將芯片組光學(xué)連接到光學(xué)連接器的制造方法
【專利摘要】光通信模塊具有用于附接到具有電-光轉(zhuǎn)換器的芯片組的附接特征部，光通信模塊傳遞與芯片組的電-光轉(zhuǎn)換器通信的光。光通信模塊具有對(duì)齊特征部以實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的對(duì)齊等級(jí)。
【專利說明】將芯片組光學(xué)連接到光學(xué)連接器

【背景技術(shù)】
[0001]光通信越來越多地用在系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)與電通信相比較高速率的數(shù)據(jù)通信。光學(xué)連接器能夠提供在各種類型的設(shè)備之間。傳統(tǒng)上，光纖尾纖經(jīng)常用于光學(xué)互連設(shè)備。光纖尾纖包括被連接到第一設(shè)備的一端的光纖光纜，并且具有提供在另一端以連接到第二設(shè)備的連接器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]參照附圖描述一些實(shí)施例:
[0003]圖1和圖1A為根據(jù)一些實(shí)施方式的用于將芯片組光學(xué)連接到系統(tǒng)側(cè)連接器的示例光學(xué)盲插連接設(shè)置的分解側(cè)視圖；
[0004]圖2為圖1的設(shè)置的側(cè)視圖，其中芯片組被光學(xué)盲插到系統(tǒng)側(cè)連接器；
[0005]圖3為根據(jù)另外的實(shí)施方式的用于將芯片組連接到系統(tǒng)側(cè)連接器的光學(xué)連接器的示例光學(xué)盲插連接設(shè)置的側(cè)視圖；
[0006]圖3A至圖3B為根據(jù)其它實(shí)施方式的用于將芯片組光學(xué)連接到系統(tǒng)側(cè)連接器的另一示例光學(xué)盲插連接設(shè)置的側(cè)視圖；
[0007]圖4為根據(jù)可替代實(shí)施方式的用于將夾層電路板光學(xué)連接到主電路板的示例光學(xué)盲插連接設(shè)置的一部分的透視側(cè)視圖；
[0008]圖5A至圖5B為包括光學(xué)盲插連接機(jī)構(gòu)和電連接機(jī)構(gòu)的另一不例設(shè)置的透視側(cè)視圖；
[0009]圖6為根據(jù)其它實(shí)施方式的用于將夾層電路板光學(xué)連接到主電路板的另一示例光學(xué)盲插連接設(shè)置的側(cè)視圖；和
[0010]圖7為根據(jù)一些實(shí)施方式的用于組裝較大組件中的芯片組的過程的流程框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]為了支持設(shè)備系統(tǒng)中的光通信，提供電-光轉(zhuǎn)換器(其也可稱為E/0轉(zhuǎn)換器或E/O引擎)。E/0轉(zhuǎn)換器在電信號(hào)與光信號(hào)之間轉(zhuǎn)換。例如，E/0轉(zhuǎn)換器能夠包括光發(fā)送器和光接收器中的一個(gè)或二者。光發(fā)送器的示例包括激光二極管，例如垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。光接收器的示例包括光敏二極管。
[0012]光發(fā)送器和/或光接收器能夠被連接到電子線路。在發(fā)送側(cè)，電子線路可包括產(chǎn)生被輸出到光發(fā)送器的電信號(hào)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器。光發(fā)送器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的光信號(hào)以在光學(xué)介質(zhì)上傳輸。在接收側(cè)，光接收器接收光學(xué)介質(zhì)上的光信號(hào)，并且將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以電子接收電路處理。
[0013]在一些情況下，E/0轉(zhuǎn)換器可為被插入較大組件中的獨(dú)立離散的設(shè)備。
[0014]隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，E/0轉(zhuǎn)換器可集成在集成電路設(shè)備內(nèi)，例如專用集成電路(ASIC)設(shè)備、可編程門陣列(PGAs)、微控制器、微處理器、多芯片模塊等。
[0015]在其它示例中，E/0轉(zhuǎn)換器可安裝在電路板上，例如適配器卡、夾層電路板、熱插卡坐寸O
[0016]在后續(xù)的討論中，具有E/0轉(zhuǎn)換器的“芯片組”可指具有E/0轉(zhuǎn)換器的集成電路設(shè)備、具有E/0轉(zhuǎn)換器的電路板或離散E/0轉(zhuǎn)換器設(shè)備。
[0017]傳統(tǒng)上，光纖尾纖可被用于互連不同的設(shè)備，包括那些具有E/0轉(zhuǎn)換器的設(shè)備。然而，在系統(tǒng)中使用光纖尾纖可導(dǎo)致制造或組裝復(fù)雜性的增加，特別是在具有相對(duì)大量的光纖尾纖的系統(tǒng)中。而且，為了允許安裝者接近或操作光纖尾纖，必須提供額外的空間。并且，可能不得不提供額外的光纖管理機(jī)構(gòu)，其接著可能導(dǎo)致較高的系統(tǒng)實(shí)施成本。相對(duì)大量的光纖尾纖的存在還可導(dǎo)致氣流的阻塞，這可使系統(tǒng)冷卻更具挑戰(zhàn)。另外，在系統(tǒng)中存在相對(duì)大量的光纖尾纖可能在將額外的設(shè)備安裝在系統(tǒng)中時(shí)導(dǎo)致更多的困難和額外的組裝時(shí)間，例如為了更換、維修或維護(hù)的目的。而且，在具有相對(duì)大量的光纖尾纖來互連時(shí)，人為錯(cuò)誤的可能性更多。
[0018]根據(jù)一些實(shí)施方式，盲插光學(xué)連接設(shè)置被提供為允許系統(tǒng)中的設(shè)備之間更有效且堅(jiān)固的光學(xué)互連。“盲插光學(xué)連接”指的是這樣的連接:其中通過將包含可盲插光學(xué)設(shè)備的組件插入第二組件中的簡單動(dòng)作，一組光學(xué)設(shè)備與另一組光學(xué)設(shè)備精確對(duì)齊。通過使用匹配的對(duì)齊結(jié)構(gòu)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)光學(xué)設(shè)備之間的精確對(duì)齊(例如在Iym至50μπι之間的范圍內(nèi))，使得在對(duì)齊光學(xué)設(shè)備以進(jìn)行連接時(shí)不涉及人類視覺。
[0019]更具體而言，根據(jù)一些實(shí)施方式的盲插光學(xué)連接設(shè)置允許具有Ε/0轉(zhuǎn)換器的芯片組被有效和方便地連接到系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器。如上面注意到的那樣，芯片組可包括集成電路設(shè)備、電路板或離散的Ε/0轉(zhuǎn)換器設(shè)備。
[0020]系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器與要光學(xué)連接芯片組的諸如主電路板、電子設(shè)備或任何其它組件的目標(biāo)組件相關(guān)聯(lián)。
[0021]圖1描繪了包括芯片組102的示例設(shè)置，其中芯片組102具有集成Ε/0轉(zhuǎn)換器104。盡管參照的是具有單個(gè)Ε/0轉(zhuǎn)換器的芯片組，但注意到還可涵蓋具有多個(gè)Ε/0轉(zhuǎn)換器的芯片組。
[0022]在一些示例中，Ε/0轉(zhuǎn)換器104可包括光發(fā)送器106，例如VCSEL陣列(一維或二維陣列)。注意到，Ε/0轉(zhuǎn)換器104可另外或可替代地包括光接收器，例如光敏二極管。當(dāng)用在發(fā)送模式時(shí)，光發(fā)送器106可通過透鏡塊108發(fā)射光(例如激光)。透鏡塊108可包括一個(gè)或多個(gè)透鏡，光發(fā)送器106發(fā)射的激光能夠穿過所述一個(gè)或多個(gè)透鏡。當(dāng)用在接收模式時(shí)，透鏡塊108還可包括一個(gè)或多個(gè)透鏡，激光能夠穿過所述透鏡，用于被作為Ε/0轉(zhuǎn)換器104的一部分的光接收器接收。
[0023]在根據(jù)圖1的示例中，Ε/0轉(zhuǎn)換器104位于芯片組102的下側(cè)110處。在其它示例中，Ε/0轉(zhuǎn)換器104能夠位于芯片組102上的任何有利的位置處。
[0024]透鏡塊108具有附接特征部112以允許透鏡塊108被附接到芯片組102的下側(cè)110。圖1示例中的附接特征部112包括大體為平坦的表面，其能夠被粘結(jié)或以任何其它方式被固定到芯片組102的下側(cè)110。可替代地，附接特征部112可包括其它類型的附接特征部。
[0025]根據(jù)一些實(shí)施方式，提供在圖1中的盲插光學(xué)連接設(shè)置可包括多種等級(jí)的對(duì)齊。第一等級(jí)對(duì)齊可包括由芯片側(cè)連接器114(芯片側(cè)連接器114可被認(rèn)為是“光學(xué)連接器”，因?yàn)樗菆D1中所示的盲插光學(xué)連接設(shè)置的一部分)提供的粗略機(jī)械對(duì)齊。例如，粗略機(jī)械對(duì)齊可由接收透鏡塊108的插槽118內(nèi)的表面116提供。在一些示例中，表面116可為斜切(或傾斜)表面以在透鏡塊108和芯片側(cè)連接器114之間提供粗略機(jī)械對(duì)齊。
[0026]芯片側(cè)連接器114的另一側(cè)也具有接納表面120，其限定插槽122以接納系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器124的殼體146。插槽122的側(cè)表面120也可包括斜切(傾斜)表面以在芯片側(cè)連接器114與系統(tǒng)側(cè)連接器124之間提供粗略機(jī)械對(duì)齊。
[0027]有效地，由芯片側(cè)連接器114提供的對(duì)齊特征部允許透鏡塊108與系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器124之間的粗略對(duì)齊。
[0028]在圖1示例中，芯片側(cè)連接器114是能夠接納芯片組102或者是芯片組102的至少一部分的插座115的一部分。如所描繪的那樣，插座115具有能夠接納芯片組102的插槽117。在插座115的上表面上的電觸點(diǎn)126電連接到芯片組102上的對(duì)應(yīng)的電極(未示出)。電觸點(diǎn)126接著通過相應(yīng)的通孔被連接到插座115的下表面上的電觸點(diǎn)128上。如下面進(jìn)一步討論的那樣，插座115的電觸點(diǎn)128能夠被用于電連接到插座115下方的電路板(未不出)上的相應(yīng)的電子結(jié)構(gòu)。
[0029]圖1的盲插光學(xué)連接設(shè)置的第二等級(jí)對(duì)齊可包括從透鏡塊108的下側(cè)下垂或從透鏡塊108的下側(cè)突出的對(duì)齊特征部130。對(duì)齊特征部130被配置為接合對(duì)齊特征部132，對(duì)齊特征部132為套圈載體134的一部分，套圈載體134為系統(tǒng)側(cè)連接器124的一部分。在根據(jù)圖1的示例中，透鏡塊108的第二等級(jí)對(duì)齊特征部130為突出部，其通過孔132被接納在套圈載體134中。在不同的示例中，套圈載體134的對(duì)齊特征部132可為突出部，而透鏡塊108的對(duì)齊特征部130可為孔。在其它示例中，代替使用突出部和孔，可使用其它類型的對(duì)齊特征部。
[0030]盲插光學(xué)連接設(shè)置的第三等級(jí)對(duì)齊包括從透鏡塊108的下表面延伸的對(duì)齊特征部136。這些對(duì)齊特征部136 (例如，突出部)被設(shè)計(jì)為與包含套圈的套圈主體140的對(duì)應(yīng)的對(duì)齊特征部138(例如，孔)接合。在不同的示例中，對(duì)齊特征部136可為孔，而對(duì)齊特征部138可為突出部。在其它示例中，可使用其它類型的對(duì)齊特征部。
[0031]“套圈”指的是保持并精確定位光通信介質(zhì)的光學(xué)接口，例如光纖或光波導(dǎo)，使得套圈能夠與另一套圈對(duì)齊，從而能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)套圈內(nèi)的光通信介質(zhì)之間的光通信。
[0032]與芯片側(cè)連接器114的表面116和120提供的粗略對(duì)齊相比，第二等級(jí)對(duì)齊和第三等級(jí)對(duì)齊提供更精細(xì)的對(duì)齊。并且，第三等級(jí)對(duì)齊是比第二等級(jí)對(duì)齊更精細(xì)等級(jí)的對(duì)齊。
[0033]在根據(jù)圖1的示例中，光纖142從套圈主體140的下側(cè)延伸。光纖142能夠?qū)⒐鈱W(xué)連接器124連接到另一設(shè)備。
[0034]如進(jìn)一步在圖1中所示,彈簧144可提供在套圈載體134和套圈主體140的下端處，以將套圈載體134與套圈主體140偏壓朝向芯片側(cè)連接器114。這種偏壓有利于芯片側(cè)連接器114內(nèi)透鏡塊108與套圈主體140之間的匹配。
[0035]圖1還示出芯片側(cè)連接器114的止動(dòng)特征部119，其被設(shè)計(jì)為當(dāng)相應(yīng)的部件被接納在芯片側(cè)連接器114的相應(yīng)插槽118和122中時(shí)限制透鏡塊108和系統(tǒng)側(cè)連接器124沿朝向芯片側(cè)連接器方向的移動(dòng)。
[0036]透鏡塊108可支持單模式或多模式光信號(hào)。套圈主體140中的光透鏡可支持單模式或多模式光信號(hào)，這獨(dú)立于支持單模式或多模式光信號(hào)的透鏡塊。換言之，具有透鏡來支持單模式光信號(hào)的透鏡塊108可連接到具有支持多模式光信號(hào)的透鏡的套圈主體。光纖142可為單模式光纖(SMF)類型或多模式光纖(MMF)類型。每個(gè)SMF類型或MMF類型光纖可具有單芯或多芯，其中通過使用單個(gè)波長或多個(gè)波長可在每個(gè)芯中傳輸光信號(hào)。
[0037]用在透鏡塊108中的透鏡和用在套圈主體140中的透鏡可為成像類型或準(zhǔn)直類型。用在透鏡塊108和套圈主體140中的透鏡的透鏡類型應(yīng)該匹配。透鏡還可為塊狀透鏡類型(bulk lens type)或者娃柵格透鏡類型(silicon grated lens type)。對(duì)于塊狀透鏡類型，單獨(dú)的透鏡具有特定的物理形狀輪廓，例如，一系列拱形頂形狀透鏡。對(duì)于硅柵格透鏡類型，單獨(dú)的透鏡圖案被蝕刻硅并且它們具有基本平坦的輪廓。塊狀透鏡類型或硅柵格透鏡類型可由保護(hù)層覆蓋，其增強(qiáng)光信號(hào)傳輸和/或防止污染物(例如灰塵)粘到透鏡上。
[0038]在圖1的示例中，透鏡塊108從芯片組102的底表面突出。在另一示例(示出在圖1A中)中，透鏡塊108可至少部分地提供在芯片組102’內(nèi)的凹部中，其中附接特征部112將在芯片組102內(nèi)。透鏡塊108的下側(cè)在圖1A中的芯片組102’的下側(cè)110的下方突出。在其它示例中，芯片組102’中的凹部的不同的深度能夠?qū)е峦哥R塊108的下側(cè)與芯片組102的下側(cè)110平齊，或者從芯片組102’的下側(cè)110凹入。
[0039]在根據(jù)圖1A的示例中，芯片側(cè)連接器114’中的插槽118’的表面116’的尺寸將減小。套圈載體134還可向上更進(jìn)一步行進(jìn)，從而與凹入在芯片組102內(nèi)的透鏡塊108盲插。
[0040]圖2例示出圖1的盲插光學(xué)連接設(shè)置，其中芯片組102被示出為接納在插座115的插槽117中。芯片組102的下側(cè)110上的電極與插座115的電觸點(diǎn)126電接觸。
[0041]另外，插座115的下表面上的電觸點(diǎn)128電接觸電路板202上的相應(yīng)的電極或其它電子結(jié)構(gòu)。電路板202可包括電子部件，例如處理器、存儲(chǔ)設(shè)備和/或其它類型的設(shè)備。電路板202可為主電路板或其它類型的共面板。
[0042]圖2中的透鏡塊108與止動(dòng)特征部119的第一側(cè)接觸。在止動(dòng)特征部119的另一偵牝系統(tǒng)側(cè)連接器124還沒有被完全接納在插槽122中，因此系統(tǒng)側(cè)連接器124的殼體146還沒有接合止動(dòng)特征部119。
[0043]當(dāng)透鏡塊108和系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器124與芯片側(cè)連接器114接合時(shí)，由芯片側(cè)連接器114的表面116和120 (圖1)提供的粗略對(duì)齊特征部提供了透鏡塊108相對(duì)于系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器124的粗略對(duì)齊。
[0044]當(dāng)透鏡塊108和系統(tǒng)側(cè)連接器124完全接合至芯片側(cè)連接器114的內(nèi)部時(shí)，透鏡塊108上的對(duì)齊特征部130將首先與套圈載體上的相應(yīng)的對(duì)齊特征部132接合(第二等級(jí)對(duì)齊)。在第二等級(jí)對(duì)齊之后，透鏡塊108上的對(duì)齊特征部136將接著接合套圈主體140上的相應(yīng)的對(duì)齊特征部138 (第三等級(jí)對(duì)齊)。
[0045]圖3描繪了另一示例設(shè)置，其中省略了圖2的插座115。在圖3中，芯片組102可被直接安裝到電路板202，在該情況下，電觸點(diǎn)301被用來將芯片組102與電路板202電接觸。
[0046]代替插座115，圖3的設(shè)置包括安裝架302，其能夠延伸通過電路板202。安裝架304具有用于接納透鏡塊108的插槽表面304 (其可為斜切表面)以及接納系統(tǒng)側(cè)連接器124的插槽表面306 (可為斜切表面)。斜切表面304和306可提供透鏡塊108與系統(tǒng)側(cè)連接器124之間的粗略機(jī)械對(duì)齊。
[0047]在透鏡塊108、套圈載體134和套圈主體140上的其它對(duì)齊特征部類似于結(jié)合圖1和圖2討論的對(duì)齊特征部。
[0048]圖3A描繪了不同的示例設(shè)置，其提供了下部輪廓系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器324。芯片組102、E/0轉(zhuǎn)換器104和透鏡塊108的設(shè)置類似于圖1中描繪的那些。圖3A描繪了用于接納芯片組102的插座320。插座320具有側(cè)表面322，側(cè)表面322限定用于接納透鏡塊108的插槽。插座320的用于接納透鏡塊108的部分可被認(rèn)為是芯片側(cè)連接器。在一些示例中，表面322可為斜切(或傾斜)表面，以提供透鏡塊108與插座320的芯片組連接器之間的粗略機(jī)械對(duì)齊。
[0049]下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324被部分地提供在電路板202的開口中。下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324的一部分在電路板202的下側(cè)下方延伸。下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324具有套圈載體326和328，套圈載體326和328具有相應(yīng)的對(duì)齊結(jié)構(gòu)132和138，以提供與透鏡塊108的相應(yīng)的對(duì)齊結(jié)構(gòu)130和136之間的不同等級(jí)的對(duì)齊，這類似于上面討論的對(duì)齊。盡管套圈載體326和328被描繪為分離的件，但注意到在其它示例中它們可為單件。包含套圈的套圈主體329被套圈載體328保持。套圈主體329被光學(xué)聯(lián)接到光波導(dǎo)330，光波導(dǎo)330被光學(xué)連接到從系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器324的側(cè)部延伸的光纖332，從而允許系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器324具有下部輪廓。
[0050]圖3B描繪了采用下部輪廓系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器324’的另一示例設(shè)置。與圖3A的設(shè)置不同，圖3B的系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器324’提供在電路板202’的上表面上方。下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324’提供在插座320’的接納芯片組102”的開口中。類似于圖1A中描繪的設(shè)置，芯片組102”具有凹部，透鏡塊108提供在該凹部中。在圖3B中，凹部的深度為使得透鏡塊108被完全包含在凹部中。透鏡塊108的下側(cè)從芯片組102”的下側(cè)110凹進(jìn)。
[0051]下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324’的結(jié)構(gòu)類似于圖3A的下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324，除了波導(dǎo)330被連接到光學(xué)連接器342，以與附接到光纖332的光學(xué)連接器340匹配。再次，在圖3B的示例中，光纖332從下部輪廓系統(tǒng)側(cè)連接器324’的側(cè)部延伸。
[0052]圖4例示出根據(jù)一些實(shí)施方式的提供盲插光學(xué)連接的另一示例設(shè)置。在圖4中，附接到芯片基板404的E/0連接器402可被光學(xué)匹配到系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406 (與主電路板430關(guān)聯(lián))。芯片基板404和E/0轉(zhuǎn)換器402是還包括散熱器408的芯片組的一部分。包括E/0轉(zhuǎn)換器402、芯片基板404和散熱器408的芯片組安裝在電路板410上。電路板410可為夾層板，其為提供在不同于主電路板430的平面中的電路板?？商娲?，電路板410可為適配器卡或者熱插拔卡。
[0053]注意到，電路板410可位于在主電路板430的平面上方或下方的平面中。可替代地，電路板410可與主電路板430共面，或者作為另一替代，電路板410可相對(duì)于主電路板430正交地設(shè)置。
[0054]如圖4中進(jìn)一步描繪的那樣，透鏡塊412被附接到芯片組的芯片基板404。在圖4中，透鏡塊412的附接特征部可為能夠被粘結(jié)或者以其它方式固定到芯片基板404的平坦表面。另外，透鏡塊對(duì)齊特征部414、415被提供為將芯片基板404與透鏡塊412對(duì)齊。這允許激光通過透鏡塊412從E/0轉(zhuǎn)換器402到提供在套圈主體416A和416B上的套圈的通信。套圈主體416A和416B由套圈載體418承載。在另一示例中，一個(gè)套圈主體可被用于多行透鏡而代替諸如416A和416B的多個(gè)套圈主體。
[0055]芯片側(cè)連接器420被附接到電路板410。透鏡塊412包含在芯片側(cè)連接器420內(nèi)部。
[0056]芯片側(cè)連接器420具有接合部分422，其提供相應(yīng)的斜切表面424。斜切表面424被設(shè)計(jì)為提供相對(duì)于系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406的相應(yīng)斜切表面426的粗略對(duì)齊。
[0057]套圈載體418是系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406的一部分。如上面注意到的那樣，套圈載體418承載套圈主體416A和416B。每個(gè)套圈主體416A或416B包括透鏡陣列427。在另一示例中(未示出)，具有多個(gè)透鏡陣列的套圈可用做代替諸如416A和416B的多個(gè)套圈。光纖428從套圈416A和416B延伸以將光信號(hào)運(yùn)送到達(dá)其它位置，例如主電路板430上的其它位置。在另一示例中，其它光波導(dǎo)可用作代替光纖428。而且，光纖428被示出為相對(duì)于主電路板430豎直地離開套圈主體。在另一示例中(未示出)，光纖430可水平地離開套圈主體以實(shí)現(xiàn)下部輪廓安裝。
[0058]系統(tǒng)側(cè)連接器406延伸通過主板430的開口 432。彈簧434將套圈載體418向上偏壓，使得套圈主體416被推動(dòng)朝向透鏡塊412。彈簧434提供在套圈載體418與基礎(chǔ)支撐設(shè)施450之間。利用圖4的設(shè)置，系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406相對(duì)于主電路板430浮動(dòng)。
[0059]透鏡塊412具有套圈載體對(duì)齊特征部440，其被配置為與套圈載體418的相應(yīng)對(duì)齊特征部442接合。這些對(duì)齊特征部440和442提供第二等級(jí)對(duì)齊。另外，對(duì)齊特征部444提供在透鏡塊412上，其與套圈主體416A和416B的對(duì)齊特征部446接合，以提供第三等級(jí)對(duì)齊。應(yīng)該注意到，光學(xué)對(duì)齊等級(jí)的數(shù)量將依賴于【具體實(shí)施方式】。例如，在借助具有相對(duì)小的芯直徑(例如9μπι)的單模式光纖之間的聚焦光學(xué)器件(未校準(zhǔn))而實(shí)現(xiàn)光通信的情況下，可采用至少兩種，也許三種等級(jí)的對(duì)齊。在芯直徑為50μπι至800μπι的較大芯直徑的多模式光纖之間進(jìn)行光通信并且采用校準(zhǔn)光學(xué)器件的情況下，單個(gè)等級(jí)的對(duì)齊可能是足夠的。
[0060]正如圖1-3中描繪的設(shè)置，圖4的設(shè)置被提供有多個(gè)等級(jí)的對(duì)齊，包括斜切表面424、426 ;對(duì)齊特征部440、442和對(duì)齊特征部444、446。
[0061]圖5Α和圖5Β以較大視圖描繪了圖4的設(shè)置。圖5Α或圖5Β的電路板410除了包括芯片基板404、Ε/0轉(zhuǎn)換器402和散熱器408的芯片組之外還包括另一電子部件502。電路板410上還可以有未顯示的其它電子部件。
[0062]除了包括芯片側(cè)連接器420和系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406的盲插光學(xué)連接設(shè)置之外，圖5Α和圖5Β進(jìn)一步描繪了電連接機(jī)構(gòu)。電連接機(jī)構(gòu)包括附接到電路板410的電連接器504和附接到主電路板430的另一電連接器506。主電路板電連接器506具有用于電連接到電連接器504的相應(yīng)的特征部的銷508。
[0063]根據(jù)一些實(shí)施方式，通過使用圖5Α中描繪的設(shè)置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)電連接和光學(xué)連接。圖5Α示出光學(xué)連接器和電連接器接合之前的設(shè)置，而圖5Β示出光學(xué)連接器和電連接器接合之后的設(shè)置。
[0064]圖4、圖5Α和圖5Β的光學(xué)連接機(jī)構(gòu)(包括芯片側(cè)連接器420、透鏡塊412和系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器406)可被過載，從而使沿光學(xué)連接機(jī)構(gòu)的匹配軸線的耐受性增強(qiáng)。這允許在光學(xué)連接被完全接合之前，電連接機(jī)構(gòu)完全接合(從而完全消除電觸點(diǎn))。
[0065]圖6為根據(jù)另一可替代實(shí)施方式的設(shè)置的側(cè)視圖。在圖6中，夾層電路板602和主電路板604被提供為基本上彼此平行。夾層側(cè)連接器606被附接到夾層電路板602。在根據(jù)圖6的示例中，示出兩個(gè)E/Ο轉(zhuǎn)換器608和610，其中E/Ο轉(zhuǎn)換器608和610可安裝在夾層電路板602上。在一些示例中，具有散熱片614的散熱器612可被提供，并且通過熱傳導(dǎo)層616被熱聯(lián)接到E/Ο轉(zhuǎn)換器608、610。散熱器612延伸通過夾層電路板602的開口以與熱傳導(dǎo)層616熱接觸。
[0066]透鏡塊618被放置為與E/0轉(zhuǎn)換器608和610相鄰。透鏡塊618具有透鏡，與E/O轉(zhuǎn)換器608和610通信的激光穿過這些透鏡。
[0067]夾層側(cè)連接器606具有斜切表面620，其被配置為接合系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器624上的對(duì)應(yīng)的斜切表面622。相應(yīng)的連接器606和624的斜切表面620和622提供圖6中描繪的光學(xué)連接機(jī)構(gòu)的粗略機(jī)械對(duì)齊。
[0068]透鏡塊618進(jìn)一步包括對(duì)齊特征部626，其被用于提供透鏡塊618與作為系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器624的一部分的套圈主體628和630之間的精細(xì)對(duì)齊。每個(gè)套圈主體628或630包含大量的套圈，所述套圈通過透鏡塊618分別與E/0轉(zhuǎn)換器608和610光通信。套圈主體628具有精細(xì)對(duì)齊特征部632，以接合透鏡塊618的精細(xì)對(duì)齊特征部626中對(duì)應(yīng)的一個(gè)。類似地，套圈主體630具有與透鏡塊618的對(duì)應(yīng)的精細(xì)對(duì)齊特征部626接合的精細(xì)對(duì)齊特征部634。
[0069]彈簧638和640提供在套圈主體628和630的底部處，以當(dāng)連接器606和624被接合時(shí)偏壓套圈主體抵靠透鏡塊618。另外，光纖642和644從套圈主體628和630的相應(yīng)一個(gè)延伸以提供與其它位置的光學(xué)連接。
[0070]圖7為根據(jù)一些實(shí)施方式的組裝組件的流程框圖。過程提供(在702處)具有第一對(duì)齊特征部的芯片側(cè)光學(xué)連接器(例如圖1中的114、圖4中的420、圖6中的606)。
[0071]過程進(jìn)一步提供(在704處)具有用于附接到芯片組的附接特征部的光通信模塊(例如圖1中的透鏡塊108、圖4中的透鏡塊412或圖6中的透鏡塊618)。光通信模塊具有第二對(duì)齊特征部和第三對(duì)齊特征部。
[0072]過程(在706處)將芯片側(cè)光學(xué)連接器與系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器(例如圖1中的124、圖4中的406或圖6中的624)接合，其中第一對(duì)齊特征部提供第一(粗略)等級(jí)對(duì)齊。
[0073]過程接著(在708處)將光通信模塊與系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的光學(xué)套圈結(jié)構(gòu)(例如圖1中的134、140 ;圖4中的416A、416B或圖6中的628、630)接合，其中第二對(duì)齊特征部和第三對(duì)齊特征部提供第二等級(jí)對(duì)齊和第三等級(jí)對(duì)齊。
[0074]通過使用根據(jù)一些實(shí)施方式的盲插光學(xué)連接設(shè)置，系統(tǒng)的制造和組裝可被簡化，從而降低系統(tǒng)成本。另外，使用者能夠?qū)⑿酒M安裝或使用在系統(tǒng)中，而不必操作密集設(shè)置的光纖。而且，電路板與系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器之間的光纖連接性能夠被隱藏并且防止受到使用者損壞，這能夠得到更易使用和更可靠的系統(tǒng)。另外，系統(tǒng)中的光纖可更容易被組織。
[0075]在前面的說明中，提出大量的細(xì)節(jié)以提供對(duì)這里公開的主題的理解。然而，實(shí)施方式可在不具有一些或所有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。其它實(shí)施方式可包括對(duì)上面討論的細(xì)節(jié)的修改和變型。預(yù)期的是所附權(quán)利要求覆蓋這些修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將芯片組光學(xué)連接到系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的裝置，包括: 芯片側(cè)光學(xué)連接器，用于接合所述芯片組，并且具有第一對(duì)齊特征部，所述第一對(duì)齊特征部被定位為接合所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的對(duì)應(yīng)特征部，以實(shí)現(xiàn)與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的第一等級(jí)對(duì)齊；和 光通信模塊，具有被配置為附接到具有電-光轉(zhuǎn)換器的所述芯片組的附接特征部，所述光通信模塊傳遞與所述芯片組的電-光轉(zhuǎn)換器通信的光； 其中所述光通信模塊具有第二對(duì)齊特征部，所述第二對(duì)齊特征部被定位為接合所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器中的光學(xué)套圈結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)特征部，以實(shí)現(xiàn)與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的第二等級(jí)對(duì)齊。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光學(xué)套圈結(jié)構(gòu)為用于承載光學(xué)套圈主體的載體，所述光學(xué)套圈主體具有至少一個(gè)光學(xué)套圈以通過所述光通信模塊與所述電-光轉(zhuǎn)換器進(jìn)行光通信；并且 其中所述光通信模塊具有另一對(duì)齊特征部，所述另一對(duì)齊特征部被定位為接合所述光學(xué)套圈主體的對(duì)應(yīng)特征部，以實(shí)現(xiàn)與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的另一等級(jí)對(duì)齊。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光通信模塊包括具有至少一個(gè)透鏡的透鏡塊，其中與所述電-光轉(zhuǎn)換器通信的光穿過所述至少一個(gè)透鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括安裝到所述芯片組的電觸點(diǎn)，其中在所述芯片側(cè)光學(xué)連接器與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器匹配的同時(shí)所述電觸點(diǎn)與電路板的對(duì)應(yīng)電觸點(diǎn)匹配。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述芯片組為電路板或集成電路設(shè)備。
6.一種系統(tǒng),包括: 具有電-光轉(zhuǎn)換器的芯片組； 系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器；和 光通信模塊，具有被配置為附接到所述芯片組的附接特征部，所述光通信模塊傳遞與所述電-光轉(zhuǎn)換器通信的光； 其中所述光通信模塊包括: 第一對(duì)齊特征部，被定位為接合所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的對(duì)應(yīng)特征部，以實(shí)現(xiàn)所述光通信模塊與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器之間的第一等級(jí)對(duì)齊，和 第二對(duì)齊特征部，被定位為接合所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的光學(xué)套圈主體的對(duì)應(yīng)特征部，以實(shí)現(xiàn)所述光通信模塊與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器之間的第二等級(jí)對(duì)齊。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括芯片側(cè)光學(xué)連接器，所述芯片側(cè)光學(xué)連接器具有對(duì)齊特征部以接合所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的對(duì)齊特征部，從而提供與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的不同于所述第一等級(jí)對(duì)齊和所述第二等級(jí)對(duì)齊的粗略等級(jí)對(duì)齊。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電路板，其中所述芯片側(cè)光學(xué)連接器是安裝到所述電路板的插座的一部分。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述插座具有電觸點(diǎn)以接觸所述電路板上的接觸電極，并且其中所述插座具有插槽以接納所述芯片組的至少一部分。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電路板和附接到所述電路板的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述芯片側(cè)光學(xué)連接器是所述安裝結(jié)構(gòu)的一部分，并且其中所述芯片組被直接安裝到所述電路板。
11.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述光通信模塊被提供在所述芯片組的凹部中。
12.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器關(guān)聯(lián)的主電路板，其中所述芯片組為在與所述主電路板的平面分離的平面中的電路板。
13.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括光纖，所述光纖從所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器延伸從而減小所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器的輪廓。
14.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述芯片側(cè)光學(xué)連接器和所述系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器被設(shè)置為具有過載耐受性，從而允許電連接器在所述光學(xué)連接器完全匹配之前完全匹配。
15.一種方法，包括: 提供光通信模塊，所述光通信模塊具有用于附接到芯片組的附接特征部，所述芯片組具有電-光轉(zhuǎn)換器，其中所述光通信模塊傳遞與所述電-光轉(zhuǎn)換器通信的光，并且其中所述光通信模塊具有第一對(duì)齊特征部和第二對(duì)齊特征部；和 將所述光通信模塊與具有光學(xué)套圈的系統(tǒng)側(cè)光學(xué)連接器接合，其中所述第一對(duì)齊特征部提供第一等級(jí)對(duì)齊，并且其中所述第二對(duì)齊特征部提供第二等級(jí)對(duì)齊。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK104272156SQ201280072878
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】凱文·B·利, 喬治·D·梅加森, 保羅·凱斯勒·羅森伯格 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)