專利名稱：具有安裝核心的光學通信裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學通信裝置。更具體地，本發(fā)明涉及用于在多個光學通道上同時地發(fā)送和/或接收多個光學信號的光學通信裝置(諸如并行光學發(fā)射器、接收器和收發(fā)器)。
背景技術(shù)：
存在用于在多個獨立光學數(shù)據(jù)通道上同時地發(fā)送和/或接收多個光學數(shù)據(jù)信號的各種并行光學通信裝置。并行光學發(fā)射器具有用于在多個獨立光學波導(例如，光纖)上同時發(fā)送多個獨立的光學數(shù)據(jù)信號的多個光學發(fā)射通道。并行光學接收器具有用于在多個獨立光學波導(例如，光纖)上同時接收多個獨立光學數(shù)據(jù)信號的多個光學接收通道。并行光學收發(fā)器具有用于在多個獨立發(fā)射和接收光波導(例如，光纖)上同時發(fā)送和接收多個獨立光學發(fā)射和接收數(shù)據(jù)信號的多個光學發(fā)射通道和多個光學接收通道。對于這些不同類型的并行光學通信裝置的每一者來說，存在各種不同設(shè)計和構(gòu)造。并行光學通信裝置的各種布局包括安裝有多個有源光學器件(例如，激光二極管和/或光電二極管)的柔性電路，以及電連接到柔性電路的電路板(諸如印刷電路板(PCB)、球柵陣列(BGA)等)。在并行光學發(fā)射器的情況下，除了安裝到柔性電路上的激光二極管之外， 激光二極管驅(qū)動器集成電路(IC)通常也安裝到柔性電路上。柔性電路具有貫穿其中的電導體，該電導體電連接到激光二極管和激光二極管驅(qū)動器IC的電觸點焊盤。柔性電路所電連接的電路板上也具有穿過其中的電導體(即，電跡線和過孔)和電觸點焊盤。通過柔性電路與電路板之間的電連接，激光二極管驅(qū)動器IC的電觸點焊盤電連接到電路板的電導體。一個或多個電組件(諸如控制器IC和其他電學組件)通常安裝到電路板上并與其電連接，由此提供安裝到柔性電路上的一個或多個這種電組件與激光二極管驅(qū)動器IC之間的連接。一般的并行光學發(fā)射器的柔性電路通常具有安裝到其上的額外組件，諸如，監(jiān)控激光二極管以及用于監(jiān)控和調(diào)整激光二極管的輸出功率水平的相關(guān)電路。除了并行光學接收器的柔性電路具有安裝到其上的多個光電二極管而不是激光二極管并且具有接收器IC而不是激光二極管驅(qū)動器IC之外，類似的構(gòu)造也用于并行光學接收器。雖然一個或多個器件可以集成到相同的IC上，以減小部件數(shù)并提供其他的優(yōu)點， 但是并行光學收發(fā)器通常具有安裝到柔性電路上的激光二極管、光電二極管、激光器驅(qū)動器二極管IC和接收器IC。在上述并行光學通信器件中，器件的電路板(例如，BGA)通常具有安裝到具上表面上的散熱器?？刂破鱅C通常通過熱傳導性材料連接到散熱器器件，以使得由控制器IC 產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱器器件并由其散失出去。安裝有激光二極管驅(qū)動器IC或接收器IC 的柔性電路部分通常與將這些IC產(chǎn)生的熱量散失出去的一個或多個其他的散熱器器件接觸。上述散熱器器件具有各種形狀或構(gòu)造，但是具有接收由IC產(chǎn)生的熱量并且將熱量吸收和/或傳播出去，以將熱量從IC移出的相同的通用目的。由IC產(chǎn)生的熱量可能不利地影響并行光學通信器件的性能。例如，在并行光學發(fā)射器和收發(fā)器中，激光二極管驅(qū)動器IC產(chǎn)生大量的熱。如果沒有采取足夠的將這些熱量散布出去的措施，熱量可能不利地影響通常相對靠近激光二極管驅(qū)動器IC布置的激光二極管IC的性能。由于大量的通道以及相關(guān)的電路，在并行光學通信器件中熱量散失的考慮甚至更加重要。除了在散失熱量上有效率之外，散熱器器件應當在空間利用上也是有效率的。同樣，因為散熱器器件通常由電傳導性材料(諸如銅)制成，它們可能影響光學通信器件的電磁特性。在并行光學通信器件中尤其如此，因為在柔性電路和電路板的電導體上承載了相當多的高速信號。如果散熱器器件太靠近這些高速信號路徑，可能產(chǎn)生使信號質(zhì)量降低的電容。因此應當也以不使得信號質(zhì)量降低的方式設(shè)計散熱器器件。對于減小并行光學通信器件的尺寸和增加并行光學通信器件的通道數(shù)目存在一直增加的需要。為了滿足這種需要，并行光學通信器件的布局應當在空間利用上是有效率的，具有高效率的熱散布特性并且保護信號完整性。因此，存在對于實現(xiàn)這些目標的并行光學通信器件的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有安裝核心的并行光學通信器件和用于安裝并行光學通信器件中的組件的方法。該并行光學通信裝置包括電路板、安裝核心、至少第一核心IC、多個有源光學裝置以及光學子系統(tǒng)。電路板具有上表面和下表面以及其中的一個或多個電導體。至少一個IC在電路板的第一安裝位置處安裝到電路板的上表面上。安裝核心包括基本剛性的熱傳導性材料，以使得安裝核心起到熱量散失結(jié)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)二者的功能。安裝核心的下表面在其一個或多個位置處連接到電路板的上表面上的一個或多個位置。第一核心IC在安裝核心的第一安裝位置處安裝到安裝核心的上表面上。多個有源光學裝置在安裝核心的第二安裝位置處安裝到安裝核心的上表面上。核心IC至少電連接到多個有源光學裝置，以允許核心IC控制連接到核心IC的有源光學裝置的工作。至少一些由核心IC和有源光學裝置中的一者或兩者產(chǎn)生的熱量傳遞到安裝核心中。至少一些傳遞到安裝核心中的熱量由安裝核心散失出去。光學子系統(tǒng)包括用于在各個有源光學裝置與各個光波導的各個端部之間引導光的多個光學元件。一種方法包括提供電路板、提供安裝核心、在安裝核心的第一安裝位置處將至少第一核心IC安裝到安裝核心的上表面上、在安裝核心的第二安裝位置處將多個有源光學裝置安裝到安裝核心的上表面上以及將光學子系統(tǒng)機械地耦合到光學通信裝置的一個或多個組件。電路板具有在電路板的第一安裝位置處安裝到電路板的上表面上的至少一個 IC。安裝核心的基本剛性的熱傳導性材料使得安裝核心起到熱量散失結(jié)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)二者的功能。安裝核心的下表面在其一個或多個位置處連接到電路板的上表面上的一個或多個位置。安裝到安裝核心的上表面上的第一核心IC至少電連接到多個有源光學裝置，以允許核心IC控制連接到核心IC的有源光學裝置的工作。至少一些由核心IC和有源光學裝置中的一者或兩者產(chǎn)生的熱量傳遞到安裝核心中，并且至少一些熱量由安裝核心散失出去。光學子系統(tǒng)包括用于在各個有源光學裝置與各個光波導的各個端部之間引導光的多個光學元件。本發(fā)明的這些和其他的優(yōu)點將會從以下描述、附圖和權(quán)利要求中變得更加明顯。


圖1圖示了根據(jù)示例性實施例的并行光學通信器件的下部分的立體圖。圖2圖示了圖1中示出的并行光學通信器件的安裝核心的立體仰視圖。圖3圖示了在橫截面被移除以示出安裝到由安裝核心上的切除區(qū)域所限定的空間內(nèi)的電路板上的組件的狀態(tài)下，圖1中示出的并行光學通信器件的部分的立體圖。圖4圖示了包括圖1中示出的并行光學通信器件的并行光學發(fā)射器模塊、光學子系統(tǒng)和兩個散熱器塊的立體圖。圖5圖示了根據(jù)另一個示意性實施例的安裝核心，在該實施例中，安裝核心具有形成在其中的第一和第二狹槽。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供了一種并行光學通信器件，其具有安裝核心，安裝核心起到安裝系統(tǒng)的功能，用于安裝并行光學通信器件的安裝核心組件。此外，安裝核心還起到用于并行光學通信器件的核心組件的熱散失系統(tǒng)的功能，并且也保護并行光學通信器件的核心組件和其他元件不受到灰塵和可能通過操作和其他因素所引起的損傷。除了執(zhí)行上述功能之外，安裝核心構(gòu)造為在保護信號完整性的同時，使得并行光學通信器件能夠制作為尺寸非常小。將要參照附圖描述安裝核心的其他特征和優(yōu)勢。圖1示出了根據(jù)示例性實施例的并行光學通信器件的下部分的立體圖。根據(jù)該實施例，并行光學通信器件1是并行光學發(fā)射器。但是，應該注意，本發(fā)明的并行光學通信器件可以是并行光學發(fā)射器、并行光學接收器或并行光學收發(fā)器。為了簡短，將要參照并行光學發(fā)射器描述本發(fā)明的示例性實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解這里描述的關(guān)于并行光學發(fā)射器1可以應用到并行光學接收器和并行光學收發(fā)器的原理和概念。并行光學發(fā)射器1包括安裝核心10，安裝核心10作為安裝系統(tǒng)，用于至少安裝發(fā)射器1的核心組件。根據(jù)此實施例，并行光學發(fā)射器1的核心組件包括第一激光二極管驅(qū)動器IC 2、第二激光二極管驅(qū)動器IC 3以及垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)IC 4。激光二極管驅(qū)動器IC 2和3以及VCSEL IC 4安裝到安裝核心10的上表面IOA上。激光二極管驅(qū)動器IC 2和3通過諸如鍵合引線的電導體(未示出)電連接到VCSEL IC 4，以使得電控制信號和其他電信號能從激光二極管驅(qū)動器IC 2和3發(fā)送到VCSELIC 4。VCSEL IC 4具有多個VCSEL激光二極管5，所述多個VCSEL激光二極管5根據(jù)通過激光二極管驅(qū)動器IC 2和3提供給VCSEL IC 4的電控制信號和各個電數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生多個獨立光學數(shù)據(jù)信號。 電控制信號控制VCSEL激光二極管5的偏壓和調(diào)制電流。在圖1中示出的示意性實施例中，激光二極管驅(qū)動器IC 2和3以及VCSEL IC 4 在安裝核心10的上表面IOA上布置為平衡(balanced)激光驅(qū)動器布局。在平衡激光驅(qū)動器布局中，VCSEL IC 4的激光二極管5的一半由激光二極管驅(qū)動器IC 2驅(qū)動，并且VCSEL IC 4的激光二極管5的另一半由激光二極管驅(qū)動器IC 3驅(qū)動。因為激光二極管驅(qū)動器IC 2和3中的每個都驅(qū)動激光二極管5的總數(shù)的子集(subset)，所以可以增加激光二極管驅(qū)動器IC內(nèi)部的高速信號路徑之間的節(jié)距(即，距離)。增加高速信號路徑之間的節(jié)距提供了多個優(yōu)點。增加的節(jié)距的一個優(yōu)點是它減小了相鄰引線鍵合之間的電串擾和感應耦合的可能性，所述引線鍵合將驅(qū)動器IC上的輸出驅(qū)動器焊盤連接到激光二極管IC的相應輸入焊盤的。減小這些引線鍵合之間的電串擾和感應耦合的可能性有助于確保高信號完整性。 增加節(jié)距的另一個優(yōu)點是減小的電串擾和感應耦合的可能性使得可以比其他情況下更靠近激光二極管IC安裝驅(qū)動器IC。更靠近激光二極管IC安裝驅(qū)動器IC允許減小驅(qū)動器IC 與激光二極管IC之間的引線鍵合長度，其進一步減小了相鄰引線鍵合之間的電串擾和感應耦合的可能。雖然圖1中示出的平衡激光驅(qū)動器布局提供了一些優(yōu)點，但是注意不一定使用圖 1中示出的平衡激光驅(qū)動器布局。安裝到安裝核心10的上表面IOA的IC和任何其他組件可以設(shè)置為任何期望的布局。例如，激光二極管驅(qū)動器IC 2可以用于驅(qū)動VCSEL IC 4的所有的激光二極管5，在這種情況下可以省略激光二極管驅(qū)動器IC 3。此外，本發(fā)明不受所使用的激光二極管的類型的限制。由于這個原因，可以使用VCSEL之外的激光二極管。本發(fā)明也不受到安裝到安裝核心10上的組件的類型或數(shù)量的限制。在圖1中示出的實施例中，監(jiān)控光電二極管7集成到激光二極管驅(qū)動器IC 2和3 中。這些監(jiān)控光電二極管7監(jiān)控激光二極管5中的每一個的光學輸出水平并產(chǎn)生反饋回控制邏輯電路(未示出)的相應電信號，控制邏輯電路使用反饋來調(diào)整由激光二極管驅(qū)動器IC 2和3遞送給VCSEL IC 4的電控制信號。這些控制信號使得激光二極管5的偏壓和 /或調(diào)制電流被調(diào)整為使得激光二極管5的平均光學輸出功率水平保持在基本恒定的預定水平。通過圖1中示出的平衡驅(qū)動布局所提供的高速信號路徑之間增加的節(jié)距使得監(jiān)控光電二極管7能夠集成到激光二極管驅(qū)動器IC 2和3中。將監(jiān)控光電二極管7集成到激光二極管驅(qū)動器IC 2和3中消除了在發(fā)射器1中提供用于監(jiān)視激光二極管5的光學輸出功率水平的獨立的監(jiān)控光電二極管IC的需要。消除了對于獨立的監(jiān)控光電二極管IC的需要導致更有效地利用光學發(fā)射器1內(nèi)的空間，由此使得能夠相對于上述公知的并行光學發(fā)射器而減小發(fā)射器1的體積。此外，消除了對于獨立的監(jiān)控光電二極管IC的需要也導致更少的引線鍵合和針腳連接，其減小了電路復雜度、功率消耗、電串擾以及感應耦合。但是，監(jiān)控光電二極管7是可選的，并不由本發(fā)明的并行光學通信器件所需要。安裝核心10具有下表面10B，其連接到并行光學發(fā)射器1的襯底20的上表面20A。 襯底20為某種類型的電路板，諸如觸點陣列封裝(LGA)。根據(jù)圖1中示出的示意性實施例， 電路板20是具有延伸穿過LGA襯底的電導體(未示出)以及電過孔(未示出)的LGA，并且在其上表面20A上具有電觸點21。電路板20的上表面20A上的電觸點21通過電傳導性鍵合引線25和沈分別電耦合到分別在激光二極管驅(qū)動器IC 2和3上的電觸點焊盤27和觀。安裝核心10的下表面IOB優(yōu)選地以粘性材料(諸如環(huán)氧樹脂、粘性膠帶或焊料)固定到電路板20的上表面20A上。電路板20的下表面20B上具有電傳導性觸點焊盤的陣列， 其電耦合到位于母版(未示出)上的傳導性觸點焊盤的陣列(未示出)。母版(未示出) 通常具有安裝到其上的控制器IC (未示出)，該控制器IC與并行光學發(fā)射器1的激光二極管驅(qū)動器IC 2和3通信。如下文中更詳細地描述的，安裝核心10優(yōu)選地具有從核心10的角落突出的突片 IOC0突片IOC被成形并確定尺寸以使其與形成在引線鍵合保護器30中的缺口 30C匹配， 其中引線鍵合保護器30包括第一和第二弓I線鍵合保護器裝置30A和30B。這種匹配構(gòu)造使得引線鍵合保護器裝置30A和30B能夠被動地與安裝核心10對準并機械地與其耦合。如下文中更詳細地描述的，當引線鍵合保護器裝置30A和30B與安裝核心10嚙合時，在引線鍵合保護器裝置30A和30B與安裝核心10的側(cè)邊緣之間存在空隙，在該空隙內(nèi)，鍵合引線 25和沈在電路板20上的觸點21與激光二極管驅(qū)動器IC 2和3上的接觸焊盤27和28之間延伸。該空隙確保鍵合引線保護器裝置30A和30B不與鍵合引線25和沈相接觸并且使得它們受到損傷。鍵合引線保護器裝置30A和30B保護鍵合引線25和沈使其不受到可能會損傷鍵合引線25和沈的外力，諸如在制作和組裝并行光學發(fā)射器1的過程中發(fā)生的機械處理力。根據(jù)示例性或示意性實施例，安裝核心具有包括核心10的上表面IOA的上部10D， 以及包括核心10的下表面IOB的下部10E。通過參照圖1中示出的X、Y、Z笛卡爾坐標基準，上部IOD的沿X方向的長度大于下部IOE的沿X方向的長度。安裝核心10通常由具有高熱傳導率的材料(諸如，鍍有鎳或金的銅)制成，以使得核心10有效地起到熱散失結(jié)構(gòu)的功能。由IC 2、3和4產(chǎn)生的熱量向下傳遞到核心10，并且通過核心10散失出去。使得核心10的上部IOD沿著X維度變大增加了核心10的上表面IOA上可用于散熱的表面積的量。因為用于制作核心10的材料也是電傳導性的，所以如果核心10太靠近電路板20 中的信號路徑(未示出)，核心10可能將電容耦合到電路板20中，增大了電路板20中的信號路徑的電容。這種增加的耦合電容可以使得信號質(zhì)量劣化。對于高速信號路徑(未示出，諸如那些承載用于調(diào)制VCSEL IC 4的激光二極管5的電數(shù)據(jù)信號的高速信號路徑)尤其如此。使得核心的下部IOE沿著X維度小于上部10D，確保核心10的下表面IOB相對于核心10的上表面IOA具有相對小的表面面積，由此將由核心10貢獻給電路板20的耦合電阻最小化。為了進一步減小耦合電阻的影響，確定電路板20中的高速信號路徑(未示出) 的路線，使得它們完全不被包含在電路板20的上表面20A的下述部分中該部分在核心10 的下部分IOE的正下方。圍繞核心10的下表面IOB的連接到電路板20的上表面20A的這個區(qū)域來確定高速信號的路徑，或者在電路板20的下層中確定高速信號的路徑，所述下層在該區(qū)域中更遠離核心10的下表面10B。圖2示出了圖1中示出的安裝核心10的立體仰視圖。根據(jù)示意性實施例，除了突片IOC從核心10的角落延伸出來之外，核心在X-Y維度上大致是矩形的。突片IOC還可以在它們的端部處被倒角，以有助于它們與形成在鍵合引線保護器裝置30A和30B中的缺口 30C(圖1)被動對準。在圖2中，可以看到核心10具有切除區(qū)域10F，切除區(qū)域IOF形成在核心10的下部IOE中的下表面IOB中。切除區(qū)域IOF是已經(jīng)移除了用于形成核心10的那部分材料的區(qū)域。切除區(qū)域IOF為可以安裝到電路板20(圖1)的上表面20A上的組件提供空間(未示出)。在核心10中提供切除區(qū)域IOF使得能夠?qū)⒉⑿泄鈱W發(fā)射器1的Z維度高度保持得相對較小，由此改善整體緊湊性。核心10在Y維度中的側(cè)面上也具有臺階10G， 其為引線鍵合提供空間并且在裝置30A和30B機械地與核心10耦合時防止鍵合引線25和 26受到損傷。圖3圖示了在截面被移除以示出安裝到由切除區(qū)域IOF提供的空間中的電路板20 上的組件55和56的狀態(tài)下，并行光學發(fā)射器1的部分40的立體圖。組件55可以是例如與激光二極管驅(qū)動器IC 2和3通信以對其工作進行控制的控制器IC。組件56可以是某種其他的電子組件，例如，電阻、電容和電感等。本發(fā)明對于安裝到被切除區(qū)域IOF內(nèi)的電路板20上的組件的類型沒有限制。核心10對于安裝到切除區(qū)域IOF中的電路板20上的組件55和56提供保護，使其不受害于在顧客將散熱器(未示出)連接到并行光學發(fā)射器時施加到核心10上的壓力，以及在測試和制作過程中所施加的其他的力。圖4示出了包括圖1中示出的并行光學發(fā)射器1、光學子系統(tǒng)50以及兩個散熱器 60A和60B的并行光學發(fā)射器模塊100的立體圖。光學子系統(tǒng)50通過一個或多個機械鎖定器件(未示出)和/或通過諸如環(huán)氧樹脂的粘性材料將光學子系統(tǒng)50固定到并行光學發(fā)射器1。光學子系統(tǒng)50具有光學元件(諸如透鏡)，所述光學元件將VCSEL IC 4的激光二極管5產(chǎn)生的光學信號耦合到連接到光學子系統(tǒng)50的各個光學纖維(未示出)的端部。 散熱器塊60A和60B具有牢固地連接到安裝核心10的下表面60C。通過IC 2、3、和4產(chǎn)生的熱量傳遞到核心10中。任何沒有通過核心10驅(qū)散的熱量隨后從核心10的上表面IOA 經(jīng)過散熱器模塊60a和60B的下表面60C傳遞到散熱器塊60A和60B，散熱器塊60A和60B 吸收熱量。安裝核心10的另一個優(yōu)勢是它添加了對于電路板20的支持，并且在力施加到模塊100上時，幫助防止電路板20被彎曲、扭轉(zhuǎn)或拱起。例如，當散熱器塊60A和60B固定到核心10的上表面IOA時，在模塊100上施加相對高的壓力。核心10吸收這些力并且防止它們使得電路板20彎曲、扭轉(zhuǎn)或拱起。圖5示出了根據(jù)另一個示意性實施例的安裝核心110。除了圖5中示出的安裝核心110中具有在安裝激光二極管驅(qū)動器IC 2和3的位置與安裝VCSEL IC 4的位置之間提供空氣縫隙的第一和第二狹槽120A和120B之外，安裝核心110與圖2中示出的安裝核心 10相同。例如，假設(shè)使用了圖1中示出的平衡驅(qū)動布局，則狹槽120A定位在激光二極管驅(qū)動器IC 2與VCSEL IC 4之間，并且狹槽120B定位在激光二極管驅(qū)動器IC 3與VCSEL IC 4之間。狹槽120A和120B減小了由激光二極管驅(qū)動器IC 2和3產(chǎn)生的、能夠通過核心110 傳播到VCSEL IC 4的熱量。減小能夠從激光二極管驅(qū)動器IC 2和3通過核心110傳播到 VCSEL IC 4的熱量還確保了 VCSEL IC 4的操作將不會由于由激光二極管驅(qū)動器IC 2和3 產(chǎn)生的熱量而惡化。此外，因為狹槽120A和120B將VCSEL 4從驅(qū)動器IC 2和3熱隔離開， 所以狹槽120A和120B使得將驅(qū)動器IC 2和3連接到VCSEL IC4的引線鍵合(未示出) 的長度可以非常短，這減小或消除了通過引線鍵合所引起的串擾、感應耦合和電阻損耗的可能。注意，為了所描述原理和本發(fā)明的概念的目的，而參照示意性實施例描述了本發(fā)明。本發(fā)明不限于這些實施例。例如，雖然已經(jīng)參照使用特定的平衡驅(qū)動器布局描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這個具體布局。此外，雖然已經(jīng)參照所有的通道都是發(fā)射通道的并行光學發(fā)射器而描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的并行光學通信器件可以改為包括發(fā)射和接收通道或者僅包括接收通道。如本領(lǐng)域技術(shù)人員考慮到這里提供的說明書而理解的，可以在仍然提供實現(xiàn)本發(fā)明目的并行光學通信器件并且所有的這些修改都在本發(fā)明的范圍內(nèi)的同時， 對于這里描述的實施例進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種并行光學通信裝置，包括電路板，所述電路板具有上表面和下表面以及其中的一個或多個電導體，所述電路板具有在所述電路板的第一安裝位置處安裝到所述電路板的上表面上的至少一個集成電路 (IC)；安裝核心，其包括基本剛性的熱傳導性材料，以使得所述安裝核心能夠起到熱量散失結(jié)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)二者的功能，所述安裝核心具有上表面和下表面，所述安裝核心的下表面在其一個或多個位置處連接到所述電路板的上表面上的一個或多個位置；在所述安裝核心的第一安裝位置處安裝到所述安裝核心的上表面上的至少第一核心IC ；在所述安裝核心的第二安裝位置處安裝到所述安裝核心的上表面上的多個有源光學裝置，安裝到所述安裝核心的上表面上的所述核心IC至少電連接到多個所述有源光學裝置，以允許所述核心IC對連接到所述核心IC的有源光學裝置的工作進行控制，并且，由所述核心IC和所述有源光學裝置中的一者或兩者產(chǎn)生的至少一些熱量傳遞到所述安裝核心中，并且，傳遞到所述安裝核心中的至少一些熱量由所述安裝核心散失掉；以及光學子系統(tǒng)，其包括用于在各個所述有源光學裝置與各個光波導的各個端部之間引導光的多個光學元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，其中，所述核心IC是激光二極管驅(qū)動器IC，并且，所述有源光學裝置是激光二極管，所述并行光學通信裝置是并行光學發(fā)射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，其中，所述核心IC是接收器IC，并且，所述有源光學裝置是光電二極管，所述并行光學通信裝置是并行光學接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處安裝到所述安裝核心的上表面上的至少第二核心 IC,并且，所述第一核心IC是激光二極管驅(qū)動器IC并且所述第二核心IC是接收器IC，所述有源光學裝置的第一子集是激光二極管并且所述有源光學裝置的第二子集是光電二極管， 所述并行光學通信裝置是并行光學收發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處安裝到所述安裝核心的上表面上的至少第二核心 IC，并且，所述安裝核心的、安裝了所述多個有源光學裝置的第二安裝位置在所述安裝核心的第一安裝位置與第三安裝位置之間并與它們距離相等，所述第一核心IC和所述第二核心IC分別是第一激光二極管驅(qū)動器IC和第二激光二極管驅(qū)動器IC，所述有源光學裝置的第一子集是由所述第一核心IC控制的激光二極管，所述有源光學裝置的第二子集是由所述第二核心IC控制的激光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，其中，所述安裝核心具有第一核心部分和第二核心部分，所述第一核心部分具有與所述安裝核心的上表面相對應的側(cè)面，所述第二核心部分具有與所述安裝核心的下表面相對應的側(cè)面，所述第一核心部分沿著笛卡爾坐標基準框架的X維度具有與所述安裝核心的上表面的寬度相對應的寬度，所述第二核心部分沿著笛卡爾坐標基準框架的X維度具有與所述安裝核心的下表面的寬度相對應的寬度，所述第一核心部分的寬度大于所述第二核心部分的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，其中，所述安裝核心中在所述第二核心部分形成有切除區(qū)域，在所述切除區(qū)域中，組成所述第二核心部分的材料被移除，所述切除區(qū)域至少圍繞著在所述電路板的第一安裝位置處安裝到所述電路板的上表面的IC，并且給安裝到所述電路板的上表面上的所述IC提供針對外力的保護。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，其中，所述電路板的電導體包括承載高速信號的電導體以及承載低速信號的電導體，所述高速電導體布置在所述電路板中，使得所述高速電導體完全不經(jīng)過所述第二核心部分下方， 或者僅在所述電路板的不與所述電路板的上表面相鄰的一個或多個層中經(jīng)過所述第二核心部分下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行光學通信裝置，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處安裝到所述安裝核心的上表面上的至少第二核心 IC，所述安裝核心中安裝了所述多個有源光學裝置的第二安裝位置是在所述安裝核心的第一安裝位置與第三安裝位置之間并與它們距離相等；以及鍵合引線保護器，其包括第一鍵合引線保護器裝置以及第二鍵合引線保護器裝置，所述第一和第二鍵合引線保護器裝置分別機械地連接到所述安裝核心的第一和第二側(cè)，所述第一鍵合引線保護器裝置給在所述第一核心IC與所述電路板之間延伸的鍵合引線提供針對施加到所述并行光學通信裝置上的力的保護，所述第二鍵合引線保護器裝置給在所述第二核心IC與所述電路板之間延伸的鍵合引線提供針對施加到所述并行光學通信裝置上的力的保護。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的并行光學通信裝置，其中，所述安裝核心和所述鍵合引線保護器上具有咬合裝置，所述咬合裝置將所述鍵合引線保護器機械地耦合到所述安裝核心。
11.一種用于安裝并行光學通信裝置中的組件的方法，所述方法包括提供電路板，所述電路板具有上表面和下表面以及其中的一個或多個電導體，所述電路板具有在所述電路板的第一安裝位置處安裝到所述電路板的上表面上的至少一個集成電路(IC)；提供包括基本剛性的熱傳導性材料的安裝核心，以使得所述安裝核心能夠起到熱量散失結(jié)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)二者的功能，所述安裝核心具有上表面和下表面，所述安裝核心的下表面在其一個或多個位置處連接到所述電路板的上表面上的一個或多個位置；在所述安裝核心的第一安裝位置處將至少第一核心IC安裝到所述安裝核心的上表面上；在所述安裝核心的第二安裝位置處將多個有源光學裝置安裝到所述安裝核心的上表面上，安裝到所述安裝核心的上表面上的所述核心IC至少電連接到多個所述有源光學裝置，以允許所述核心IC控制連接到所述核心IC的有源光學裝置的工作，并且，由所述核心 IC和所述有源光學裝置中的一者或兩者產(chǎn)生的至少一些熱量傳遞到所述安裝核心中，傳遞到所述安裝核心中的至少一些熱量由所述安裝核心散失掉；以及將光學子系統(tǒng)機械地耦合到所述光學通信裝置的一個或多個組件，所述光學子系統(tǒng)包括用于在各個所述有源光學裝置與各個光波導的各個端部之間引導光的多個光學元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述核心IC是激光二極管驅(qū)動器IC，所述有源光學裝置是激光二極管，所述并行光學通信裝置是并行光學發(fā)射器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述核心IC是接收器IC，所述有源光學裝置是光電二極管，所述并行光學通信裝置是并行光學接收器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處將至少第二核心IC安裝到所述安裝核心的上表面上，所述第一核心IC是激光二極管驅(qū)動器IC并且所述第二核心IC是接收器IC，所述有源光學裝置的第一子集是激光二極管并且所述有源光學裝置的第二子集是光電二極管，所述并行光學通信裝置是并行光學收發(fā)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處將至少第二核心IC安裝到所述安裝核心的上表面上，并且，所述安裝核心的、安裝了所述多個有源光學裝置的第二安裝位置在所述安裝核心的第一安裝位置與第三安裝位置之間并與它們距離相等，所述第一核心IC和所述第二核心IC分別是第一激光二極管驅(qū)動器IC和第二激光二極管驅(qū)動器IC，所述有源光學裝置的第一子集是由所述第一核心IC控制的激光二極管，所述有源光學裝置的第二子集是由所述第二核心IC控制的激光二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述安裝核心具有第一核心部分和第二核心部分，所述第一核心部分具有與所述安裝核心的上表面相對應的側(cè)面，所述第二核心部分具有與所述安裝核心的下表面相對應的側(cè)面，所述第一核心部分沿著笛卡爾坐標基準框架的X維度具有與所述安裝核心的上表面的寬度相對應的寬度，所述第二核心部分沿著笛卡爾坐標基準框架的X維度具有與所述安裝核心的下表面的寬度相對應的寬度，所述第一核心部分的寬度大于所述第二核心部分的寬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述安裝核心中在所述第二核心部分形成有切除區(qū)域，在所述切除區(qū)域中，組成所述第二核心部分的材料被移除，所述切除區(qū)域至少圍繞著在所述電路板的第一安裝位置處安裝到所述電路板的上表面的IC，并且給安裝到所述電路板的上表面上的所述IC提供針對外力的保護。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述電路板的電導體包括承載高速信號的電導體以及承載低速信號的電導體，所述高速電導體布置在所述電路板中，使得所述高速電導體完全不經(jīng)過所述第二核心部分下方， 或者僅在所述電路板的不與所述電路板的上表面相鄰的一個或多個層中經(jīng)過所述第二核心部分下方。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述安裝核心的第三安裝位置處將至少第二核心IC安裝到所述安裝核心的上表面上，所述安裝核心中安裝了所述多個有源光學裝置的第二安裝位置是在所述安裝核心的第一安裝位置與第三安裝位置之間并與它們距離相等；以及將包括第一鍵合引線保護器裝置以及第二鍵合引線保護器裝置的鍵合引線保護器機械地分別機械地連接到所述安裝核心的第一和第二側(cè)，所述第一鍵合引線保護器裝置給在所述第一核心IC與所述電路板之間延伸的鍵合引線提供針對施加到所述并行光學通信裝置上的力的保護，所述第二鍵合引線保護器裝置給在所述第二核心IC與所述電路板之間延伸的鍵合弓I線提供針對施加到所述并行光學通信裝置上的力的保護。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述安裝核心和所述鍵合弓I線保護器上具有咬合裝置，所述咬合裝置將所述鍵合弓I線保護器機械地耦合到所述安裝核心。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有安裝核心的光學通信裝置和方法。提供了一種并行光學通信裝置，其包括起到用于安裝并行光學通信裝置的核心組件的安裝系統(tǒng)的功能的安裝核心。此外，安裝核心起到用于并行光學通信裝置的核心組件的熱量散失系統(tǒng)的功能，并且也保護并行光學通信器件的核心組件和其他元件不受到灰塵和可能通過操作和其他因素所引起的損傷。除了執(zhí)行上述功能之外，安裝核心構(gòu)造為在同樣保護信號完整性的同時，使得并行光學通信器件制作為尺寸非常小。
文檔編號H04B10/02GK102263588SQ20101015164
公開日2011年11月30日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者大衛(wèi)·J·K·麥都卡夫特, 羅納德·T·坎納施羅, 鄭安年 申請人:安華高科技光纖Ip(新加坡)私人有限公司