CN102385125A - 多通道小封装收发器及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多通道小封装收发器，包括电路板、安装于电路板上的热沉基底、安装于热沉基底上的半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片及耦合的光纤。所述半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与光纤垂直，可直接和光纤对准耦合，从而缩短了光纤到半导体激光器芯片的距离，能够将更多光输入到光纤进行传输。并且减少了由于距离的问题而导致的半导体激光器阵列芯片间的相互干扰问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种多通道小封装收发器及组装方法，特别是一种具有改进结构的多通道小封装收发器及组装方法。
背景技术
目前，超大容量信息的高速、高带宽是通讯网络的发展趋势。在许多器件中，光信号的入射或出射方向常与电信号的走向垂直。以四通道小封装收发器(QSFP，Quad Small Form-factor Pluggable)为例，如图1所示，现有的四通道小封装收发器100’内部结构是利用45°滤光片20’表面镀反射膜，从而使得光形成90°反射，将四颗半导体激光器或光电二极管阵列芯片30’对准到阵列光纤40’进行传输。这种方法完全依赖于光学系统将光路转向90度，使其与电信号走向相同，缺点是光学元器件成本高、装配精度要求高、工艺复杂。其他通道数量的器件也存在类似的问题。
因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种装配简单、传输效率更高且传输质量更高的多通道小封装收发器及组装方法。
为实现上述目的，本发明多通道小封装收发器可采用如下技术方案：
一种多通道小封装收发器，包括电路板、安装于电路板上的热沉基片、安装于热沉基片上的半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片，以及与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片耦合的光纤。
本发明与现有技术相比：半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与光纤垂直，可直接和光纤对准传输，从而缩短了光纤到半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片的距离，提高耦合效率。并且减少了由于距离的问题而导致的半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片间的相互干扰问题。
为实现上述目的，本发明多通道小封装收发器的组装方法可采用如下技术方案：
一种多通道小封装收发器的组装方法，该方法包括以下步骤：
(1)、将半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片贴装于热沉阴极镀金面；
(2)、将热沉翻转90°，使热沉阳极镀金面向上，热沉阴极镀金面与光纤相对；
(3)、提供用以承载光纤的V型槽，将光纤固定于V型槽中，光纤端面与热沉阴极镀金面相对；
(4)、将光纤与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片进行无源对准耦合；
(5)、耦合对准完成后将V型槽和热沉分别固定在电路板上；
(6)、用PCB软板将热沉上的微带电路走线连接到PCB电路板的对应位置，使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与驱动芯片完成电路对接。
本发明与现有技术相比：能够准确的使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与光纤垂直，减少组装误差，并提高组装效率。同样的方法和效果也适用于光电接收器芯片与光纤的耦合结构和电路设计。
附图说明
图1为现有技术中多通道小封装收发器的结构示意图。
图2为本发明多通道小封装收发器的结构示意图。
图3为本发明多通道小封装收发器中热沉及安装于热沉上的半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片的立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
请结合图2及图3所示，本发明公开一种多通道小封装收发器100，包括电路板20、安装于电路板20上的热沉30、安装于热沉30上的半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片40、与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片40连接的光纤50以及安装于电路板20上并承载光纤50的V型槽60。所述热沉30具有阳极镀金面31以及阴极镀金面32。所述电路板20上设有驱动芯片21，所述热沉30通过柔性电路板22与电路板20连接，使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片40与驱动芯片21完成电路对接。
所述多通道小封装收发器100的组装方法包括以下步骤：
(1)、将半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片40贴装于热沉30的阴极镀金面32；
(2)、将热沉30翻转90°，使热沉30的阳极镀金面31向上，热沉30阴极镀金面32与光纤50相对；
(3)、将光纤50固定于V型槽60中，光纤50端面与热沉30阴极镀金面32相对；
(4)、将光纤50与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片40进行无源对准耦合；
(5)、耦合对准完成后将V型槽60和热沉30分别固定在电路板20上；
(6)、用柔性电路板将热沉上的微带电路走线连接到电路板20的对应位置，使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片40与电路板20上的驱动芯片21完成电路对接。
本发明的通过对热沉进行微带电路的设计，使得半导体激光器芯片与光纤垂直，光束无需现有技术中经过45°滤光片反射，即可直接和光纤对准传输，从而缩短了光纤到半导体激光器芯片的距离，能够将更多光输入到光纤进行传输。并且减少了由于距离的问题而导致的半导体激光器阵列芯片间的相互干扰问题，提高了产品有效光的利用率，并且降低了芯片间相互干扰而导致的不良，提升了产品质量及性能。
同样的方法也适用于接收器芯片与光纤的耦合。
Claims (5)
1.一种多通道小封装收发器，其特征在于：包括电路板、安装于电路板上的热沉基片、安装于热沉基片上的半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片，以及与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片耦合的光纤。
2.如权利要求1所述的多通道小封装收发器，其特征在于：所述热沉具有阳极镀金面以及阴极镀金面。
3.如权利要求1或2所述的多通道小封装收发器，其特征在于：所述多通道小封装收发器还包括安装于电路板上并承载光纤的V型槽。
4.如权利要求1所述的多通道小封装收发器，其特征在于：所述电路板上设有驱动芯片，所述热沉通过柔性电路板与电路板连接，使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与驱动芯片完成电路对接。
5.一种如权利要求1所述多通道小封装收发器的组装方法，其特征在于：
该方法包括以下步骤：
(1)、将半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片贴装于热沉阴极镀金面；
(2)、将热沉翻转90°，使热沉阳极镀金面向上，热沉阴极镀金面与光纤相对；
(3)、提供用以承载光纤的V型槽，将光纤固定于V型槽中，光纤端面与热沉阴极镀金面相对；
(4)、将光纤与半导体激光器阵列芯片或半导体二极管接收芯片进行无源对准耦合；
(5)、耦合对准完成后将V型槽和热沉分别固定在电路板上；
(6)、用柔性电路板将热沉连接与电路板连接，使半导体激光器芯片或半导体二极管接收芯片与电路板上设置的驱动芯片完成电路对接。
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