光模塊的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)揭示了一種光模塊，包括印刷電路板以及設(shè)置于印刷電路板上的集成電路芯片和匹配電路，其中，光模塊還包括設(shè)置于印刷電路板側(cè)壁上的光電元件陣列，光電元件陣列通過匹配電路與集成電路芯片電性連接。本申請(qǐng)的技術(shù)方案通過將光模塊中的光電元件陣列設(shè)置于印刷電路板的側(cè)壁上，使得信號(hào)傳遞過程中，光信號(hào)不需要額外的轉(zhuǎn)彎，減小了光路的復(fù)雜程度，節(jié)約了生產(chǎn)和制造成本。
【專利說明】光模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖設(shè)備制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]光通信已經(jīng)是目前最主要的通信方式之一，隨著波分復(fù)用(WDM, WavelengthDivis1n Multiplexing)、無源光網(wǎng)絡(luò)(PON, Passive Optical Network)等多重光通信技術(shù)的發(fā)展，光通信設(shè)備已逐漸走進(jìn)樓宇和家庭，光纖也逐漸由骨干鋪設(shè)到樓宇(FTTB，F(xiàn)iberto The Building)和家庭(FTTH, Fiber to The Home)。
[0003]作為光通信設(shè)備中重要的連接器件，光模塊的研發(fā)改進(jìn)也一直備受關(guān)注，現(xiàn)有的技術(shù)中，針對(duì)板上芯片封裝技術(shù)的光模塊中，一般采用帶45°反射面的射塑成型透鏡來實(shí)現(xiàn)面發(fā)射的激光反射轉(zhuǎn)彎正入射到MT光纖端面，或者利用柔性電路板的彎折來實(shí)現(xiàn)面發(fā)射的激光正入射到MT光纖端面。這其中需要涉及到光路的轉(zhuǎn)彎控制，透鏡的成本考量等多種因素，不可避免的會(huì)對(duì)光模塊的生產(chǎn)成本及工作的可靠性造成一定影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)一實(shí)施例提供一種光模塊，其可以降低光路的復(fù)雜度，減少制造成本，該光模塊包括印刷電路板以及設(shè)置于所述印刷電路板上的集成電路芯片和匹配電路，其中，所述光模塊還包括設(shè)置于所述印刷電路板側(cè)壁上的光電元件陣列，所述光電元件陣列通過所述匹配電路與所述集成電路芯片電性連接。
[0005]在一實(shí)施例中，所述印刷電路板包括組裝區(qū)域電路板和插接區(qū)域電路板，所述組裝區(qū)域電路板的厚度大于所述插接區(qū)域電路板的厚度，所述光電元件陣列設(shè)置于所述組裝區(qū)域電路板的一側(cè)壁上，所述插接區(qū)域電路板具有用于插接的焊盤。
[0006]在一實(shí)施例中，所述印刷電路板包括基層以及與所述基層復(fù)合的走線層，其中，所述組裝區(qū)域電路板的復(fù)合層數(shù)大于所述插接區(qū)域電路板的復(fù)合層數(shù)。
[0007]在一實(shí)施例中，所述印刷電路板還包括與所述基層和走線層復(fù)合的柔性電路層。
[0008]在一實(shí)施例中，所述光電元件陣列位于的側(cè)壁上設(shè)置有鍍金層，所述光電元件陣列通過所述鍍金層貼裝在所述側(cè)壁上。
[0009]在一實(shí)施例中，所述光電元件陣列位于的側(cè)壁上還設(shè)置有與所述走線層連通的開槽，所述鍍金層至少部分設(shè)置于所述開槽內(nèi)。
[0010]在一實(shí)施例中，所述走線層包括第一走線層以及厚度大于所述第一走線層的第二走線層，所述第二走線層至少被設(shè)置于所述組裝區(qū)域電路板中，所述光電元件陣列通過所述第二走線層貼裝在所述側(cè)壁上。
[0011]在一實(shí)施例中，所述第二走線層位于所述組裝區(qū)域電路板的表層或內(nèi)部。
[0012]在一實(shí)施例中，所述插接區(qū)域電路板為鍍金插板結(jié)構(gòu)。
[0013]在一實(shí)施例中，所述光模塊還包括光纖陣列，所述光纖陣列包括若干根具有耦合面的光纖，所述光電元件陣列的有效區(qū)域中心與光纖陣列的耦合面以一對(duì)一的方式進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，所述光電元件陣列的有效區(qū)域中心與光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的技術(shù)方案通過將光模塊中的光電元件陣列設(shè)置于印刷電路板的側(cè)壁上，使得信號(hào)傳遞過程中，光信號(hào)不需要額外的轉(zhuǎn)彎，減小了光路的復(fù)雜程度，節(jié)約了生產(chǎn)和制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本申請(qǐng)第一實(shí)施方式中光模塊的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本申請(qǐng)第一實(shí)施方式中光模塊部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例一中光模塊部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例二中光模塊部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖5是圖3所示結(jié)構(gòu)中虛線框內(nèi)部分的放大示意圖；
圖6是本申請(qǐng)第二實(shí)施方式中光模塊部分結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解的是盡管術(shù)語第一、第二等在本文中可以被用于描述各種元件或結(jié)構(gòu)，但是這些被描述對(duì)象不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將這些描述對(duì)象彼此區(qū)分開。例如，第一走線層可以被稱為第二走線層，并且類似地第二走線層也可以被稱為第一走線層，這并不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]并且，在不同的實(shí)施方式中可能使用相同的標(biāo)號(hào)或標(biāo)記，但這并不代表結(jié)構(gòu)或者功能上的聯(lián)系，而僅僅是為了描述的方便。
[0019]參圖1和圖2，介紹本申請(qǐng)光模塊100的一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，該光模塊100包括印刷電路板10、集成電路芯片20、光電元件陣列30以及匹配電路(圖未示)。
[0020]集成電路芯片20和匹配電路設(shè)置于印刷電路板10上。這里，需要說明的是，印刷電路板10通常包括一具有較大安裝面積的區(qū)域，以用于布置功能元件。印刷電路板10厚度方向上的側(cè)壁部分由于限定相對(duì)較小的安裝面積，故通常被理解為不適于功能元件的安裝，故若非特殊說明，這里所說的“集成電路芯片20和匹配電路設(shè)置于印刷電路板10上”也應(yīng)類似地被理解為集成電路芯片20設(shè)置于該具有較大安裝面積的區(qū)域處，而非設(shè)置于印刷電路板的側(cè)壁上。
[0021]光電元件陣列30設(shè)置于印刷電路板10側(cè)壁121上并通過匹配電路與集成電路芯片20電性連接，匹配電路可以保證集成電路芯片20的正常運(yùn)行及其與光電元件陣列30的連接關(guān)系。通過這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，光電元件陣列30不需要借助帶45°反射面的射塑成型透鏡或是柔性電路板即可將光信號(hào)正入射到MT光纖端面，由于不需要光路的改變，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且不需要額外地設(shè)置元件，降低了生產(chǎn)和制造成本。
[0022]印刷電路板10包括組裝區(qū)域電路板12和插接區(qū)域電路板11，組裝區(qū)域電路板12的厚度大于插接區(qū)域電路板11的厚度，插接區(qū)域電路板11為鍍金插板結(jié)構(gòu)，其上的一端部設(shè)置有若干用于插接的焊盤111，上述的光電元件陣列30設(shè)置于組裝區(qū)域電路板12的一側(cè)壁121上，這里，光電元件陣列30位于的側(cè)壁121與插接區(qū)域電路板11上設(shè)有焊盤111的端部位于印刷電路板10的兩相對(duì)遠(yuǎn)端。
[0023]印刷電路板10整體大致形成“階梯式”的結(jié)構(gòu)，插接區(qū)域電路板11相對(duì)較薄，便于與標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行對(duì)接，而組裝區(qū)域電路板12具有相對(duì)較大的厚度，故組裝區(qū)域電路板12的側(cè)壁也限定了相對(duì)較大的安裝面積，使得光電元件陣列30的安裝變?yōu)榭赡埽徊⑶?，組裝區(qū)域電路板12相對(duì)較大的厚度可以使印刷電路板10的層數(shù)增加，從而增加布線空間，減小布線難度。
[0024]具體地，用于貼裝光電元件陣列30的側(cè)壁121上設(shè)置有鍍金層(圖未示)，光電元件陣列30通過與鍍金層的連接進(jìn)而貼裝在該側(cè)壁121上，其中，鍍金層可以是僅僅覆蓋該側(cè)壁121的部分表面以滿足光電元件陣列30的貼裝需求，光電元件陣列30與集成電路芯片20之間通過打線13連接。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)上述印刷電路板10 “階梯式”的結(jié)構(gòu)，以下介紹兩個(gè)具體的實(shí)施例:
實(shí)施例一
參圖3，印刷電路板10包括基層101以及與基層101復(fù)合的走線層102，其中，組裝區(qū)域電路板12的復(fù)合層數(shù)大于插接區(qū)域電路板11的復(fù)合層數(shù)。通過增加復(fù)合層數(shù)進(jìn)而增加組裝區(qū)域電路板12的厚度，可以使得走線層102增多，進(jìn)而增大布線空間。
[0026]實(shí)施例二
參圖4，與實(shí)施例一類似，印刷電路板10包括基層101以及與基層101復(fù)合的走線層102，所不同的是，本實(shí)施例中，印刷電路板10還包括與基層101、走線層102復(fù)合的柔性電路層103，由于柔性電路層103通常相對(duì)較薄，在此處的使用相當(dāng)于額外增加了 “走線層”，滿足印刷電路板10中較薄的插接區(qū)域電路板11的布線需求，且不會(huì)過多增加制作難度。
[0027]配合參照?qǐng)D5，為了便于在側(cè)壁121上設(shè)置鍍金層，本實(shí)施方式中，該側(cè)壁121上設(shè)置有一定數(shù)量的開槽104，開槽104與走線層102連通，鍍金層至少設(shè)置于開槽104內(nèi)以使得各走線層102之間電性連接，同時(shí)便于光電元件陣列30的安裝。具體的制造過程中，可以預(yù)先在印刷電路板10中設(shè)置一定數(shù)量的通孔、盲孔、埋孔等，并在這些通孔、盲孔、埋孔內(nèi)鍍?cè)O(shè)導(dǎo)電金屬，再通過對(duì)印刷電路板10沿該些通孔、盲孔、埋孔的中軸進(jìn)行切割，形成上述的內(nèi)鍍?cè)O(shè)有鍍金層的開槽104。并且，這里需要特別說明的是，雖然在上述的描述中，開槽104被定義為連接走線層102，但是對(duì)應(yīng)到實(shí)施例二的方案中，由于柔性電路層103中實(shí)質(zhì)上也包括了類似的“走線層”用于電信號(hào)的傳遞，故在具體到實(shí)施例二時(shí)，“開槽104與走線層102連通”應(yīng)當(dāng)被理解為也與柔性電路層103中用于信號(hào)傳遞的部分連通。
[0028]本實(shí)施方式中，光電元件陣列30包括VCSEL激光器陣列和H)光電探測(cè)器陣列，相應(yīng)地，集成電路芯片20包括激光器驅(qū)動(dòng)芯片和探測(cè)器TIA芯片，VCSEL激光器陣列和H)光電探測(cè)器陣列以并排直線排列方式安裝在側(cè)表面121上。需要說明的是，在其它替換的實(shí)施方式中，光電元件陣列30也可以是僅僅包括VCSEL激光器陣列或H)光電探測(cè)器陣列中的一種，以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)光發(fā)送或光接收功能。激光器驅(qū)動(dòng)芯片和探測(cè)器TIA芯片通過倒裝焊接方式組裝在印刷電路板上，這樣可以省去導(dǎo)電金線，使得集成電路芯片20與印刷電路板10之間的電連接更加優(yōu)化，有利于提升高速信號(hào)傳輸性能，同時(shí)提升寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件的可靠性。
[0029]光模塊100還包括光纖陣列40以及位于光纖陣列40和光電元件陣列30之間的透鏡60，光纖陣列40包括若干根具有耦合面的光纖，光電元件陣列30的有效區(qū)域中心與光纖陣列40的耦合面以一對(duì)一的方式進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，光電元件陣列30的有效區(qū)域中心與光纖陣列40的耦合面之間設(shè)置有折射率匹配膠(圖未示)。具體地，上述的光纖陣列40被分成兩組并置于光纖固定件50內(nèi)，第一組光纖陣列41的耦合面以一對(duì)一的方式與VCSEL激光器陣列的有效中心區(qū)域進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，第二組光纖陣列42的耦合面以一對(duì)一的方式與H)光電探測(cè)器陣列的有效區(qū)域中心進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，折射率匹配膠在信號(hào)傳輸過程中，可以提升光學(xué)耦合效率，提高模塊性能，同時(shí)降低了對(duì)光纖陣列30的耦合面的光學(xué)要求，降低制造成本，適合批量生產(chǎn)使用。
[0030]參圖6，介紹本申請(qǐng)光模塊100的第二實(shí)施方式。與上述實(shí)施方式不同的是，走線層102包括第一走線層102a和第二走線層102b,第二走線層102b的厚度大于第一走線層102a，第二走線層102b至少被設(shè)置于組裝區(qū)域電路板12中，光電元件陣列30通過第二走線層102b貼裝在組裝區(qū)域電路板12的一側(cè)壁上，并且，第二走線層102b可以按照實(shí)際需求設(shè)置于組裝區(qū)域電路板12的表層或者內(nèi)部，圖中所示的將第二走線層102b設(shè)置于組裝區(qū)域電路板12的內(nèi)部并非是對(duì)第二走線層102b位置的限制，而僅僅是作一示范性的表示。
[0031]通過將第二走線層102b做厚，使得其暴露在組裝區(qū)域電路板12側(cè)壁上的部分具有足夠的面積用于與光電元件陣列30進(jìn)行連接，如此，可以省去第一實(shí)施方式中，在組裝區(qū)域電路板12側(cè)壁121上設(shè)置鍍金層的步驟，并且，走線層的設(shè)置是印刷電路板制造過程中的一現(xiàn)有步驟，將第二走線層102b做厚不會(huì)增加過多的工藝難度，且進(jìn)一步簡(jiǎn)化了本申請(qǐng)光模塊100的制造難度。
[0032]與第一實(shí)施方式相比，本實(shí)施方式中并不涉及對(duì)光模塊其它部分結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，故在此不做贅述。
[0033]本申請(qǐng)通過上述實(shí)施例，具有以下有益效果:本申請(qǐng)的技術(shù)方案通過將光模塊100中的光電元件陣列30設(shè)置于印刷電路板100的側(cè)壁121上，使得信號(hào)傳遞過程中，光信號(hào)不需要額外的轉(zhuǎn)彎，減小了光路的復(fù)雜程度，節(jié)約了生產(chǎn)和制造成本。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0035]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊，包括印刷電路板以及設(shè)置于所述印刷電路板上的集成電路芯片和匹配電路，其特征在于，所述光模塊還包括設(shè)置于所述印刷電路板側(cè)壁上的光電元件陣列，所述光電元件陣列通過所述匹配電路與所述集成電路芯片電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述印刷電路板包括組裝區(qū)域電路板和插接區(qū)域電路板，所述組裝區(qū)域電路板的厚度大于所述插接區(qū)域電路板的厚度，所述光電元件陣列設(shè)置于所述組裝區(qū)域電路板的一側(cè)壁上，所述插接區(qū)域電路板具有用于插接的焊盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述印刷電路板包括基層以及與所述基層復(fù)合的走線層，其中，所述組裝區(qū)域電路板的復(fù)合層數(shù)大于所述插接區(qū)域電路板的復(fù)合層數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光模塊，其特征在于，所述印刷電路板還包括與所述基層和走線層復(fù)合的柔性電路層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光模塊，其特征在于，所述光電元件陣列位于的側(cè)壁上設(shè)置有鍍金層，所述光電元件陣列通過所述鍍金層貼裝在所述側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光模塊，其特征在于，所述光電元件陣列位于的側(cè)壁上還設(shè)置有與所述走線層連通的開槽，所述鍍金層至少部分設(shè)置于所述開槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光模塊，其特征在于，所述走線層包括第一走線層以及厚度大于所述第一走線層的第二走線層，所述第二走線層至少被設(shè)置于所述組裝區(qū)域電路板中，所述光電元件陣列通過所述第二走線層貼裝在所述側(cè)壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光模塊，其特征在于，所述第二走線層位于所述組裝區(qū)域電路板的表層或內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述插接區(qū)域電路板為鍍金插板結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光模塊還包括光纖陣列，所述光纖陣列包括若干根具有耦合面的光纖，所述光電元件陣列的有效區(qū)域中心與光纖陣列的耦合面以一對(duì)一的方式進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，所述光電元件陣列的有效區(qū)域中心與光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK104049323SQ201410308410
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】莊金燕, 杜寅超, 王峰, 施高鴻, 李偉龍 申請(qǐng)人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司