Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR102298617B1 - Optical module package - Google Patents

Optical module package Download PDF

Info

Publication number
KR102298617B1
KR102298617B1 KR1020170047556A KR20170047556A KR102298617B1 KR 102298617 B1 KR102298617 B1 KR 102298617B1 KR 1020170047556 A KR1020170047556 A KR 1020170047556A KR 20170047556 A KR20170047556 A KR 20170047556A KR 102298617 B1 KR102298617 B1 KR 102298617B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
photoelectric conversion
conversion unit
circuit device
module package
Prior art date
Application number
KR1020170047556A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180115393A (en
Inventor
이서영
한영탁
김종회
고영호
백용순
정현도
최중선
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020170047556A priority Critical patent/KR102298617B1/en
Publication of KR20180115393A publication Critical patent/KR20180115393A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102298617B1 publication Critical patent/KR102298617B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 광 모듈 패키지에 관한 것으로, 광신호와 전기신호간의 상호 변환을 수행하는 광전변환부, 광전변환부의 일측에 배치되는 평판형 광 회로 소자, 광전변환부의 타측에 배치되고, 광전변환부로와 전기적으로 연결된 집적회로소자 및 평판형 광 회로 소자의 상면의 적어도 일부를 덮고, 광전변환부, 평판형 광 회로소자 및 집적회로소자의 각각과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판을 포함하는 광 모듈 패키지가 제공된다.The present invention relates to an optical module package, wherein a photoelectric conversion unit for performing mutual conversion between an optical signal and an electrical signal, a planar optical circuit device disposed on one side of the photoelectric conversion unit, and a photoelectric conversion unit disposed on the other side of the photoelectric conversion unit and An optical module package comprising an electrically connected integrated circuit device and a flexible printed circuit board covering at least a portion of an upper surface of the flat optical circuit device, and electrically connected to each of the photoelectric conversion unit, the flat optical circuit device and the integrated circuit device is provided

Figure R1020170047556
Figure R1020170047556

Description

광 모듈 패키지{Optical module package}Optical module package

본 발명은 광 모듈 패지키에 관한 것으로, 구체적으로 인쇄회로기판을 포함하는 광 모듈 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an optical module package key, and more particularly, to an optical module package including a printed circuit board.

광대역 모바일, 클라우딩 네트워크(clouding network), IPTV, 및 스마트폰 등 네트워크 기술의 발달에 따라 비디오 기반의 대용량 통신이 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 맞추어 광모듈의 전송 속도 역시 급격하게 향상되었다.With the development of network technologies such as broadband mobile, clouding network, IPTV, and smart phone, video-based high-capacity communication is explosively increasing. In line with this, the transmission speed of the optical module was also rapidly improved.

광 모듈은 각종 광통신 기능을 하나의 부품으로 모듈화 시킨 것으로서, 기능과 구성에 따라 광 소자와 전기소자로 구성되어 있다. 일반적으로 단일 채널의 소형 미니 플랫(mini-flat)형 패키지의 경우, 고가의 세라믹 피드쓰루(ceramic feedthrhough) 및 저가의 연성 인쇄회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)를 이용하여 DC(DirectCurrent) 및 고속 RF(Radio Frequency) 신호 배선을 구현한다. 4채널 이상의 다채널 광 모듈의 경우, 핀(pin)수가 단일 채널에 비하여 훨씬 많기 때문에 광 모듈 내의 더욱 더 효율적인 배선이 요구된다. 규격화된 상용 광 모듈의 경우 사각형의 금속 케이스를 하우징으로 사용하며, 기밀 봉합(hermetic sealing)을 위하여 피드스루(feed through) 등으로 입출력 선로를 배선한다. 일반적으로 광 입출력 신호와 이에 상응하는 전기 입출력 선로는 연속적으로 연결된 형태로 배치되며, 구동을 위한 DC 배선은 그 측면에 배치되는 경우가 많다. 예컨대, DC 라인 배선은(DC wiring) RF 전송선로 혹은 광 경로를 회피하고 케이스의 핀 연결 배열에 도달하기 위하여 다층 전기 배선을 활용하며, 부품이 배치되지 않은 외곽의 공간을 활용한다. 최근 광 모듈 패키징 기술의 향상으로 소형화, 집적화에 대한 이슈가 더욱 커지고 있으며, 적은 비용으로 작은 크기의 광모듈을 구현할 수 있는 기술이 요구되고 있다An optical module is a modularization of various optical communication functions into one component, and is composed of an optical element and an electric element according to the function and configuration. In general, in the case of a single-channel small mini-flat package, DC (DirectCurrent) and DC (DirectCurrent) and It implements high-speed RF (Radio Frequency) signal wiring. In the case of a multi-channel optical module with 4 or more channels, more efficient wiring in the optical module is required because the number of pins is much higher than that of a single channel. In the case of a standardized commercial optical module, a rectangular metal case is used as a housing, and input/output lines are wired through a feed through for hermetic sealing. In general, optical input/output signals and corresponding electric input/output lines are arranged in a continuous manner, and DC wiring for driving is often arranged on the side thereof. For example, DC wiring avoids the RF transmission line or optical path and utilizes multi-layered electrical wiring to reach the pin connection arrangement of the case, and utilizes the outer space where the parts are not arranged. Recently, with the improvement of optical module packaging technology, the issues of miniaturization and integration are increasing, and a technology capable of realizing a small-sized optical module at a low cost is required.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 제조가 용이하고, 소형화가 가능한 광 모듈 패키지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an optical module package that is easy to manufacture and can be miniaturized.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지는 광신호와 전기신호간의 상호 변환을 수행하는 광전변환부; 상기 광전변환부의 일측에 배치되는 광 회로 소자; 상기 광전변환부의 타측에 배치되고, 상기 광전변환부와 전기적으로 연결되는 집적회로소자; 및 상기 평판형 광 회로 소자의 상면의 적어도 일부를 덮고, 상기 광전변환부, 상기 평판형 광 회로소자 및 상기 집적회로소자의 각각과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.An optical module package according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a photoelectric conversion unit for performing mutual conversion between an optical signal and an electrical signal; an optical circuit element disposed on one side of the photoelectric conversion unit; an integrated circuit device disposed on the other side of the photoelectric conversion unit and electrically connected to the photoelectric conversion unit; and a flexible printed circuit board covering at least a portion of an upper surface of the flat optical circuit device and electrically connected to each of the photoelectric conversion unit, the flat optical circuit device, and the integrated circuit device.

예시적인 실시예들에 따르면, 광 모듈 패키지는 광신호를 입력받아 전기신호로 변환하는 광전변환부; 상기 광전변환부의 일측에 배치되고, 상기 광전변환부에 상기 광신호를 전달하는 평판형 광 회로 소자; 상기 광전변환부의 타측에 배치되고, 상기 광전변환부로부터 변환된 상기 전기신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 평판형 광 회로 소자의 상면의 적어도 일부를 덮고, 상기 광전변환부, 상기 평판형 광 회로소자 및 상기 증폭부의 각각과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the optical module package includes a photoelectric conversion unit that receives an optical signal and converts it into an electrical signal; a flat-panel optical circuit element disposed on one side of the photoelectric conversion unit and transmitting the optical signal to the photoelectric conversion unit; an amplifying unit disposed on the other side of the photoelectric conversion unit and amplifying the electric signal converted from the photoelectric conversion unit; and a flexible printed circuit board covering at least a portion of an upper surface of the flat optical circuit device and electrically connected to each of the photoelectric conversion unit, the flat optical circuit device, and the amplifying unit.

본 발명의 실시예들에 따르면, 제조비용이 저렴하고, 제작시간을 단축시킬 수 있으며, 소형화가 가능한 광 모듈 패키지를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide an optical module package that has low manufacturing cost, can shorten manufacturing time, and can be miniaturized.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2은 도1의 I~I'선에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면으로, 광 모듈 패키지의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 II~II'선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 도 6의 III~III'선에 따른 단면도이다.
1 is a view for explaining an optical module package according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I to I' of FIG. 1 .
3 and 4 are views for explaining an optical module package according to embodiments of the present invention, and are plan views illustrating a part of the optical module package.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II to II′ of FIG. 4 .
6 is a view for explaining an optical module package according to other embodiments of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along line III to III' of FIG. 6 .

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께 및 형태는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly disposed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness and shape of the components are exaggerated for the effective description of the technical content.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도1의 I~I'선에 따른 단면도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면으로, 광 모듈 패키지의 일부를 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 4의 II~II'선에 따른 단면도이다.1 is a view for explaining an optical module package according to embodiments of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I to I' of FIG. 1 . 3 and 4 are views for explaining an optical module package according to embodiments of the present invention, and are plan views showing a part of the optical module package. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II to II′ of FIG. 4 .

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 광 모듈 패키지는 하우징(600), 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200), 집적회로소자(300), 제1 인쇄회로기판(400) 및 제2 인쇄회로기판(500)을 포함할 수 있다. 1 to 5 , the optical module package according to embodiments of the present invention includes a housing 600 , a planar optical circuit device 100 , a photoelectric conversion unit 200 , an integrated circuit device 300 , and a first It may include a first printed circuit board 400 and a second printed circuit board 500 .

하우징(600)은 광 모듈이 배치되는 내부공간을 제공할 수 있다. 하우징(600)은 직육면체의 형태를 가질 수 있다. 하우징(600)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.The housing 600 may provide an internal space in which the optical module is disposed. The housing 600 may have a rectangular parallelepiped shape. The housing 600 may be made of a metal material.

평판형 광 회로 소자(planar lightwave circuit: PLC, 100)가 하우징(600) 내에 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 평판형 광 회로 소자(100)는 기판(110), 광 도파로(120) 및 전극(130)을 포함할 수 있다. 기판(110)은 반도체 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(110)은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 기판, 실리카(SiO2 또는 Quartz) 기판, glass 기판, 벌크 실리콘 기판, 또는 SOI(Silicon On Insualtor) 기판을 포함할 수 있다. Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 기판은 GaAs 또는 InP를 포함할 수 있다.A planar lightwave circuit (PLC) 100 may be provided in the housing 600 . As shown in FIG. 3 , the planar optical circuit device 100 may include a substrate 110 , an optical waveguide 120 , and an electrode 130 . The substrate 110 may include a semiconductor substrate. For example, the substrate 110 may include a III-V compound semiconductor substrate, a silica (SiO 2 or Quartz) substrate, a glass substrate, a bulk silicon substrate, or a Silicon On Insualtor (SOI) substrate. The III-V compound semiconductor substrate may include GaAs or InP.

광 도파로(120)가 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 광 도파로(120)는 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 산 질화물(SiON), 실리콘 질화물(SiN)을 포함할 수 있다. 또한, 광 도파로(120)는 폴리머를 포함할 수 있다. 광 도파로(120)는 기판(110)으로부터 돌출된 리지형 도파로(Ridge-Waveguide)일 수 있고, 기판(110)과 클래딩층(미도시)에 의해 둘러싸인 매립형 도파로일 수 있다. 광 도파로(120)는 식각공정 및 증착공정을 통해 기판(110) 상면 상에 형성될 수 있다. 예컨대, 광 도파로(120)는 기판(110)과 일체를 이룰 수 있다.The optical waveguide 120 may be disposed on the substrate 110 . For example, the optical waveguide 120 may include silicon (Si), silicon oxide (SiO2), silicon oxynitride (SiON), or silicon nitride (SiN). In addition, the optical waveguide 120 may include a polymer. The optical waveguide 120 may be a ridge-waveguide protruding from the substrate 110 , or a buried waveguide surrounded by the substrate 110 and a cladding layer (not shown). The optical waveguide 120 may be formed on the upper surface of the substrate 110 through an etching process and a deposition process. For example, the optical waveguide 120 may be integrated with the substrate 110 .

전극들(130)이 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 전극들(130)은 광 도파로(120)와 인접하게 배치될 수 있다. 전극들(130)은 광 도파로(120)가 형성된 기판(110) 상에 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 전극들(130)은 금속 박막일 수 있다. 예컨대, 전극들(130)은 Au, Cr, Ni, 또는 Ti 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The electrodes 130 may be disposed on the substrate 110 . The electrodes 130 may be disposed adjacent to the optical waveguide 120 . The electrodes 130 may be formed by performing a deposition process on the substrate 110 on which the optical waveguide 120 is formed. The electrodes 130 may be metal thin films. For example, the electrodes 130 may include at least one of Au, Cr, Ni, or Ti.

광 도파로(120) 및 전극들(130)은 그 형태와 조합에 따라 광변조기, 광스위치, 광감쇄기, 광증폭기 및 광전변환기 등의 기능을 수행할 수 있다. The optical waveguide 120 and the electrodes 130 may perform functions such as an optical modulator, an optical switch, an optical attenuator, an optical amplifier, and a photoelectric converter, depending on their shape and combination.

일 실시예에 따르면, 평판형 광 회로 소자(100)는 마하젠더형 간섭계(Mach-Zehnder interferometer)를 포함할 수 있다. 예컨대, 광 도파로(120)는 하나의 도파로에서 분기된 복수의 브랜치(branch) 도파로들을 포함할 수 있으며, 브랜치 도파로들은 서로 다른 물질들을 포함하는 다수의 영역들을 포함할 수 있다. 전극들(130) 중 적어도 일부는 브랜치 도파로들의 일부 영역을 가열하기 위한 히터전극일 수 있다. 광 도파로(120)의 일부 영역의 굴절률이 전극들(130)에 의해 변화될 수 있다. 이에 따라, 광 도파로(120)를 통과하는 광 신호가 변조 및/또는 스위칭될 수 있다. According to an embodiment, the planar optical circuit device 100 may include a Mach-Zehnder interferometer. For example, the optical waveguide 120 may include a plurality of branch waveguides branched from one waveguide, and the branch waveguides may include a plurality of regions including different materials. At least some of the electrodes 130 may be heater electrodes for heating a partial region of the branch waveguides. The refractive index of a partial region of the optical waveguide 120 may be changed by the electrodes 130 . Accordingly, the optical signal passing through the optical waveguide 120 may be modulated and/or switched.

다른 실시예에 따르면, 평판형 광 회로 소자(100)는 모드 컨버터(mode converter) 또는 회절 격자(grating coupler)를 포함할 수 있다. 예컨대, 광 도파로(120)를 따라 지나가는 광의 일부의 경로를 기판의 상부로 수직 출력되도록 변경할 수 있다. 이때, 광 도파로(120)의 상부에 형성된 전극(130)을 활용하여 광 검출기. 광 증폭기 및/또는 레이저 다이오드 등을 기판(110)의 상부에 배치할 수 있다. 기판(110)이 실리콘 또는 III-V인 경우, 전극(130)의 배치에 따라 광 도파로(120) 가 광전효과를 발생하도록 할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 평판형 광 회로 소자(100)는 광 신호를 광량, 파장, 편광 및/또는 위상에 대하여 분할, 변조 및/또는 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 그러나 평판형 광 회로 소자(100)가 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment, the planar optical circuit device 100 may include a mode converter or a grating coupler. For example, the path of a portion of light passing along the optical waveguide 120 may be changed to be vertically output to the upper portion of the substrate. At this time, a photodetector using the electrode 130 formed on the upper portion of the optical waveguide 120 . An optical amplifier and/or a laser diode may be disposed on the substrate 110 . When the substrate 110 is made of silicon or III-V, the optical waveguide 120 may generate a photoelectric effect according to the arrangement of the electrode 130 . According to another embodiment, the planar optical circuit device 100 may perform a function of dividing, modulating, and/or measuring an optical signal with respect to the amount of light, wavelength, polarization, and/or phase. However, the planar optical circuit device 100 is not limited to the above-described embodiments.

광섬유(10)가 평판형 광 회로 소자(100)의 일측에 배치될 수 있다. 광섬유(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(600)의 일 측면을 관통하여 하우징(600) 외부로 연장될 수 있다. 광섬유(10)는 평판형 광 회로 소자(100)와 맞대기 결합(butt coupling)될 수 있다. 광섬유(10)는 평판형 광 회로 소자(100)의 광 도파로(120)와 광 결합될 수 있다. 광섬유(10)는 외부로부터 광신호를 입력받을 수 있고, 평판형 광 회로 소자(100)에 광신호들을 입력할 수 있다.The optical fiber 10 may be disposed on one side of the planar optical circuit device 100 . As shown in FIG. 2 , the optical fiber 10 may penetrate one side of the housing 600 and extend to the outside of the housing 600 . The optical fiber 10 may be butt-coupled to the planar optical circuit device 100 . The optical fiber 10 may be optically coupled to the optical waveguide 120 of the planar optical circuit device 100 . The optical fiber 10 may receive an optical signal from the outside, and may input the optical signal to the flat optical circuit device 100 .

광전변환부(200)가 평판형 광 회로 소자(100)의 타측에 배치될 수 있다. 광전변환부(200)는 광전변환부(200)의 하면 상에 배치된 지지블록(20)에 의해 지지될 수 있다. 광전변환부(200)는 지지블록(20)에 의해 높이가 조절될 수 있다. 광전변환부(200)의 상면과 평판형 광 회로 소자(100)의 상면 간의 수직적 거리는 수 마이크로 미터 이내일 수 있다. 예컨대, 광전변환부(200)의 상면은 평판형 광 회로 소자(100)의 상면과 동일한 높이에 배치될 수 있다. The photoelectric conversion unit 200 may be disposed on the other side of the planar optical circuit device 100 . The photoelectric conversion unit 200 may be supported by the support block 20 disposed on the lower surface of the photoelectric conversion unit 200 . The height of the photoelectric conversion unit 200 may be adjusted by the support block 20 . A vertical distance between the upper surface of the photoelectric conversion unit 200 and the upper surface of the flat optical circuit device 100 may be within several micrometers. For example, the top surface of the photoelectric conversion unit 200 may be disposed at the same height as the top surface of the planar optical circuit device 100 .

광전변환부(200)는 평판형 광 회로 소자(100)의 광 도파로(120)와 광 결합될 수 있다. 광전변환부(200)는 단수 또는 다수개의 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 포토다이오드는 일방향으로 배열되어 다수의 브랜치 도파로들과 각각 광 결합될 수 있다. 광전변환부(200)는 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예컨대, 광섬유(10)로 입력된 광 신호는 평판형 광 회로 소자(100) 내에서 변조 및/또는 스위칭 될 수 있고, 광전변환부(200)에 의해 전기 신호로 변환될 수 있다.The photoelectric conversion unit 200 may be optically coupled to the optical waveguide 120 of the planar optical circuit device 100 . The photoelectric conversion unit 200 may include a single or a plurality of photodiodes. For example, the plurality of photodiodes may be arranged in one direction to be optically coupled to the plurality of branch waveguides, respectively. The photoelectric conversion unit 200 may convert an optical signal into an electrical signal. For example, an optical signal input to the optical fiber 10 may be modulated and/or switched within the flat optical circuit device 100 , and may be converted into an electrical signal by the photoelectric conversion unit 200 .

집적회로소자(300)가 광전변환부(200)의 일측에 배치될 수 있다. 집적회로소자(300)는 단수 또는 다수개의 증폭기(amplifier)를 포함할 수 있다. 예컨대, 증폭기는 트랜스 임피던스 증폭기(Trans-impedance amplifier: TIA)일 수 있다. 예컨대, 집적회로소자(300)는 광전변환부(200)로부터 입력받은 전기 신호를 증폭시킬 수 있다. 이와 달리, 집적회로소자(300)는 단수 또는 다수개의 driver IC를 포함할 수도 있다. 집적회로소자(300)는 광전변환부(200)를 사이에 두고 평판형 광 회로 소자(100)와 이격되어 배치될 수 있다. 집적회로소자(300)는 광전변환부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대 집적회로소자(300)와 광전변환부(200)는 본딩와이어(미도시)를 통해 서로 연결될 수 있다. 집적회로소자(300)는 광전변환부(200)와 제2 인쇄회로기판(500)의 사이에 배치되어 연결될 수 있다. The integrated circuit device 300 may be disposed on one side of the photoelectric conversion unit 200 . The integrated circuit device 300 may include a single or a plurality of amplifiers. For example, the amplifier may be a trans-impedance amplifier (TIA). For example, the integrated circuit device 300 may amplify an electrical signal input from the photoelectric conversion unit 200 . Alternatively, the integrated circuit device 300 may include a single or a plurality of driver ICs. The integrated circuit device 300 may be disposed to be spaced apart from the planar optical circuit device 100 with the photoelectric conversion unit 200 interposed therebetween. The integrated circuit device 300 may be electrically connected to the photoelectric conversion unit 200 . For example, the integrated circuit device 300 and the photoelectric conversion unit 200 may be connected to each other through a bonding wire (not shown). The integrated circuit device 300 may be disposed and connected between the photoelectric conversion unit 200 and the second printed circuit board 500 .

도 2에 도시된 바와 같이, 서브블록(30)이 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)의 하부에 배치될 수 있다. 서브블록(30)은 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)를 지지할 수 있다. 서브블록(30)은 상면에 단차가 형성된 형태를 가질 수 있다. 서브블록(30)의 상면이 단차를 가짐에 따라, 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)의 상면들이 동일한 수직적 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서브블록(30)은 지지블록(20)과 단일 블록의 형태로 제공될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the sub-block 30 may be disposed under the planar optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 . The sub-block 30 may support the planar optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 . The sub-block 30 may have a shape in which a step is formed on the upper surface. As the top surface of the sub-block 30 has a step difference, the top surfaces of the planar optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 may be disposed at the same vertical position. According to an embodiment, the sub-block 30 may be provided in the form of a single block with the support block 20 .

제1 인쇄회로기판(400)이 평판형 광 회로 소자(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 인쇄회로기판(400)은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board: FPCB)일 수 있다. 제1 인쇄회로기판(400)은 평판형 광 회로 소자(100)에 의해 지지될 수 있다. 제1 인쇄회로기판(400)은 평판형 광 회로 소자(100)의 상면의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 인쇄회로기판(400)은 단수 또는 다수의 개구부(410)를 포함할 수 있다. 개구부(410)는 평판형 광 회로 소자(100)의 일부를 노출할 수 있다. 예컨대, 개구부(410)는 평판형 광 회로 소자(100)의 상부에 배치되는 전극(130)을 노출할 수 있다.The first printed circuit board 400 may be disposed on the flat optical circuit device 100 . The first printed circuit board 400 may be a flexible printed circuit board (FPCB). The first printed circuit board 400 may be supported by the flat optical circuit device 100 . The first printed circuit board 400 may cover at least a portion of the upper surface of the flat optical circuit device 100 . 4 and 5 , the first printed circuit board 400 may include a single or a plurality of openings 410 . The opening 410 may expose a portion of the planar optical circuit device 100 . For example, the opening 410 may expose the electrode 130 disposed on the planar optical circuit device 100 .

제1 인쇄회로기판(400)은 제1 인쇄회로기판(400)의 일 측면으로부터 만입된 만입부(420)를 포함할 수 있다. 만입부(420)는 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300) 상에 배치되어, 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)의 일부 또는 전부를 노출할 수 있다.The first printed circuit board 400 may include a recess 420 recessed from one side of the first printed circuit board 400 . The recess 420 may be disposed on the photoelectric conversion unit 200 and the integrated circuit device 300 to expose some or all of the photoelectric conversion unit 200 and the integrated circuit device 300 .

제1 인쇄회로기판(400)은 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 인쇄회로기판(400)은 본딩와이어 및/또는 전도성 접합제를 통해 평판형 광 회로 소자(100)의 상부에 배치되는 전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 인쇄회로기판(400)은 본딩와이어를 통해 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first printed circuit board 400 may be electrically connected to the flat optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 . For example, the first printed circuit board 400 may be electrically connected to the electrode 130 disposed on the flat optical circuit device 100 through a bonding wire and/or a conductive bonding agent. The first printed circuit board 400 may be electrically connected to the photoelectric conversion unit 200 and the integrated circuit device 300 through a bonding wire.

리드핀들(610)이 하우징(600)의 일측에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 리드핀들(610)은 하우징(600)의 측벽을 관통하여 하우징(600) 내부로 연장될 수 있다. 리드핀들(610)은 제1 인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 리드핀들(610)은 외부로부터 전원을 인가받아 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)에 전원을 공급할 수 있다.Lead pins 610 may be disposed on one side of the housing 600 . As shown in FIG. 1 , the lead pins 610 may extend into the housing 600 through a sidewall of the housing 600 . The lead pins 610 may be electrically connected to the first printed circuit board 400 . The lead pins 610 may receive power from the outside to supply power to the planar optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 .

제2 인쇄회로기판(500)이 집적회로소자(300)의 일측에 배치될 수 있다. 제2 인쇄회로기판(500)은 하우징(600)의 일 측면을 관통하여 하우징(600)의 외부로 연장될 수 있다. 제2 인쇄회로기판(500)은 집적회로소자(300)와 접할 수 있다. 제2 인쇄회로기판(500)은 집적회로소자(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 인쇄회로기판(500)은 집적회로소자(300)로부터 전기신호를 전달받아 광 모듈 패키지의 외부로 전기신호를 출력하거나, 광 모듈 패키지의 외부로부터 전기신호를 전달받아 집적회로소자(300)에 제공할 수 있다.The second printed circuit board 500 may be disposed on one side of the integrated circuit device 300 . The second printed circuit board 500 may extend through one side of the housing 600 to the outside of the housing 600 . The second printed circuit board 500 may be in contact with the integrated circuit device 300 . The second printed circuit board 500 may be electrically connected to the integrated circuit device 300 . The second printed circuit board 500 receives an electrical signal from the integrated circuit device 300 and outputs an electrical signal to the outside of the optical module package, or receives an electrical signal from the outside of the optical module package to receive the electrical signal from the integrated circuit device 300 . can be provided to

도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광 모듈 패키지를 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 도 6의 III~III'선에 따른 단면도이다.6 is a view for explaining an optical module package according to other embodiments of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along line III to III' of FIG. 6 .

도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 인쇄회로기판(400)은 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자 (300)를 덮을 수 있다. 제1 인쇄회로기판(400)은 평판형 광 회로 소자(100), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)에 의해 지지될 수 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 달리, 제1 인쇄회로기판(400)은 개구부(410) 및 만입부(420)를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 전극(130), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)의 상면들은 제1 인쇄회로기판(400)과 접함으로써, 제1 인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 전극(130), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)와 제1 인쇄회로기판(400) 사이에 전도성 연결부재(미도시)가 개재될 수 있다. 전도성 연결부재는 솔더볼 또는 전도성 접착제일 수 있다. 전극(130), 광전변환부(200) 및 집적회로소자(300)는 전도성 연결부재를 통해 제1 인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결될 수도 있다.6 and 7 , the first printed circuit board 400 may cover the planar optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 . The first printed circuit board 400 may be supported by the flat optical circuit device 100 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 . Unlike the description with reference to FIGS. 1 to 5 , the first printed circuit board 400 may not include the opening 410 and the indentation 420 . That is, the electrode 130 , the photoelectric conversion unit 200 , and upper surfaces of the integrated circuit device 300 may be electrically connected to the first printed circuit board 400 by contacting the first printed circuit board 400 . However, the present invention is not limited thereto. A conductive connection member (not shown) may be interposed between the electrode 130 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 and the first printed circuit board 400 . The conductive connecting member may be a solder ball or a conductive adhesive. The electrode 130 , the photoelectric conversion unit 200 , and the integrated circuit device 300 may be electrically connected to the first printed circuit board 400 through a conductive connection member.

본 발명의 실시예들에 따르면, 광 모듈 패키지의 제조비용 및 제작시간을 단축시킬 수 있고, 광 모듈 패키지 내의 배선을 간소화할 수 있으며, 광 모듈 패키지의 크기를 소형화 할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the manufacturing cost and manufacturing time of the optical module package can be reduced, wiring in the optical module package can be simplified, and the size of the optical module package can be miniaturized.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (10)

상면에 단차가 형성된 서브블록;
상기 서브블록 상에 배치되고, 광신호와 전기신호간의 상호 변환을 수행하는 광전변환부;
상기 서브 블록 상에서 상기 광전변환부의 일측에 배치되는 평판형 광 회로 소자;
상기 서브 블록 상에서 상기 광전변환부의 일측과 대향하는 상기 광전변환부의 타측에 배치되고, 상기 광전변환부와 전기적으로 연결되는 집적회로소자; 및
상기 평판형 광 회로 소자의 상면의 적어도 일부를 덮고, 상기 광전변환부, 상기 평판형 광 회로 소자 및 상기 집적회로소자의 각각과 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판을 포함하는 광 모듈 패키지.
a sub-block having a step formed on the upper surface;
a photoelectric conversion unit disposed on the sub-block and performing mutual conversion between an optical signal and an electrical signal;
a flat-panel optical circuit element disposed on one side of the photoelectric conversion unit on the sub-block;
an integrated circuit device disposed on the other side of the photoelectric conversion unit opposite to one side of the photoelectric conversion unit on the sub-block and electrically connected to the photoelectric conversion unit; and
and a first printed circuit board covering at least a portion of an upper surface of the flat optical circuit device and electrically connected to each of the photoelectric conversion unit, the flat optical circuit device, and the integrated circuit device.
제1 항에 있어서,
상기 평판형 광 회로 소자는 상기 광전변환부와 광 결합된 광 도파로 및 상기 광 도파로에 인접하게 배치된 전극들을 포함하는 광 모듈 패키지.
The method of claim 1,
The planar optical circuit device includes an optical waveguide optically coupled to the photoelectric conversion unit and electrodes disposed adjacent to the optical waveguide.
제2 항에 있어서,
상기 제1 인쇄회로기판은 상기 전극들을 노출하는 개구부를 갖는 광 모듈 패키지.
3. The method of claim 2,
The first printed circuit board is an optical module package having an opening exposing the electrodes.
제2 항에 있어서,
상기 제1 인쇄회로기판은 상기 광전변환부 및 상기 집적회로소자를 노출하는 만입부를 포함하는 광 모듈 패키지.
3. The method of claim 2,
and the first printed circuit board includes a recess for exposing the photoelectric conversion unit and the integrated circuit device.
제1 항에 있어서,
상기 광전변환부, 상기 광 회로 소자 상기 집적 회로 소자 및 상기 제1 인쇄회로기판을 둘러싸는 하우징을 더 포함하는 광 모듈 패키지.
The method of claim 1,
The optical module package further comprising a housing surrounding the photoelectric conversion unit, the optical circuit element, the integrated circuit element, and the first printed circuit board.
제5 항에 있어서,
상기 하우징을 관통하여 상기 집적회로소자와 연결되는 제2 인쇄회로기판을 더 포함하는 광 모듈 패키지.
6. The method of claim 5,
The optical module package further comprising a second printed circuit board connected to the integrated circuit device through the housing.
제5 항에 있어서,
상기 하우징을 관통하여 상기 평판형 광 회로소자와 광 결합되는 광섬유를 더 포함하는 광 모듈 패키지.
6. The method of claim 5,
The optical module package further comprising an optical fiber passing through the housing and optically coupled to the flat optical circuit element.
제5 항에 있어서,
상기 하우징을 관통하여 상기 제1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀들을 더 포함하는 광 모듈 패키지.
6. The method of claim 5,
The optical module package further comprising lead pins electrically connected to the first printed circuit board through the housing.
제1 항에 있어서,
상기 제1 인쇄회로기판은 상기 광전변환부의 상면의 적어도 일부 및 상기 집적회로소자의 상면의 적어도 일부를 덮는 광 모듈 패키지.
The method of claim 1,
The first printed circuit board is an optical module package covering at least a portion of an upper surface of the photoelectric conversion unit and at least a portion of an upper surface of the integrated circuit device.
제1 항에 있어서,
상기 집적회로소자는 트랜스 임피던스 증폭기(Trans-impedance amplifier: TIA)를 포함하는 광 모듈 패키지.
The method of claim 1,
The integrated circuit device includes an optical module package including a trans-impedance amplifier (TIA).
KR1020170047556A 2017-04-12 2017-04-12 Optical module package KR102298617B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047556A KR102298617B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Optical module package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047556A KR102298617B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Optical module package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180115393A KR20180115393A (en) 2018-10-23
KR102298617B1 true KR102298617B1 (en) 2021-09-08

Family

ID=64101906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170047556A KR102298617B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Optical module package

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102298617B1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668414B2 (en) * 2004-02-18 2010-02-23 Colorchip (Israel) Ltd System and method for the fabrication of an electro-optical module

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180115393A (en) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11256046B2 (en) Photonic interface for electronic circuit
US9046703B2 (en) Optical modulator module and semiconductor optical modulator
CN106716199B (en) Optoelectronic component
CN111123447B (en) Optical transceiver, optical transceiver module using the same, and method for testing optical transceiver
US8503843B2 (en) Hybrid integrated optical module
US9235001B2 (en) Optical device and optical module
US20150331197A1 (en) Method And System For Grating Couplers Incorporating Perturbed Waveguides
US8285150B2 (en) Method and system for integrated DWDM transmitters
KR20070085080A (en) System and method for the fabrication of an electro-optical module
US11506950B2 (en) Optical waveguide element, optical waveguide device and optical transmission apparatus
US10151877B2 (en) Optical circuit module, optical transceiver using the same, and semiconductor photonic device
WO2021142588A1 (en) Electro-optical modulator and manufacturing method therefor, and chip
US20100021107A1 (en) Optical device
US11966082B2 (en) Optical circuit and optical connection structure
JP2017092262A (en) Optical integrated element, manufacturing method thereof, and optical communication device
KR102298617B1 (en) Optical module package
JP5649422B2 (en) Optical device manufacturing method
JP7263966B2 (en) optical device
JP7151593B2 (en) Optical waveguide element and optical waveguide device
Liu et al. High assembly tolerance and cost-effective 100-Gb/s TOSA with silica-PLC AWG multiplexer
JP3917085B2 (en) High frequency power supply equipment for semiconductor devices
JP7388021B2 (en) optical device
US20220404679A1 (en) Optical signal transmitter including folded coupling configuration of laser source to microwave photonic integrated circuit
CN118276225A (en) Chip package and method of manufacturing the same
CN116762036A (en) Optical modulator and optical transmission device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant