CN102282490B - 光学模块以及光学印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

光学模块以及光学印刷电路板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种光学模块以及一种光学印刷电路板及其制造方法。光学模块包括：光纤；第一套圈，耦合到光纤的一端；以及第二套圈，耦合到光纤的另一端。光学印刷电路板包括：第一板；光发射器模块和光接收器模块，设置于第一板上；光纤，穿过第一板，该光纤从光发射器模块的下侧整体延伸到光接收器模块的下侧；第一和第二套圈，分别耦合到光纤的一端和另一端，该第一和第二套圈被第一板支撑；以及第二板，光纤穿过该第二板，该第二板设置于第一板之下。

Description

光学模块以及光学印刷电路板及其制造方法
技术领域
实施例涉及光学模块以及光学印刷电路板及其制造方法。
背景技术
印刷电路板(PCB)的大量的、各种各样的组件安装于由苯酚或环氧树脂形成的平板上。将各组件彼此连接的电路被紧密地固定于平板的表面，从而形成电路板。
在这种PCB中，在铜等形成的薄膜附接到树脂绝缘板的表面之后，根据电路的布线图案而蚀刻包括该薄膜的树脂绝缘板，从而获得期望电路。然后，为了安装组件而钻孔。
取决于布线电路板表面的数目，将PCB分类为单侧板、双侧板和多层板。随着层数增加，安装组件的能力增加且可实现更高精度的产品。
现在已经开发了电光电路板(electro-optical circuit board，ECOB)，在电光电路板中，将使用聚合物和玻璃光纤来发送和接收光信号的光波导插入到PCB中。
根据相关技术ECOB，在光学PCB中钻有光通孔，在该光学PCB中埋置光波导，以将反射镜以约45°的角度倾斜的光连接杆或者玻璃光纤以约90°的角度弯曲的光连接块插入该光通孔中。
然而，在相关技术ECOB中，难以将光波导与光连接杆/光连接块在垂直方向和水平方向上以及在左方向和右方向上精确对准。
此外，存在的限制是，应堆叠多个层，且应需要钻孔处理以便将光波导插入到电路板中。
发明内容
【技术问题】
本发明提供具有新颖结构的光学模块，以及光学PCB和制造该光学PCB的方法。
实施例还提供光学器件容易彼此对准的光学模块，以及光学PCB和制造该光学PCB的方法。
实施例还提供简化了制造工艺的光学PCB，以及制造该光学PCB的方法。
【技术方案】
在一个实施例中，光学模块包括：光纤；第一套圈(ferrule)，耦合到光纤的一端；以及第二套圈，耦合到光纤的另一端。
在另一实施例中，光学印刷电路板包括：第一板；光发射器模块和光接收器模块，设置于第一板上；光纤，穿过第一板，该光纤从光发射器模块的下侧整体延伸到光接收器模块的下侧；第一和第二套圈，分别耦合到光纤的一端和另一端，该第一和第二套圈被第一板支撑；以及第二板，光纤穿过该第二板，该第二板设置于第一板之下。
在又一实施例中，制造光学印刷电路板的方法包括：准备光学模块，在该光学模块中第一和第二套圈分别耦合到光纤的两端；在第一板中形成穿过该第一板的第一套圈安装部分和第二套圈安装部分；将第一和第二套圈分别插入第一和第二套圈安装部分中；加热并压紧第一板以及第二板以将第一和第二板附接到彼此，使得光纤被埋置到该第二板中；以及在第一板上将光发射器模块设置为面向第一套圈，并在第一板上将光接收器模块设置为面向第二套圈。
在附图和以下描述中给出了一个或多个实施例的细节。根据本描述及各图以及根据权利要求，其他特征将是明显的。
【有益效果】
实施例可以提供具有新颖结构的光学模块，以及光学PCB和制造该光学PCB的方法。
实施例可以提供光学装置容易彼此对准的光学模块，以及光学PCB和制造该光学PCB的方法。
实施例可以提供简化了制造工艺的光学PCB，以及制造该光学PCB的方法。
附图说明
图1是根据实施例的光学模块的图。
图2至图7是示出根据实施例的光学印刷电路板(PCB)和制造该光学印刷电路板的处理的图。
具体实施方式
在对实施例的描述中，将理解，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为处于另一层(或膜)、区域、焊垫或图案“上”时，术语“上”和“下”包括“直接地”的含义和“间接地”的含义。此外，还将理解，当层被称为处于两层“之间”时，其可能是这两层之间的唯一层，也可能存在一个或多个居间层。此外，关于在每层“上”和“下”的参考将在各图的基础上进行。
在图中，为了方便描述及清楚起见，放大、省略或示意性地示出每层的厚度或尺寸。此外，每个元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
在下文中，将参考附图来详细地描述根据实施例的光学模块以及光学印刷电路板及其制造方法。
图1是根据实施例的光学模块的图。
参考图1，光学模块包括光纤20以及第一和第二套圈11和12，第一和第二套圈11和12耦合到光纤20的两端。
光纤20传输光信号。第一和第二套圈11和12设置在光纤20的两端上，以协助光纤20的位置对准。
尽管在本实施例中示出一个光纤20，但是可以提供多个光纤20。多个光纤20可以耦合到第一和第二套圈11和12。
在根据实施例的光学模块中，对光纤20中耦合到第一套圈11的那部分施加光信号，且从光纤20中耦合到第二套圈12的那部分输出光信号。
根据相关技术光学模块，提供了埋置于印刷电路板(PCB)中的线性形状的光波导。此外，在光波导的一侧对准包括反射镜的光连接杆或包括弯曲光波导的光连接块，以将在垂直于光波导方向的方向上施加的光信号传输到该光波导中。此外，在光波导的另一侧对准包括反射镜的光连接杆或包括弯曲光波导的光连接块，以在垂直于光波导方向的方向上输出来自光波导的光信号。然而，根据实施例的光学模块，光纤20可以用作光波导、光连接杆和光连接块。
光纤20透过第一套圈11的第一表面和与该第一表面相对的第二表面以及第二套圈12的第一表面以及与该第一表面相对的第二表面传输光信号。即，光纤20在第一和第二套圈11和12内具有线性形状，且设置为平行于第一和第二套圈11和12的侧表面。
图2至图7是示出根据实施例的光学PCB和制造该光学PCB的处理的图。
参考图2，准备第一板30。第一板30可以是铜箔层压板，在该板上，铜箔形成于绝缘部件的两个表面上。可以在第一板30中形成多个电路图案(未示出)和/或导电通路(未示出)。
参考图3，在第一板30上进行钻孔处理，以形成第一套圈安装部分31和第二套圈安装部分32。
参考图4，将第一套圈11和第二套圈12分别插入第一套圈安装部分31和第二套圈安装部分32中。
参考图5，在第一板30上设置第二板40。压紧第二板40以将第二板40附接到第一板30上。
可以将处于半流体状态的板用作第二板40。例如，可以将半固化片(prepreg)用作第二板40。
参考图6，由于第二板40处于半流体状态，因此当第二板40被压紧时，光纤20被第二板40弯曲。
此外，光纤20被埋置到第二板40内。光纤20中设置于第一和第二套圈11和12内的部分被设置为与第一板30的主表面(principal surface)垂直。
尽管未示出，但是可以在第二板40上/在第二板40中形成电路图案或导电通路。
参考图7，光发射器模块51设置于面向第一套圈11的位置，且光接收器模块52设置于面向第二套圈12的位置。
例如，光发射器模块51可以包括垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)，且光接收器模块52可以包括光电二极管。
参考图7，在根据实施例的光学PCB中，光纤20从光发射器模块51的下侧起整体延伸到光接收器模块52。
第一和第二套圈11和12的至少一部分与第一板30齐平，且光纤20的一部分设置于第一板30之下。
光纤20的一部分设置为平行于将光发射器模块51连接至光接收器模块52的虚拟直线。光纤20的一部分设置为垂直于将光发射器模块51连接至光接收器模块52的该虚拟直线。
如上述，在根据实施例的光学PCB中，当对光发射器模块51施加光信号时，光信号被输入到设置于光发射器模块51之下的光纤20中，且通过设置于光发射器模块51之下的光纤20将光信号输出到光接收器模块52。
如上述，由于光纤20是从光发射器模块51的下端起整体形成到光接收器模块52的下端，因此不需要精确对准，并且还简化了制造工艺。
尽管已参考多个示意性实施例对各实施例进行了描述，但是应理解，本领域技术人员可以设计落入本公开原理的精神及范围的大量其他修改和实施例。更具体地，在本公开、各图以及所附权利要求的范围之内，可对本组合设计的组件部分和/或设计进行各种变型和修改。除组件部分和/或设计的变型和修改之外，对本领域技术人员而言，替代使用也将是明显的。
【工业应用性】
实施例可应用于作为光源的光发射装置。

Claims (15)

1.一种被设置在光学印刷电路板中的光学模块，包括：
穿过所述光学印刷电路板的第一板和第二板的光纤，所述第二板设置于所述第一板之下，所述光纤被埋置到所述第二板中；
分别耦合到所述光纤的一端和另一端的第一套圈和第二套圈，所述第一套圈和所述第二套圈被插入到所述光学印刷电路板的第一板中以穿过所述第一板。
2.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述第一套圈和所述第二套圈之间的距离是可调节的，且所述光纤的弯曲度随着所述第一套圈和所述第二套圈之间的所述距离的改变而改变。
3.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述光纤穿过所述第一套圈的第一表面和与该第一表面相对的第二表面以及所述第二套圈的第一表面和与该第一表面相对的第二表面。
4.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述光纤以线性形状设置于所述第一套圈和所述第二套圈内。
5.根据权利要求4所述的光学模块，其中所述光纤在所述第一套圈和所述第二套圈内被设置为平行于所述第一套圈和所述第二套圈的侧表面。
6.一种光学印刷电路板，包括：
第一板和设置于所述第一板之下的第二板；
光发射器模块和光接收器模块，设置于所述第一板上；
光纤，穿过所述第一板和所述第二板，从所述光发射器模块的下侧整体延伸到所述光接收器模块的下侧，并且被埋置到所述第二板中；以及
第一套圈和第二套圈，分别耦合到所述光纤的一端和另一端，所述第一套圈和所述第二套圈被插入到所述第一板中以穿过所述第一板。
7.根据权利要求6所述的光学印刷电路板，其中所述光纤穿过所述第一套圈的第一表面和与该第一表面相对的第二表面以及所述第二套圈的第一表面以及与该第一表面相对的第二表面。
8.根据权利要求6所述的光学印刷电路板，其中所述光纤以线性形状设置于所述第一套圈和所述第二套圈内。
9.根据权利要求6所述的光学印刷电路板，其中所述光纤在所述第一套圈和所述第二套圈内被设置为垂直于所述第一板的主表面。
10.根据权利要求6所述的光学印刷电路板，其中所述光纤的至少一部分在所述第二板内被设置为平行于将所述光发射器模块连接至所述光接收器模块的虚拟直线。
11.一种制造光学印刷电路板的方法，所述方法包括：
准备光学模块，在该光学模块中第一套圈和第二套圈分别耦合到光纤的两端；
在第一板中形成穿过该第一板的第一套圈安装部分和第二套圈安装部分；
将所述第一套圈和所述第二套圈分别插入所述第一套圈安装部分和所述第二套圈安装部分中；
加热并压紧所述第一板和第二板以将所述第一板和所述第二板附接到彼此，使得所述光纤被埋置到所述第二板中；以及
在所述第一板上将光发射器模块设置为面向所述第一套圈，并在所述第一板上将光接收器模块设置为面向所述第二套圈。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一板中形成电路图案和导电通路。
13.根据权利要求11所述的方法，其中将具有半流体状态的半固化片用作所述第二板。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述光纤穿过所述第一套圈的第一表面和与该第一表面相对的第二表面以及所述第二套圈的第一表面和与该第一表面相对的第二表面。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述光纤以线性形状设置于所述第一套圈和所述第二套圈内。
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