專利名稱：光傳送組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種光傳送組件(optical transceiver module)，特別是關(guān)于一種制作工序少、易組裝對位、低成本的光傳送組件。
背景技術(shù)：
請參照圖1，是繪示已有光傳送組件一實例的示意圖。首先，將平面光波導(dǎo)(planar light wave circuit，PLC)104固定于具有開口108的陶瓷(ceramic)基板102上，且平面光波導(dǎo)104的入光側(cè)是對準(zhǔn)開口108。之后，將光纖106插入開口108并以膠黏的方式固定于平面光波導(dǎo)104的入光口。最后，將陶瓷基板102經(jīng)引腳而固定于印刷電路板(printed circuit board，PCB)上，以完成光傳送組件的制備。然而，利用上述方法，則會因必需存在有陶瓷基板，因而制造成本增加的問題產(chǎn)生。
再者，請參照圖2，是繪示已有光傳送組件200另一實例的示意圖。在此例中，首先將光纖202穿過氧化鋯套圈(ferrule)204內(nèi)部，再將氧化鋯套圈204套接于快削銅法蘭(Flange)206內(nèi)。另將平面光波導(dǎo)208固定于陶瓷基板210上。接著，將光纖202的芯心部220置放于平面光波導(dǎo)208的V字槽內(nèi)，進(jìn)而對準(zhǔn)平面光波導(dǎo)208的波導(dǎo)(waveguide)入射面；再將光纖蓋(fiber cover)212蓋上光纖202的芯心部220，并以加熱熔融的方式使光纖蓋212固接于平面光波導(dǎo)208上。并藉由打線方式使平面光波導(dǎo)208與陶瓷基板210電性連接。之后，將陶瓷基板210及法蘭206套接并黏著于基座216上，以使光纖202與平面光波導(dǎo)208定位及進(jìn)一步固接。接著，藉由延伸突出陶瓷基板210的接腳214而與印刷電路板218電性連接，以完成光傳送組件200的制備。
上述方法雖然可以降低陶瓷材料的使用量，然而需增加快削銅套圈、陶瓷法蘭及氧化鋯套圈等構(gòu)件，因而不僅不能完全不使用陶瓷材料，而且還要增加其它高價格的零組件，故上述方法無法有效節(jié)省成本。再者，上述方法需要比另一已有技術(shù)增加至少3道制作工序，因此整體的制作工序時間會大幅增加，而且制作工序難度也會隨之提升。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種光傳送組件，以大幅降低制造成本及時間、在不需使用耐高溫材質(zhì)的情形下可大幅降低制作工序難易度及制造成本并且降低光纖移位/變形/斷裂等的可能性。
為此，本發(fā)明的光傳送組件，是由電路結(jié)構(gòu)、具有芯心部(core)的傳遞光纖、光傳導(dǎo)組件及遮蓋所構(gòu)成，其中遮蓋是以膠黏、點焊、或激光焊接的方式使芯心部連接于光傳導(dǎo)組件上。部分或全部傳遞光纖外緣被固定結(jié)構(gòu)包覆，且芯心部是用以傳遞光信號。光傳導(dǎo)組件是直接連接于電路結(jié)構(gòu)上，且接收及/或發(fā)送前述光信號。
再者，本發(fā)明另提供一種光傳送組件，是由電路結(jié)構(gòu)、光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)、光傳導(dǎo)組件及遮蓋所構(gòu)成，其中遮蓋是以膠黏、點焊、或激光焊接的方式使光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)連接于光傳導(dǎo)組件上。光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)是由固定結(jié)構(gòu)、部分被固定結(jié)構(gòu)包覆的光纖所構(gòu)成，其中傳遞光纖具有可傳遞光信號的芯心部。光傳導(dǎo)組件是直接連接于電路結(jié)構(gòu)上，且接收及/或發(fā)送前述光信號。
在上述光傳送組件中光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(或固定結(jié)構(gòu))可以直接固定于電路結(jié)構(gòu)上，也可以利用一殼體直接固接并定位電路結(jié)構(gòu)與光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(或固定結(jié)構(gòu))，也可以先將固定結(jié)構(gòu)固定于另一殼體內(nèi)，再進(jìn)行電路結(jié)構(gòu)與光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的定位及固接。前述固接的方式是黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配、夾持或填充。前述固定結(jié)構(gòu)的材質(zhì)是質(zhì)地軟于外覆殼體的材料、塑料、金屬、彈性材料或填充材料。殼體的材質(zhì)是金屬、塑料、不銹鋼、合金、陶瓷或剛性高于光纖的物質(zhì)。
再者，在上述光傳送組件中，光傳導(dǎo)組件與遮蓋是位于電路結(jié)構(gòu)的同一側(cè)面上，定位固定用的殼體則位于電路結(jié)構(gòu)的相對側(cè)面上。另外，光傳導(dǎo)組件、遮蓋與定位固定用的殼體也可以位于電路結(jié)構(gòu)的同一側(cè)面上。
在上述光傳送組件中，光傳導(dǎo)組件是選自平面光波導(dǎo)、激光二極管、垂直共振腔面射型激光、發(fā)光二極管或光電二極管之一。電路結(jié)構(gòu)是印刷電路板。遮蓋的材質(zhì)是塑料、金屬、合金、不銹鋼或陶瓷之一。
另外，本發(fā)明另提供一種光傳送組件的制造方法，是提供內(nèi)建光傳導(dǎo)組件的電路結(jié)構(gòu)，并于一傳遞光纖外部包覆固定結(jié)構(gòu)。之后，對位連接傳遞光纖的芯心部與光傳導(dǎo)組件的入射部或出射部，再以選自膠黏、點焊或激光焊接之一的方式，覆蓋遮蓋于光傳導(dǎo)組件上，以使芯心部固接于光傳導(dǎo)組件上。其中固定結(jié)構(gòu)是包覆部分或全部傳遞光纖外緣。
在上述光傳送組件的制造方法，固定結(jié)構(gòu)可以直接固定于電路結(jié)構(gòu)上，也可以利用一殼體直接固接并定位電路結(jié)構(gòu)與固定結(jié)構(gòu)，也可以先將固定結(jié)構(gòu)固定于另一殼體內(nèi)，再進(jìn)行與電路結(jié)構(gòu)的定位及固接。前述固接的方式是黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配、夾持或填充。
綜上所述，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光傳導(dǎo)組件是直接連接于電路結(jié)構(gòu)上，因此不需經(jīng)由陶瓷基板而與電路結(jié)構(gòu)相連接，故可以大幅降低制造成本及時間。
再者，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光纖與光傳導(dǎo)組件間的接合方式并非采用熱融接合的方式，因此用以接合光纖與光傳導(dǎo)組件的結(jié)構(gòu)不需使用耐高溫材質(zhì)，且不需使用耐高溫的套圈來固定光纖位置，故可大幅降低制作工序難易度及制造成本。
另外，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光纖外部是受到軟質(zhì)/彈性固定結(jié)構(gòu)所包覆，因此當(dāng)光纖承受外力時，固定結(jié)構(gòu)會吸收此外力，進(jìn)而降低光纖移位/變形/斷裂等的可能性。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是繪示已有一實例的光傳送組件的示意圖。
圖2是繪示已有另一實例的光傳送組件的示意圖。
圖3是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件的示意圖。
圖4是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件的一組裝實例示意圖。
圖5是繪示本發(fā)明另一較佳實施例的光傳送組件的示意圖。
圖6是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件的再一組裝實例示意圖。
圖7是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件的再一組裝實例示意圖。
圖8是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件的局部示意圖。
具體實施例方式
圖3是繪示本發(fā)明一較佳實施例的光傳送組件300的示意圖。請參照圖3，光傳送組件300是由光傳導(dǎo)組件314、光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318及電路結(jié)構(gòu)310所構(gòu)成，其中光傳導(dǎo)組件314與光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318間的接合是藉由覆蓋遮蓋312并使遮蓋312的邊緣與光傳導(dǎo)組件314固接而達(dá)成。遮蓋312與光傳導(dǎo)組件314的連接方法例如是膠黏、點焊或激光焊接。遮蓋312的材質(zhì)例如是塑料、金屬、合金、不銹鋼或陶瓷。
另外，光傳送組件300例如是安裝于圖4所示的殼體304、320上而穩(wěn)固接合，其中殼體304、320可以一體成型，也可以為可以相互結(jié)合的分離結(jié)構(gòu)。殼體304、320的材質(zhì)例如是塑料、金屬、不銹鋼、合金、陶瓷、剛性高于光纖的物質(zhì)或其它剛性足夠的物質(zhì)。殼體304、320的接合方式例如是黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配或夾持。另外，殼體304的軸心形成有貫穿開口306，用以容納光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318。殼體304的形狀例如是筒狀、柱狀、多邊形、如圖8所示的具有卡固部806的矩形殼體802或其它具有卡固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體。
光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318是由光纖302及包覆于光纖302外緣的固定結(jié)構(gòu)322所構(gòu)成。光纖302中心是由芯心(core)部308所構(gòu)成，用以傳遞光信號，其中芯心部308例如是可供光信號在其內(nèi)部反射前進(jìn)的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)，具體而言例如是實心內(nèi)部全反射結(jié)構(gòu)、空心內(nèi)部全反射結(jié)構(gòu)。
固定結(jié)構(gòu)322是包覆局部或全部光纖302外緣，且位于光纖302與殼體304之間，用以使光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318固接于殼體304的開口306內(nèi)，固定結(jié)構(gòu)322的形狀例如是對應(yīng)殼體304的開口306形狀、如圖8所示的喇叭狀固定結(jié)構(gòu)804、筒狀、柱狀、多邊形或其它具有卡固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體。固定結(jié)構(gòu)322與光纖302或者固定結(jié)構(gòu)322與殼體304、320的接合方式例如是黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配、夾持或填充。固定結(jié)構(gòu)322的材質(zhì)例如是質(zhì)地軟于殼體304的材料、塑料、彈性材料、填充材料或金屬。
另外，光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318可以經(jīng)由殼體304而與電路結(jié)構(gòu)310一同固接于殼體320上，也可以直接經(jīng)由殼體304而固接于電路結(jié)構(gòu)310上，也可以直接藉由固定結(jié)構(gòu)322而固接于電路結(jié)構(gòu)310上。前述接合方式例如是黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配或夾持。
電路結(jié)構(gòu)310用以驅(qū)動/控制光傳導(dǎo)組件314或受到光傳導(dǎo)組件314驅(qū)動/控制。電路結(jié)構(gòu)310例如是印刷電路板。光傳導(dǎo)組件314是直接連接于電路結(jié)構(gòu)310上，用以接收來自光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318的光信號并將此光信號轉(zhuǎn)換成諸如電信號等其它信號，或是將諸如電信號等其它信號轉(zhuǎn)換成光信號再將此光信號至光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318。光傳導(dǎo)組件314與電路結(jié)構(gòu)310的連結(jié)方式例如是打線(Wire Bonding)、一體成型或嵌合。其中，一體成型是指光傳導(dǎo)組件314是與電路結(jié)構(gòu)310同時或個別制作在同一結(jié)構(gòu)中。
光傳導(dǎo)組件314例如是平面光波導(dǎo)、激光二極管(laser diode，LD)、垂直共振腔面射型激光(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers，VCSEL)、發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)及光電二極管(photodiode，PD)。另于光傳導(dǎo)組件314還具有開口316，用以提供光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)318與光傳導(dǎo)組件314間的定位，在本較佳實施例中，開口316例如是安置光纖302一端的芯心部308并使芯心部308對位于光傳導(dǎo)組件314的入射部或出射部。
再者，光傳導(dǎo)組件314、遮蓋312與殼體320可位于電路結(jié)構(gòu)310的同一側(cè)側(cè)面上。光傳導(dǎo)組件314與遮蓋312也可以位于電路結(jié)構(gòu)310的一側(cè)面上，而殼體320則位于電路結(jié)構(gòu)310的相對側(cè)面上。
接著，以一較佳實施例為例說明本發(fā)明的光傳送組件300的組裝方法。請參照圖4，首先，將光傳導(dǎo)組件314以打線的方式直接連接于電路結(jié)構(gòu)310上，使光傳導(dǎo)組件314與電路結(jié)構(gòu)310電性連接。另外，使光纖302穿過殼體304并延伸突出殼體304，再將固定結(jié)構(gòu)322填充至光纖302與殼體304之間，以使光纖302固接于殼體304中。
之后，將上述電路結(jié)構(gòu)310與殼體304分別固接于殼體320上，且將光纖302的芯心部308置于開口316內(nèi)并使芯心部308與光傳導(dǎo)組件314入射部或出射部相接觸。接著，將遮蓋312覆蓋于開口316上，并以膠黏、點焊或激光焊接的方式使遮蓋312固定于光傳導(dǎo)組件314上，此時光纖302是受到遮蓋312與光傳導(dǎo)組件314的夾持固定。
接著，以例如是卡固、嵌合、焊接、夾持、黏著等方式，將電路結(jié)構(gòu)310與殼體304固接于殼體320上，并固定電路結(jié)構(gòu)310與殼體304之間的相對位置。
藉由此較佳實施例的方式，可以輕易地完成光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)與光傳導(dǎo)組件之間的對位、固定等動作，而且由于接合的過程中不需高溫熔融的步驟，因此，此較佳實施例的部分構(gòu)件可以直接以塑料等易加工且價廉的材質(zhì)所構(gòu)成。
再者，由于光纖外圍受到略具有彈性或軟質(zhì)的結(jié)構(gòu)體所包覆，因而當(dāng)光纖受到外力作用時，前述彈性、軟質(zhì)的結(jié)構(gòu)體具有可吸收外力，以減低光纖受力的效果并有效地防止光纖發(fā)生移位的情形。
另外，本發(fā)明的光傳送組件的組裝方式并不以上述組裝方式為限，也可以為圖5至圖7所示的各組裝方式及結(jié)構(gòu)，或其它在相同的精神下所得到的方式及結(jié)構(gòu)。
請參照圖5所示，是繪示本發(fā)明另一較佳實施例的光傳送組件500的示意圖。在本較佳實施例中，光傳導(dǎo)組件500與300的差異在于本較佳實例的光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)直接以固定結(jié)構(gòu)502作為保護(hù)/定位殼體，而不需額外形成圖3所示的殼體304。在組裝的過程中，固定結(jié)構(gòu)502可一體成型于光纖302外周，也可以以夾持、卡固的方式使光纖302固接于固定結(jié)構(gòu)502內(nèi)。
在此實例中，由于固定結(jié)構(gòu)的外周并無硬質(zhì)的殼體，因而可以提供更佳的吸震力，并進(jìn)一步提高光纖承受外力的能力并更有效地防止光纖發(fā)生移位的情形。再者，由于不需額外形成圖3所示的殼體304，因此也可以進(jìn)一步減少生產(chǎn)成本及制造時間。
再者，請參照圖6，是繪示本發(fā)明的光傳送組件的另一組裝實例示意圖。此組裝方式與圖4所示的組裝方式的差異在于固定結(jié)構(gòu)502(或圖3的殼體304)是先固接或一體成型于殼體320上，再將含有光傳導(dǎo)組件314的電路結(jié)構(gòu)310與光纖302相接合，并個別或同時進(jìn)行遮蓋312與光傳導(dǎo)組件314的固定及電路結(jié)構(gòu)310與殼體320的固定，其余皆與前述組裝方法相似。其中光纖302可于固定結(jié)構(gòu)502(或圖3的殼體304)固定于殼體320之前、同時或之后固定于固定結(jié)構(gòu)502(或圖3的殼體304)內(nèi)。
另外，請參照圖7，是繪示本發(fā)明的光傳送組件的另一組裝實例示意圖。此組裝方式與圖4所示的組裝方式的差異在于殼體320改連接于電路結(jié)構(gòu)310的具有光傳導(dǎo)組件314之一側(cè)表面，其余皆與前述組裝方法相似。此組裝方法可以額外提供遮蓋312與光傳導(dǎo)組件314間的夾持力，而使光纖302更不易自光傳導(dǎo)組件314的入射部或出射部脫離。
再者，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以不需使用殼體320，僅需光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)與電路結(jié)構(gòu)間具有足夠的接合強度即可，甚至固定結(jié)構(gòu)502或殼體304也可以直接接合于電路結(jié)構(gòu)310上。
再者，本發(fā)明的光傳送組件的結(jié)構(gòu)及組裝方法雖以上述實例為例進(jìn)行說明，然并不以上述為限，也可以視實際的情形而相互交替使用。
綜上所述，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光傳導(dǎo)組件是直接連接于電路結(jié)構(gòu)上，因此不需經(jīng)由陶瓷基板而與電路結(jié)構(gòu)相連接，故可以大幅降低制造成本及時間。
再者，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光纖與光傳導(dǎo)組件間的接合方式并非采用熱融接合的方式，因此用以接合光纖與光傳導(dǎo)組件的結(jié)構(gòu)不需使用耐高溫材質(zhì)，且不需使用耐高溫的套圈來固定光纖位置，故可大幅降低制作工序難易度及制造成本。
另外，在本發(fā)明的光傳送組件中，由于光纖外部是受到軟質(zhì)/彈性固定結(jié)構(gòu)所包覆，因此當(dāng)光纖承受外力時，固定結(jié)構(gòu)會吸收此外力，進(jìn)而降低光纖移位/變形/斷裂等的可能性。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化和修改，因此，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光傳送組件，包括一電路結(jié)構(gòu)；一光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用以傳遞一光信號；一光傳導(dǎo)組件，是直接連接于該電路結(jié)構(gòu)上，且接收及/或發(fā)送該光信號；以及一遮蓋，是采用膠黏、點焊或激光焊接之一的方式使該光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一端連接于該光傳導(dǎo)組件上。
2.如權(quán)利要求1所述的光傳送組件，其特征在于還包括一第一殼體，是固接并定位該電路結(jié)構(gòu)與該光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)；以及一第二殼體，位于該第一殼體上或該電路結(jié)構(gòu)上，且具有一貫穿開口，該光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)位于該貫穿開口內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的光傳送組件，其特征在于該光傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括一傳遞光纖，穿過該貫穿開口且具有一芯心部，該光信號是于該芯心部內(nèi)傳遞；以及一固定結(jié)構(gòu)，是作為該第二殼體，或位于該傳遞光纖與該第二殼體之間以使該傳遞光纖固接于該第二殼體的該貫穿開口內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的光傳送組件，其特征在于該固定結(jié)構(gòu)的材質(zhì)是選自質(zhì)地軟于該第二殼體的材料、塑料、彈性材料、填充材料或金屬之一。
5.如權(quán)利要求3所述的光傳送組件，其特征在于該固定結(jié)構(gòu)的形狀是選自對應(yīng)該貫穿開口的形狀、喇叭狀、筒狀、柱狀、多邊形或具卡固部的形狀之一。
6.如權(quán)利要求2所述的光傳送組件，其特征在于該光傳導(dǎo)組件與該遮蓋是位于該電路結(jié)構(gòu)的一側(cè)面上，該第一殼體是位于該電路結(jié)構(gòu)的相對側(cè)面及/或該側(cè)面上。
7.如權(quán)利要求1所述的光傳送組件，其特征在于該遮蓋的材質(zhì)是選自塑料、金屬、合金或不銹鋼之一。
8.一種光傳送組件的制造方法，包括提供一內(nèi)建一光傳導(dǎo)組件的電路結(jié)構(gòu)；于一傳遞光纖外緣包覆一固定結(jié)構(gòu)；對位連接該傳遞光纖的一芯心部與該光傳導(dǎo)組件的一入射部或一出射部；以及采用膠黏、點焊或激光焊接之一的方式，覆蓋一遮蓋于該光傳導(dǎo)組件上，以使該芯心部固接于該光傳導(dǎo)組件上。
9.如權(quán)利要求8所述的光傳送組件的制造方法，其特征在于還包括固接該電路結(jié)構(gòu)及該固定結(jié)構(gòu)于一第一殼體上，且該第一殼體與該遮蓋是固接于該電路結(jié)構(gòu)的同一側(cè)或相異側(cè)。。
10.如權(quán)利要求9所述的光傳送組件的制造方法，其特征在于固接該電路結(jié)構(gòu)及該固定結(jié)構(gòu)于該第一殼體上的方式采用黏著、卡固、嵌合、一體成型、緊配或夾持之一。
全文摘要
一種光傳送組件，是由電路結(jié)構(gòu)、具有芯心部的傳遞光纖、光傳導(dǎo)組件及遮蓋所構(gòu)成，其中遮蓋是以膠黏、點焊、或激光焊接的方式使芯心部連接于光傳導(dǎo)組件上。部分或全部傳遞光纖外緣被固定結(jié)構(gòu)包覆，且芯心部是用以傳遞光信號。光傳導(dǎo)組件是直接連接于電路結(jié)構(gòu)上，且接收及/或發(fā)送前述光信號。
文檔編號H04B10/12GK1661401SQ20041000701
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者古文豪 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司