專利名稱：用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件。
背景技術(shù)：
隨著人類對通信帶寬需求的快速增長，現(xiàn)有通信系統(tǒng)面臨著容量和能耗兩大挑戰(zhàn)。由于能在更小的空間、更低的能耗占用下提供更大的帶寬，關(guān)于并行光學(xué)模塊的研究發(fā)展日益增多。并行光學(xué)模塊是在一個單獨的模塊中多個激光器對準多個光纖——例如適合短程高帶寬計算和交換應(yīng)用的4通道短程收發(fā)模塊，集成了四個獨立的發(fā)送和接收通道， 并連接到一條12通道多模帶狀光纖。由于器件集成化和小型化所帶來的高帶寬密度和低功耗，使得并行光學(xué)模塊的傳輸帶寬和使用功耗大大優(yōu)于多個分立器件，從而提高了系統(tǒng)傳輸性能。并行光學(xué)模塊對子元件的對準所要求的精度更高，能容忍的裝配誤差更小，以保證盡可能高的光耦合效率?，F(xiàn)有技術(shù)在實現(xiàn)這些對準操作時，很復(fù)雜很費時，需要一套復(fù)雜的并行定位件，如V型槽、MT型光學(xué)連接器等，以及精準的芯片貼裝工藝和精準的光學(xué)耦合工藝；另外，光電陣列部件和印刷電路板電連接，如金線連接、軟板連接等，其分布范圍大， 長度較長，對于高頻信號的發(fā)射和檢測會引入不良的噪聲干擾，使得信號變差，器件性能劣化；并且對光學(xué)組件，如透鏡、光導(dǎo)管的加工工藝要求很高；同時光學(xué)組件零部件的增加也相應(yīng)的使成本增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，包括印刷電路板和位于其上的集成電路芯片和光電元件陣列，特點是所述印刷電路板的一端設(shè)有電信號輸入輸出端口，印刷電路板的另一端設(shè)有側(cè)面電極；所述光電元件陣列包括VCSEL激光器陣列和PD光電探測器陣列， VCSEL激光器陣列和PD光電探測器陣列組裝在印刷電路板的側(cè)面上，并分別與印刷電路板側(cè)面電極打線連接；所述集成電路芯片包括激光器驅(qū)動芯片和探測器TIA芯片，激光器驅(qū)動芯片和探測器TIA芯片組裝于印刷電路板表面的電極上；光纖陣列置于光纖固定件內(nèi)， 光纖固定件固定于光纖支撐件上，光纖陣列以一對一的方式與光電元件陣列對準。進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述VCSEL 激光器陣列和PD光電探測器陣列以并排直線排列方式通過導(dǎo)電膠組裝于在印刷電路板的側(cè)面上。更進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述激光器驅(qū)動芯片和探測器TIA芯片通過倒裝焊接方式組裝在印刷電路板表面的電極上。更進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述信號輸入輸出端口為鍍金插板結(jié)構(gòu)。更進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述光纖陣列包括復(fù)數(shù)根光纖，每根光纖具有一耦合端面。再進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于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一的方式進行對準，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。再進一步地，上述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述光纖陣列有兩組，第一組光纖陣列的耦合面以一對一的方式與VCSEL激光器陣列的有效中心區(qū)域進行對準，VCSEL激光器陣列的有效中心區(qū)域與第一組光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠，第二組光纖陣列的耦合面以一對一的方式與PD光電探測器陣列的有效區(qū)域中心進行對準，PD光電探測器陣列的有效中心區(qū)域與第二組光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠。本實用新型技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在本實用新型采用獨特的電路板制造技術(shù)以及光電元件側(cè)面貼裝技術(shù)，并且通過芯片倒裝技術(shù)，使光電元件的電連接更加合理，提升組件的光電性能；分別對VCSEL激光器陣列和PD光電探測器陣列的采用主動對準技術(shù)進行光學(xué)耦合，降低了光電元件陣列貼裝精度顯著降低了光電元件與光纖連接的工藝難度并且提升了組件裝配誤差容忍度；通過減少組件構(gòu)件的數(shù)量，降低組件成本，更適合批量生產(chǎn)應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明


圖1 用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件的組裝示意圖；圖2 用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件光學(xué)耦合示意圖；圖3a 光從光纖通過折射率匹配膠耦合至PD光電探測器的光路示意圖；圖3b 由VCSEL激光器發(fā)射的光通過折射率匹配膠至光纖的光路示意圖；圖4 未切割的印刷電路板側(cè)面貼合處俯視示意圖；圖5 切割完成的印刷電路板側(cè)面貼合處俯視示意圖；圖6 切割完成的印刷電路板側(cè)面貼合處主視示意圖。圖中各附圖標記的含義見下表
權(quán)利要求1.用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，包括印刷電路板(01)和位于其上的集成電路芯片(03)和光電元件陣列(04)，其特征在于所述印刷電路板(01)的一端設(shè)有電信號輸入輸出端口(11)，印刷電路板(01)的另一端設(shè)有側(cè)面電極(02)；所述光電元件陣列 (04)包括VCSEL激光器陣列(41)和PD光電探測器陣列(42)，VCSEL激光器陣列(41)和 PD光電探測器陣列(42)組裝在印刷電路板(01)的側(cè)面上，并分別與印刷電路板側(cè)面電極 (02)打線連接；所述集成電路芯片(03)包括激光器驅(qū)動芯片(31)和探測器TIA芯片(32)， 激光器驅(qū)動芯片(31)和探測器TIA芯片(32)組裝于印刷電路板(01)表面的電極上；光纖陣列(07)置于光纖固定件(06)內(nèi)，光纖固定件(06)固定于光纖支撐件(05)上，光纖陣列 (07)以一對一的方式與光電元件陣列(04)對準。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述 VCSEL激光器陣列(41)和PD光電探測器陣列(42)以并排直線排列方式通過導(dǎo)電膠組裝于在印刷電路板(01)的側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述激光器驅(qū)動芯片(31)和探測器TIA芯片(32)通過倒裝焊接方式組裝在印刷電路板(01)表面的電極上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述信號輸入輸出端口(11)為鍍金插板結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述光纖陣列(07)包括復(fù)數(shù)根光纖，每根光纖具有一耦合端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述光電元件陣列(04)的有效區(qū)域中心與光纖陣列(07)的耦合面以一對一的方式進行對準，光電元件陣列(04)的有效區(qū)域中心與光纖陣列(07)的耦合面之間置有折射率匹配膠(09)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，其特征在于所述光纖陣列(07)有兩組，第一組光纖陣列的耦合面以一對一的方式與VCSEL激光器陣列(41) 的有效中心區(qū)域進行對準，VCSEL激光器陣列(41)的有效中心區(qū)域與第一組光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠，第二組光纖陣列的耦合面以一對一的方式與PD光電探測器陣列(42)的有效區(qū)域中心進行對準，PD光電探測器陣列(42)的有效中心區(qū)域與第二組光纖陣列的耦合面之間置有折射率匹配膠。
專利摘要本實用新型涉及用于寬帶高速傳輸?shù)牟⑿泄馐瞻l(fā)組件，包括印刷電路板和位于其上的集成電路芯片和光電元件陣列，印刷電路板的一端設(shè)有電信號輸入輸出端口，另一端設(shè)有側(cè)面電極；光電元件陣列包括VCSEL激光器陣列和PD光電探測器陣列，其組裝在印刷電路板的側(cè)面上，并分別與印刷電路板側(cè)面電極打線連接；集成電路芯片包括激光器驅(qū)動芯片和探測器TIA芯片，其組裝于印刷電路板表面的電極上；光纖陣列置于光纖固定件內(nèi)，光纖固定件固定于光纖支撐件上，光纖陣列以一對一的方式與光電元件陣列對準。采用獨特的電路板技術(shù)以及光電元件側(cè)面貼裝技術(shù)，制造工藝更加簡單易行，減少組件構(gòu)件的數(shù)量，成本更低，組件的光電性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都顯著提高。
文檔編號G02B6/43GK202119945SQ20112015841
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者劉圣, 孫雨舟, 常留勛, 施高鴻, 李偉龍 申請人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司