KR101178854B1 - Method of manufacturing photoelectric conversion module - Google Patents
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Abstract
감광성 폴리머 및 전극 패턴을 이용하여 광 도파로 코어를 자동으로 형성하는 광전 변환 모듈 제조 방법이 개시되어 있다. 광전 변환 모듈 제조 방법은 a) 감광성 폴리머의 상부 및 하부에 각각 비감광성 폴리머를 적층하여 광 폴리머 필름을 형성하는 단계; b) 상기 광 폴리머 필름 상에 금속 박을 적층하는 단계; c) 상기 광 폴리머 필름 상의 금속 박을 패터닝하는 단계; d) 상기 패터닝된 금속 박을 마스크로 상기 광 폴리머 필름에 광을 조사하여, 상기 광 폴리머 필름 내에 코어를 형성하는 단계; e) 상기 광 도파로 코어를 형성한 후, 상기 금속 박 패턴의 일부를 제거하여 금속 패드를 형성하는 단계; 및 f) 상기 금속 패드의 상부에 월 패드를 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a photoelectric conversion module for automatically forming an optical waveguide core using a photosensitive polymer and an electrode pattern is disclosed. A method of manufacturing a photoelectric conversion module includes a) stacking a non-photosensitive polymer on top and bottom of a photosensitive polymer, respectively, to form a photopolymer film; b) laminating a metal foil on the photopolymer film; c) patterning the metal foil on the photopolymer film; d) irradiating the photopolymer film with light using the patterned metal foil as a mask to form a core in the photopolymer film; e) after forming the optical waveguide core, removing a portion of the metal foil pattern to form a metal pad; And f) forming a wall pad on top of the metal pad.
Description
본 발명은 광전 변환 모듈 제조 방법에 관한 것으로 특히, 감광성 폴리머 및 전극 패턴을 이용하여 광 도파로 코어를 자동으로 형성하는 광전 변환 모듈 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photoelectric conversion module manufacturing method, and more particularly, to a photoelectric conversion module manufacturing method for automatically forming an optical waveguide core using a photosensitive polymer and an electrode pattern.
도 1은 종래의 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional method for manufacturing a photoelectric conversion module.
도 1을 참조하면, 광소자 어레이(120)와 대향되는 PCB(110)의 일 측벽에는 광 도파로 어레이(111)를 경계로 상하부에 각각 제 1 및 제 2 전극 패드(114a, 114b)가 형성된다. 또한, PCB(110)의 상부에는 반도체 칩(도시하지 않음)으로부터 전기 신호를 전송하거나, 반도체 칩으로 전송하기 위한 신호 라인(129)이 형성된다. 신호 라인(129)은 제 1 전극 패드(114a)와 일체로 형성되거나 또는 전기적으로 접속된다. 제 2 전극 패드(114b)는 PCB(110) 내의 접지 라인(도시되지 않음)과 접속된다. 광소자 어레이(120)는 PCB(110)의 제 1 전극 패드(114a)에 접속되는 제 1 전극 범프(121a)와, PCB(110)의 제 2 전극 패드(114b)에 접속되는 제 2 전극 범프(121b)와, 광도파로 어레이(111)와 광 접속되는 광소자의 발광부(또는 수광부)(122)를 포함한다. Referring to FIG. 1, first and
광소자 어레이(120)가 미리 정해진 규격으로 제공되므로, 제 1 및 제 2 전극 패드(114a, 114b)와 광 도파로 어레이(111)를 PCB(110)에 형성할 때, 제 1 및 제 2 전극 패드(114a, 114b), 및 광 도파로 어레이(111)는 광소자 어레이(120)에 형성된 제 1 및 제 2 전극 범프(121a, 121b) 및 광소자(122)의 규격 및 위치에 대응하게 제작해야 한다. Since the
그러나, 도 1에 도시된 광전 변환 모듈은 PCB(110) 내에서 전극 패드가 형성된 필름과 광 도파로 어레이(111)가 형성된 광 도파로 필름을 별도로 제작한 후, 적층 기술을 이용하여 일체화시킴에 따라, 적층 과정에서 PCB(110)와 광 도파로 필름 상에 형성된 얼라인 키(도시하지 않음)의 얼라인 불일치로 인해 광 도파로 어레이(111)와 광소자 어레이(120)와의 사이에 x, y축 정렬이 수십 ㎛까지 오차가 발생되는 문제가 있다. 특히, 긴 도파로 형성시에는 양단부에서 그 정렬의 불량이 더욱 심해지는 문제가 있다. However, in the photoelectric conversion module illustrated in FIG. 1, the electrode pad is formed in the
이에 본 발명은 상술한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광전 변환 모듈 제조시 PCB 내에서의 전극 패드와 광 도파로의 정렬 불일치를 개선할 수 있는 광전 변환 모듈 제조 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photoelectric conversion module that can improve misalignment between an electrode pad and an optical waveguide in a PCB when manufacturing a photoelectric conversion module. .
상기 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법은 a) 감광성 폴리머의 상부 및 하부에 각각 비감광성 폴리머를 적층하여 광 폴리머 필름을 형성하는 단계; b) 상기 광 폴리머 필름 상에 금속 박을 적층하는 단계; c) 상기 광 폴리머 필름 상의 금속 박을 패터닝하는 단계; d) 상기 패터닝된 금속 박을 마스크로 하여 상기 광 폴리머 필름에 광을 조사하여, 상기 광 폴리머 필름 내에 코어를 형성하는 단계; e) 상기 광 도파로 코어를 형성한 후, 상기 금속 박 패턴의 일부를 제거하여 금속 패드를 형성하는 단계; 및 f) 상기 금속 패드의 상부에 월 패드를 형성하는 단계를 포함한다. Method for manufacturing a photoelectric conversion module according to the present invention for solving the above problems comprises the steps of: a) forming a photopolymer film by laminating a non-photosensitive polymer on top and bottom of the photosensitive polymer, respectively; b) laminating a metal foil on the photopolymer film; c) patterning the metal foil on the photopolymer film; d) irradiating light onto the photopolymer film using the patterned metal foil as a mask to form a core in the photopolymer film; e) after forming the optical waveguide core, removing a portion of the metal foil pattern to form a metal pad; And f) forming a wall pad on top of the metal pad.
상기 광 도파로 코어는 광 소자 칩의 광 반응부의 위치 또는/및 형상에 대응하며, 상기 월 패드는 광 소자 칩의 양극 및 음극 패드의 위치 또는/및 형상에 대응하고, 그 크기는 상기 양극 및 음극 패드의 크기에 대응한다.The optical waveguide core corresponds to the position or / and shape of the photoreactive portion of the optical device chip, the wall pad corresponds to the position or / and shape of the anode and cathode pads of the optical device chip, the size of the anode and cathode Corresponds to the size of the pad.
실시 예에 따라서는, 상기 월 패드는 도금에 의해 형성된다.According to an embodiment, the wall pad is formed by plating.
다른 실시 예에 따라서는, 상기 월 패드는 상기 금속 패드 상에 솔더 볼을 형성하는 리플로우 공정에 의해 형성될 수도 있다.According to another embodiment, the wall pad may be formed by a reflow process of forming solder balls on the metal pad.
바람직하게는, 상기 감광성 폴리머 및 상기 비감광성 폴리머의 굴절율은 대략적으로 상호 유사하며, 상기 금속 박은 상기 광 폴리머 필름의 상부 또는/및 하부 표면 상에 형성될 수 있다.Preferably, the refractive indices of the photosensitive polymer and the non-photosensitive polymer are approximately similar to each other, and the metal foil may be formed on the upper or / and lower surface of the photopolymer film.
본 발명에 의하면, 전극 패턴을 마스크로 이용하여 광 도파로 코어를 형성하여 광 도파로 코어의 불일치 문제를 해소할 수 있으며, 전극 패턴 형상에 따라 다양한 크기의 코어 및 도파로를 형성할 수 있다. 또한, 긴 도파로의 형성이 필요한 경우에도 양 끝단의 정렬 불일치 문제를 해소할 수 있다.According to the present invention, an optical waveguide core can be formed using an electrode pattern as a mask to solve an inconsistency problem of the optical waveguide core, and cores and waveguides having various sizes can be formed according to the electrode pattern shape. In addition, even when formation of a long waveguide is required, the problem of misalignment at both ends can be solved.
도 1은 종래의 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법에 따라 제작된 광전 변환 모듈의 예를 각각 나타낸 도면들이다.
도 11은 본 발명에 따른 월 패드의 형성 공정의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining a conventional method for manufacturing a photoelectric conversion module.
2 to 7 are views for explaining a method of manufacturing a photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are diagrams for describing a method of manufacturing a photoelectric conversion module according to another exemplary embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams each showing an example of a photoelectric conversion module manufactured according to the method of manufacturing a photoelectric conversion module according to the present invention.
11 is a view showing an example of a wall pad forming process according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조로, 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.2 to 7 are views for explaining a method of manufacturing a photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 감광성 폴리머(103)의 상부 및 하부 표면 상에 비감광성 폴리머(102, 104)를 각각 적층하여 광 폴리머 필름을 형성한다. 상기 감광성 폴리머(103) 및 상기 비감광성 폴리머(102, 104)로는 그 굴절율이 상호 유사한 것이 사용된다.As shown in FIG. 2, the
이어, 상기 광 폴리머 필름(102, 103, 104)의 상부 표면 상에 금속 박(101)을 적층한 후, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광 폴리머 필름(102, 103, 104) 상의 상기 금속 박(101)을 패턴닝한다. 상기 금속 박(101)의 패턴닝은 도 7에 도시된 바와 같은 광소자 칩(200)의 광 반응부(201), 양극 패드(202) 및 음극 패드(203)의 위치, 크기 및 형상에 대응한다. Subsequently, after laminating the
이어, 상기 패턴닝된 금속 박(105)을 마스크로 하여 상기 광 폴리머 필름(102, 103, 104)에 광을 조사하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광 폴리머 필름 내에 코어(106)를 형성한다. 즉, 상기 패턴닝된 금속 박(105)의 상부에서 광을 조사하면, 상기 패터닝된 금속 박(105) 사이를 통과하여 광 폴리머 필름(102, 103, 104)에 조사되고, 광 폴리머 필름(102, 103, 104) 내부의 감광성 폴리머(103)는 입사한 광과 반응하여 그 굴절율이 증가하게 된다. 따라서, 광과 접촉한 감광성 폴리머 부분은 그 굴절율이 증가하여 코어의 기능을 하게 되며, 그 주변은 클래드 기능을 하게 된다.Subsequently, light is irradiated to the
도 5는 광 도파로 코어(106)와 금속 패드(108)가 형성된 광 폴리머 필름이다. 광 도파로 코어(106)는 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 패터닝된 금속 박(105) 사이에 길게 형성된다. 이후, 패터닝된 금속 박(105)은 양 끝단의 금속 패드(108)가 형성될 부분만 제외하고 모두 제거한다. 상기 금속 패드(108)는 위에서 설명한 바와 같이, 상기 광 소자 칩(200)의 상기 양극 패드(202) 및 상기 음극 패드(203)의 위치, 크기 및 형상에 대응한다.5 is an optical polymer film having an
이어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도파로 필름 위에 형성되어 있는 금속 패드(108)의 상부에 월 패드(107)를 형성한다. 상기 월 패드(107)는 도금 예컨대, 전기 도금 방법을 통해 형성될 수 있다. 상기 도금은 상기 광소자 칩(200)의 상기 양극 및 음극 패드들(202, 203)의 크기에 대응하는 두께로 도금하는 것이 바람직하다. 실시 예에 따라서는, 상기 월 패드(107)는 도 11에 도시된 바와 같이, 금속 패드(108) 위에 솔더 볼을 형성하는 리플로우(reflow) 공정을 통하여 형성될 수도 있다. 상기 월 패드(107)의 위치 및 크기는 상기 광소자 칩(200)의 상기 양극 및 음극 패드들(202, 203)의 위치 및 크기에 대응한다. Subsequently, as shown in FIG. 6, a
이어, 상기 월 패드(107) 및 광 도파로가 형성된 필름에 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 광소자 칩(200) 및 구동 IC를 결합시켜, 광전 변환 모듈을 최종적으로 완성한다. 도 9는 유연한 광도파로 필름 양 끝단의 월 패드(302)에 광소자 칩(301)이 본딩된 형태의 광전 변환 모듈를 나타낸 도면이며, 도 10은 월 패드 어레이(405, 406)에 송신용 및 수신용 구동 IC(401, 402) 및 광 소자 칩(403, 404)를 연결한 형태의 광전 변환 모듈을 나타낸 도면이다. 도 10에서 구동 IC(401, 402)와 월 패드(405, 406)를 와이어를 통한 연결을 예로 들었지만, 솔더볼에 의한 플립칩 공정에 의한 연결도 가능하다.Subsequently, as shown in FIGS. 9 and 10, the
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광전 변환 모듈 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.8A and 8B are diagrams for describing a method of manufacturing a photoelectric conversion module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상술한 실시 예에서와 같이, 감광성 폴리머(314)의 상부 및 하부 표면 상에 비감광성 폴리머(313, 315)를 각각 적층하여 광 폴리머 필름을 형성하고 상기 광 폴리머 필름(313, 314, 315)의 상부 및 하부 표면 상에 금속 박(312, 316)을 적층한다. 이것은 도 8b에 도시된 바와 같이, 광소자 칩(320)의 양극 및 음극 패드(321, 322)의 위치에 대응하여 월 패드(311, 317)를 형성하기 위한 것이다. 8A and 8B, as in the above-described embodiment, the
또한 앞서 설명한 실시 예와 유사하게, 상기 패턴닝된 금속 박(312, 316)을 마스크로 하여 상기 광 폴리머 필름(310)에 광을 조사하여, 상기 광 폴리머 필름(310) 내에 코어(318)를 형성하며, 상기 광 도파로 코어를 형성한 후, 상기 패턴닝된 금속 박의 필름의 양 끝단 부분을 제외하고 제거하여 금속 패드(312, 316)를 형성한다. 그리고, 상기 금속 패드(312, 316) 상에 전기 도금을 이용하여 월 패드(311, 317)를 형성한다. In addition, similar to the above-described embodiment, the
이어, 상기 월 패드(311, 317) 및 광 도파로가 형성된 필름(310)에 상술한 바와 같이, 상기 광소자 칩(320) 및 구동 IC(도시하지 않음)를 결합시켜, 광전 변환 모듈을 최종적으로 완성한다.Subsequently, as described above, the
따라서, 상술한 바와 같이, 광소자 칩의 광 반응부, 양극 패드 및 음극 패드의 위치, 크기 및 형상에 대응하여, 본 발명을 적용할 수 있음을 알 수 있다. Therefore, as described above, it can be seen that the present invention can be applied to the positions, sizes, and shapes of the photoreactive portion, the anode pad, and the cathode pad of the optical device chip.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
110: PCB 114a, 114b: 전극 패드
120, 200, 320: 광소자 어레이 111: 광 도파로 어레이
121a, 121b: 전극 범프 103, 314: 감광성 폴리머
102, 104, 313, 315: 비감광성 폴리머
101: 금속 박 122, 201, 323: 광소자의 광 반응부
105: 패터닝된 금속 박
202, 321: 양극 패드 203, 322: 음극 패드
106, 318: 광 도파로 코어 108, 312, 316: 금속 패드
107, 302, 311, 317: 월 패드110:
120, 200, 320: optical element array 111: optical waveguide array
121a, 121b: electrode bumps 103, 314: photosensitive polymer
102, 104, 313, 315: non-photosensitive polymer
101:
105: patterned metal foil
202 and 321:
106, 318:
107, 302, 311, 317: Wall pad
Claims (7)
b) 상기 광 폴리머 필름 상에 금속 박을 적층하는 단계;
c) 상기 광 폴리머 필름 상의 금속 박을 패터닝하는 단계;
d) 상기 패터닝된 금속 박을 마스크로 하여 상기 광 폴리머 필름에 광을 조사하여, 상기 광 폴리머 필름 내에 코어를 형성하는 단계;
e) 상기 광 도파로 코어를 형성한 후, 상기 금속 박 패턴의 일부를 제거하여 금속 패드를 형성하는 단계; 및
f) 상기 금속 패드의 상부에 월 패드를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 금속 패드의 위치, 크기 및 형상은 광 소자 칩의 양극 패드 및 음극패드의 위치, 크기 및 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는
광전 모듈 제조 방법.a) laminating a non-photosensitive polymer on top and bottom of the photosensitive polymer, respectively, to form a photopolymer film;
b) laminating a metal foil on the photopolymer film;
c) patterning the metal foil on the photopolymer film;
d) irradiating light onto the photopolymer film using the patterned metal foil as a mask to form a core in the photopolymer film;
e) after forming the optical waveguide core, removing a portion of the metal foil pattern to form a metal pad; And
f) forming a wall pad on top of the metal pad,
The position, size, and shape of the metal pad correspond to the position, size, and shape of the anode pad and the cathode pad of the optical device chip.
Photoelectric module manufacturing method.
광전 모듈 제조 방법.
The optical waveguide core corresponds to a position and a shape of an optical reaction part of the optical device chip.
Photoelectric module manufacturing method.
광전 모듈 제조 방법.3. The wall pad according to any one of claims 1 to 2, wherein the wall pad is formed by plating.
Photoelectric module manufacturing method.
광전 모듈 제조 방법.
The wall pad according to any one of claims 1 to 2, wherein the wall pad is formed by a reflow process of forming solder balls on the metal pad.
Photoelectric module manufacturing method.
광전 모듈 제조 방법.3. The metal foil of claim 1, wherein the metal foil is formed on a surface of either one of the top and the bottom of the photopolymer film, or both the top and the bottom.
Photoelectric module manufacturing method.
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