專(zhuān)利名稱(chēng)：模塊化主動(dòng)板子組件和包括該子組件的印刷線(xiàn)路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及主動(dòng)線(xiàn)路板互連，更具體地涉及模塊化主動(dòng)板子組件和包括模塊化主動(dòng)板子組件印刷線(xiàn)路板組件。
背景技術(shù)：
高性能的計(jì)算機(jī)要求在數(shù)百或數(shù)千分散的處理單元之間的高速數(shù)據(jù)互連。在典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，這些處理器可配置在多個(gè)印刷線(xiàn)路板上，印刷線(xiàn)路板安裝在多個(gè)不同的架上。隨著數(shù)據(jù)速率要求提高，電連接電纜的成本和物理大小的增長(zhǎng)已經(jīng)驅(qū)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)師轉(zhuǎn)向光學(xué)連接。隨著高速數(shù)據(jù)互連要求的提高，持續(xù)趨向光學(xué)互連，其起始于長(zhǎng)的或中等長(zhǎng)度的架到架連接。但是，使用傳統(tǒng)的“電纜”將光信號(hào)直接帶到處理單元是麻煩的且要求在靠近處理單元的板表面上使用連接器，這將在印刷線(xiàn)路板的安裝表面上占據(jù)可觀的空間。 此外，將光學(xué)電纜放置在板表面上方會(huì)干擾板上方的空氣流，因此，不利地影響位于板上的電子電路的冷卻。因此，存在著替代的光學(xué)互連的需求。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于將波導(dǎo)陣列聯(lián)接到印刷線(xiàn)路板上的電部件的模塊化主動(dòng)板子組件，該模塊化主動(dòng)板子組件可包括基片板，基片板具有側(cè)壁，側(cè)壁圍繞基片板的附連表面的至少一部分延伸并在附連表面上形成部件空腔。收發(fā)器可設(shè)置在部件空腔內(nèi)，且靠近基片板的板內(nèi)邊緣。收發(fā)器可電聯(lián)接到附連表面上的導(dǎo)體并電聯(lián)接到側(cè)壁的上表面上的電接觸件。波導(dǎo)可定位在部件空腔內(nèi)并從基片的板外邊緣延伸到收發(fā)器。波導(dǎo)可聯(lián)接到收發(fā)器。在另一實(shí)施例中，印刷線(xiàn)路板組件包括原始基片和模塊化主動(dòng)板子組件。模塊化主動(dòng)板子組件可包括基片板，基片板具有附連表面，附連表面在板內(nèi)邊緣和板外邊緣之間延伸。收發(fā)器可靠近基片板的板內(nèi)邊緣定位。至少一個(gè)波導(dǎo)可定位在附連表面上。波導(dǎo)可從基片的板外邊緣延伸到收發(fā)器，使得至少一個(gè)波導(dǎo)聯(lián)接到收發(fā)器。主動(dòng)板組件還可包括與板外邊緣對(duì)齊的波導(dǎo)連接器。原始基片可包括部件安裝表面，部件安裝表面具有多個(gè)電接觸件，該多個(gè)電接觸件與周界邊緣間隔開(kāi)。板接納槽可從原始基片的周界邊緣沿板內(nèi)方向延伸。模塊化主動(dòng)板子組件可定位在板接納槽內(nèi)，使得至少一個(gè)波導(dǎo)和收發(fā)器從部件安裝表面凹進(jìn)，且模塊化主動(dòng)板子組件的板外邊緣與原始基片的周界邊緣對(duì)齊。將在以下詳細(xì)描述中闡述本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)在某種程度上對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)根據(jù)該描述將是顯而易見(jiàn)的，或者通過(guò)實(shí)施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書(shū)以及附圖的本文所述的實(shí)施例可認(rèn)識(shí)到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上一般描述和以下詳細(xì)描述兩者描述了各種實(shí)施例，并且它們旨在提供用于理解所要求保護(hù)主題的本質(zhì)和特性的概觀或框架。所包括的附圖用于提供對(duì)各實(shí)施例的進(jìn)一步理解，且被結(jié)合到本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成其一部分。附圖示出本文所述的各個(gè)實(shí)施例，并與本描述一起用于說(shuō)明所要求保護(hù)主題的原理和操作。


圖1示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的模塊化主動(dòng)板子組件的局部分解圖；圖2示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的模塊化主動(dòng)板子組件的局部分解圖；圖3示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的與光學(xué)電纜聯(lián)接的模塊化主動(dòng)板子組件的局部分解圖；圖4示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的安裝在原始基片上以形成印刷線(xiàn)路板組件的圖3的模塊化主動(dòng)板子組件的剖視圖。圖5示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的安裝在原始基片上以形成印刷線(xiàn)路板組件的圖3的模塊化主動(dòng)板子組件的剖視圖。圖6示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的安裝在原始基片上以形成印刷線(xiàn)路板組件的圖1的模塊化主動(dòng)板子組件的剖視圖。圖7示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的插入原始基片定位以形成印刷線(xiàn)路板組件的多個(gè)模塊化主動(dòng)板子組件；以及圖8示出由圖7中示出的模塊化主動(dòng)板子組件和原始基片形成的印刷線(xiàn)路板組件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參照印刷線(xiàn)路板組件和組合在印刷線(xiàn)路板組件中的模塊化主動(dòng)板子組件的各種實(shí)施例，每個(gè)實(shí)例示出在附圖中。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或類(lèi)似的部分。圖4示意性地示出印刷線(xiàn)路板組件的一個(gè)實(shí)施例。該印刷線(xiàn)路板組件包括原始基片和模塊化主動(dòng)板子組件。印刷線(xiàn)路板形成有板接納槽，板接納槽從原始基片的周緣向內(nèi)延伸。模塊化主動(dòng)板子組件包括至少一個(gè)波導(dǎo)，波導(dǎo)在板外邊緣和收發(fā)器之間延伸，收發(fā)器定位成靠近板內(nèi)邊緣。模塊化主動(dòng)板子組件可定位在原始基片的板接納槽中，使得波導(dǎo)和收發(fā)器從原始基片的部件安裝表面凹進(jìn)。將在本文中更詳細(xì)地描述印刷線(xiàn)路板組件和組合在印刷線(xiàn)路板組件中的模塊化主動(dòng)板子組件?，F(xiàn)參考圖1-3，示意性地示出可組合到印刷線(xiàn)路板組件內(nèi)的模塊化主動(dòng)板子組件 100。在一實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件100通常包括基片板102，部件安裝空腔1 形成在基片板102上。在本文所示和所述的實(shí)施例中，基片板102可由市場(chǎng)上可得到的印刷線(xiàn)路板材料形成，其可包括與電介質(zhì)絕緣層交替地布置的導(dǎo)電層的迭片結(jié)構(gòu)。例如，在一實(shí)施例中，印刷線(xiàn)路板可由銅和FR-4玻璃纖維/環(huán)氧樹(shù)脂電介質(zhì)材料的交替層形成。但是，應(yīng)理解，其它合適的印刷線(xiàn)路板材料可用于形成基片板，包括(非限制)剛性線(xiàn)路板材料和柔性線(xiàn)路板材料?；?02包括附連表面104，各種電氣的，光電的和/或光學(xué)的設(shè)備可安裝到附連表面104。附連表面104在板外邊緣106和板內(nèi)邊緣108之間延伸。部件空腔1 通過(guò)繞附連表面104的周界的至少一部分延伸的一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁1 形成在附連表面104上。例如，在一實(shí)施例(未示出)中，側(cè)壁1 可繞附連表面104的整個(gè)周界延伸。在另一實(shí)施例中，側(cè)壁繞周界的一部分延伸，如圖2所示。在另一實(shí)施例(未示出)中，側(cè)壁可形成在附連表面104上的光電部件和/或電子部件所在的位置處，由此形成繞光電和/或電子部件的部件空腔。在本文所示和所述的實(shí)施例中，部件空腔1 通過(guò)將側(cè)壁板120定位在附連表面 104上而形成在附連表面104上。側(cè)壁板120是已經(jīng)形成U形的印刷線(xiàn)路板。側(cè)壁板120 定位在基片板102的附連表面104上，使得部件空腔1 在基片板102的板外邊緣106處打開(kāi)。側(cè)壁板120可使用通常用于電子器件組裝的環(huán)氧的或其它相似的粘合劑和/或粘接劑粘貼到基片板102。雖然本文所述的部件空腔1 通過(guò)將側(cè)壁板120定位在基片板102的附連表面 104上而形成，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例(未示出)中，基片板可與側(cè)壁1 整體形成，側(cè)壁 1 形成部件空腔。例如，在一實(shí)施例(未示出)中，基片板可由分散式樣的層形成，當(dāng)組裝時(shí)，形成包括附連表面和側(cè)壁的基片板，側(cè)壁形成部件空腔。在一實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件100還包括波導(dǎo)連接器，波導(dǎo)連接器與基片板102的板外邊緣106對(duì)齊。波導(dǎo)連接器可操作以與相應(yīng)的波導(dǎo)陣列連接器IM配對(duì)，諸如光學(xué)電纜150的波導(dǎo)陣列連接器。波導(dǎo)連接器可包括至少一個(gè)對(duì)齊特征，該對(duì)齊特征用于將模塊化主動(dòng)板子組件100與波導(dǎo)陣列的波導(dǎo)對(duì)齊。例如，波導(dǎo)連接器可包括燕尾槽、狹槽、銷(xiāo)、插座或其它類(lèi)似的對(duì)齊特征。在本文所述的模塊主動(dòng)板子組件的實(shí)施例中，波導(dǎo)連接器包括一對(duì)對(duì)齊銷(xiāo)插座122，對(duì)齊銷(xiāo)插座122用于接納波導(dǎo)陣列連接器154的連接器銷(xiāo) 156。在本文所述實(shí)施例中，對(duì)齊銷(xiāo)插座122位于靠近基片板102的板外邊緣106的側(cè)壁 128中。對(duì)齊銷(xiāo)插座122大致平行于基片板102的附連表面104。但是，應(yīng)理解，模塊化主動(dòng)板組件還可形成為沒(méi)有波導(dǎo)連接器。例如，當(dāng)模塊化主動(dòng)板組件形成為沒(méi)有波導(dǎo)連接器時(shí)，位于模塊化主動(dòng)板組件(本文更詳細(xì)地描述的)上的波導(dǎo)可以被動(dòng)地或主動(dòng)地連接到原始基片上的波導(dǎo)或位于另一部件上的波導(dǎo)。主動(dòng)模塊化子組件100還包括收發(fā)器130。在本文所述實(shí)施例中，收發(fā)器130可操作以將諸如可見(jiàn)光、紅外輻射、微波能量等電磁能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可通過(guò)波導(dǎo)引導(dǎo)的電磁能。更具體來(lái)說(shuō)，在本文所述實(shí)施例中，收發(fā)器130是光電收發(fā)器，其可操作以接收光學(xué)輸入信號(hào)并將光學(xué)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電輸出信號(hào)。光電收發(fā)器也可操作以接收電輸入信號(hào)并將電輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)輸出信號(hào)。收發(fā)器130定位在部件空腔126內(nèi)，并安裝在基片板102的靠近基片板102的板內(nèi)邊緣108的附連表面104上。在本文所示和所述的實(shí)施例中，收發(fā)器130電氣地聯(lián)接到電導(dǎo)體112，電導(dǎo)體112附連到附連表面104。例如，電導(dǎo)體112可包括倒裝芯片電氣焊盤(pán)。替代地，電導(dǎo)體可包括到毗鄰的印刷線(xiàn)路板導(dǎo)電焊盤(pán)的絲焊。電導(dǎo)體112還進(jìn)一步聯(lián)接到電接觸件124，電接觸件IM位于側(cè)壁128的上表面1 上。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電導(dǎo)體可電聯(lián)接到電通路，電通路從附連表面104延伸穿過(guò)側(cè)壁128到側(cè)壁128的上表面129。部件空腔126的側(cè)壁128從附連表面104延伸到通常大于收發(fā)器130的厚度的高度。因此，應(yīng)理解，收發(fā)器位于由基片板102的附連表面104形成的平面和由側(cè)壁128的上表面1 形成的平面之間的空間中，這些平面通常彼此平行。在一個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器的上表面可在附連表面104上方的與部件空腔126的側(cè)壁128的上表面1 相同的高度處。
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在一實(shí)施例(未示出)中，一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器支承部件可定位在部件空腔中并電聯(lián)接到收發(fā)器。例如，諸如激光驅(qū)動(dòng)器、放大器、信號(hào)調(diào)節(jié)單元等的收發(fā)器支承部件可通過(guò)形成在基片板的附連表面上的電跡線(xiàn)電聯(lián)接到收發(fā)器。收發(fā)器支承部件還可通過(guò)形成在側(cè)壁的電通路電聯(lián)接到位于側(cè)壁的上表面上的電接觸件。收發(fā)器130聯(lián)接到至少一個(gè)波導(dǎo)110。例如，在收發(fā)器是光電收發(fā)器的一實(shí)施例中，收發(fā)器130可光學(xué)地聯(lián)接到多個(gè)波導(dǎo)，每個(gè)波導(dǎo)可操作以將電磁輸入信號(hào)(即，光)引入收發(fā)器130和/或從收發(fā)器130引導(dǎo)電磁輸出信號(hào)(S卩，光)。波導(dǎo)可包括任何合適的波導(dǎo)，以用于引導(dǎo)特定波長(zhǎng)的電磁輻射。例如，波導(dǎo)可以是光波導(dǎo)、微波波導(dǎo)、紅外線(xiàn)波導(dǎo)等。 在本文所述實(shí)施例中，波導(dǎo)是形成圖案的光波導(dǎo)，諸如定位在部件空腔126內(nèi)并形成在基片板102的附連表面104上的聚合物波導(dǎo)，或在附連到基片102的附連表面104的玻璃基片上形成圖案的二氧化硅或硅波導(dǎo)。替代地，波導(dǎo)110可包括纖維波導(dǎo)，諸如玻璃光纖或聚合物光纖。纖維波導(dǎo)可粘接到印刷線(xiàn)路板的附連表面，或替代地，松散光纖可限制在形成在基片板102內(nèi)的內(nèi)部通道內(nèi)。在另一替代實(shí)施例中，波導(dǎo)可包括中空芯波導(dǎo)或平面陣列波導(dǎo)。如本文所述，相對(duì)于收發(fā)器130，波導(dǎo)110位于由基片102的附連表面形成的平面和由側(cè)壁128的上表面1 形成的平面之間的空間內(nèi)。波導(dǎo)110從基片102的板外邊緣106 延伸到收發(fā)器130，這里波導(dǎo)110聯(lián)接到靠近板內(nèi)邊緣108的收發(fā)器130。在本文所示和所述的實(shí)施例中，波導(dǎo)110定位在基片板102的板外邊緣106處且在“U”形側(cè)壁128的開(kāi)口端內(nèi)。波導(dǎo)的該定位便于直接將波導(dǎo)陣列聯(lián)接到波導(dǎo)，如將在本文中更詳細(xì)描述的。在其它實(shí)施例(未示出)中，側(cè)壁1 可繞附連表面104的整個(gè)周界延伸。在該實(shí)施例中，波導(dǎo)可延伸穿過(guò)側(cè)壁到板外邊緣106。參照?qǐng)D2，在一實(shí)施例中，主動(dòng)模塊化板子組件還包括覆蓋板140。覆蓋板140定位在頂上并附連到側(cè)壁128的上表面129。覆蓋板140通常由市場(chǎng)上可得到的印刷電路板材料構(gòu)成，如上文關(guān)于基片板102所述。覆蓋板140的上表面144包括電接觸件142，電接觸件142通過(guò)覆蓋板140內(nèi)的電通路(未示出)電聯(lián)接到位于側(cè)壁128的上表面1 上的電接觸件。電接觸件142便于將位于覆蓋板140的上表面144上的表面安裝電部件(諸如集成電路部件)聯(lián)接到位于部件空腔126內(nèi)的收發(fā)器130，部件空腔1 在覆蓋板140和基片板102的附連表面之間。在圖3所示的模塊化主動(dòng)板子組件100的實(shí)施例中，覆蓋板140顯示成具有靠近板內(nèi)邊緣108的電接觸件。但是，應(yīng)理解，覆蓋板140可包括附加的電接觸件，以將各種其它集成電路部件電聯(lián)接到收發(fā)器，收發(fā)器設(shè)置在覆蓋板140下方，在部件空腔和/或定位在部件空腔內(nèi)的收發(fā)器支承部件內(nèi)。此外，還應(yīng)理解，覆蓋板140的上表面144還可包括多個(gè)電跡線(xiàn)(未示出)，電跡線(xiàn)可隨后用于電聯(lián)接和互聯(lián)覆蓋板140的上表面144上的各種集成電路部件，無(wú)論集成電路部件還聯(lián)接到模塊化主動(dòng)板子組件100的各種部件?，F(xiàn)參照?qǐng)D4和5，本文所述的模塊化主動(dòng)板子組件100可與原始基片160組合使用以形成印刷線(xiàn)路板組件200。更具體來(lái)說(shuō)，原始基片160(即，包括各種集成電路和子組件的 “母板”或類(lèi)似電路板，包括(非限制)處理器、存儲(chǔ)模塊等)由市場(chǎng)上可得到的印刷線(xiàn)路板材料形成，其可包括交替地布置有電介質(zhì)絕緣層的導(dǎo)電層迭片結(jié)構(gòu)。例如，在一實(shí)施例中， 印刷線(xiàn)路板可由銅和FR-4玻璃纖維/環(huán)氧樹(shù)脂電介質(zhì)材料的交替層形成。但是，應(yīng)理解，其它合適的印刷線(xiàn)路板材料可用于形成基片板，包括(非限制)剛性線(xiàn)路板材料和柔性線(xiàn)路板材料。原始基片160包括部件安裝表面166，部件安裝表面166包括多個(gè)電接觸件168， 集成電路可電聯(lián)接到該電接觸件168。原始基片160還可包括多個(gè)電跡線(xiàn)(未示出)，電跡線(xiàn)可電氣互聯(lián)各種電接觸件168，以便于在各種集成電路部件之間電氣互連。在本文所述原始基片160的實(shí)施例中，多個(gè)電接觸件168沿板內(nèi)方向(即，由圖4箭頭163指示的方向) 從基片的周界邊緣162偏移。原始基片160還包括至少一個(gè)板接納槽164。板接納槽164沿板內(nèi)方向從原始基片160的周界邊緣162延伸并在板內(nèi)止擋件172處結(jié)束。板接納槽164在大小和形狀上與主動(dòng)模塊化板子組件100互補(bǔ)，使得當(dāng)主動(dòng)模塊化板子組件定位在板接納槽164內(nèi)，主動(dòng)模塊化板子組件100的板外邊緣106與周界邊緣162平齊且板內(nèi)邊緣108緊靠板內(nèi)止擋件 (諸如當(dāng)在板內(nèi)邊緣108和板內(nèi)止擋件172之間有小間隙時(shí))，或替代地，板內(nèi)邊緣108與板內(nèi)止擋件172接觸。在一個(gè)實(shí)施例(未示出)中，原始基片包括一個(gè)或多個(gè)金屬化平面和/或鄰近至少一個(gè)板接納槽164的導(dǎo)熱通路。金屬化平面或?qū)嵬房刹僮饕詫釓亩ㄎ辉诎褰蛹{槽內(nèi)的主動(dòng)板組件導(dǎo)走，由此為定位在主動(dòng)板組件上的收發(fā)器和/或其它電子部件提供冷卻機(jī)構(gòu)。在圖4和5所示的原始基片160的實(shí)施例中，原始基片160的部件安裝表面166包括板接納槽164上方的切口。在該實(shí)施例中，板接納槽164的深度D與模塊化主動(dòng)板子組件100的厚度T基本相等，使得覆蓋板140的上表面144與原始基片160的部件安裝表面 166平齊。在其它實(shí)施例中，側(cè)壁128的上表面129(或替代地，覆蓋板140的上表面144) 可與原始基片160的中間層167平齊、低于中間層167或高于中間層167，如將在本文所更詳細(xì)描述的。在本文所示和所述的印刷線(xiàn)路板組件和模塊化主動(dòng)板子組件的實(shí)施例中，示出的模塊化主動(dòng)板子組件100具有靠近板內(nèi)邊緣108的電接觸件，而示出的原始基片具有靠近板接納槽164的板內(nèi)止擋件172的在部件安裝表面166上的電接觸件。但是，應(yīng)理解，電接觸件不必位于靠近板接納槽164的板內(nèi)邊緣108和板內(nèi)止擋件172。例如，在替代方式中， 電接觸件可沿板接納槽164的長(zhǎng)度位于原始基片160的部件安裝表面166上，而模塊化主動(dòng)板子組件的電接觸件可沿模塊化主動(dòng)板子組件的長(zhǎng)度放置。參照?qǐng)D4和5，模塊化主動(dòng)板子組件100可定位在原始基片160的板接納槽164 內(nèi)，使得模塊化主動(dòng)板子組件100的板外邊緣106與原始基片160的周界邊緣平齊。這可通過(guò)將模塊化主動(dòng)板子組件100定位在板接納槽164內(nèi)完成，使得板內(nèi)邊緣108與板內(nèi)止擋件172接觸。在圖4和5示出的實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件100的上表面144設(shè)置在板接納槽上方的切口內(nèi)，使得模塊化主動(dòng)板子組件100的上表面144與原始基片160的部件安裝表面166平齊。該構(gòu)造便于將諸如集成電路部件的電路部件180安裝在模塊化主動(dòng)板子組件100的上表面144上，使得電路部件180至少部分地設(shè)置在模塊化主動(dòng)板子組件100上方。一旦模塊化主動(dòng)板子組件100定位在板接納槽164內(nèi)并與原始基片160的周界邊緣162對(duì)齊，模塊化主動(dòng)板子組件100可用環(huán)氧或另一類(lèi)似的粘合或粘結(jié)劑附連到原始基片160。電路部件180可用焊球182電聯(lián)接到原始基片160的部件安裝表面166上的電接觸件168和模塊化主動(dòng)板子組件100的上表面上的電接觸件142。但是，應(yīng)理解，也可使用其它技術(shù)將電路部件180電聯(lián)接到電接觸件。在替代實(shí)施例(未示出)中，模塊化主動(dòng)板子組件可倒裝在板接納槽中。例如，在該實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件定位在板接納槽中，使得基片板的與附連表面相對(duì)的表面與原始基片的部件安裝表面和波導(dǎo)平齊且收發(fā)器定位在板接納槽中。在該實(shí)施例中，電路部件可至少部分地定位在基片板的與附連表面相對(duì)的表面上。在該實(shí)施例中，基片板可包括電通路，電通路延伸穿過(guò)基片板的厚度使得收發(fā)器可電聯(lián)接到定位在基片板的與附連表面相對(duì)的表面上的電路部件。圖6示出印刷配線(xiàn)板組件220的另一替代實(shí)施例，其包括模塊化主動(dòng)板子組件 100。在該實(shí)施例中，當(dāng)構(gòu)成原始基片160時(shí)，模塊化主動(dòng)板子組件100嵌入原始基片160。 例如，原始基片160可由如上所述的導(dǎo)電材料和電介質(zhì)材料的交替層構(gòu)成。當(dāng)完成交替層時(shí)，多個(gè)層可形成圖案以形成原始基片160內(nèi)的板接納槽。模塊化主動(dòng)板子組件100可定位在如上所述的板接納槽內(nèi)。此后，導(dǎo)電材料和電介質(zhì)材料的附加交替層可定位在模塊化主動(dòng)板子組件100上方，由此將模塊化主動(dòng)板子組件嵌入原始基片160的部件安裝表面166 下方。在模塊化主動(dòng)板子組件100的側(cè)壁的上表面上的電接觸件IM可用電通路161電聯(lián)接到部件安裝表面166上的電接觸件168，電通路161形成在導(dǎo)電材料169層和電介質(zhì)材料 170層內(nèi)。此后，電路部件180可安裝在部件安裝表面166上，使得電路部件180至少部分地設(shè)置在模塊化主動(dòng)板子組件100上方。此外，電路部件180可用電接觸件168電聯(lián)接到主動(dòng)模塊化板組件上。作為示例參照?qǐng)D3和5，主動(dòng)模塊化板子組件100可用于用互聯(lián)件聯(lián)接電路部件 180，電路部件180定位在原始基片160的部件安裝表面166上。例如，當(dāng)主動(dòng)模塊化子組件構(gòu)造成發(fā)送和接收光信號(hào)時(shí)，主動(dòng)模塊化板子組件可光聯(lián)接到光纜150。光纜150可包括光纖繩158，光纖繩由多個(gè)波導(dǎo)，特別是在保護(hù)套中的光纖(未示出)構(gòu)成。光纖繩158可定位在波導(dǎo)陣列連接器154的應(yīng)變釋放保護(hù)罩152中，其中各個(gè)光纖分離并固定到位置以光聯(lián)接到另一個(gè)波導(dǎo)和/或光電裝置。波導(dǎo)陣列連接器1 包括多個(gè)連接器銷(xiāo)156，連接器銷(xiāo)156從波導(dǎo)陣列連接器的端部延伸并用于將波導(dǎo)陣列連接器與相應(yīng)連接器或裝置對(duì)齊。 例如，在本文所述的模塊化板子組件100的實(shí)施例中，對(duì)齊銷(xiāo)插座122可操作以接納波導(dǎo)陣列連接器的連接器銷(xiāo)156，使得當(dāng)連接器銷(xiāo)16接納在對(duì)齊銷(xiāo)插座122內(nèi)時(shí)，模塊化主動(dòng)板子組件100的波導(dǎo)110與波導(dǎo)陣列連接器154內(nèi)的光纖對(duì)齊，并光聯(lián)接到波導(dǎo)陣列連接器 154內(nèi)的光纖。一旦光纜150光聯(lián)接到模塊化主動(dòng)板子組件100，從光纜150來(lái)的光信號(hào)被導(dǎo)入位于部件空腔126內(nèi)的波導(dǎo)110，這又將光信號(hào)向板內(nèi)(即，沿由圖4箭頭指示的方向)引導(dǎo)到收發(fā)器130，收發(fā)器電聯(lián)接到電路部件180。因此，應(yīng)理解，模塊化主動(dòng)板子組件便于將光信號(hào)從原始基片160的周界邊緣向板內(nèi)傳播，并在將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)之前將在部件之間的光鏈接延伸成更靠近實(shí)際電路部件。一旦光輸入信號(hào)由收發(fā)器接納，收發(fā)器130將光輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電輸出信號(hào)并通過(guò)側(cè)壁128的上表面1 上的電接觸件輸出電輸出信號(hào)。 替代地，當(dāng)模塊化主動(dòng)板子組件100還包括覆蓋板140時(shí)，電輸出信號(hào)可通過(guò)覆蓋板140的上表面144上的電接觸件輸出。在任一實(shí)施例中，電輸出信號(hào)可分布到一個(gè)或多個(gè)集成電路部件，諸如定位在覆蓋板140的上表面144上的電接觸件142并電聯(lián)接到其的電路部件180。類(lèi)似地，收發(fā)器130還可操作以從覆蓋板140的上表面144上的電接觸件142接納電輸入信號(hào)并將電輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成光輸出信號(hào)。例如，電路部件180可將電輸入信號(hào)發(fā)送到收發(fā)器130，電輸入信號(hào)在收發(fā)器處轉(zhuǎn)換成光輸出信號(hào)。收發(fā)器130將光輸出信號(hào)引導(dǎo)入波導(dǎo)110，信號(hào)在波導(dǎo)處傳播入光纜150的波導(dǎo)陣列連接器154，光纜150可用于將光輸出信號(hào)分布到各種其它部件。圖1-6示出大致呈矩形形狀的模塊化主動(dòng)板子組件100，使得模塊化主動(dòng)板子組件100(和相應(yīng)的板接納槽164)以大致線(xiàn)性方式大致從周界邊緣向板內(nèi)延伸。但是，應(yīng)理解，模塊化主動(dòng)板組件100可以各種其它形狀形成。作為示例參照?qǐng)D7和8，示出包括多個(gè)板接納槽164的原始基片160。板接納槽164 形狀做成接納模塊化主動(dòng)板子組件100，模塊化主動(dòng)板子組件100設(shè)置在原始基片160上方，如圖7所示。在該實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件100在板外邊緣106與板內(nèi)邊緣108 之間形成有90度彎曲。該構(gòu)造便于通過(guò)將每個(gè)模塊化主動(dòng)板子組件的板內(nèi)邊緣108放置在基片的不同區(qū)域處而使用在原始基片160上的多個(gè)模塊化主動(dòng)板子組件。該構(gòu)造將每個(gè)集成電路(未示出)的位置分布在原始基片160的部件安裝表面166上方，集成電路將電聯(lián)接到模塊化主動(dòng)板子組件。模塊化主動(dòng)板子組件100可以如上述相似方式插入原始基片 160以形成印刷線(xiàn)路板組件230。雖然圖7和8示出的模塊化主動(dòng)板子組件100具有在板內(nèi)和板外邊緣之間的90 度彎曲，應(yīng)理解，模塊化主動(dòng)板子組件100可采用其它構(gòu)造。例如，在板內(nèi)和板外邊緣之間的彎曲可大于90度或小于90度。替代地，模塊化主動(dòng)板子組件可包括在板內(nèi)邊緣和板外邊緣之間的一個(gè)或多個(gè)彎曲，諸如模塊化主動(dòng)板子組件呈弧形或“S”曲線(xiàn)。此外，圖7和8所示的印刷線(xiàn)路板組件230的實(shí)施例以與圖6所示的印刷線(xiàn)路板組件相似的方式形成，即，模塊化主動(dòng)板子組件定位在板接納槽內(nèi)且導(dǎo)電材料和/或電介質(zhì)材料的附加層增加到原始基片以將模塊化主動(dòng)板子組件嵌入原始基片160內(nèi)。但是，在圖7 和8所示的印刷線(xiàn)路板組件230的實(shí)施例中，模塊化主動(dòng)板子組件100還包括位于每個(gè)模塊化主動(dòng)板子組件100的上表面144上的延伸構(gòu)件190。延伸構(gòu)件190可由印刷電路板材料形成并包括多個(gè)通路(未示出)，通路延伸穿過(guò)延伸構(gòu)件190并將電接觸件聯(lián)接在模塊化主動(dòng)板子組件的上表面上，電接觸件194定位在延伸構(gòu)件190上。此后，定位在模塊化主動(dòng)板子組件上方的導(dǎo)電材料和電介質(zhì)材料的附加層形成有合適尺寸的開(kāi)口以接納延伸構(gòu)件。 在該實(shí)施例中，延伸構(gòu)件190與原始基片160的部件安裝表面166平齊。類(lèi)似地，延伸構(gòu)件 190的電接觸件194與定位在原始基片160的部件安裝表面上的電接觸件182平齊。此外，雖然圖7和8示出的實(shí)施例示出的模塊化主動(dòng)板子組件100具有位于上表面144上的延伸構(gòu)件190，諸如當(dāng)模塊化主動(dòng)板子組件100形成有覆蓋件時(shí)，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，延伸構(gòu)件190可定位在側(cè)壁的上表面上，諸如當(dāng)模塊化主動(dòng)板子組件無(wú)覆蓋板時(shí)?，F(xiàn)在應(yīng)理解，本發(fā)明說(shuō)明書(shū)揭示了模塊化主動(dòng)板子組件，其可定位在原始基片上的板接納通道內(nèi)以形成印刷線(xiàn)路板組件。模塊化主動(dòng)板子組件和印刷線(xiàn)路板組件包括相同發(fā)明的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，用于形成印刷線(xiàn)路板組件的模塊化主動(dòng)板子組件便于電路部件的波導(dǎo)互聯(lián)從基片的周界邊緣向板內(nèi)延伸而不占用原始基片的部件安裝表面上的附加表面區(qū)域。這使得不同印刷線(xiàn)路板組件上的電路部件之間的信號(hào)交換更快，同時(shí)空出來(lái)用于單一印刷線(xiàn)路板組件上附加電路部件的表面區(qū)域。此外，波導(dǎo)互連從原始基片的周界邊緣向板內(nèi)的延伸消除了電互連的使用，其又緩和了電互連和數(shù)據(jù)傳遞的一個(gè)潛在源之間的RF干涉。此外，模塊化主動(dòng)板子組件的使用使得模塊化主動(dòng)板子組件，且更具體地，模塊化主動(dòng)板子組件的波導(dǎo)部件，能夠獨(dú)立于原始基片的純電部件安裝和對(duì)齊。因此，當(dāng)模塊化主動(dòng)板子組件裝配入原始基片時(shí)，不需要精確對(duì)齊，這是因?yàn)椴▽?dǎo)部件預(yù)對(duì)齊且僅在模塊化主動(dòng)板子組件和其它電路部件和/或原始基片之間進(jìn)行電互連。這減少了關(guān)于原始基片的裝配所需的總體精度。此外，模塊化主動(dòng)板子組件的使用便于在將子組件集成到印刷線(xiàn)路板組件之前測(cè)試每個(gè)子組件，由此減少在完成的印刷線(xiàn)路板組件上進(jìn)行的質(zhì)量控制測(cè)試的數(shù)量，并通過(guò)減少導(dǎo)致有缺陷的模塊化主動(dòng)板子組件的非順應(yīng)印刷線(xiàn)路板組件的數(shù)量而減少加工浪費(fèi)。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本文所述的實(shí)施例作出各種修改和變化。因此，意味著說(shuō)明書(shū)覆蓋本文所述各種實(shí)施例的修改和變化，這種修改和變化在所附權(quán)利要求書(shū)和其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模塊化主動(dòng)板子組件，所述模塊化主動(dòng)板子組件用于將波導(dǎo)陣列通信地聯(lián)接到印刷線(xiàn)路板上的電部件，所述模塊化主動(dòng)板子組件包括基片板，所述基片板具有附連表面和側(cè)壁，所述附連表面在板內(nèi)邊緣和板外邊緣之間延伸，所述側(cè)壁圍繞所述附連表面的周界的至少一部分延伸并在所述附連表面上形成部件空腔；收發(fā)器，所述收發(fā)器設(shè)置在所述部件空腔內(nèi)且靠近所述基片板的所述板內(nèi)邊緣，其中， 所述收發(fā)器電聯(lián)接到所述附連表面上的導(dǎo)體，且所述導(dǎo)體電聯(lián)接到所述側(cè)壁的上表面上的電接觸件；以及至少一個(gè)波導(dǎo)，所述至少一個(gè)波導(dǎo)定位在所述部件空腔內(nèi)并從所述基片板的所述板外邊緣延伸到所述收發(fā)器，其中，所述至少一個(gè)波導(dǎo)聯(lián)接到所述收發(fā)器。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，還包括覆蓋板，所述覆蓋板定位在所述側(cè)壁的所述上表面上，使得所述部件空腔至少部分地封閉，其中，所述側(cè)壁的所述電接觸件電聯(lián)接到定位在所述覆蓋板的上表面上的電接觸件。
3.如權(quán)利要求2所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，還包括至少一個(gè)收發(fā)器支承部件，所述至少一個(gè)收發(fā)器支承部件定位在所述覆蓋板的所述上表面上并電聯(lián)接到所述收發(fā)器。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，還包括至少一個(gè)收發(fā)器支承部件，所述至少一個(gè)收發(fā)器支承部件設(shè)置在所述部件空腔內(nèi)并電聯(lián)接到所述收發(fā)器。
5.如權(quán)利要求1所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，所述至少一個(gè)波導(dǎo)選自形成圖案的波導(dǎo)和纖維波導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求1所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，還包括與所述板外邊緣對(duì)齊的波導(dǎo)連接器，所述波導(dǎo)連接器可連接到波導(dǎo)陣列連接器。
7.如權(quán)利要求6所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，所述波導(dǎo)連接器包括至少一個(gè)對(duì)齊銷(xiāo)插座。
8.如權(quán)利要求1所述的模塊化主動(dòng)板子組件，其特征在于，所述側(cè)壁是大致U形的，且所述部件空腔在所述基片板的所述板外邊緣上打開(kāi)。
9.一種印刷線(xiàn)路板組件，所述印刷線(xiàn)路板組件包括原始基片和模塊化主動(dòng)板子組件， 其中所述模塊化主動(dòng)板子組件包括基片板，所述基片板包括附連表面，所述附連表面在板內(nèi)邊緣和板外邊緣之間延伸；收發(fā)器，所述收發(fā)器靠近所述基片板的所述板內(nèi)邊緣定位；至少一個(gè)波導(dǎo)，所述至少一個(gè)波導(dǎo)定位在所述附連表面上并從所述基片板的所述板外邊緣延伸到所述收發(fā)器，其中，所述至少一個(gè)波導(dǎo)聯(lián)接到所述收發(fā)器；以及與所述板外邊緣對(duì)齊的波導(dǎo)連接器；以及所述原始基片包括部件安裝表面，所述部件安裝表面具有多個(gè)電接觸件，所述多個(gè)電接觸件與周界邊緣間隔開(kāi)；以及板接納槽，所述板接納槽從所述原始基片的所述周界邊緣沿板內(nèi)方向延伸，其中，所述模塊化主動(dòng)板子組件定位在所述板接納槽內(nèi)，使得所述至少一個(gè)波導(dǎo)和所述收發(fā)器從所述部件安裝表面凹進(jìn)，所述模塊化主動(dòng)板子組件的所述板外邊緣與所述原始基片的所述周界邊緣對(duì)齊。
10.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述收發(fā)器電聯(lián)接到所述部件安裝表面上的所述電接觸件。
11.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述原始基片的所述部件安裝表面包括切口，所述切口在所述板接納槽上方；且所述模塊化主動(dòng)板子組件包括定位在所述至少一個(gè)波導(dǎo)和所述收發(fā)器上方的覆蓋板，使得所述覆蓋板的上表面定位在所述切口內(nèi)并與所述原始基片的所述部件安裝表面平齊。
12.如權(quán)利要求11所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，還包括側(cè)壁，所述側(cè)壁圍繞所述附連表面的周界的至少一部分延伸并在所述附連表面上形成部件空腔，所述至少一個(gè)波導(dǎo)和所述收發(fā)器設(shè)置在所述部件空腔內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述收發(fā)器電聯(lián)接到定位在所述覆蓋板的所述上表面上的電接觸件。
14.如權(quán)利要求11所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，還包括至少一個(gè)收發(fā)器支承部件，所述至少一個(gè)收發(fā)器支承部件定位在所述覆蓋板的所述上表面上并電聯(lián)接到所述收發(fā)器。
15.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，還包括至少一個(gè)電路部件，所述至少一個(gè)電路部件定位在所述部件安裝表面上且至少部分地在所述模塊化主動(dòng)板子組件上方。
16.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述至少一個(gè)波導(dǎo)選自形成圖案的波導(dǎo)和纖維波導(dǎo)。
17.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述模塊化主動(dòng)板子組件的基片板上的至少一個(gè)接收器支承部件，所述至少一個(gè)收發(fā)器支承部件電聯(lián)接到所述收發(fā)器。
18.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述波導(dǎo)連接器包括至少一個(gè)對(duì)齊銷(xiāo)插座。
19.如權(quán)利要求12所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述模塊化主動(dòng)板子組件的所述側(cè)壁是大致U形的，且所述部件空腔在所述基片板的所述板外邊緣上打開(kāi)。
20.如權(quán)利要求9所述的印刷線(xiàn)路板組件，其特征在于，所述原始基片的所述部件安裝表面包括切口，所述切口在所述板接納槽上方；且所述模塊化主動(dòng)板子組件定位在所述板接納槽內(nèi)，使得所述基片板定位在所述切口內(nèi)并與所述原始基片的所述部件安裝表面平齊，且所述至少一個(gè)波導(dǎo)和所述收發(fā)器位于所述板接納槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將波導(dǎo)陣列聯(lián)接到印刷線(xiàn)路板上的電部件的模塊化主動(dòng)板子組件，該模塊化主動(dòng)板子組件可包括基片板，基片板具有側(cè)壁，側(cè)壁圍繞基片板的附連表面的至少一部分延伸并在附連表面上形成部件空腔。收發(fā)器可設(shè)置在部件空腔內(nèi)，且靠近基片板的板內(nèi)邊緣。收發(fā)器可電聯(lián)接到附連表面上的導(dǎo)體并電聯(lián)接到側(cè)壁的上表面上的電接觸件。波導(dǎo)可定位在部件空腔內(nèi)并從基片的板外邊緣延伸到收發(fā)器。波導(dǎo)可聯(lián)接到收發(fā)器。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102169213SQ20111005077
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者B·R·小赫曼維, J·S·薩瑟蘭, R·R·格里滋布朗斯基 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司