상기 제1경성회로기판과 상기 제2경성회로기판의 일단에 형성되는 커넥터를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a connector formed at one end of the first rigid circuit board and the second rigid circuit board.

본 발명에서 제1경성회로기판, 연성회로기판 및 제2경성회로기판이 순차적으로 연결된 인쇄회로기판에 있어서,내부에 광도파로 및 구리배선 층을 형성하는 단계를 포함하고, 블래이드 및 레이저를 사용하여 제1경성회로기판과 제2경성회로기 판에 V형태의 홈을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 V형태의 홈의 일면에 미러를 부착하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, a printed circuit board in which a first rigid circuit board, a flexible circuit board, and a second rigid circuit board are sequentially connected to each other, comprising the steps of forming an optical waveguide and a copper wiring layer therein, using a blade and a laser. And forming a V-shaped groove in the first and second hard circuit boards, and attaching a mirror to one surface of the V-shaped groove.

본 발명에서 상기 홈의 상부에 광원 및 광검출기를 형성되는 단계를 포함하고, 상기 광원과 송신칩이 전기적으로 연결되고, 상기 광검출기와 수신칩이 전기적으로 연결되는 단계를 포함한다. 그리고 상기 광원을 포함하며, 홈의 내부가 칩 보호용 물질로 충진되는 단계를 포함하고, 상기 광검출기를 포함하며, 홈의 내부가 칩 보호용 물질로 충진되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, comprising the step of forming a light source and a photo detector on the upper portion of the groove, the light source and the transmission chip is electrically connected, and the photodetector and the receiving chip is electrically connected. And including the light source, and filling the inside of the groove with a chip protection material, and including the photodetector, and further including filling the inside of the groove with a chip protection material.

본 발명에서 상기 미러를 부착하는 단계에서는 미러의 후면에 광소자가 형성되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the attaching the mirror preferably further includes forming an optical element on the rear surface of the mirror.

본 발명에서 상기 제1경성회로기판과 상기 제2경성회로기판의 일단에 커넥터가 형성되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the method further comprises the step of forming a connector on one end of the first rigid circuit board and the second rigid circuit board.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전배선 모듈 장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a photoelectric wiring module device according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 제1경성회로기판(200), 연성회로기판(210), 제2경성회로기판(220), 광도파로(100), 광원(110), 송신칩(120), V형태 홈(230,240), 미러(130, 140), 광검출기(150), 수신칩(160), 칩 보호용 물질(170), 전기배선(180), 광소자(250) 및 커넥터(260)를 포함한다.2, a first rigid circuit board 200, a flexible circuit board 210, a second rigid circuit board 220, an optical waveguide 100, a light source 110, a transmission chip 120, and a V shape. Grooves 230 and 240, mirrors 130 and 140, photodetector 150, receiving chip 160, chip protection material 170, electrical wiring 180, optical element 250, and connector 260. .

상기 광전배선 모듈은 상기 제1경성회로기판(200), 연성회로기판(210) 및 제 2경성회로기판(220)은 순차적으로 연결되며, 내부에 상기 전기배선(180)이 형성되고, 광도파로(100)를 포함한다.In the photoelectric wiring module, the first rigid circuit board 200, the flexible circuit board 210, and the second rigid circuit board 220 are sequentially connected, and the electric wiring 180 is formed therein, and an optical waveguide 100.

상기 광원(110)은 상기 제1경성회로기판(200)의 상부에 형성되며, 광신호를 생성하는 것으로, 상기 송신칩(120)에 의해 구동된다.The light source 110 is formed on the first rigid circuit board 200 and generates an optical signal, and is driven by the transmission chip 120.

상기 송신칩(120)은 와이어 본딩 또는 솔더링의 방법을 통해 제1경성회로기판(200)의 상부에 형성되어 상기 광원(110)과 전기적으로 연결된다.The transmission chip 120 is formed on the first rigid circuit board 200 by wire bonding or soldering, and is electrically connected to the light source 110.

상기 V형태의 홈(230, 240)은 상기 광원(100) 및 상기 광검출기(150) 하부에 형성되며, 45도 이상 90도 이하의 각도를 이루며, 상기 V형태의 홈(230, 240)의 일면에 상기 미러(130, 140)가 부착된다. The V-shaped grooves 230 and 240 are formed under the light source 100 and the photodetector 150 to form an angle of 45 degrees or more and 90 degrees or less, and the V-shaped grooves 230 and 240 may be formed. The mirrors 130 and 140 are attached to one surface thereof.

상기 광원(100)의 하부에 형성된 상기 V형태의 홈(230) 일면에 부착된 상기 미러(130)와 상기 광검출기(150)의 하부에 형성된 상기 V형태의 홈(240) 일면에 부착된 상기 미러(140)는 45도 각도를 유지하며 서로 마주보는 방향으로 형성되어, 상기 광원(100)에서 발생한 신호가 상기 미러(130)에 의해 반사되어 광도파로를 이동한 후 상기 미러(140)에 의해 다시 반사되어 상기 광검출기(150)에 수신된다.The mirror 130 attached to one surface of the V-shaped groove 230 formed on the lower side of the light source 100 and the surface attached to one surface of the V-shaped groove 240 formed on the lower portion of the photodetector 150. The mirror 140 is formed in a direction facing each other while maintaining a 45-degree angle, the signal generated from the light source 100 is reflected by the mirror 130 to move the optical waveguide by the mirror 140 The light is reflected back to the photodetector 150.

이때, 상기 미러(130, 140)는 구리, 금, 알루미늄 등의 금속박막형 미러를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the mirrors 130 and 140 use metal thin film mirrors such as copper, gold, and aluminum.

상기 광검출기(150)는 상기 광도파로(100)에 의해 송신되어 상기 미러(140)면에서 반사된 광신호를 전기신호로 변환하는 것으로, 상기 제2경성인쇄회로기판(220)의 상부에 형성된다. The photodetector 150 converts an optical signal transmitted by the optical waveguide 100 and reflected from the mirror 140 into an electrical signal, and is formed on the second rigid printed circuit board 220. do.

상기 수신칩(160)은 와이어 본딩 또는 솔더링을 통해 상기 제2경성인쇄회로기판(220)의 상부에 형성되며, 상기 광검출기(150)에 의해 광전변화 된 신호를 증폭한다.The receiving chip 160 is formed on the second rigid printed circuit board 220 through wire bonding or soldering, and amplifies the photoelectrically changed signal by the photodetector 150.

상기 칩 보호용 물질(170)의 상기 광원(110) 및 상기 광검출기(150)를 감싸며 형성하며, 상기 광원(110) 또는 상기 광검출기(150) 하부에 형성되는 V형태의 홈(230, 240)을 충진한다.V-shaped grooves 230 and 240 formed surrounding the light source 110 and the photodetector 150 of the chip protection material 170 and formed under the light source 110 or the photodetector 150. To fill.

상기 칩 보호용 물질(170)의 굴절률은 상기 광도파로(100)의 코어 물질의 굴절률과 비슷하며, 광투과 특성이 우수하고, 광원(110) 및 광검출기(150) 등의 광소자칩을 보호한다.The refractive index of the chip protection material 170 is similar to the refractive index of the core material of the optical waveguide 100, and has excellent light transmission characteristics, and protects an optical device chip such as the light source 110 and the photodetector 150. .

Figure 112007041823830-PAT00002
Figure 112007041823830-PAT00002

(N은 칩보호용 물질의 굴절률, M은 코어물질의 굴절률)(N is the refractive index of the chip protection material, M is the refractive index of the core material)

그리고, 상기 칩 보호용 물질(170)은 광경로를 상기 45도 미러(130, 140)에서 반사시키고, 상기 광도파로(100)가 놓여 진 방향과 수평하게 광이 진행하도록 한다. 이때, 칩 보호용 물질(170)이 없는 경우에는 본 발명의 V형태의 홈(230, 240)을 가진 상기 광도파로(100)는 빛을 효율적으로 전달하지 못하고 코어의 밖으 로 광신호가 손실된다.(도 3참조)In addition, the chip protection material 170 reflects the optical paths from the 45 degree mirrors 130 and 140, and allows the light to travel horizontally with the direction in which the optical waveguide 100 is placed. In this case, when the chip protection material 170 is absent, the optical waveguide 100 having the V-shaped grooves 230 and 240 of the present invention does not transmit light efficiently and loses an optical signal to the outside of the core. 3)

또한, 수신측에서는 상기 광도파로(100) 코어에서 수신되는 광신호가 굴절률이 비슷한 상기 칩 보호용 물질(170)과 접하여 수평 방향의 광 진행 경로를 그대로 유지하고, 45도 상기 미러(140)면에서 수직으로 반사되어 상기 광검출기(150)로 인입된다.In addition, at the receiver side, the optical signal received from the optical waveguide 100 core is in contact with the chip protection material 170 having a similar refractive index to maintain the light propagation path in the horizontal direction, and is 45 degrees perpendicular to the mirror 140 surface. It is reflected and drawn into the photodetector 150.

상기 광소자(250)는 상기 미러(130, 140)면의 하부에 형성되어 광인쇄회로기판의 뒷면에 실장되는 것으로, 광원, 광검출기 등의 능동소자뿐만 아니라, 광도파로, 광섬유, 렌즈, 필터 등의 광수동소자를 포함한다.The optical device 250 is formed on the bottom of the mirror (130, 140) surface is mounted on the back of the optical printed circuit board, as well as active devices such as light source, photodetector, optical waveguide, optical fiber, lens, filter And an optical passive element.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 광소자를 상기 광인쇄회로기판의 뒷면에 실장함에 따라 하나의 미러면을 사용하여 두 개의 서로 다른 방향으로 광신호를 송수신하며, 이에 따라 양방향 및 다방향 광경로를 구성할 수 있다.Accordingly, in the present invention, as the optical device is mounted on the rear surface of the optical printed circuit board, optical signals are transmitted and received in two different directions using one mirror surface, and thus bidirectional and multidirectional optical paths can be configured. Can be.

상기 커넥터(260)는 상기 제1경성회로기판(200) 및 상기 제2경성회로기판(220)의 일단에 형성되어 상기 광전배선 모듈의 병렬 광연결이 구현이 가능하다.The connector 260 may be formed at one end of the first rigid circuit board 200 and the second rigid circuit board 220 to implement parallel optical connection of the photoelectric wiring module.

또한, 상기 커넥터(260)는 광과 전기가 혼합된 것으로 현재 휴대단말기에서 24핀 충전 및 데이터 전송용 커넥터를 대신하여 고속으로 데이터 신호 및 전원신호를 외부기기와 연결할 수 있도록 하며 상기 광전배선 모듈 일체형으로 구성할 수 있다.In addition, the connector 260 is a mixture of light and electricity, so that the data terminal and the power signal can be connected at high speed with an external device in place of the 24-pin charging and data transmission connector in the portable terminal. It can be configured as.

도 2 에서는 단방향의 광연결을 단면도로 나타냈지만, 광원과 광검출기의 배치를 다양하게 하여 양방향 및 다방향 광경로 구조로 제작이 가능하며, 광원 및 광검출기를 단채널 칩을 사용할 뿐만 아니라 다채널 어래이 칩을 사용하여 병렬 광연 결 모듈 구현이 가능하다.In FIG. 2, the unidirectional optical connection is shown in a cross-sectional view, but the bidirectional and multidirectional optical path structures can be fabricated by varying the arrangement of the light source and the photodetector. Array chips can be used to implement parallel optical interconnect modules.

본 발명에 의하면, 종래의 경성 및 연성 인쇄회로기판 제작공정을 그대로 적용하여 광인쇄회로기판 제작함에 따라 양산화 저가화의 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the mass production cost by applying the conventional rigid and flexible printed circuit board manufacturing process as it is to produce an optical printed circuit board.

도 4a, 도 4b, 도 4c및 도 4d 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전배선 모듈 장치의 제작 방법을 나타낸 단면도이다.4A, 4B, 4C, and 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the photoelectric wiring module device according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b 를 참조하면, 평면의 광도파로(100)를 인쇄회로기판 내부에 한 장의 회로기판으로 생각하고 적층하고, 구리배선을 사용하여 전기적인 배선(190)을 형성하여 광인쇄회로기판을 제작한다.Referring to FIGS. 4A and 4B, the planar optical waveguide 100 is regarded and stacked as a single circuit board inside a printed circuit board, and an electrical wiring 190 is formed using copper wiring to form an optical printed circuit board. To produce.

상기와 같이 제작된 광인쇄회로기판에서 광원(110) 및 광검출기(150)가 형성될 위치인 제1경성회로기판(200)의 상부와 제2경성회로기판(220)의 상부에 V형 블래이드(400) 및 레이저(410)를 사용하여 V 형태의 홈(230,240)을 형성한다.In the optical printed circuit board manufactured as described above, the V-type blade is disposed on the upper portion of the first rigid circuit board 200 and the upper portion of the second rigid circuit board 220 where the light source 110 and the photodetector 150 are to be formed. 400 and the laser 410 are used to form the V-shaped grooves 230 and 240.

상기 블래이드(400)는 10 마이크로 이하의 정밀도로 형성한다.The blade 400 is formed with a precision of 10 micro or less.

상기 레이저(410)는 상기 홈(230, 240)을 형성할 위치에 분포 마스크(420)를 형성한 후, 그의 상부에서 레이저(410)를 작동시킨다.The laser 410 forms a distribution mask 420 at a position where the grooves 230 and 240 are to be formed, and then operates the laser 410 at an upper portion thereof.

상기 분포 마스크(420)는 중심에는 빛의 투과력을 강하게 하여 빛이 잘 통과하도록 하며, 중심에서 밖으로 퍼져갈수록 빛의 투과력이 줄어들도록 하여 상기 레이저(410)에서 광원이 방출될 때, 빛의 투과력의 차이에 의해 V형태의 홈(230,240)을 형성한다.The distribution mask 420 has a strong light transmittance at the center so that the light passes well, and the light transmittance decreases as it spreads out from the center so that the light transmittance of the light is emitted from the laser 410. V-shaped grooves 230 and 240 are formed by the difference.

종래에는 45도미러 형성된 광도파로를 정밀한 위치에 매립하였다 하더라도 인쇄회로기판을 라미네이션(Lamination)하는 과정에서 길이가 압력에 의해 늘어나 거나 열에 의해 수축하는 등의 치수변형이 발생하였다. Conventionally, even when the optical waveguide formed by the 45 degree mirror is buried in a precise position, dimensional deformation such as length is increased by pressure or shrinks by heat during lamination of the printed circuit board occurs.

그러나, 본 발명은 라미네이션 후에 가공이 이루어지기 때문에 치수변형이 없고, 위치 정밀도도 광원 및 광검출기의 위치를 기준으로 가공이 이루어지기 때문에 우수한 정밀도를 갖는다.However, in the present invention, since the machining is performed after lamination, there is no dimensional deformation, and the positional accuracy is also excellent because the machining is performed based on the positions of the light source and the photodetector.

도 4c를 참조하면, 상기 도 4a, 도 4b 및 도 4c에서 형성된 V형태의 홈의 일면에 미러를 부착함에 따라 상기 미러는 45도의 각도를 형성한다.Referring to FIG. 4C, the mirror forms an angle of 45 degrees by attaching the mirror to one surface of the V-shaped groove formed in FIGS. 4A, 4B, and 4C.

그리고, 도 4c에서 형성된 광인쇄회로기판의 상부에 도 4d와 같이 광원(110)과 광검출기(150) 칩을 본딩하고 칩 보호용 물질(170)을 충진한다. 또한, 송신칩(120), 수신칩(160)을 전기적으로 연결하고 커넥터(260) 및 후면 광소자(250)를 실장하여 광전배선 모듈을 완성한다.4C, the light source 110 and the photodetector 150 chip are bonded to the upper portion of the optical printed circuit board formed in FIG. 4C and the chip protection material 170 is filled. In addition, the transmitting chip 120 and the receiving chip 160 are electrically connected to each other, and the connector 260 and the rear optical device 250 are mounted to complete the photoelectric wiring module.

본 발명에 의하면, 상기의 과정을 거친 광인쇄회로기판은 얇은 층의 광도파로가 전 영역에 걸쳐 존재함으로 두께의 단차가 존재하지 않기 때문에, 기계적 안정성을 증가시킨다.According to the present invention, the optical printed circuit board subjected to the above process increases the mechanical stability because there is no step of thickness because the optical waveguide of the thin layer is present over the entire region.

도 5a 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 단말기용 광전배선 모듈 장치를 나타낸 도면이고, 도 5b 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 단말기용 광전배선 모듈 장치를 나타낸 단면도이다.5A is a diagram illustrating a photovoltaic module module for a portable terminal according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a photovoltaic module module for a portable terminal according to another embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b 를 참조하면, 광전배선 모듈 장치를 휴대 단말기에 설치한 것으로 연성회로기판을 사이에 둔 광원 및 광검출기 소자는 제1경성인쇄기판과 제2경성인쇄회로기판 사이의 고속 및 대용량의 신호를 주고 받기 위해 배치한다.Referring to FIGS. 5A and 5B, a photoelectric wiring module device is installed in a portable terminal, and a light source and a photodetector element having a flexible circuit board interposed therebetween have a high speed and a large capacity between the first rigid printed circuit board and the second rigid printed circuit board. Place to send and receive signals.

그리고, 제1경성인쇄회로기판의 후면에 위치한 후면광원(510)은 키패드에 불 을 밝히기 위한 광원으로 다채널 분기된 키패드용 광도파로(500)와 결합하여 사용할 수 있다.In addition, the rear light source 510 located at the rear of the first rigid printed circuit board may be used in combination with the optical waveguide 500 for the multi-channel branched keypad as a light source for illuminating the keypad.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 최소의 미러면을 사용하여 다양한 형태로 광결합이 가능하며 많은 광경로를 제공함으로써 자원 활용률을 증가시키고 제작 비용을 절감시키는 효과가 있다As described above, according to the present invention, optical coupling is possible in various forms using a minimum mirror surface, and by providing many optical paths, there is an effect of increasing resource utilization rate and reducing manufacturing cost.

또한, 종래의 인쇄회로기판의 제작 방법을 사용하여 광인쇄회로기판을 구성함으로써 제작 과정을 단순화하며 공정오차를 최소화하여 대량생산이 가능한 효과가 있다.In addition, by using the conventional manufacturing method of the printed circuit board to configure the optical printed circuit board by simplifying the manufacturing process, there is an effect that can be mass-produced by minimizing the process error.

그리고, 경성인쇄회로기판과 연성회로기판 모두에 광도파로를 포함함으로써 기판의 두께 차이에 따른 비균일성을 극복하고, 기계의 안전성을 확보하는 효과가 있다.In addition, the inclusion of an optical waveguide in both the rigid printed circuit board and the flexible printed circuit board has the effect of overcoming the nonuniformity caused by the thickness difference of the substrate and securing the safety of the machine.

게다가, 노트북, 핸드폰, PDA, 카메라 등의 휴대 단말기에 적용 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that can be applied to portable terminals such as a notebook, a mobile phone, a PDA, a camera.

Claims (16)

제1경성회로기판, 연성회로기판 및 제2경성회로기판이 순차적으로 연결되고, 내부에 광도파로와 전기배선이 삽입되는 광인쇄회로기판에 있어서, In the optical printed circuit board, the first rigid circuit board, the flexible circuit board and the second rigid circuit board are sequentially connected, and the optical waveguide and the electrical wiring are inserted therein, 상기 제1경성회로기판의 상부에 형성되어, 광신호를 송신하는 광원;A light source formed on an upper portion of the first rigid circuit board to transmit an optical signal; 상기 제1경성회로기판의 상부에 형성되고, 상기 광원과 전기적으로 연결되어 상기 광원을 구동시키는 송신칩;A transmission chip formed on the first hard circuit board and electrically connected to the light source to drive the light source; 상기 제2경성회로기판의 상부에 형성되고, 수신되는 신호를 광전변환시키는 광검출기;A photodetector formed on the second rigid circuit board and configured to photoelectrically convert a received signal; 제2경성회로기판의 상부에 형성되고, 상기 광검출기와 전기적으로 연결되어 신호를 증폭시키는 수신칩;A reception chip formed on the second rigid circuit board and electrically connected to the photodetector to amplify a signal; 상기 광원 및 상기 광검출기의 하부에 생성되고, 일면에 미러가 부착되는 V형태의 홈; 및A V-shaped groove formed under the light source and the photodetector and having a mirror attached to one surface thereof; And 상기 광원 및 상기 광검출기를 내부에 포함하며, 상기 홈을 충진시키는 칩 보호용 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And a chip protection material filling the groove, wherein the light source and the photodetector are included therein. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 칩 보호용 물질의 굴절률은 상기 광도파로의 코어 물질의 굴절률은 하기의 식을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.The refractive index of the chip protection material, the refractive index of the core material of the optical waveguide, the photoelectric wiring module device, characterized in that the following formula.
Figure 112007041823830-PAT00003
(N은 칩보호용 물질의 굴절률, M은 코어물질의 굴절률)
Figure 112007041823830-PAT00003
(N is the refractive index of the chip protection material, M is the refractive index of the core material) 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 홈의 각도는 45도 이상 90도 이하인 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.The groove of the photoelectric wiring module device, characterized in that the angle of 45 degrees or more and 90 degrees or less. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 홈은 V형 블래이드 및 레이저에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And the groove is formed by a V-type blade and a laser. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 송신칩은 와이어 본딩 또는 솔더링을 통해 상기 광원과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And the transmitting chip is electrically connected to the light source through wire bonding or soldering. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수신칩은 와이어 본딩 또는 솔더링 방법을 통해 상기 광검출기와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And the receiving chip is electrically connected to the photodetector through a wire bonding or soldering method. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 미러는 구리, 금 또는 알루미늄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And the mirror is formed of copper, gold or aluminum. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광원의 하부에 설치되는 미러와 상기 광검출기 하부에 설치되는 미러는 서로 마주보는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And a mirror installed below the light source and a mirror installed below the photodetector in a direction facing each other. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 미러의 하부에 설치되는 광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.Optoelectronic wiring module device characterized in that it further comprises an optical element installed in the lower portion of the mirror. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 광소자는 광원, 광검출기, 광도파로, 광섬유, 렌즈 및 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.The optical device includes a light source, a photodetector, an optical waveguide, an optical fiber, a lens, and a filter. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1경성회로기판과 상기 제2경성회로기판의 일단에 형성되는 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.And a connector formed at one end of the first rigid circuit board and the second rigid circuit board. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 커넥터는 광과 전기가 혼합된 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 장치.The connector is a photonic wiring module device characterized in that the light and electricity are mixed. 제1경성회로기판, 연성회로기판 및 제2경성회로기판이 순차적으로 연결된 인쇄회로기판에 있어서,In a printed circuit board in which the first rigid circuit board, the flexible circuit board and the second rigid circuit board are sequentially connected, 내부에 광도파로 및 구리배선 층을 형성하는 단계;Forming an optical waveguide and a copper wiring layer therein; 블래이드 및 레이저를 사용하여 제1경성회로기판과 제2경성회로기판에 V형태의 홈을 형성하는 단계; 및Forming a V-shaped groove in the first hard circuit board and the second hard circuit board using a blade and a laser; And 상기 V형태의 홈의 일면에 미러를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈 제작방법.And attaching a mirror to one surface of the V-shaped groove. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 홈의 상부에 광원 및 광검출기를 형성되는 단계;Forming a light source and a photodetector on the groove; 상기 광원과 송신칩이 전기적으로 연결되고, 상기 광검출기와 수신칩이 전기적으로 연결되는 단계;The light source and the transmitting chip are electrically connected, and the photodetector and the receiving chip are electrically connected to each other; 상기 광원을 포함하며, 홈의 내부가 칩 보호용 물질로 충진되는 단계; 및Comprising the light source, the inside of the groove is filled with a chip protection material; And 상기 광검출기를 포함하며, 홈의 내부가 칩 보호용 물질로 충진되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈의 제작 방법.And a photo detector, wherein the inside of the groove is filled with a chip protection material. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 미러를 부착하는 단계에서는 미러의 후면에 광소자가 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈의 제작 방법.The attaching of the mirror further comprises the step of forming an optical device on the rear surface of the mirror. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 제1경성회로기판과 상기 제2경성회로기판의 일단에 커넥터가 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선 모듈의 제작 방법.And forming a connector on one end of the first rigid circuit board and the second rigid circuit board.
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