WO2014204094A1 - 고속 통신용 to형 광소자 패키지 - Google Patents

고속 통신용 to형 광소자 패키지 Download PDF

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WO2014204094A1
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electrode
metal
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김정수
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Phovel Co Ltd
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    • HELECTRICITY
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    • H01S5/02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
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    • H01S5/02345Wire-bonding
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/753Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips

Definitions

  • the present invention relates to a TO-type optical device package, and more particularly to a high-speed communication optical module for 10Gbps (Giga bit per sec) or more, and relates to a TO-type optical device package for high-speed communication capable of embedding a thermoelectric element on the top of the stem.
  • a TO-type optical device package for high-speed communication capable of embedding a thermoelectric element on the top of the stem.
  • optical communication using light as a medium for information transmission has become common in order to transmit large amounts of information and high-speed information.
  • a 10 Gbps (giga bit per sec) electric signal can be easily converted into laser light using a semiconductor laser diode chip having a length of 0.3 mm and a length of about 0.3 mm, respectively. It is easy to convert the optical signal transmitted through the electric signal.
  • the optical fiber is used as a transmission medium, it is possible to transmit hundreds of kilometers of long-distance data by superimposing several tens of Gbps ultra-high speed information with tens of Tera bps.
  • the semiconductor laser has a characteristic that the wavelength varies depending on the operating temperature. Accordingly, a package of a built-in thermoelectric device capable of maintaining a constant temperature of a laser diode chip is widely used despite a change in external environmental temperature.
  • optical module packages with built-in thermoelements are either butterfly packages or mini flat or mini deal packages. However, these butterfly and mini flat packages are very bulky and have a very high price. In contrast, low-cost optical communication modules have traditionally used TO (transister outline) packages.
  • FIG. 1 shows an outline of a conventional TO-type package.
  • the TO-type package is fixed by inserting the metal electrode pins 120 into the metal through-holes of one or a plurality of through-holes, such as iron or kovar, and fixing the metal electrode pins 120.
  • the sealing material is a package in the form of a glass material (110). This type of package is easy to manufacture and is widely used as a low cost optical communication package. This conventional TO-type package was mainly used for 2.5Gbps optical communication.
  • the signal In order to manufacture the existing TO-type package for high-speed communication of 10Gbps, the signal must be well transmitted without distortion of the electrical signal in the signal transmission line transmitting the electrical signal to and from the optical device. In order to avoid distortion of the signal in the transmission and reception of the electrical signal in this way, the transmission line must be impedance matched at each part.
  • an optical device mounted in the electrode pin 120 and the TO can package has an electrical connection through a signal transmission line made of Au wire.
  • the signal transmission line also has a structure in which impedance matching is difficult.
  • a high speed communication is performed by inserting a transmission signal relay submount 300 that is impedance matched between the optical element 200 mounted in the TO can package and the electrode pin 110.
  • 2 is a conceptual diagram showing how the electrode pin and the optical device are electrically connected in the TO can package.
  • the electrode pin 120 and the signal transmission line 900 protruding to the outside without being enclosed by the stem base 100 are difficult to achieve impedance matching, and thus a method of minimizing the length of the portion is used. Doing.
  • thermoelectric element 800 has a height of at least 1 mm so that the optical element 200 attached to the thermoelectric element 800 is at least 1 mm higher than the optical element directly attached to the stem base 100. Therefore, the height of the electrode pin 120 protruding into the air should also be increased to 1 mm or more for a package having a height of 1 mm or more for the optical module or the optical element in which the thermoelectric element 800 is attached.
  • the transmission signal relay submount 300 may include a resistor for impedance matching, and Joule heat is generated when a current flows in the signal transmission line 900 including the resistor, and the joule heat is thermoelectric. Since the element 800 is attached to the upper plate, Joule heat generated from the transmission signal relay submount 300 is transmitted to the upper plate of the thermoelectric element 800, thereby deteriorating the characteristics of the thermoelectric element 800.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0129137 (2012.11.28)
  • the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to increase the speed of the transmission signal to enable transmission of 10Gbps in the TO-type optical device package for TO-type optical device package for high speed communication To provide.
  • another object of the present invention is the TO-type for ultra-high speed communication for the Joule heat generated by the impedance matching resistor included on the transmission signal line in the TO-type optical device package containing a thermoelectric element does not interfere with the characteristics of the thermoelectric element
  • An optical device package is provided.
  • the present invention proposes a method for attaching a structure in which an electrode pin of a stem exposed to air is surrounded by a metal having a circular through hole, and a submount for transmitting a signal relay surrounds the electrode pin.
  • a method of attaching to a metal having a through hole is provided.
  • the transmission signal relay submount may include a matching resistor for impedance matching.
  • an electrode pin is inserted into and fixed to a through hole formed in a stem base, and penetrates a side surface of the electrode pin protruding above the stem base.
  • a transmission signal relay submount for relaying the signal transmission between the electrode pin and the optical element is attached to the metal device.
  • the transmission signal relay submount may include an impedance matching resistor.
  • a transmission signal relay submount for relaying the signal transmission between the electrode pin and the optical element is attached to the upper portion of the thermoelectric element installed on the stem base, the metal fittings are attached to the impedance matching resistor is attached to the transmission signal relay sub It can be connected by mount and signal transmission line.
  • the metal device is preferably attached to the stem base through a solder (solder) or conductive epoxy and electrically connected.
  • the surface of the through-hole of the metal tool is coated with an insulating material
  • the metal tool is made of aluminum, it is preferable to insulate the surface of the through-hole by oxidizing the metal of the aluminum material.
  • the insulating film is removed from the surface of the metal structure of the portion where the metal mechanism and the stem base contact.
  • the TO-type optical device package according to the present invention is matched with the impedance required by the package of the electrode pin protruding from the stem base can have a high-quality transmission signal characteristics even in the high-speed operation of the optical device, the transmission signal relay submount Joule heat generated by the impedance matching resistor to be heated to the stem base does not interfere with the characteristics of the thermoelectric element has the effect of improving the characteristics of the thermoelectric element.
  • 1 is an example of a stem of a conventional TO can package
  • FIG. 2 is a conceptual view showing a state in which the electrode pin and the optical device is electrically connected in the conventional conventional TO can package
  • thermoelectric device 3 is a conceptual view showing a state in which the electrode pin and the optical device is electrically connected in the TO can package with a conventional thermoelectric device
  • Figure 4 is an example of the impedance according to the diameter of the electrode pin and the diameter of the stem through-hole in the stem produced using the dielectric constant 4 glass according to the present invention
  • FIG. 5 is a conceptual view illustrating a process of attaching a metal tool having a through hole around the electrode pin to match the impedance of the electrode pin portion protruding into the stem base and the impedance of the electrode pin portion surrounded by the through hole of the stem base according to the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a state in which a sub-mount for transmission signal relay including a resistor for impedance matching according to the present invention is attached to a metal apparatus;
  • thermoelectric element 7 is a conceptual diagram illustrating a state in which a resistor for impedance matching according to the present invention is attached to a metal apparatus, and a submount for transmission signal relay is disposed on the thermoelectric element;
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a structure of a flexible board of a single ended drive method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual view showing a flexible substrate structure of a differential ended drive method according to the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing the arrangement of electrode pins of the stem base for the optical device for ultra-high speed communication of a single ended drive method according to the present invention
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing the electrode pin arrangement of the stem base for the ultra-high speed communication optical device of the differential ended drive method according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view illustrating an electrode pin for signal transmission using a plurality of through-hole metal structures for impedance matching of two electrode pins protruding into a package in a differential ended drive optical device according to the present invention at predetermined impedances, respectively;
  • the characteristic impedance of the electrode pin 120 surrounded by the stem base 100 and the glass 110 may include a dielectric constant of the glass 110, a diameter of the electrode pin 120, and an electrode pin. 120 can be easily adjusted by adjusting the diameter of the through-holes to pass through.
  • FIG. 4 shows characteristic impedances of the electrode pin diameters of 0.25 mm and 0.35 mm depending on the diameter of the through-holes in the stem of the stem base and the electrode pins sealed using the glass having a dielectric constant of 4;
  • the characteristic impedance matching can be achieved by setting the diameter of the electrode pin 120 and the diameter of the through hole appropriately to the characteristic impedance to be used. Therefore, by designing the appropriate electrode pin 120 and the diameter of the through hole according to the required characteristic impedance and package specification, the characteristic impedance of the electrode pin 120 surrounded by the through hole of the stem base 100 can be controlled very well. Can be.
  • the stem base 100 may be formed according to the characteristic impedance relationship according to the diameter of the electrode pin 120 and the diameter of the through hole. The through hole diameter is determined.
  • the portion of the electrode pin 120 which is not enclosed in the stem base 100 and exposed to the air is very different from the portion in which the characteristic impedance is enclosed by the stem base 100, for example, a lid of a TO can package.
  • the portion surrounded by the stem base 100 has a characteristic impedance of 25 ohms, but the electrode protrudes out of the stem base 100.
  • the pin 120 has a characteristic impedance of 166 ohms.
  • the characteristic that the impedance of the electrode pin 120 exposed to the air is different from the impedance of the portion surrounded by the through hole of the stem base 100, the electrode pin 120 of the portion protruding above the stem base 100 Impedance matching can be achieved by enclosing with another metal.
  • FIG. 5 illustrates a process of attaching a metal device having a through hole to the outside of the electrode pin exposed to the stem base.
  • the electrode pin 120 protruding above the stem base 100 and the metal appliance 400 are insulated with air, and as described above, an electrode pin having a diameter of 0.25 mm ( In order for the characteristic impedance of the portion 120 that protrudes above the stem base 100 to be 25 ohm, the diameter of the through hole of the metal fitting 400 should be 0.58 mm. Therefore, in order to match the impedance of the portion of the electrode pin 120 exposed to the stem base 100 with the impedance of the portion surrounded by the stem base 100, the electrode pin 120 exposed to the top of the stem base 100 is used. It is possible to achieve impedance matching by enclosing the metal device 400 having the through hole formed therein.
  • the metal appliance 400 and the stem base 100 should be electrically connected.
  • a solder or a conductive epoxy is used to attach the metal appliance 400 to the stem base 100. It was.
  • the material of the metal appliance 400 may be any kind of conductive metal, but is preferably made of aluminum, Au coated iron, Au coated Kovar, or the like.
  • the transmission signal relay submount 300 includes an impedance matching resistor
  • heat is generated in the resistance due to the current flowing through the signal transmission line 900. Therefore, when the impedance matching resistor is attached to the transmission signal relay submount 300, heat generated from the resistance degrades the characteristics of the thermoelectric element 800.
  • This characteristic is achieved by attaching a resistor to the transmission signal relay submount 300 attached to the upper part of the metal fixture 400 attached for impedance matching of the electrode pin 120 protruding above the stem base 100. The heat generated from the submount 300 may not be transferred to the thermoelectric device 800, thereby relaying a signal between the electrode pin 120 and the optical device 200.
  • FIG. 6 shows an example in which a transmission signal relay submount including the impedance matching resistor is attached to an upper portion of a metal apparatus. In this case, the transmission signal relay submount 300 should be attached to be spaced apart from the thermoelectric element 800 top plate.
  • the impedance matching resistor attached to the transmission signal relay submount 300 may be disposed separately from the transmission signal relay submount 300.
  • FIG. 7 shows an example in which the impedance matching resistor is attached to a metal apparatus and the transmission signal relay submount is attached to the thermoelectric top plate.
  • the heat generated from the impedance matching resistor 700 is transmitted to the metal device 400 so as not to deteriorate the thermal characteristics of the thermoelectric element, and the transmission signal relay submount 300 is connected to the electrode pin 120.
  • the transmission signal relay submount 300 is connected to the electrode pin 120.
  • next-generation optical communication networks such as NG-PON (Next Generation Passive Optical Network) require light emitting devices and light receiving devices capable of high-speed communication at a 10Gbps level.
  • the main contents of the present invention may be suitably applied to the ultrafast communication light emitting device including the thermoelectric device.
  • high-speed optical devices are electrically connected to a circuit board and a flexible PCB (FPCB) board.
  • the flexible board also has to be impedance matched to enable high-speed communication.
  • FIG. 8 and 9 illustrate signal line types of a flexible substrate 1000 structure that enables high-speed communication.
  • FIG. 8 illustrates a structure of a flexible substrate 1000 in which one signal line 1010 is surrounded by two ground lines 1020 inside the flexible substrate 1000, and
  • FIG. 9 illustrates two signals entering and exiting a high speed signal.
  • the structure of the flexible substrate 1100 including the lines 1110 and 1120 is shown.
  • the flexible substrate 1000 as shown in FIG. 8 is a flexible substrate structure mainly used when driving a laser diode chip in a single ended drive method in an ultrafast light emitting module, and the flexible substrate 1100 as shown in FIG. This is the structure mainly used when driving laser diode chip by differential ended drive method.
  • the TO stem ground pin connecting two ground lines 1020 of the flexible substrate 1000 may be mounted next to the signal line of the TO stem 100.
  • an element to be electrically driven is a thermistor element 820, a laser diode chip 210, and a photodiode for measuring the temperature of the thermoelectric element 800 and a thermoelectric element (not shown).
  • Chip 220 may be included. Therefore, in the case of the ultrafast communication light emitting device in which the four or more elements are built, the TO stem 100 includes a plurality of electrode pins for driving two independent electrode pins and other electrical elements in order to drive the thermoelectric elements.
  • the commercially available TO stem 100 having a diameter of 6 mm is very small in size, making electrode pin arrangement for driving all of these electrical components very difficult.
  • a special electrode pin arrangement is required in the single ended drive method and the differential ended drive method.
  • FIG. 10 shows an example of an arrangement of electrode pins of the stem base 100 in a light emitting device having a high speed laser diode chip of a single ended drive type.
  • the ground electrode pins 124 directly contacting the stem base 100 are disposed on both sides of the electrode pins 121 that transmit the high-speed signals, and the two ground lines 1020 of the flexible substrate 1000 of FIG. 8 are disposed.
  • the ground line 1020 and the stem base of the flexible substrate 1000 are connected so that the transmission signal transmitted through the signal line 1010 of the flexible substrate 1000 of FIG. 8 can be well connected to the electrode pin 121 of FIG. 10.
  • the ground electrode pin 124 of the 100 may be connected.
  • a metal tool 400 in which one through hole is kneeled may be mounted inside the TO package.
  • the electrode pins 1222 and 123 for transmitting the high speed signal allow the impedance of the electrode pins of the part sealed with glass to be a predetermined impedance.
  • a metal tool 420 having two through holes may be mounted in the TO package.
  • FIG. 12 shows a state in which the impedance of the electrode pins 122 and 123 protruding into the TO-type package is matched to a predetermined impedance by using one metal tool 420 having two through holes.
  • the number and arrangement of electrode pins in the present invention has very important technical characteristics by themselves. That is, in the case of single ended drive, only one electrode pin is used as the electrode pin for high speed communication. In this case, ground electrode is needed.
  • the three or four electrode pins 120 have a structure of sealing with one glass sealant 110, and a position opposite to three or four electrode pins 120 sealed with one glass sealant 110.
  • TO stem base structure in which the electrode pin 124 for grounding-the electrode pin 121 for high speed signal transmission-the electrode pin 124 for grounding-one or two general electrode pins 120 are arranged in a line This is a very important technical arrangement in the single ended drive system.
  • the electrode pin is composed of eight or more electrode pins including the high-speed transmission electrode pin, but three or four electrode pins 120 are sealed with one glass sealant 110. And three electrode pins 122, 123, 120, each of which is sealed with one glass sealant 110 at positions opposite to these three or four pins, are disposed and grounded on one side of the stem base 100.
  • the structure in which the electrode pins 124 are disposed also becomes a main arrangement method for arranging electrode pins of 8 or more pins considering impedance matching in a very small TO-type package.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various forms to perform the same to similar functions, and the present invention can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention and equivalents of the claims to be described below.
  • GSG Ground track on flexible board with gound-signal-ground

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Abstract

본 발명은 10Gbps(Giga bit per sec)급 이상의 고속 통신용 광모듈에 사용되며, 스템 상부에 열전소자의 내장이 가능한 고속 통신용 TO형 광소자 패키지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고속 통신용 TO형 광소자 패키지는 스템 베이스(100)에 형성된 관통공에 전극핀(120)이 삽입 고정되되, 상기 스템 베이스(100) 상부로 돌출되는 전극핀(120)의 측면을 관통공이 형성된 금속기구물(400)로 둘러쌈으로써, 상기 스템 베이스(100)로 둘러쌓인 전극핀(120) 부분의 임피던스와 스템 베이스(100) 상부로 돌출된 전극핀(120) 부분의 임피던스가 일치되도록 하여, 광소자의 고속 동작에서도 고품질의 신호 전송이 가능하도록 제공된다.

Description

고속 통신용 TO형 광소자 패키지
본 발명은 TO형 광소자 패키지에 관한 것으로, 특히 10Gbps(Giga bit per sec)급 이상의 고속 통신용 광모듈에 사용되며, 스템 상부에 열전소자의 내장이 가능한 고속 통신용 TO형 광소자 패키지에 관한 것이다.
근래에 들어 대용량의 정보 전송 및 고속의 정보 통신을 위하여 빛을 정보 전송의 매개로 이용하는 광통신이 일반화되어 있다. 근래에 있어서 가로 길이 및 세로 길이가 각각 0.3mm 정도인 반도체 레이저 다이오드 칩을 이용하여 10Gbps(giga bit per sec)의 전기 신호를 손쉽게 레이저 빛으로 변환할 수 있으며, 반도체 광 수광소자를 이용하여 광섬유를 통해 전송되어오는 광신호를 전기신호로 손쉽게 변환할 수 있다. 빛은 광섬유를 전송 매질로 할 때, 수십 Gbps의 초고속의 정보를 수십 Tera bps의 대용량으로 중첩하여 수백 Km의 장거리 전송이 가능하다는 특성이 있어, 초고속, 대용량, 장거리 정보 전송에 필수적으로 사용되고 있다.
그러나 상기한 반도체 레이저는 운용 온도에 따라 파장이 달라지는 특성을 보이게 되는데, 이에 따라 외부 환경 온도의 변화에 불구하고 레이저 다이오드 칩의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 열전소자 내장형의 패키지가 널리 사용되고 있다. 전통적으로 열전소자 내장형의 광모듈 패키지는 버터플라이형 패키지 또는 미니 플랫, 미니 딜형의 패키지가 채택되었다. 하지만, 이러한 버터플라이형 및 미니 플랫형의 패키지는 부피가 매우 크며, 가격이 매우 높은 단점이 있다. 이에 반해 저가의 광통신용 모듈로는 전통적으로 TO(transister outline)형 패키지가 널리 사용되었다.
도 1은 종래 TO형 패키지의 대략적인 모습을 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, TO형 패키지는 철 또는 kovar 등의 한 개 또는 복수의 관통공이 뚫어진 금속의 관통공에 금속 전극핀(120)을 삽입하여 고정하되, 금속 전극핀(120)을 고정하여 밀봉하는 물질이 유리 소재(110)인 형태의 패키지이다. 이러한 형태의 패키지는 제작이 용이하여 저가형의 광통신용 패키지로 널리 사용되고 있다. 이러한 기존의 TO형 패키지는 2.5Gbps급의 광통신용에 주로 사용되었다.
기존의 TO형 패키지를 10Gbps급의 고속 통신용으로 제작하기 위해서는, 광소자에 주고 받는 전기 신호를 전송하는 신호 전송선에서 전기 신호의 왜곡 없이 신호가 잘 전달되어야 한다. 이렇게 전기 신호를 주고 받는 전기 전송선에서 신호의 왜곡이 없도록 하기 위해서는 전송 선로가 각 부분에서 임피던스 정합이 이루어져야 한다.
통상적으로 스템 베이스(stem base)(100) 부분에서 외부로 돌출된 전극핀(120)의 경우 임피던스 정합이 잘 이루어지지 않아, 광소자를 고속 동작시키기 위해서는 스템 베이스(100) 외부로 돌출된 전극핀(120)의 길이를 최소화하는 방법을 사용하고 있다.
통상적으로 전극핀(120)과 TO can형 패키지 내부에 장착되는 광소자는 Au wire로 이루어진 신호 전송선을 통하여 전기적 연결이 이루어지는데 이러한 신호 전송선 또한 임피던스 정합이 이루어지기 어려운 구조를 가지고 있다.
그러므로 고속 광통신을 위해서는, 도 2와 같이, TO can형 패키지 내부에 장착되는 광소자(200)와 전극핀(110) 사이에 임피던스 정합이 된 전송 신호 중계용 서브마운트(300)를 삽입하여 고속 통신이 이루어질 수 있도록 하고 있는데, 도 2는 이러한 TO can형 패키지에서 전극핀과 광소자가 전기적으로 연결되는 모습을 나타낸 개념도이다.
하지만, 도 2의 경우에도 스템 베이스(100)에 둘러 쌓여지지 않고 외부로 돌출된 전극핀(120) 영역과 신호 전송선(900)은 임피던스 정합이 이루어 지기 어려워 이러한 부분의 길이를 최소화하는 방법을 사용하고 있다.
한편, 최근에 TO can형 패키지의 스템 베이스(100) 상부에 열전소자를 내장하고 열전소자 위에 각종 광소자를 부착하는 형태의 패키지가 상용화되고 있다. 도 3은 이러한 열전소자를 내장하는 TO can형 광소자 패키지의 전형적인 일례를 나타낸 것이다. 상기 열전소자(800)는 높이가 최소 1mm 이상의 높이를 가지게 되어 열전소자(800) 위에 부착되는 광소자(200)는 스템 베이스(100)에 직접 부착되는 광소자에 비해 최소 1mm 이상 높아지게 된다. 그러므로 이러한 열전소자(800)를 부착하는 형태의 광모듈 또는 광소자 자체의 높이가 1mm 이상인 패키지를 위해서는 공기 중으로 돌출되는 전극핀(120)의 높이 또한 1mm 이상으로 높아져야 한다. 이러한 높이의 전극핀(120)의 경우 2.5Gbps급의 전송에는 전혀 문제가 없지만, 10Gbps급의 전송 신호 또는 더 나아가 5Gbps급의 전송 신호에 대해서도 심각한 전송 신호 왜곡이 일어나서 고품질의 신호 전송이 불가능하다. 또한, 전송 신호 중계용 서브마운트(300)는 임피던스 정합을 위한 저항을 포함하는 경우가 있으며, 이러한 저항이 포함된 신호 전송선(900)에 전류가 흐르면 주울 열이 발생하게 되고, 이 주울 열은 열전소자(800) 상부판에 부착되어 있으므로 전송 신호 중계 서브마운트(300)에서 발생하는 주울 열이 열전소자(800) 상부판으로 전해져 열전소자(800)의 특성을 악화시키게 된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0129137호 (2012.11.28)
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 TO형 광소자 패키지에서 10Gbps급의 전송이 가능하도록 전송 신호의 속도를 높일 수 있는 초고속 통신용의 TO형 광소자 패키지를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열전소자를 내장하는 TO형 광소자 패키지에서 전송 신호 선로 상에 포함되는 임피던스 정합 저항에 의해 발열되는 주울 열이 열전소자의 특성을 저해하지 않도록 하는 초고속 통신용의 TO형 광소자 패키지를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공기 중으로 노출된 스템의 전극핀을 원형의 관통공을 가지는 금속으로 둘러싸는 형태의 구조물을 부착하는 방법을 제시하고, 전송 신호 중계용 서브마운트를 전극핀을 둘러싼 관통공을 가지는 금속에 부착하는 방법을 제시한다. 여기에서 상기의 전송 신호 중계용 서브마운트는 임피던스 정합을 위한 매칭 저항을 포함할 수 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 고속 통신용 TO형 광소자 패키지는, TO형 광소자 패키지에 있어서, 스템 베이스에 형성된 관통공에 전극핀이 삽입 고정되되, 상기 스템 베이스 상부로 돌출되는 전극핀의 측면을 관통공이 형성된 금속기구물로 둘러쌈으로써, 상기 스템 베이스로 둘러쌓인 전극핀 부분의 임피던스와 스템 베이스 상부로 돌출된 전극핀 부분의 임피던스가 일치되도록 하게 된다.
또한, 상기 전극핀과 광소자 사이의 신호 전송을 중계하는 전송 신호 중계용 서브마운트가 상기 금속기구물에 부착되게 된다. 여기에서, 상기 전송 신호 중계용 서브마운트는 임피던스 정합용 저항을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 전극핀과 광소자 사이의 신호 전송을 중계하는 전송 신호 중계용 서브마운트가 스템 베이스 상부에 설치된 열전소자 상부에 부착되고, 상기 금속기구물에는 임피던스 정합용 저항이 부착되어 전송 신호 중계용 서브마운트와 신호 전송선으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 금속기구물은 스템 베이스에 솔더(solder) 또는 전도성 에폭시를 통하여 부착되어 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 금속기구물의 관통공은 표면이 절연성 물질로 도포되는데, 이 금속기구물은 알루미늄 재질로 제작하고, 상기 알루미늄 재질의 금속기구물을 산화시켜 관통공의 표면을 절연시키는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 금속기구물과 스템 베이스가 접촉하는 부분의 금속구조물 표면은 절연막이 제거된다.
본 발명에 따른 TO형 광소자 패키지는 스템 베이스에서 돌출된 전극핀의 임피던스가 패키지에서 요구되는 임피던스로 정합되어 광소자의 고속 동작에서도 고품질의 전송 신호 특성을 가질 수 있으며, 전송 신호 중계용 서브마운트에 부착되는 임피던스 정합용 저항에서 발열되는 주울 열이 스템 베이스로 발열되어 열전소자의 특성을 저해하지 않게 되므로 열전소자의 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 통상적인 TO can형 패키지의 스템 일례,
도 2는 종래 통상적인 TO can형 패키지에서 전극핀과 광소자가 전기적으로 연결되는 모습을 나타낸 개념도,
도 3은 종래 열전소자가 구비된 TO can형 패키지에서 전극핀과 광소자가 전기적으로 연결되는 모습을 나타낸 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 유전율 4인 유리를 이용하여 제작되는 스템에 있어서 전극핀의 직경과 스템 관통공의 직경에 따른 임피던스 일례,
도 5는 본 발명에 따른 스템 베이스 상부로 돌출된 전극핀 부분의 임피던스와 스템 베이스의 관통공으로 둘러쌓인 전극핀 부분의 임피던스가 일치하도록 관통공이 뚫린 금속기구물을 전극핀 주변으로 부착한 과정을 나타낸 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 임피던스 정합용 저항이 포함된 전송 신호 중계용 서브마운트를 금속기구물에 부착한 상태를 나타낸 개념도,
도 7은 본 발명에 따른 임피던스 정합용 저항을 금속기구물에 부착하고 전송신호 중계용 서브마운트를 열전소자 상부에 배치한 상태를 나타낸 개념도,
도 8은 본 발명에 따른 single ended drive 방식의 연성기판 구조를 보여주는 개념도,
도 9는 본 발명에 따른 differential ended drive 방식의 연성 기판 구조를 보여주는 개념도,
도 10은 본 발명에 따른 single ended drive 방식의 초고속 통신용 광소자를 위한 스템 베이스의 전극핀 배치를 나타내는 개념도,
도 11은 본 발명에 따른 differential ended drive 방식의 초고속 통신용 광소자를 위한 스템 베이스의 전극핀 배치를 나타내는 개념도,
도 12는 본 발명에 따른 differential ended drive방식의 광소자에서 패키지 내부로 돌출되는 2개의 전극핀을 각각 미리 정해진 임피던스로 임피던스 정합을 시키는 복수의 관통공이 뚫린 금속 기구물을 이용하여 신호 전송용 전극핀의 임피던스를 정합시키는 과정을 설명하는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
상기 도 1 내지 도 3에서 설명된, 스템 베이스(100)와 유리(110)로 둘러쌓인 전극핀(120) 부분의 특성 임피던스는 유리(110)의 유전율과 전극핀(120)의 직경 및 전극핀(120)이 통과하는 관통공의 직경을 조절하여 손쉽게 조절될 수 있다.
도 4는 유전율이 4인 유리를 사용하여 스템 베이스와 전극핀이 밀봉된 스템에 있어서 전극핀 직경이 0.25mm와 0.35mm에 대해 관통공의 직경에 따라 나타나는 특성 임피던스를 나타낸 것이다.
통상적으로 광모듈은 임피던스 25 ohm 또는 50 ohm의 특성 임피던스로 설계되므로, 사용하고자하는 특성 임피던스에 적절하게 전극핀(120)의 직경과 관통공의 직경을 설정하여 특성 임피던스 정합을 이룰 수 있다. 따라서, 요구되는 특성 임피던스와 패키지의 규격에 따라 적절한 전극핀(120)과 관통공의 직경을 설계함으로써 스템 베이스(100)의 관통공에 둘러쌓인 전극핀(120)의 특성 임피던스는 매우 잘 조절될 수 있다.
도 4에서 나타난 바와 같이, 특정한 값의 임피던스를 위해서, 먼저 전극핀(120)의 직경이 정해지면, 전극핀(120) 직경과 관통공의 직경에 따른 특성 임피던스 관계에 따라 스템 베이스(100)의 관통공 직경이 정해진다.
한편, 스템 베이스(100)에 둘러 쌓여있지 않고 공기 중으로 노출된 전극핀(120) 부분은 특성 임피던스가 스템 베이스(100)로 둘러 쌓여진 부분과는 매우 달라지게 되는데, 일례로 TO can형 패키지의 뚜껑은 일반적으로 금속으로 제작되므로 직경 4mm 정도의 금속 뚜껑이 스템 베이스(100)의 금속 역할을 할 경우, 0.25 mm 직경의 전극핀(120)은 166 ohm의 특성 임피던스를 가지며, 0.35 mm 직경의 전극핀(120)은 146 ohm의 특성 임피던스를 가진다. 그러므로 특성 임피던스 25 ohm을 가지도록 0.25mm 직경을 가지는 전극핀(120)의 경우, 스템 베이스(100)에 둘러 쌓여진 부분은 25 ohm의 특성 임피던스를 가지지만, 스템 베이스(100) 외부로 돌출된 전극핀(120) 부분은 166 ohm의 특성 임피던스를 가지게 된다. 이와 같이 특성 임피던스가 변화하는 영역에서 전송 신호는 반사가 일어나게 되어 광소자의 고속 동작이 어렵게 된다.
한편, 공기 중으로 노출되는 전극핀(120)의 임피던스가 스템 베이스(100)의 관통공으로 둘러 쌓인 부분의 임피던스와 달라지는 특성은, 스템 베이스(100)의 상부로 돌출되는 부분의 전극핀(120)을 다른 금속을 이용하여 둘러쌈으로써 임피던스 정합을 이룰 수 있다.
도 5는 이러한 스템 베이스 상부로 노출된 전극핀의 외측에 관통공이 뚫린 금속기구물을 부착하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스템 베이스(100) 상부로 돌출된 전극핀(120)과 금속기구물(400) 사이는 공기로 절연되며, 앞서 설명했던 바와 같이 0.25mm의 직경을 가지는 전극핀(120)이 스템 베이스(100) 상부로 돌출되는 부분의 특성 임피던스를 25 ohm이 되도록 하기 위해서는 금속기구물(400)의 관통공의 직경이 0.58mm가 되어야 한다. 그러므로 스템 베이스(100) 상부로 노출된 전극핀(120) 부분의 임피던스를 스템 베이스(100)로 둘러쌓인 부분의 임피던스와 정합시키기 위해, 스템 베이스(100) 상부로 노출된 전극핀(120)을 관통공이 형성된 금속기구물(400)로 둘러쌈으로써 임피던스 정합을 이룰 수 있게 된다.
이때, 상기 금속기구물(400)과 스템 베이스(100)는 전기적으로 연결되어야 하는데, 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 금속기구물(400)을 스템 베이스(100)에 부착하기 위해서 solder 또는 도전성 에폭시를 사용하였다. 또한, 상기 금속기구물(400)의 재질은 어떠한 종류의 도전성 금속도 무방하나, 알루미늄, Au 코팅된 철, Au코팅된 Kovar 등의 재질인 것이 바람직하다.
한편, 전송 신호 중계용 서브마운트(300)가 임피던스 정합용 저항을 포함할 경우 신호 전송선(900)을 통하여 흐르는 전류에 의해 저항에서 열이 발생한다. 그러므로 전송 신호 중계용 서브마운트(300)에 임피던스 정합용 저항이 부착되어 있을 경우 저항에서 발생하는 열이 열전소자(800)의 특성을 저하시키게 된다. 이러한 특성은 저항이 부착된 전송 신호 중계용 서브마운트(300)를 스템 베이스(100) 상부로 돌출된 전극핀(120)의 임피던스 정합을 위해 부착된 금속기구물(400) 상부에 부착함으로써 전송신호 중계용 서브마운트(300)에서 발생하는 열이 열전소자(800)로 전달되지 않도록 하여 전극핀(120)과 광소자(200) 사이의 신호를 중계하도록 할 수 있다. 도 6은 이러한 임피던스 정합용 저항이 포함된 전송 신호 중계용 서브마운트가 금속기구물 상부에 부착된 일례를 나타낸 것이다. 이러한 경우, 전송 신호 중계용 서브마운트(300)는 열전소자(800) 상부판과 이격되게 부착되어야 한다.
또한, 전송 신호 중계용 서브마운트(300)에 부착되는 임피던스 정합용 저항은 전송 신호 중계용 서브마운트(300)와 별도로 배치될 수 있다.
도 7은 이러한 임피던스 정합용 저항이 금속기구물에 부착되고 전송 신호 중계용 서브마운트는 열전소자 상부판에 부착되는 일례를 나타낸 것이다. 이러한 구조에서 임피던스 정합용 저항(700)에서 발생하는 열은 금속기구물(400)로 전달됨으로써 열전소자의 열적 특성을 저하시키지 않게 되며, 전송 신호 중계용 서브마운트(300)는 전극핀(120)과 광소자(200)의 전송 신호를 효과적으로 중계하여 광소자(200)가 고속 동작을 할 수 있도록 해주게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 스템 베이스(100) 상부로 돌출된 전극핀(120) 하나를 하나의 관통공을 가지는 금속기구물(400)로 둘러싸는 형태로 설명하였지만, 이는 두 개 이상의 전극핀(120)을 하나의 관통공을 가지는 금속기구물(400)로 각각 임피던스 정합을 이룰 수 있으며, 두 개 이상의 전극핀(120)을 두 개 이상의 관통공을 가지는 하나의 금속기구물로 임피던스 정합을 시키는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한, 스템 베이스(400) 상부로 노출된 전극핀(120)과 금속기구물(400) 사이의 전기적 쇼트(short)를 방지하기 위하여 금속기구물(400)의 관통공의 표면을 절연물질로 절연하는 방법도 추가적으로 가능하다. 이때 금속기구물(400)의 관통공의 표면을 고분자 물질로 도포하는 방법을 이용함으로써 절연이 가능하며, 금속기구물(400)을 알루미늄 재질로 제작한 후 금속기구물(400)을 산화시켜 금속기구물(400)의 관통공 표면을 절연 처리하는 방법도 가능하다. 이때 금속기구물(400)과 스템 베이스(100)가 접촉하는 부분의 금속구조물(400) 표면은 절연막을 제거하여야 한다.
현재 NG-PON(Next Generation Passive Optical Network)등 차세대 광통신용 네트웍은 10Gbps급의 고속 통신이 가능한 발광 소자와 수광소자를 요구하고 있다. 전술한 바와 같이 본 발명의 주요한 내용은 열전소자를 포함하는 초고속 통신용 발광소자에 적절하게 적용 될 수 있다. 현재 초고속용 광소자는 회로 기판과 연성기판 (FPCB:flexible PCB) 기판으로 전기적 연결을 하게 되는데 이러한 연성기판또한 초고속 통신이 가능하게 임피던스 매칭이 이루어져야 한다.
도 8과 도 9는 초고속 통신을 가능하게 하는 연성기판(1000)구조의 시그널선 유형을 보여준다. 도 8은 연성기판(1000) 내부에 하나의 시그널선(1010)을 두 개의 그라운드선(1020)이 감싸는 구조의 연성기판(1000)구조를 보여주며, 도 9는 고속 신호가 들어가고 나오는 두 개의 시그널선(1110, 1120)을 포함하는 구조의 연성기판(1100)구조를 보여준다. 도 8과 같은 연성기판(1000)은 초고속 발광모듈에서 레이저다이오드 칩을 single ended drive 방식으로 구동 할 때 주로 사용하는 구조의 연성기판구조이며, 도 9와 같은 연성기판(1100) 구조는 초고속 발광 모듈에서 레이저 다이오드 칩을 differential ended drive 방식으로 구동 할 때 주로 사용되는 구조이다.
도 8과 같은 single ended drive 방식을 사용 할 경우에 TO 스템(100)의 신호선 옆에는 연성기판(1000)의 2개의 그라운드선(1020)을 연결하는 TO 스템 그라운드 핀이 장착되는 것이 바람직하다.
열전소자를 내장하는 초고속 발광모듈에는 전기적으로 구동되어야 할 소자가 열전소자(800)와 도면에는 도시되지 않은 열전소자의 온도를 측정하기 위한 써미스터 소자(820), 레이저 다이오드 칩(210), 포토 다이오드 칩(220)등이 포함 될 수 있다. 그러므로 이러한 4종류 또는 그 이상의 소자가 내장되는 초고속 통신용 발광소자의 경우 열전소자를 구동하기 위해서 2개의 독립된 전극핀과 다른 전기적 소자등을 구동하기 위한 다수의 전극핀이 TO 스템(100)에 포함되어야 하며, 현재 상용화 되고 있는 직경 6mm의 TO 스템(100)은 크기가 매우 작아 이러한 여러개의 전기적 소자들을 모두 구동하기 위한 전극핀 배치가 매우 어려워진다. 특히 레이저 다이오드 칩(210)으로 고속의 전송 신호를 신호 왜곡이 없도록 연성기판을 이용하여 신호를 전송하기 위해서는 single ended drive 방식과 differential ended drive 방식에서 특별한 전극핀 배치가 필요하여진다.
도 10은 single ended drive 방식의 고속의 레이저 다이오드 칩을 내장하는 발광소자에서 스템 베이스(100)의 전극핀 배치의 일례를 보여준다. 고속 신호를 전송하는 전극핀(121)의 양 옆에는 스템 베이스(100)에 직접 접촉되는 그라운드 전극핀(124)이 배치되는 것이 도 8의 연성 기판(1000)의 두 개의 그라운드 선(1020)과 연결되어 도 8의 연성기판(1000)의 신호선(1010)을 통하여 전송되어 오는 전송신호가 도 10의 전극핀(121)로 잘 연결될 수 있도록 연성기판(1000)의 그라운드선(1020)과 스템 베이스(100)의 그라운드 전극핀(124)가 연결될 수 있다. 이러한 구조에서 시그널용 전극핀(121)의 공기중으로 전극핀 부분의 임피던스를 미리 정해진 임피던스와 정합시키기 위해 하나의 관통공이 꿇린 금속 기구물(400)을 TO 패키지 내부에 장착 할 수 있다.
도 11은 differential ended drive 방식을 사용하는 발광소자에서 스템 베이스(100) 의 전극핀 배치의 일례를 보여준다. 고속 신호를 전송하는 전극핀(1222, 123)은 유리로 밀봉되는 부분의 전극핀의 임피던스가 미리 정해진 임피던스가 되도록 한다. TO형 패키지 내부의 공기중으로 돌출되는 부분의 고속 통신 선로용 전극핀(122, 123)의 임피던스를 정합시키기 위해 2개의 관통공이 뚫려있는 금속 기구물(420)을 TO 패키지 내부에 장착 할 수 있다.
도 12는 2개의 관통공이 뚫린 하나의 금속기구물(420)을 이용하여 TO형 패키지의 내부로 돌출되는 전극핀(122, 123)의 임피던스를 미리 정하여진 임피던스로 정합시키는 모습을 보여준다.
본 발명에서 전극핀의 숫자 및 배치는 그 자체로 매우 중요한 기술적 특성을 가지고 있다. 즉 single ended drive의 경우 하나의 전극핀만 고속 통신용 전극핀으로 사용되며 이 경우 ground 전극이 필요하게 되어 TO형 stem base에서 고속 전송용 전극핀을 포함하여 8핀 이상의 전극핀으로 전극핀을 구성하되 3개 또는 4개의 전극핀(120)은 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉하는 구조를 가지며, 이러한 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉되는 3개 또는 4개의 전극핀(120)에 대향하는 위치에 그라운드용 전극핀(124)- 고속신호전송용 전극핀(121)- 그라운드용 전극핀(124)- 1개 또는 2개의 일반용 전극핀(120)이 일렬로 배치되는 구조의 TO 스템 베이스 구성또한 single ended drive 방식에서 매우 중요한 기술적 배치가 된다.
또한, differential ended drive 방식의 경우 고속 전송용 전극핀을 포함하여 8핀 이상의 전극핀으로 전극핀을 구성하되 3개 또는 4개의 전극핀(120)은 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉하는 구조를 가지며, 이러한 3개 또는 4개의 핀에 대향하는 위치에 각각이 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉되는 3개의 전극핀(122, 123, 120)이 배치되고 스템 베이스(100)의 일 측면에 그라운드용 전극핀(124)이 배치되는 구조 또한 초소형의 TO형 패키지에 임피던스 정합을 고려한 8핀 이상의 전극핀을 배치하는 주요한 배치 방법이 된다.
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니라 동일 내지 유사 기능을 수행하기 위해 다양한 형태로 변형될 수 있는 것으로, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
[부호의 설명]
100 : 스템 베이스
110 : 전극핀 밀봉용 유리
120 : 전극핀
121 : single ended drive 방식에서 고속 전송 신호용 전극핀
122, 123 : differential ended drive 방식에서 고속 전송 신호용 전극핀
124 : 케이스 그라운드용 전극핀
200 : 광소자
210: 레이저 다이오드 칩
220: 포토 다이오드 칩
300 : 전송 신호 중계용 서브마운트
400 : 관통공이 뚫린 금속기구물
410 : 하나의 관통공이 뚫린 금속기구물
420 : 두 개의 관통공이 뚫린 금속 기구물
700 : 임피던스 정합용 저항
800 : 열전소자
820 : 써미스터
900 : 신호 전송선(Au wire)
1000 : gound-signal-ground(GSG) 구조를 가지는 연성기판
1010 : gound-signal-ground(GSG) 구조의 연성기판에서 신호 전송 선로
1020 : gound-signal-ground(GSG) 구조의 연성기판에서 ground 선로
1100 : 두 개의 신호 전송 선로를 포함하는 구조를 가지는 연성기판
1110 : 두 개의 신호 전송 선로를 포함하는 구조를 가지는 연성기판에서 + 신호 전송 선로
1120 : 두 개의 신호 전송 선로를 포함하는 구조를 가지는 연성기판에서 - 신호 전송 선로

Claims (12)

  1. TO형 광소자 패키지에 있어서,
    스템 베이스(100)에 형성된 관통공에 전극핀(120)이 삽입 고정되되, 상기 스템 베이스(100) 상부로 돌출되는 전극핀(120)의 측면을 관통공이 형성된 금속기구물(400)로 둘러쌈으로써, 상기 스템 베이스(100)로 둘러쌓인 전극핀(120) 부분의 임피던스와 스템 베이스(100) 상부로 돌출된 전극핀(120) 부분의 임피던스가 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극핀(120)과 광소자(200) 사이의 신호 전송을 중계하는 전송 신호 중계용 서브마운트(300)가 상기 금속기구물(400)에 부착되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전송 신호 중계용 서브마운트(300)는 임피던스 정합용 저항(900)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극핀(120)과 광소자(200) 사이의 신호 전송을 중계하는 전송 신호 중계용 서브마운트(300)가 스템 베이스(100) 상부에 설치된 열전소자(800) 상부에 부착되고, 상기 금속기구물(400)에는 임피던스 정합용 저항(700)이 부착되어 전송 신호 중계용 서브마운트(300)와 신호 전송선(900)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속기구물(400)은 스템 베이스(100)에 솔더(solder) 또는 전도성 에폭시를 통하여 부착되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속기구물(400)의 관통공은 표면이 절연성 물질로 도포되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 금속기구물(400)은 알루미늄 재질로 제작하고, 상기 알루미늄 재질의 금속기구물(400)을 산화시켜 관통공의 표면을 절연시키는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7항에 있어서,
    상기 금속기구물(400)과 스템 베이스(100)가 접촉하는 부분의 금속구조물(400) 표면은 절연막이 제거된 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  9. 청구항 1에 있어서,
    하나의 고속 통신용 전기 선로를 사용하는 경우 고속 통신용 전극핀의 양 일측면에 TO 베이스(100)에 접합되는 2개의 그라운드 핀(124)이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    두개의 고속 통신용 전기 선로를 사용하는 경우 2개의 관통공이 뚫린 하나의 금속기구물(410) 고속 통신용 전극핀의 양 일측면에 TO 베이스(100)에 접합되는 2개의 그라운드 핀(124)이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  11. TO형 stem base에서 고속 전송용 전극핀을 포함하여 8핀 이상의 전극핀으로 전극핀을 구성하되 3개 또는 4개의 전극핀(120)은 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉하는 구조를 가지며, 이러한 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉되는 3개 또는 4개의 전극핀(120)에 대향하는 위치에 그라운드용 전극핀(124)- 고속신호전송용 전극핀(121)- 그라운드용 전극핀(124)- 1개 또는 2개의 일반용 전극핀(120)이 일렬로 배치되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
  12. TO형 stem base에서 고속 전송용 전극핀을 포함하여 8핀 이상의 전극핀으로 전극핀을 구성하되 3개 또는 4개의 전극핀(120)은 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉하는 구조를 가지며, 이러한 3개 또는 4개의 핀에 대향하는 위치에 각각이 하나의 유리 밀봉재(110)로 밀봉되는 3개의 전극핀(122, 123, 120)이 배치되고 스템 베이스(100)의 일 측면에 그라운드용 전극핀(124)이 배치되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 고속 통신용 TO형 광소자 패키지.
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