本發(fā)明涉及一種光傳輸連接組件,特別涉及一種轉(zhuǎn)換及傳輸光信號(hào)的光傳輸連接組件及其使用的光電轉(zhuǎn)換模組。
背景技術(shù):近年來(lái),光通訊有高速化、大容量化的發(fā)展趨勢(shì)?,F(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換模組封裝時(shí),使用銀膠將激光元件及光偵測(cè)器元件固定于電路板上,使用UV膠將塑料外蓋固定在電路板上并使得外蓋覆蓋激光元件及受光元件,光波導(dǎo)插入外蓋中。由于光學(xué)元件設(shè)計(jì)較復(fù)雜,不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組裝,所以,目前光學(xué)元件的組裝大部分以手工組裝為主。然而,手工作業(yè)復(fù)雜使得制造成本提高,降低生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:鑒于上述內(nèi)容,有必要提供一種組裝方便的光傳輸連接組件及其使用的光電轉(zhuǎn)換模組。一種光傳輸連接組件,其包括兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模組及連接該兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模組的光波導(dǎo),每個(gè)光電轉(zhuǎn)換模組包括電路板、形成于該電路板上的平面光波導(dǎo)、第一安裝件、至少兩個(gè)第一透鏡、基板、激光元件、受光元件、第二安裝件及至少兩個(gè)第二透鏡,該平面光波導(dǎo)形成有與該至少兩個(gè)第一透鏡對(duì)準(zhǔn)的至少兩個(gè)斜面,用于反射光信號(hào);該第一安裝件及該第二安裝件可拆卸地卡接于該電路板或該基板上,且該第一安裝件及該第二安裝件位于該電路板與該基板之間,該至少兩個(gè)第一透鏡通過(guò)該第一安裝件裝設(shè)于該平面光波導(dǎo)上方,該至少兩個(gè)第二透鏡通過(guò)該第二安裝件裝設(shè)于該第一透鏡上方,且該至少兩個(gè)第一透鏡、該至少兩個(gè)第二透鏡及該至少兩個(gè)斜面對(duì)準(zhǔn),用于傳播光信號(hào);該基板裝設(shè)于該電路板并與該電路板電性連接,且該基板位于該第二透鏡上方;該激光元件及受光元件裝設(shè)于該基板上并與該至少第二透鏡對(duì)準(zhǔn),用以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)及電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換;該光波導(dǎo)與該平面光波導(dǎo)光耦合;該光波導(dǎo)的光信號(hào)傳輸至該平面光波導(dǎo),該至少兩個(gè)斜面反射光信號(hào)至第一透鏡,光信號(hào)通過(guò)第一透鏡及第二透鏡傳輸至該受光元件,該受光元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并將電信號(hào)傳輸至該電路板;該激光元件接收該電路板的電信號(hào)并將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),光信號(hào)通過(guò)第二透鏡及第一透鏡傳輸至該平面光波導(dǎo)的至少兩個(gè)斜面,該至少兩個(gè)斜面反射光信號(hào)至該平面光波導(dǎo)中傳播,光信號(hào)通過(guò)該平面光波導(dǎo)傳輸至該光波導(dǎo)。一種光電轉(zhuǎn)換模組,包括電路板、形成于該電路板上的平面光波導(dǎo)、第一安裝件、至少兩個(gè)第一透鏡、基板、激光元件、受光元件、第二安裝件及至少兩個(gè)第二透鏡,該平面光波導(dǎo)形成有與該至少兩個(gè)第一透鏡對(duì)準(zhǔn)的至少兩個(gè)斜面,用于反射光信號(hào);該第一安裝件及該第二安裝件可拆卸地卡接于該電路板或該基板上,且該第一安裝件及該第二安裝件位于該電路板與該基板之間,該至少兩個(gè)第一透鏡通過(guò)該第一安裝件裝設(shè)于該平面光波導(dǎo)上方,該至少兩個(gè)第二透鏡通過(guò)該第二安裝件裝設(shè)于該第一透鏡上方,且該至少兩個(gè)第一透鏡、該至少兩個(gè)第二透鏡及該至少兩個(gè)斜面對(duì)準(zhǔn),用于傳播光信號(hào);該基板裝設(shè)于該電路板并與該電路板電性連接,且該基板位于該第二透鏡上方;該激光元件及受光元件裝設(shè)于該基板上并與該至少第二透鏡對(duì)準(zhǔn),用以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)及電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換;該平面光波導(dǎo)的兩個(gè)斜面反射光信號(hào)至第一透鏡,光信號(hào)通過(guò)第一透鏡及第二透鏡傳輸至該受光元件,該受光元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并將電信號(hào)傳輸至該電路板;該激光元件接收該電路板的電信號(hào)并將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),光信號(hào)通過(guò)第二透鏡及第一透鏡傳輸至該平面光波導(dǎo)的至少兩個(gè)斜面,該至少兩個(gè)斜面反射光信號(hào)至該平面光波導(dǎo)中傳播。上述光傳輸連接組件中,將形成有斜面的平面光波導(dǎo)形成于電路板上,光波導(dǎo)與平面光波導(dǎo)光耦合,取代傳統(tǒng)的插設(shè)光電或光波導(dǎo)的蓋體封裝于電路板上,且第一透鏡及第二透鏡通過(guò)第一安裝件及第二安裝件裝設(shè)于基板與電路板之間,簡(jiǎn)化了光學(xué)零件組裝的手工作業(yè),減少生產(chǎn)成本。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施方式光電轉(zhuǎn)換模組的剖視圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施方式光傳輸連接組件的剖視圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明光傳輸連接組件100光電轉(zhuǎn)換模組101連接件103光波導(dǎo)105電路板10平面光波導(dǎo)20第一安裝件30第一透鏡40焊板50基板60第二安裝件80第二透鏡90第一卡合面11第二卡合面13第一卡合槽111卡扣槽131開口21斜面211本體31,81卡合部33,83通孔311,811,65金屬焊墊51,61第二卡合槽63錫球陣列53金球陣列55激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71激光元件73受光元件75受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77定位部1031如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。具體實(shí)施方式請(qǐng)一并參閱圖1及圖2,本發(fā)明實(shí)施方式的光傳輸連接組件100包括兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模組101、兩個(gè)連接件103及通過(guò)兩個(gè)連接件103連接兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模組101的光波導(dǎo)105。光電轉(zhuǎn)換模組101用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。光波導(dǎo)105用于傳輸光信號(hào)。在本實(shí)施方式中,光波導(dǎo)105為可折疊光波導(dǎo)。光電轉(zhuǎn)換模組101包括電路板10、平面光波導(dǎo)20、第一安裝件30、至少兩個(gè)第一透鏡40、兩個(gè)焊板50、基板60、激光元件73、受光元件75、第二安裝件80及至少兩個(gè)第二透鏡90。平面光波導(dǎo)20形成于電路板10上。第一安裝件30可拆卸地卡接于電路板10上,且位于平面光波導(dǎo)20的上方。至少兩個(gè)第一透鏡40通過(guò)第一安裝件30安裝于平面光波導(dǎo)20的上方,用以接收從平面光波導(dǎo)20傳播的光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)傳播至平面光波導(dǎo)20。兩個(gè)焊板50通過(guò)錫球陣列53焊接于電路板10上鄰近第一安裝件30的兩端,且兩個(gè)焊板50位于電路板10上方的高度略高于第一安裝件30。焊板50與電路板10電性連接?;?0裝設(shè)于焊板50上方,其兩端分別與兩個(gè)焊板50焊接于一起,且基板60位于第一安裝件30的上方。本實(shí)施例中,基板60通過(guò)金球陣列55焊接于焊板50上,基板60與焊板50電性連接,從而基板60通過(guò)兩個(gè)焊板50與電路板10電性連接,激光元件73及受光元件75裝設(shè)于基板60遠(yuǎn)離電路板10的一側(cè),且激光元件73及受光元件75均通過(guò)焊板50與電路板10電性連接。激光元件73用以將電路板10發(fā)出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),受光元件75用以接收光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送至電路板10。第二安裝件80可拆卸地卡接于基板60朝向電路板10的面上,且第二安裝件80位于第一安裝件30的上方。至少兩個(gè)第二透鏡90通過(guò)第二安裝件80安裝于基板60朝向電路板10的一側(cè),并位于至少兩個(gè)第一透鏡40的上方,用以接收激光元件73發(fā)出的光信號(hào)并傳輸至第一透鏡40或接收第一透鏡40傳播的光信號(hào)并傳輸至受光元件75。至少兩個(gè)第一透鏡40與至少兩個(gè)第二透鏡90位于基板60與電路板10之間,至少兩個(gè)第一透鏡40及至少兩個(gè)第二透鏡90與激光元件73及受光元件75對(duì)準(zhǔn)。連接件103卡合于電路板10上,光波導(dǎo)105末端與連接件103連接,并與平面光波導(dǎo)20光耦合。電路板10包括有朝向第一安裝件30的第一卡合面11及與第一卡合面11相鄰的第二卡合面13。第二卡合面13朝向光波導(dǎo)105。第一卡合面上開設(shè)有第一卡合槽111,用于卡合第一安裝件30。第二卡合面13上開設(shè)有卡扣槽131,用于卡合連接件103。在本實(shí)施方式中,第一卡合槽111的數(shù)量為兩個(gè)。平面光波導(dǎo)20形成于電路板10上,且開設(shè)有兩個(gè)開口21,兩個(gè)開口21靠近光波導(dǎo)105的一側(cè)形成斜面211,斜面211與開口21的底面夾角為45度。在本實(shí)施方式中,利用光阻旋涂機(jī)將平面光波導(dǎo)20涂覆于電路板10上。使用半導(dǎo)體微影制程于平面光波導(dǎo)20上形成斜面211。第一安裝件30包括本體31及由本體31兩端朝向電路板10一側(cè)延伸的一對(duì)卡合部33。本體31開設(shè)有兩個(gè)通孔311。卡合部33卡合于電路板10的第一卡合槽111中??梢岳斫?,卡合部33的數(shù)量可為一個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多,且卡合部33的數(shù)量為一個(gè)時(shí),卡合部33形成于該本體31的中間部位。第一透鏡40安裝于第一安裝件30的通孔311處,并對(duì)準(zhǔn)通孔311及對(duì)準(zhǔn)平面光波導(dǎo)20的斜面211。在本實(shí)施方式中,第一透鏡40對(duì)應(yīng)通孔311的數(shù)量為兩個(gè),可以理解,第一透鏡40的數(shù)量可以三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多,對(duì)應(yīng)地,通孔311的數(shù)量可為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多。兩個(gè)焊板50通過(guò)錫球陣列53焊接于第一安裝件30的兩側(cè),且兩個(gè)焊板50于電路板10平行。焊板50上形成有金屬焊墊51,焊板50焊接于電路板10上時(shí),錫球陣列焊接于金屬焊墊51處,以確保焊板50與電路板10電性連接。在本實(shí)施方式中,基板60為硅基板?;?0的兩端上形成有金屬焊墊61,基板60的金屬焊墊61處通過(guò)金球陣列55焊接于焊板50的金屬焊墊51處,使得基板60通過(guò)焊板50與電路板10電性連接。基板60位于第一安裝件30的上方。可以理解,基板60亦可直接焊接于電路板10上以與電路板10電性連接?;?0朝向電路板10的一側(cè)面開設(shè)有兩個(gè)第二卡合槽63,用于卡合第二安裝件80?;?0于兩個(gè)第二卡合槽63之間開設(shè)有兩個(gè)通孔65。激光元件73及受光元件75裝設(shè)于基板60遠(yuǎn)離電路板10的一側(cè)。光電轉(zhuǎn)換模組101進(jìn)一步包括裝設(shè)于基板60遠(yuǎn)離電路板10的一側(cè)的激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71及受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77。在本實(shí)施方式中,激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71、激光元件73、受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及受光元件75通過(guò)覆晶封裝技術(shù)及共晶接合技術(shù)依次裝設(shè)于基板60上,激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71與激光元件73電性連接,受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77與受光元件75電性連接。激光元件73與受光元件75分別位于兩個(gè)通孔65的上方。激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71及受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77的一端分別封裝于基板60的金屬焊墊61處,以使得激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71及受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77分別與電路板10電性連接。激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71用于控制激光元件73接收電信號(hào)并將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77用于控制受光元件75接收光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)??梢岳斫?,激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71、激光元件73、受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及受光元件75亦可通過(guò)銀膠固化粘貼于基板60上。第二安裝件80與第一安裝件30結(jié)構(gòu)相似,包括本體81及一對(duì)卡合部83。本體81開設(shè)有兩個(gè)通孔811??ê喜?3卡合于基板60的第二卡合槽63中,且使得第二安裝件80的通孔811與第一安裝件30的通孔311對(duì)準(zhǔn)??梢岳斫?,卡合部83的數(shù)量可為一個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多,且卡合部83的數(shù)量為一時(shí),卡合部83形成于該本體81的中間部位。第二透鏡90安裝于第二安裝件80的通孔811處,并對(duì)準(zhǔn)通孔811、通孔65及第一透鏡40。在本實(shí)施方式中,第二透鏡90對(duì)應(yīng)通孔811的數(shù)量為兩個(gè),可以理解,第二透鏡90的數(shù)量可以三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多,對(duì)應(yīng)地,通孔811的數(shù)量可為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多。連接件103的一端凸伸形成有定位部1031,且定位部1031插接于電路板10的卡扣槽131中。光波導(dǎo)105的一端插設(shè)于連接件103遠(yuǎn)離定位部1031的一端,且光波導(dǎo)105與平面光波導(dǎo)20光耦合。組裝時(shí),平面光波導(dǎo)20形成于電路板10上,第一安裝件30的卡合部33插設(shè)于電路板10的第一卡合槽111中,第一透鏡40裝設(shè)于第一安裝件30并對(duì)準(zhǔn)通孔311。兩個(gè)焊板50通過(guò)錫球陣列53焊接于電路板10上,且位于第一安裝件30的兩側(cè)。激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71、激光元件73、受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及受光元件75通過(guò)覆晶封裝技術(shù)及共晶接合技術(shù)依次裝設(shè)于基板60上。第二安裝件80的卡合部83卡合于基板60的第二卡合槽63中。第二透鏡90安裝于第二安裝件80并與通孔811及第一透鏡40對(duì)準(zhǔn)。基板60通過(guò)金球陣列55接合于兩個(gè)焊板50上,并使得激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71及受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77與電路板10電性連接。連接件103的定位部1031卡合于電路板10的卡扣槽131中,光波導(dǎo)105的端部插設(shè)于連接件103遠(yuǎn)離定位部1031的一端,且光波導(dǎo)105與平面光波導(dǎo)20光耦合。使用時(shí),電路板10的電信號(hào)通過(guò)焊板50及基板60的金屬焊墊61傳輸至激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71,激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71驅(qū)動(dòng)激光元件73將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),并將光信號(hào)通過(guò)通孔65、第二透鏡90、第一透鏡40傳送至平面光波導(dǎo)20的斜面211,斜面211將光信號(hào)反射為平行電路板10的光信號(hào),且光信號(hào)于平面光波導(dǎo)20內(nèi)傳播至光波導(dǎo)105。由光波導(dǎo)105傳輸?shù)墓庑盘?hào)傳輸至平面光波導(dǎo)20中時(shí),通過(guò)平面光波導(dǎo)20的斜面211反射至第一透鏡40,并通過(guò)第二透鏡90及通孔65傳送至受光元件75,受光元件75接收光信號(hào)并于受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77的控制下將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),電信號(hào)通過(guò)受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及焊板50傳輸至電路板10??梢岳斫?,該連接件103的定位部1031可直接形成于光波導(dǎo)105上,此時(shí)連接件103可省略,光波導(dǎo)105直接卡合于電路板10上,并與平面光波導(dǎo)20光耦合。第一安裝件30可卡合于基板60上,第二安裝件80可卡合于電路板10上,第一安裝件30及第二安裝件80亦可替換為其它裝設(shè)第一透鏡40及第二透鏡90的結(jié)構(gòu),僅需保證第一透鏡40及第二透鏡90位于電路板10及基板60之間,且與激光元件73及受光元件75及平面光波導(dǎo)20的斜面211對(duì)準(zhǔn)。激光元件73及受光元件75亦可裝設(shè)于基板60靠近電路板10的一側(cè)。本發(fā)明提供的光電轉(zhuǎn)換模組101中,將裝設(shè)第一透鏡40的第一安裝件30卡合于電路板10上,裝設(shè)第二透鏡90的第二安裝件80卡合于基板60上,形成有斜面211的平面光波導(dǎo)20涂覆于電路板10上,光波導(dǎo)105通過(guò)卡合于電路板10的連接件103與平面光波導(dǎo)20光耦合,從而簡(jiǎn)化了光學(xué)零件組裝的手工作業(yè),減少生產(chǎn)成本。使用覆晶技術(shù)加上共金接合制程將激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71、激光元件73、受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及受光元件75封裝于基板60上,可有效增進(jìn)元件封裝的精準(zhǔn)度。使用焊板與金球陣列55將基板60焊接于電路板10上,使得激光元件驅(qū)動(dòng)芯片71、激光元件73、受光元件驅(qū)動(dòng)芯片77及受光元件75于基板60上散熱良好。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化,當(dāng)然這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化,都應(yīng)包含在本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。