CN103180939A - 光模块及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的光模块，其包括硅主板，该硅主板具有多个使得激光二极管发射准直并光学对准的v型槽，该硅主板被保持在外壳内，该外壳具有两个或者更多个定位部分，该定位部分使该硅主板定位并将其引导至该外壳内的期望位置上。用作热沉的外壳提供了稳定性并且辅助硅主板安装材料的芯吸，从而避免了由于安装材料引起的对硅主板的损害。还公开了制造该改进的光模块的方法。

Description

光模块及制造方法

技术领域

本发明涉及一种光模块及制造方法。

背景技术

光模块可以包括与一光器件对准的光学组件（例如，光纤和/或光学透镜）。目前，具有相对高的光功率（例如大于1W）和相对低的光耦合损耗（例如光耦合损耗小于大约15%）的光模块耗费了较长的制造时间，要求操作者具有一定技能，并且要求操作者介入和/或高成本的设备来进行制造，因此其制造成本相对昂贵。因此，现有的光模块被应用于成本相对较高的最终用户应用程序（例如，这些最终用户应用程序面向专业领域从业者，而不是诸如消费者的最终用户）中。期望设计一种光模块，这种光模块适合应用在与目前包括有光模块（一个或多个）的器件相比具有更低价位的器件中。自光纤输送的高光功率（例如大于1W）的产生通常需要一个与光纤有效耦合的能量源。例如，适当的高光功率器件可以包括（1）激光二极管和（2）与光纤的有效耦合。

图1提供了一个现有光模块制造工艺流程100的例子。这个示例性工艺流程包括15个操作。这15个操作中的任意一个是手动的、自动的，或者是二者混合的。在第一个操作101中，将激光二极管芯片粘接至子基座（submount）。在这个操作101中，该激光二极管可以是p侧朝下（例如，正极侧朝下，也可以称之为阳极侧朝下）地安装于子基座上的激光二极管芯片。该子基座应该是高导热性材料。期望的子基座材料的热导率通常大于约180W/m-K，并具有与激光二极管的热膨胀相近的热膨胀（例如，大约4ppm/K至大约8ppm/K）。能够用作子基座的适当材料包括但不限于，例如，WCu，AlN，SiC和BeO。当采用硬质焊料将激光二极管安装于子基座时，特别期望使用具有相似热膨胀特性的激光二极管和子基座材料，否则存在这些热膨胀特性失配引发应力的风险，其会使激光二极管的寿命和性能退化。硬质焊料一般被用于将激光二极管（例如，激光二极管芯片）芯片粘接至子基座。由于硬质焊料能够在光模块和/或采用光模块的最终器件的整个使用寿命中提供最大的稳定性，因此硬质焊料常常被使用。可以采用的典型的硬质焊料的例子包括但不限于AuSn和AuGe合金。

仍然参照图1，在下一个操作——操作102中，将热敏电阻器芯片粘接至子基座。该热敏电阻器为电阻随其温度变化的电阻器。工艺流程中的工作台1A包括操作101和102，在这些操作中子基座上的芯片（CoS）组件被形成。

“节拍时间”被定义为在装配序列中以给定的操作步调制造产品以便满足需求所需的时间，它的计算方法是用每天工作时间的分钟数除以消费者总需求或者每天产出的产品数。这样，节拍时间等于单位产品产出的工作分钟数。实质上，节拍时间将决定在给定操作步调下的最大产能。因此，整个装配序列中的最大节拍时间限制了该流水线能够进行生产的产能。

再次参见图1，工作台1A用于制造CoS组件的节拍时间为大约2分钟。在工作台2A中，进行操作103，在该操作中将CoS引线键合，工作台2A的节拍时间为大约0.3分钟。该CoS被引线键合以便提供各个组件（例如，热敏电阻器和LD芯片）与外界的电连通性（例如，提供热敏电阻器和LD芯片与系统中其它部分的电连通性，该其它部分例如为电源、测试台或者其它控制系统）。

在工作台3A中执行操作104。在操作104中，对通过操作101、102和103所形成的子基座上的芯片进行测试。在这个测试期间，获得了给定器件的光电特性。也就是，测量光功率、电压和波长随电流的变化。这个操作可以是手动的、自动的或者二者混合的。在工作台3A的操作104中，CoS测试需要大约2分钟的节拍时间。

关键的是，存在有效的光耦激光二极管合至光纤。由于激光二极管的快轴通常自激光二极管显著发散，因此快轴准直（FAC）透镜可以被用来校准激光二极管的远场发射，从而使校准后的激光二极管发射与光纤匹配或对准。

在一个示例性的光模块中，FAC透镜和光纤都与激光二极管有源对准。该激光二极管发射在经过光纤之前经过FAC透镜。在一个实施例中，该FAC透镜在光纤对准之前被对准。有源对准是为了产生光发射和输出而有源操作器件时，对被耦合的光的分布和光功率进行监测，直到所述分布和光功率均达到标准（例如，在能够包括最优值的期望范围内）。再次参见图1，在操作105中，该光模块的制造工艺接下来包括：第一步，对准FAC透镜；以及第二步，粘接FAC透镜。对准和粘接FAC透镜在二极管激光器处于运行中并且正在发射光时同时进行。在这个对准和粘接步骤中，当激光二极管处于运行中从而能够实现期望的发射模式和/或使得期望的光通量能够实现并且可选地最优化时，该FAC透镜能够被操纵。该对准和粘接步骤十分耗时。一旦实现了期望的FAC透镜的对准或者定位，在操作105的下一部分中，通过多种粘接机制中的任意一种来粘接透镜。

一种典型的粘接机制包括但不限于，将FAC透镜胶合至子基座或者胶合至邻近子基座的表面。由于必须在整个固化过程中监测光功率和光束模式，并且由具有一定技能的操作员进行纠偏以补偿胶合剂（例如，环氧树脂）固化时引起的移动，因此将FAC透镜胶合至子基座的工艺十分耗时，并且要求具有一定技能。可选地，将FAC透镜胶合至子基座的工艺需要繁复的自动化设备以实现期望的光功率和光束模式，并且该工艺仍然十分耗时。

一旦FAC透镜被对准并粘接，在后透镜测试（POST LENS TEST,LIV、WL）中对该具有透镜的子基座上的激光二极管芯片进行测试，即操作106。除了在此测量经过透镜耦合的光功率以评估透镜耦合效率，该后透镜测试与上文中所述的CoS测试（操作104中）类似。因此，后透镜测试106测量经过透镜耦合的光功率、电压和波长随电流的变化。这个操作可以是手动的、自动的或者是手动和自动混合的。

根据一个实施例，用来执行工作台4A的动作即FAC透镜的有源光学对准和与子基座的直接粘接（例如，胶合）（例如，操作105）以及后透镜测试（例如，操作106）的典型的处理时间占用了较长一段时间。工作台4A的节拍时间为大约15分钟左右并且在粘接（例如，胶合和固化）时间期间，为了在固化过程中对FAC透镜纠偏，该操作可能需要操作员介入。此外，由于在粘接（例如，通过胶合）中涉及操作员的技能，因此由纠偏失误造成的废品数量会随着操作员的不同而变化。

根据现有的制造技术，一旦FAC透镜被粘接至子基座，在工作台5A中的操作108期间，该具有透镜的子基座上的激光二极管芯片（例如具有透镜的CoS）被粘接至外壳中。操作108所需的节拍时间为大约0.3分钟。该外壳提供了容置具有透镜的子基座上的激光二极管芯片的壳体，使得这些组件彼此靠近地被保持在内，并在外壳内被保护免受外部环境影响。该外壳为具有透镜的子基座上的激光二极管芯片提供了机械稳定性和/或支撑。此外，该外壳可以是热沉（例如，以HS标示）。可以用于制造外壳的适当的材料包括但不限于，例如Cu、WCu，或其它具有高导热性的材料。

在一些实施例中，操作107在工作台5A中被执行，并且早于操作108。在操作107中，一个电极被粘接至外壳（例如，被标示为HS的热沉）。该电极可以通过例如焊接被粘接至外壳。该电极提供了与系统中其它部分的电连通性，该其它部分例如为电源、测试台或者其它控制系统。适当的电极包括，例如具有金属轨迹的厚膜陶瓷和/或印刷线路板（例如，PCB板），该金属轨迹适用于所需的电流水平（例如，大约0.1安培到大约5安培的电流水平，或者驱动期望的激光二极管所需的电流水平）。操作107所需的节拍时间为大约0.3分钟。

在工作台7A中，进行操作109，在该操作中将外壳引线键合。在这个操作中，将具有透镜的子基座上的激光二极管芯片（例如具有透镜的CoS）电连接至电极。工作台7A的节拍时间为大约0.3分钟。在一些实施例中，在工作台8A和9A中的操作110和111期间，将裸露光纤劈开（在操作110中），接下来将其粘接至箍组件（通过操作111）。在工作台8A中，通过将光纤劈开来制备光纤，并且完成操作110所需的节拍时间为大约1分钟。再次参见图1，在一个实施例中，在工作台9A中的操作111期间，对光纤添加这样一个机构：其向被劈开光纤传递刚性，并且能够使得光纤可被粘接。

在一个实施例中，在操作111中，可将被劈开光纤粘接至箍组件（例如，光纤被粘接在箍内）。该箍作为光纤的机械支撑件，箍保持光纤并使得光纤能够被固定在期望位置。光纤可以被胶合（例如，环氧树脂胶合）至和/或焊接至箍中。在操作111中执行将光纤环氧树脂粘接至箍组件的情况下，该操作具有大约5分钟的节拍时间。

在工作台10A中，进行光纤耦合和测试。在工作台10A中的操作112期间，将光纤尾纤对准并粘接。操作112包括在粘接前的有源对准。箍组件内的光纤可以通过任何适当的方式包括例如激光焊接、回流焊和环氧树脂胶合而被粘接。

在有源对准期间，向激光器二极管芯片提供一定电流以使该器件电运行进而激光二极管芯片产生光并且光纤被调整到使通过光纤的光通量最大化。该光纤尾纤帮助将光能从激光器二极管芯片传递至外部（例如，至系统或器件的其它部件）。

正如上文中结合操作105所述的透镜粘接方法一样，在完成粘接方法（例如，环氧树脂固化）时，需要对光功率进行有源监测，并且需要不断调整光纤的位置。通常，这些常用光纤粘接方法（例如，激光焊接、回流焊和环氧树脂胶合）中的任意一种所需的时间为大约15分钟到大约20分钟左右。

根据与上文所述的FAC透镜与激光二极管芯片的对准相似的工艺，可以将光纤与具有透镜的激光二极管芯片对准。更具体地，当激光二极管处于运行中以使得光功率能够被监测，进而保证和/或最大化光耦合时，该光纤与具有透镜的激光二极管芯片的对准工艺可以有源地被执行。当采用多种光纤粘接方法中的任意一种并且每种光纤粘接方法要求不同的光纤制备时，能够实现光纤的对准。适当的光纤粘接方法包括但不限于：其中含有光纤的箍的激光焊接、回流焊和环氧树脂胶合。在这里箍作为一个粘接器件，被粘接至光纤所在的基座。该箍粘接至基座以及光纤以为光纤提供支撑。该箍提供了保持、粘接和对准光纤的机构。该箍的刚性辅助光纤与下方支撑结构的对准和固定。

在操作112期间，回流焊可以被用于粘接含有光纤的箍。在回流焊期间，需要将光纤粘接至焊接平台上。焊料的选择或挑选受光纤包层和/或光纤缓冲层的玻璃态转变温度的限制。选择性地，回流焊可以通过额外的胶合操作加强和/或进一步支撑，据此额外的胶合剂和/或环氧树脂被添加至光纤的顶部到箍组件，以帮助加强定位。

在操作112期间，激光焊接可以被用于粘接光纤。在激光焊接中，应用专门平台以将光纤焊接至焊接夹，该焊接夹被用来保持箍，并且该箍被用来支撑光纤。该焊接夹能够被焊接在专门平台上。

操作111可以不使用箍，而是包括在被劈开光纤的外表面增加一金属化层。光纤的一部分外表面被金属化的情况早于操作112发生。在操作112中，将金属化光纤对准并且将该金属化光纤通过焊接而粘接。操作111也可以不使用箍，而是包括在光纤外表面上设置胶合剂，这样在操作112期间将光纤对准并且利用胶合剂将光纤直接地粘接。

此后，在操作113中，进行后光纤测试，据此评估经过光纤的耦合。此外，如在操作104和106进行的测试中所描述，该测试也可以评估给定器件的光电特性，包括光功率、电压和波长，它们随电流的变化被测量。操作113中的测试可以是手动的、自动的或者是二者混合的。工作台10A的光纤耦合和测试具有大约15分钟的节拍时间。

一旦具有透镜的激光二极管芯片被与光纤对准，剩下的制造步骤包括盖子的粘接和密封（在工作台11A）以及之后的最终测试（在工作台12A）。这些剩余的制造步骤对于光模块组件领域的技术人员是典型的且熟知的。例如，再次参见图1，在工作台11A中，在操作114期间进行盖子的粘接和密封。该盖子可以由塑料和/或金属制成并且能够分别被胶合或焊接。操作114包括盖子的粘接和密封，并且其节拍时间为大约1分钟。工作台12A包括在其间进行最终测试的操作115。在最终测试中，测量经过透镜耦合的光功率、电压、波长和经过光纤的耦合随电流的变化。操作115中的测试可以是手动的、自动的或者是二者混合的。操作115的节拍时间为大约1分钟。

再次参见附图1，现有技术光模块的15个操作步骤需要12个工作台、2个引线键合操作、2个有源对准步骤以及4个测试操作，所有这些需要大约43分钟的连续节拍时间。

发明内容

期望设计一种光模块，这种光模块适合应用在与目前包括有光模块的器件相比具有更低价位的器件中。期望的是，这个低成本的光模块能够实现相对高的光功率（大于1W，大于0.5W，或者大约0.5W至大约20W，或者大于20W），并具有最小的光耦合损耗（例如，光耦合损耗小于大约15％，或者小于大约12％，或者小于大约10％，或者小于大约5％）。期望的是，较低成本的光模块（一个或多个）具有如下中的一个或多个：较少的部件及较少的材料清单（BOM），较低成本的材料清单，和/或较低的制造成本（例如，较低成本的制造工艺和/或较低成本的用于组装光模块的设备）。

在一个实施例中，该光模块可以包括主板和外壳，该外壳具有上方可安装有主板的基座。该主板可以包括设置于其上的激光二极管以及被配置为接收光纤以使其与该二极管对准的沟道。该外壳还可以包括多个隔开的定位元件，该定位元件用于将主板接合在外壳内的期望位置上。进一步，该外壳可以限定一体积，该体积足以使过量的安装材料与主板隔离。

定位部分也可以被称为定位元件，并且同样地定位元件可以被称为定位部分。该定位元件可以采用多种形式。在一个实施例中，多个隔开的定位元件从基座延伸出。例如，该定位元件可以是柱体或者可以是部分外壳壁。例如，该主板可以被设置在由基座和一个或多个侧壁限定的空腔内。该空腔的侧壁可以从基座延伸出，并且可以包括多个隔开的定位元件，该定位元件形成该侧壁或从该侧壁延伸出。多个定位元件之间或者邻近该定位元件的空间可以被配置为当主板被安装在基部上时接收安装材料（例如，至少一些过量的安装材料）。多个侧壁之间或者邻近该侧壁的空间可以被配置为防止安装材料接触主板的侧面或顶部中的至少一个。

该主板的沟道还可以具有多种配置。在一个方面，该沟道可以提供光纤和二极管发射的无源对准，使得当光纤被设置在沟道内时，光纤被自动地与二极管对准。该沟道可以是例如v型槽、半管形或者具有任何其它横截面，并且其可以沿着主板的主维度或副维度设置。该主板还可以包括另外的沟道例如第二沟道，该第二沟道被配置为接收透镜并使透镜对准，从而使该透镜设置在二极管和光纤之间。在该第二沟道中可以设置有透镜，以使该透镜将二极管发射传输到光纤中。例如，该第二沟道可以沿着主板的主维度或副维度延伸。

在一个方面，一种光模块包括主板，该主板具有沟道，该沟道被配置为接收光纤并使该光纤与激光二极管发射对准。例如，该主板可以是硅主板。该光模块包括外壳，该外壳具有两个或者更多个定位元件，该定位元件使得主板定位在该外壳内的期望位置上。该外壳具有基部以及两个或者更多个定位元件，该定位元件彼此隔开，从而使得设置在外壳的基部和主板的底部之间的安装材料被芯吸至邻近定位元件的空间（例如，至少一些过量的安装材料被隔离至邻近定位部分的体积空间中）。在一些实施例中，该外壳是热沉。可选择地，两个或更多个定位元件将主板大致接合或维持在外壳内的期望位置上。在一些实施例中，光模块进一步包括盖子，该盖子覆盖外壳的表面以保护设置在外壳内的内容物。该外壳可以具有大致平坦的底部。在一个实施例中，该主板进一步包括另一沟道，该沟道被配置为保持透镜并且当透镜和光纤被其各自的沟道保持时，透镜和光纤与激光二极管发射光学地对准。

该沟道可以是例如v型槽，其大小被设置为保持光纤，从而使得当光纤被v型槽保持时，光纤与激光二极管发射光学地对准。在一个实施例中，该主板进一步包括另一v型槽，该另一v型槽的大小被设置为保持透镜，并且当透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，透镜和光纤与激光二极管发射光学地对准。

在其它实施例中，光纤自身包括透镜，进而该透镜是光纤的一部分。

在一些实施例中，激光二极管（例如，激光二极管芯片）被设置在主板的顶表面上。可选择地，激光二极管自身可以包括透镜，进而该透镜是光纤的一部分。

适当的透镜可以是，例如准直透镜、聚焦透镜。

在一个实施例中，该光纤具有数值孔径（NA），其值大于或者等于大约0.48。在光纤的数值孔径大于或者等于大约0.48的情况下，则可以不必使用透镜。在一些实施例中，激光二极管芯片具有相对低的发散（例如，小于15°）。在另一个方面，一种光模块包括设置在硅主板的顶表面上的激光二极管。该硅主板包括多个v型槽、用于对激光二极管发射进行准直的透镜，和光纤。该硅主板包括一个大小被设置为保持透镜的v型槽和另一个大小被设置为保持光纤的v型槽。当透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，该透镜和光纤与激光二极管发射光学地对准。外壳包括两个或者更多个定位部分，该定位部分使得硅主板位于外壳内的期望位置上。该外壳具有基部以及两个或者更多个定位部分，这些定位部分彼此隔开，从而使得设置在外壳的基部和主板的底部之间的安装材料被芯吸至邻近至少一个定位部分的空间中。在一个实施例中，使得安装材料被芯吸至两个或者更多个定位部分之间的空间中。

在一些实施例中，邻近至少一个定位部分的空间和/或位于两个或者更多个定位部分之间的空间能够使得安装材料避免接触硅主板侧面和硅主板顶部中的至少一个。在一些实施例中，定位部分是外壳壁的一部分。在其它实施例中，定位部件是柱体。

适合的定位部分柱体可以具有多种横截面形状（例如，圆形、三角形、四边形（即正方形、矩形）、五边形、六边形、七边形、八边形或者任何其它为外壳提供期望特性的适合的多边形）中的任意一种。在一个实施例中，一个v型槽沿着硅主板的主平面（例如，主维度）设置，另一v型槽沿着硅主板的副平面（例如，副维度）设置。在一个实施例中，通过环氧树脂、焊料或者其组合中的一种或者多种，透镜和光纤中的每一个被粘接在其各自的v型槽内。

期望的是，光模块可以包括盖子，该盖子覆盖外壳的表面，并且加盖的外壳保护设置在外壳内的内容物免受周围环境的影响。可选择地，该外壳具有大致平坦的基部。

外壳内的该定位部分使该硅主板和/或电路板定位并将其引导至外壳内的所需位置。该定位部分可以提供稳定性，从而使得被保持在外壳内的部件（例如，硅主板和/或电路板）维持在大致稳定的位置上（例如，外壳内的部件不会旋转，移位或者运动），并且维持硅主板和/或电路板的期望对准。

在硅主板和/或电路板借助于将它们引导至适当位置的定位部分设置时，外壳内的部件使硅主板和/或电路板定位并将其引导至期望位置（例如，凹槽和/或狭槽）。

在另一个方面，一种制造光模块的方法包括：提供具有多个v型槽的硅主板；在硅主板的顶表面上设置激光二极管；以及将透镜放置在透镜用v型槽中，该透镜用v型槽沿着副平面设置，并且其大小被设置为保持透镜的外部尺寸。该方法还包括将光纤放置在光纤用v型槽中，该光纤用v型槽沿着主平面设置，并且其大小被设置为保持光纤的外部尺寸。当透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，该透镜和光纤与从激光二极管发射出的激光二极管发射光学地对准。该方法还包括将硅主板设置在外壳中，该外壳具有两个或者更多个定位部分，该定位部分使得硅主板位于外壳内的期望位置上。在一个实施例中，在提供硅主板之前，将激光二极管设置在硅主板的顶表面上。该方法可以选择性地包括如下步骤：在将光纤放置在光纤用v型槽中之前，将该光纤从一裸露光纤中劈开。

该方法还可以选择性地包括在外壳中设置电路板的步骤。在一些实施例中，将该硅主板和电路板大致同时地设置在外壳中。

附图说明

图1是现有的光模块的制造工艺流程图。

图2是采用本文公开的一个或多个新发明的光模块的制造工艺流程图。

图3A示出了硅主板，其具有多个v型槽并且支撑激光二极管、热敏电阻器和电路板，该硅主板和该电路板两者都设置在作为热沉的外壳中。

图3B示出了硅主板组件(该硅主板具有多个v型槽并且支撑激光二极管、热敏电阻器和光纤)和电路板，该硅主板组件和该电路板两者都设置在作为热沉的外壳中。

图3C示出了硅主板组件的横截面的侧视图，该硅主板组件包括激光二极管、设置在透镜用v型槽中的透镜、设置在光学对准用v型槽中的光纤的被劈开部分，和设置在缓冲用v型槽中的该光纤的未被劈开部分。

图3D示出了另一个外壳的实施例，该外壳具有为柱体的定位部分，每个柱体H1、H2、H3、H4、H5和H6具有大致圆形横截面形状。

图3E示出了另一个外壳的实施例，该外壳具有为柱体的定位部分，每个柱体I1、I2、I3、I4、I5和I6具有多边形横截面。

图3F示出了另一个外壳的实施例，外壳壁具有2个或更多个为定位部分的部分，具体地为大致三角形形状的定位部分J1、J2、J3和J4。

图3G示出了另一个外壳的实施例，外壳壁具有2个或更多个为定位部分的部分，具体地为大致三角形形状的定位部分K1、K2、K3、K4、K5和K6。

图3H示出了另一个外壳的实施例，外壳壁具有2个或更多个为定位部分的部分，具体地为大致弯曲的定位部分L1、L2、L3和L4。

图4示出了硅主板组件的光学系统的侧视图，该硅主板组件的光学系统包括处于光学对准的激光二极管、透镜和光纤。该激光二极管的输出端与该透镜的外表面具有一对准距离（A），并且该透镜距该光纤最近端具有一对准距离（B）。

图5示出了从图4中所示的光学系统侧面所示的模拟来自激光二极管的光发射经过透镜和光纤的耦合的光线轨迹。

图6A示出了适于粘接于含有硅主板组件的外壳的盖的顶视图。

图6B示出了适于粘接于含有硅主板组件的外壳的盖的底视图。

具体实施方式

相比于现有光模块具有更低成本的光模块的实现能力至少部分地依赖于减少组成光模块的元部件的数量的设计。可替换地或者此外，相比于现有光模块具有更低成本的光模块的实现能力依赖于如下设计：减少制造步骤数，降低制造光模块所需的时间量（例如，降低节拍时间），和/或降低制造该模块所需的制造设备的数量。特别是，可以通过省略FAC透镜和/或光纤的有源对准、减少元部件数量和减少制造步骤数这些方式中的一个或多个来实现成本降低的光模块，其与现有光模块相比能够实现相同或更好的性能，在一个示例性实施例中，现有光模块根据结合图1所述的工艺被组装。

除了制造步骤数，在制造操作中每个单元的操作时间同样影响光模块的生产成本。当期望产量较大时，每个单元的操作时间的影响尤其显著，这是因为当需要较大的产量时，可能需要额外的设备以跟上该产量。因此，期望通过流线型工艺使得制造工艺具有相对快速的产出，该流线型工艺省去了不必要的时间密集步骤并且省去了任何可省略的步骤，从而可以省去额外的制造设备。

表1：实现周产量目标所需的任一操作的操作节拍时间随每周生产小时数的变化关系

例如，参照表1，给定操作的生产能力受该操作的节拍时间的限制。因此，完整生产工艺的生产能力受具有最长节拍时间的操作的限制。在图1所示的工艺中，最长节拍时间为大约15分钟，这个时间长度即使是采用每班7小时的3班倒、每周七天也不可能实现30,000的产量。如表1所示，减小工艺的节拍时间是实现光模块大规模商业化所需的高产量的关键。

在一个实施例中，一种改进的光模块与此前已知的光模块相比，其生产所需的组件的数量减少（例如，用来生产该改进的光模块的组件总数比生产现有光模块的组件总数少）。

在另一实施例中，一种改进的光模块通过如下工艺来生产：该工艺减少了将激光二极管芯片与FAC透镜和光纤设置在一起所需的制造步骤总数。选择性地，一种改进的光模块通过如下工艺来生产：该工艺省略了将激光二极管芯片与FAC透镜和光纤一起对准所需的一个或多个制造步骤。

在又一实施例中，FAC透镜和/或光纤有源对准的需求被消除。再次参照图1，在工作台4A和10A中，在操作105中进行FAC透镜的对准并且在操作112中进行光纤的对准，两者都需要大约15分钟的最大节拍时间。消除有源对准的需求可以通过利用硅半导体材料的晶体学特性来实现。更具体地，硅半导体材料具有带有已知优势面的金刚石立方结构。

该硅半导体材料的优势面可以被用来形成明确定义面（例如，沟道和/或v型槽形特征），其能够被用于光学组件的对准。由于消除了FAC透镜的有源对准（操作105）和/或光纤的有源对准（操作112），有源对准的消除减少了制造光模块所需的制造步骤数。有源对准的消除显著地减少了定位（例如：对准）和粘接光学元件并将它们定位于期望位置（例如，优选位置或者最佳位置）所需的节拍时间。

图2提供了光模块制造工艺流程200，其包含至少一些此处所描述的新发明。图2中所示的工艺流程减少了操作总数、工作台总数、引线键合操作数和有关图1中所示的工艺流程的测试操作总数。此外，图2中所示的流程消除了对于任何有源对准步骤的需求。因此，图2中所示的该光模块制造工艺流程相比于结合图1所述的现有技术中的制造工艺流程具有显著较低的总节拍时间。

再次参照图2，在工作台1B中通过如下方式来形成硅主板组件：提供具有一个或多个沟道特征的硅主板，并且将激光二极管芯片（操作201）、热敏电阻器（操作202）、FAC透镜（操作203）和被劈开的裸露光纤（操作204）粘接至该具有一个或多个沟道特征的硅主板。现在参照图3A，为了形成硅主板302，将一个或多个沟道315蚀刻在硅晶片的至少一部分上。

该沟道可以具有多种构造。在一个实施例中，通过将硅晶圆定向于期望方向并通过掩模和化学蚀刻来蚀刻硅晶圆的光学期望位置来获得该v型槽特征315。更具体地，将具有大约500μm到大约1000μm范围的厚度的硅晶圆定向为使得该v型槽沟道315在该硅晶圆的主平面和/或副平面的方向上被对准。更具体地，在一个实施例中，沿着硅晶圆的副平面的方向蚀刻透镜v型槽311，而沿着硅晶圆的主平面的方向蚀刻光学对准用v型槽312、缓冲用v型槽313和芯吸用v型槽314。选择性地，可以沿着副平面的方向蚀刻一个或多个芯吸用v型槽314。使v型槽沿着各自的取向（例如，沿着主平面和副平面）对准使得能够通过化学蚀刻来获得v型槽形状。

在采用硅晶片化学蚀刻的情况下，对准公差能够达到几微米的数量级，因而十分适于应用。能够实现这样的精度是由于v型槽315形成于硅的晶体层次上并且由于晶体点阵被明确地定义并且精确。对于使用掩模覆盖硅晶片来限定该v型槽的位置的步骤，v型槽任何轻微的偏差都是人为形成的，并且该偏差公差可以被保持在几微米（例如，大约2μm或大约3μm）之内。更具体地，对准特征和/或v型槽315的形成可以通过对优先覆盖有能够抵抗蚀刻剂的层的暴露表面进行湿式化学蚀刻而在硅晶片中形成。

可以用来蚀刻硅晶片的适合的蚀刻化学物质包括例如氢氧化钾（KOH），并且适当的掩模剂可以包括例如能够抵抗蚀刻剂的二氧化硅（SiO₂）。硅晶片未设置掩模的部分被暴露于化学蚀刻剂下。作为在硅晶片的暴露表面上存在的悬挂双电子键（dangling pairs of electron bonds）被化学蚀刻的结果，形成了v型槽315。该蚀刻继续穿过硅晶片的表面，直到蚀刻剂遇到不具有这些悬挂双电子键的表面。不具有悬挂双电子键的表面被定义为晶体结构的（111）面，其不具有悬挂双电子，进而抵抗该化学蚀刻剂，其限制了经过硅晶片表面的进一步的蚀刻（例如，如图3A和3B中所示的y方向），并且因此形成v型槽的特征。通过掩模层上的开口来限定该v型槽的形状和大小。

该v型槽具有大约2μm或大约3μm范围的期望公差。由于掩模的定义和硅晶体自身特性的共同影响，该v型槽的公差被确定。在硅中形成的v型槽能够实现例如FAC透镜和光纤的无源光学对准。

选择性地，仍然参照图2，在操作201中提供的硅主板为按照标准的硅晶片流程制造出的硅主板形式。为了安装其它的组件，例如但不限于，激光二极管芯片、热敏电阻器等等，该硅主板可以具有其它的金属化结构（例如，金属化轨迹）。此外，微型条带（microbench）可以具有电轨迹以方便电连通。该金属化结构可以被设计为方便并提高热沉性能。

在一个实施例中，现参照图3A，硅主板302在硅基板的顶部306和/或底部具有一个或多个金属化结构。例如，该金属化结构可以是金。该金属化结构应该同时具有可焊性和可金线键合性。在一个实施例中，该金属化结构具有钛的基层、铂的第二层和金的第三层，每层可以具有范围为大约500埃到大约8000埃、或者大约1000埃到大约5000埃的厚度。适合的金属化结构必须在经受大约425℃的温度大约15分钟后不产生剥离和/或起泡。该一个或多个金属化结构可以为设置在硅主板302的顶部305上的一个或多个金属化轨迹326的形式。

用于安装激光二极管芯片和热敏电阻器324的焊料可以被预先沉积在硅主板302上。更具体地，预先沉积的焊料323可以被沉积在定位于硅主板302顶部侧306的金属化结构（例如，金属化轨迹326）的顶部。例如，该预先沉积的焊料323可以是80Au20Sn。在一个实施例中，预先沉积的焊料323可以设置在焊料阻挡层322（例如，铂层）的顶部，该焊料阻挡层322将该预先沉积的焊料323与下层的金属化层（例如，金层或者金属化轨迹326）分开并隔离。

在一个实施例中，该金属化基层是金（例如，金属化轨迹326），该第二层是由铂制成的焊料阻挡层，其为大约1500埃厚，该第三层是由80Au20Sn制成的焊料层，其为大约3μm到大约7μm厚。通过使用非导电硅（通常为大约500μm厚），或者通过使用单独的下部绝缘层，使每个金属化轨迹326（例如，每个金焊盘区域）之间彼此电隔离。该单独的下部绝缘层不应该太厚。应当避免使用抑制由激光二极管产生的热量的热传递穿过硅主板302的厚度。下部绝缘层适合的厚度范围为大约300埃到5000埃。硅的热传导率的范围为130W/m-K至180W/m-K，或者大约150W/m-K。令人意外地，硅的热传导率比用于激光二极管的热沉的典型材料的热传导率更低。用于激光二极管热沉的典型材料包括但不限于BeO、WCu和Cu，其具有范围为大约150W/m-K至大约400W/m-K的热传导率。这种典型的热沉材料被用在按照本发明的背景技术结合图1所述的现有技术制成的现有的高光功率器件中。

然而，由于硅的厚度为500μm左右以及金属化作为制造的一部分应用，根据本文公开的技术产生的热阻总体低于制造现有的光模块（例如，结合图1所述的在制造期间需要有源对准的光模块）时产生的热阻。安装在典型材料上的用于现有的高光功率器件中的器件通常具有大约10W/K至大约13W/K的热阻。相比之下，至少部分地由于所使用的主板和金属化结构的厚度，使用v型槽的改进的光模块可以具有大约5W/K和大约7W/K之间的热阻。因此，由于相对于现有的以有源对准为特征的光模块（例如热阻为大约10W/K至大约13W/K），使用该v型槽的改进的光模块具有较低的热阻（例如，大约5W/K和大约7W/K之间），可以在光功率方面获得明显的改善。

再次参照图2和3A，在工作台1B中硅主板302在硅基板顶部306上具有金属化结构（例如，Au金属化结构或金属化轨迹326）。在一些实施例中，该金属化结构（例如，金属化轨迹326）与v型槽115不重叠。在图2中操作201期间，将激光二极管320芯片粘接至预先沉积的焊料323，该预先沉积的焊料323位于硅主板302的顶部的金属化轨迹326上。

例如，在操作201中被粘接的该激光二极管320可以是激光二极管芯片。例如，该激光二极管芯片可以是高功率单发射器多模半导体激光二极管、高光功率多模半导体激光二极管或者它可以是阵列形式的多重发射器芯片。该阵列可以为但不限于10mm宽并具有两个或多于两个的发射器。在一个实施例中，该激光二极管芯片被标识从而能够区分其高反射侧（例如，该高反射涂覆侧）和其抗反射侧（例如，抗反射涂覆侧）。该激光二极管芯片可以具有大约400μm至大约12mm的芯片宽度和大约500μm至大约5000μm的芯片长度（腔长）。

该激光二极管的厚度或深度可以为大约50μm至大约500μm。在一个实施例中，激光二极管芯片被p侧朝下（例如，阳极侧朝下）地芯片粘接至硅主板302的顶部306。该芯片粘接式金属化结构可以包括焊料（例如，预先沉积的焊料323），例如，80Au20Sn焊料，其它适合的焊料包括但不限于AuGe，其它的AuSn、Sn、SnAg的合金等等。在一个实施例中，利用80Au20Sn焊料将激光二极管320阳极侧（p侧）朝下地安装到硅主板302上，用于支持输送高光功率的需求。在一个实施例中，激光二极管预先沉积的焊盘323的大小被设置为能够适应激光二极管320的至少一些未来的尺寸变化，更具体地，该激光二极管320的焊盘323可以具有比预计的芯片尺寸更大的宽度和/或更长的长度。在一个实施例中，该焊盘323具有的尺寸的范围为预计的激光二极管芯片尺寸的大约1倍至大约3倍。

在一个实施例中，无焊剂安装工艺被用于最小化和/或避免污染和/或破坏该发射面。在一个实施例中，芯片粘接式激光二极管能够输送高光功率。例如，该芯片粘接式金属化结构（例如，金属化轨迹326）应该支持多达5安培的流向激光二极管320的工作电流。在一个实施例中，该芯片粘接式金属化结构支持多达5安培或10安培的流向激光二极管320的工作电流的输送。

依然参照图3A，选择性地，硅主板302支撑安装于硅主板302顶部侧306（例如安装至位于硅主板302顶表面306上的金属化结构（例如金属化轨迹326））的传感器324（例如，诸如热敏电阻器的温度传感器）。还参照图2，在操作202中将热敏电阻器324芯片粘接至硅主板，更具体地，将该热敏电阻器324芯片粘接至预先沉积的焊料323，该焊料位于该硅主板302顶部的金属化轨迹326上。该热敏电阻器324是温度传感器，更具体地，热敏电阻器324是阻值随温度变化的电阻器。该热敏电阻器324提供了监测该硅主板302的温度的机构，从而能够实现对光模块的温度监测和控制。

该热敏电阻器324具有的电阻范围能够但不限于感测大约0℃至大约80℃，或大约10K的温度。适合的热敏电阻器可以从Betatherm公司购买，包括序号PN#10K3CG3。这样的热敏电阻器适用于与例如Au的引线键合。

现在参照图2和3A-3C，在操作203中将FAC透镜330环氧树脂粘接至硅主板302组件。一个或多个设置在硅主板组件中的v型槽315为透镜用v型槽311，其使得FAC透镜330能够与激光二极管320（例如激光二极管芯片）光学对准。通过这种方式，透镜用v型槽311提供了一种将从激光二极管320至FAC透镜330的光发射无源光学对准的部件。简单地将该FAC透镜330放置在v型槽311内使得该FAC透镜330以无源的方式光学地对准。

例如，该FAC透镜330可以是蓝宝石快轴准直透镜，其由包括例如光学级蓝宝石的多种材料中的任意一种材料制成。另外的适合制造该FAC透镜的材料可以是但不限于其它的光学级材料，如熔融石英、石英晶体，或塑料光学材料如Zeonex COP材料。该光学级蓝宝石材料可以具有c轴的随机取向。该FAC透镜被用于将来自激光二极管320的光发射耦合至光纤（结合后面所描述的操作205和图3B和3C）。所选的FAC透镜330应该被选择为光学地耦合同时避免不必要的传输损耗。例如，期望的FAC透镜330将会使光学耦合最大化并且使传输损耗最小化。在一个实施例中，FAC透镜使用蓝宝石晶棒型透镜，其具有大致圆柱形状（或完全圆柱形状），在另一实施例中，用作FAC透镜的蓝宝石晶棒型透镜至少部分地被截去，使得其不具有圆形横截面，而是其横截面类似于字母“D”。可选地，蓝宝石晶棒的多个部分可以被截去（例如，使得横截面具有通过一曲线彼此连接的两个平行的侧边）。光学模拟可以被用来确定期望的透镜形状和/或透镜位置。FAC直径可以但不限于在大约100μm和大约300μm之间，并且该长度可以被选择为防止光能量被削减（例如，阻挡或截断全部或部分）。该透镜适合的长度可以但不限于在大约100μm到大约6mm之间。在一个实施例中，该FAC透镜具有大约0.200mm的直径和超过1mm的长度。该直径可以是固定的，但是该长度可以根据需要被延长。该FAC透镜的全部或部分可以被涂覆有控制菲涅尔损耗（例如，限制和/或最小化菲涅尔损耗）的涂层。例如，在一个实施例中，AR（抗反射涂层）涂覆该透镜的至少一部分。沉积在该FAC透镜上的AR涂层应该能够承受1KW/cm²的能量强度。该AR涂层可以被选择为具有使得无反射的最小量。

该AR涂层应该根据激光二极管所使用的波长范围被选择，使得在由激光二极管发射的期望波长的范围内，反射被消除和/或最小化。该波长的范围可以为大约360nm至大约3000nm，或大约1390nm至大约1430nm，或大约1200nm至大约1600nm，或大约1460nm至大约1480nm。现在参照图3A和3B，一个或多个芯吸用v型槽314设置在硅主板302中。该芯吸用v型槽314可以接收任意过量的胶合剂（例如，环氧树脂胶）或焊料材料，该过量的胶合剂或焊料材料被用来将各种组件粘接至硅主板302组件。在硅主板302中使用的芯吸用v型槽可以确保由于过量的胶合剂和/或过量的焊料材料引起的扩散不会沾到光学组件、沾到激光二极管和/或干扰光束。

现在参照图2，工作台2B涉及光纤的制备，其包括在操作205中将光纤（例如，裸露光纤）劈开。根据操作205可以使用的适合的光纤包括，例如，大芯径多模光纤（MMF）。通过劈开来制备光纤的节拍时间为大约1分钟。

适合的光纤可以具有这样的数值孔径（N/A）：其范围为大约0.1至大约1.0，或大于0.2，或大于0.22。适合的光纤包括诸如从PolymicroTechnologies公司可得的大芯径多模光纤。适合的光纤可具有熔融石英纤芯、围绕该熔融石英纤芯的全部或部分的掺杂的熔融石英包层，以及围绕该掺杂的熔融石英包层的全部或部分的缓冲层。适当的缓冲层包括，例如，丙烯酸酯缓冲层或聚酰亚胺缓冲层。该光纤应该具有低光学吸收，例如适当的光纤是低OH型（例如，低氢氧化物型）。例如，一种适合的光纤是具有极低OH的纤芯的石英光纤。该光纤的物理尺寸应该被调整为适应v型槽尺寸从而能够实现合适的无源对准。在一个实施例中，熔融石英纤芯具有大约100μm至1mm、或大约150μm的直径，该光纤具有的包层部分具有大约105μm至大约1.05mm、或大约165μm的直径，缓冲层具有大约200μm至大约1.2mm、或大约250μm的外径。在操作205期间，将裸露光纤劈开可以包括从光纤的外径移除缓冲层的至少一部分从而能够实现临界光学对准。在劈开之后，该光纤具有一个被劈开部分，在该被劈开部分中纤芯仅被一包层节段围绕。将光纤放置到v型槽中能够实现与光模块的无源光学对准。现在参照图3A-3C，光纤340的被劈开部分342和未被劈开部分344都被放置在v型槽315中。更具体地，该被劈开部分342被放置在光学对准用v型槽312中，并且该未被劈开部分344被放置在缓冲用v型槽313中。该光学对准用v型槽312能够实现光纤340的被劈开部分342的光学对准。该缓冲用v型槽313能够实现该光纤340的未被劈开部分344的机械支撑。

参照图2和3A-3C，在工作台1B的操作204中，将在操作205中劈开的裸露光纤环氧树脂粘接至v型槽315（例如，被劈开部分342被放置在光学对准用v型槽312中，并且可选地未被劈开部分344被放置在缓冲用v型槽313中）。在工作台1中执行的4个操作（例如，操作201、202、203和204）的节拍时间为大约3分钟。在工作台1中进行的硅主板302装配工艺（操作201、202、203和204）可适用于标准的多层硅晶片生产工艺，所述工艺被容易地应用于例如计算机芯片工业。

硅主板302被构造为含有用于改进激光二极管320和光学组件（例如，FAC透镜330和光纤340）的粘接的特点。设置在硅主板组件302中的适合的v型槽能够支撑激光二极管320。在一个实施例中，该激光二极管320安装于硅主板302表面的顶部306，例如，安装至存在于该硅主板302顶部306的金属化结构（例如，金属化轨迹326）。用于激光二极管粘接的特征包括但不限于，提供FAC透镜330与光纤340对准所需的特征，使得FAC透镜330和光纤340彼此对准并且可选择地同时彼此对准。优选地，这些光学组件（例如，FAC透镜330和光纤340）的特征可以提供几微米内的对准公差。FAC透镜330和光纤340的无源对准和粘接是可能的。如此，在现有的工艺（如图1的描述所讨论的）中在此之前使FAC透镜有源对准（在工作台4A中，大约14分钟）和使光纤有源对准（在工作台10A中，大约15分钟至大约20分钟）所需的技能和时间被避免和/或明显地减少。

更具体地，再次参照图2和3A-3C，在将激光二极管320粘接至硅主板302之后，将FAC透镜330和光纤340放置在它们各自的蚀刻在该硅主板302中的v型槽位置315上（例如，具体地，透镜用v型槽311、光学对准用v型槽312和可选地缓冲用v型槽313），使得该FAC透镜330和该光纤340通过它们各自的v型槽315的位置被无源对准并粘接至该硅主板302。该v型槽315（例如，透镜用v型槽311和光学对准用v型槽312）应该被设计为能够实现透镜330（例如，FAC透镜）和光纤340的无源对准，但是与此同时该v型槽315不应干扰来自p侧（例如，阳极侧）安装的激光二极管320的光发射。这是通过将该激光二极管320定位，使其光发射发射到其中无源对准光学元件将被放置和粘接的开口中而实现的。

图4示出了包括处于光学对准的激光二极管320、透镜330（例如，FAC透镜）和光纤340（例如，MMF光纤的被劈开部分342）的光学系统的侧视图。该激光二极管320的输出端与透镜330的外表面具有一对准距离（A），其范围为大约5μm至大约30μm，或大约10μm至大约20μm，或大约15μm至大约18μm，或大约17μm。该透镜330与光纤340的最近端具有一对准距离（B)，其范围为大约10μm至大约200μm，大约50μm至大约150μm，大约80μm至大约120μm，或大约100μm。

该光纤透镜330的被劈开部分具有例如±1至2μm左右的外径公差。例如，该FAC透镜330具有一外径（C）并且该外径（C）的公差为±1至2μm左右。激光二极管320具有阴极侧320A和阳极侧320B。

图5示出了如从光学系统侧面（例如，FAC透镜330侧面和光纤340侧面）图示出的一光线轨迹，该光线轨迹模拟了来自激光二极管的光发射经过FAC透镜330和光纤340的耦合。更具体地，该光线轨迹示出了对来自激光二极管芯片的光发射321（例如快轴发射）经过FAC透镜330和光纤340（也就是MMF光纤）的被劈开部分342的模拟，例如，这些组件都是利用结合图3A公开的透镜用v型槽311和光学对准用v型槽312来进行无源对准的。在一个实施例中，现在参见图4和5，该光线轨迹描绘了来自激光二极管320的光发射321，该激光二极管320与FAC透镜330具有一大约17μm的对准距离（A）。该光线轨迹还描绘了光发射经过FAC透镜330，该FAC透镜330与光纤340的最近端（例如，光纤340的劈开部分342的一端）具有一大约80μm的对准距离（B）。光发射在离开FAC透镜330时弯曲，光发射的所述弯曲是由于FAC透镜330所引起的。之后，光发射被耦合至光纤340中。

根据激光发射，z轴被定义为光发射远离激光二极管光发射面的方向。而对应的x轴和y轴方向分别是慢轴和快轴方向。因此，图3A-3C和4-5中所示的光学布局的对准公差的相应定义被定义为如下，并且对准公差在表2中被示出：

1.△X_{激光二极管}是激光二极管320在x方向上相对于光纤340的布置公差。

2.△Y_{激光二极管}是激光二极管320的纵向公差（它例如可能被放置于激光二极管320的阳极侧320A的焊料的量影响）。

3.△A=激光二极管320和FAC透镜330之间的距离的公差。

4.△B=FAC透镜330和光纤340之间的距离的公差。

5.△Y_透镜是透镜（例如，FAC透镜330）的纵向公差。

6.△Y_{被劈开光纤}是光纤340的纵向公差。

传输中的衰减百分比	5%	10%
			△X激光二极管	±12μm	±16μm
△Y激光二极管	±7μm	±10μm
			△A	±13μm	±20μm
△B	±160μm	±255μm
			△Y透镜	±5μm	±7μm
△Y被劈开光纤	±10μm	±16μm

表2：对应于光学传输中衰减百分比为5%和10%的对准公差

现在参照图2和3B，在工作台3B中的操作206期间，可以将在工作台1B的操作201、202、203和204期间形成的硅主板302组件放置在外壳502中并粘接至外壳502，并且可以将电路板402粘接至该外壳502。

同样参照图3A和3B，在工作台1B中形成的硅主板302组件具有分别经由透镜用v型槽311和光学对准用v型槽312彼此适当对准的激光二极管320、FAC透镜330和光纤340的特征，其中透镜用v型槽311和光学对准用v型槽312使FAC透镜330和光纤340（具体地，光纤的被劈开部分342）无源对准。仍然参见图2，在工作台3B的操作206期间，将在工作台1B中形成的硅主板302焊料粘接至外壳502（例如，热沉（HS））。将硅主板302焊接至外壳502可以使用下列多种焊料中的任意一种焊料，所述焊料包括：例如，100Sn、SnAg基合金（例如，97Sn3Ag），或任何具有范围在100℃和400℃之间的回流温度的焊料。

电路板402可以根据多种方法制成。例如，该电路板402可以是具有金属化轨迹326的厚膜金属化陶瓷，该金属化轨迹326用于通过一个或多个键合引线405将电流电传送到硅主板302和/或将来自外部电源的电流电传送到硅主板302。该金属化轨迹326可以由多种导电材料中的任意一种材料制成，所述导电材料包括例如Cu和/或Au。可选地，该电路板402可以根据用来制造标准的覆铜PCB板（印刷电路板）的技术制成。

该电路板可以具有阳极轨迹426A和阴极轨迹426B。在阳极导电轨迹426A和阴极导电轨迹426B中铜的面积和厚度是非常重要的，这是因为电路板402的目的是：为了使电损耗（例如，串联电阻）最小化，将同样多的能量从阳极引线416A和阴极引线416B传递到硅主板302和从硅主板302传递出，进而使光模块额外的散热量最小化。在一些实施例中，阳极轨迹426A和阴极轨迹426B包含焊料阻挡层322，其防止焊料被芯吸至阳极轨迹426A和阴极轨迹426B的某些区域中。阳极引线416A为激光二极管芯片320供给电力。激光二极管320被正极朝下（阳极侧320A朝下）地安装到预先沉积的焊料323上，焊料323位于设置在硅主板302上的阳极轨迹426A（例如，Au阳极轨迹）的顶部。激光二极管320的负极侧（例如，阴极侧320B）被引线键合405（通过一个或多个键合引线405）至位于硅主板302上的阴极轨迹426B。电路板402上的阳极轨迹426A通过一个或多个键合引线405连接至位于硅主板302上的阳极轨迹426A，同样地，电路板402上的阴极轨迹426A通过一个或多个键合引线405连接至位于硅主板302上的阴极轨迹426A。通过多种材料中的任意一种材料可以实现合适的引线键合，这些材料包括例如Au或类似材料。

在一些实施例中，电路板402具有通向热敏电阻器324的一个或多个引线。在一个实施例中，具有通过设置在电路板402上的金属化轨迹326通向和来自热敏电阻器324的两个反馈控制引线410，该两个反馈控制引线410通过键合引线405连接至硅主板302上的金属化轨迹326。该两个反馈控制引线410连接至光模块的外部环境并且能够通过热敏电阻器324监测和控制硅主板302组件的温度，该热敏电阻器324是温度敏感的（例如，随温度变化的）电阻器。

依然参照图2，在操作206期间，将电路板402焊料粘接至外壳502。该电路板402可以是但不限于厚膜、金属化陶瓷，或具有适当铜厚度（例如，大约0.5盎司Cu至大约10盎司Cu）的PCB板（印刷电路板）。多种焊料中的任意一种焊料可以用于将电路板402焊接至外壳502，例如：SnAg基合金或者任何回流温度范围在100℃和300℃之间的焊料。可选地或除焊料之外，可以使用其它的安装材料，例如可以使用适合的环氧树脂，包括例如任何银基热环氧树脂（silver based thermal epoxy），比如北极银环氧树脂（arctic silver epoxy）。工作台3B的节拍时间为大约0.6分钟。

同样参照图3A和3B，外壳502可以是例如热沉（HS)。适合的外壳502能够移除来自一个或多个封装于外壳502内的组件的热量。该外壳502可以由下列多种材料中的任意一种材料制造，所述材料包括但不限于，例如，Cu、WCu、Al，或任何具有高导热性的材料。外壳502为硅主板302组件提供了机械支撑，提供了有助于移除由激光二极管芯片320产生的热量的热性能（例如，用作热沉），和/或用作硅主板302（包括激光二极管320）的保护外壳。适合用于外壳502的材料包括金属，例如包括但不限于，Cu、WCu、Al，或其组合。外壳502可以是注射成型的金属，例如，注射成型的铜。适合的外壳502可以由金属复合材料（例如，金属和铜的复合材料）制成。外壳502可以由包括铝的任何的导热材料制成。外壳502可以为一体成型的构造（例如，注射成型的）或者它可以由两个或更多个部分（例如，多部件）制成并组装。

该外壳还可以具有多种配置。仍然参照图3A，在一个实施例中，外壳502具有大致平坦的底表面506并且具有大致垂直于该底表面506设置的壁508。例如，可以通过包括焊接和粘着剂（例如，环氧树脂或热环氧树脂）的任何适当的手段将硅主板302和/或电路板402（例如，永久地或以可移除的粘接方式）安装至外壳502的底表面506。

该外壳还可以包括多个隔开的定位元件，该定位元件用于将主板接合在外壳内的期望位置上。例如，如图3A所示，外壳壁508可以被设置大小、定形和/或定位在外壳502上，以使硅主板302和/或电路板402能够适当地定位在外壳502内。适合的壁508被设置大小、定形和/或定位以确保硅主板302和/或电路板402被保持在外壳502内的期望位置上。该外壳502的壁508引导硅主板302，例如参见图3A和3B，使得在外壳502的壁508在G1、G2、G3、G4、G5和G6部分弯曲的情况下，这些弯曲的部分用作壁508的辅助硅主板302在外壳502内的适当放置的定位部分。适合的壁508可以被设置大小、定形，和/或定位以将电路板402类似地定位在外壳502内适当的位置。这样，部分外壳502（例如，壁部分和/或底表面部分）可以辅助定位将被保持在外壳502内的内容物（例如，硅主板组件），从而可以实现与其它目标的适当对准。该外壳的定位部分还可以提供避免旋转、移位或对外壳内容物的期望对准的其它破坏的结构稳定性。这样，该外壳的结构稳定性帮助将设置在硅主板上的光学元件维持在与激光二极管发射处于适当的对准。外壳的定位部分可以将主板接合在外壳内的期望位置上。

该外壳还可以限定一体积，该体积足以使过量的安装材料与硅主板隔离。多个定位元件之间和/或邻近该定位元件的空间可以被配置为当主板被安装在基座上时接收安装材料，并且可以被配置为防止安装材料接触该主板的侧面或顶部中的至少一个。因此，邻近的定位元件或定位部分之间的节距（例如，间距）和/或外壳的邻近的定位元件或定位部分的周率可以被选择为实现如下的期望功能：1）将硅主板和/或电路板引导和/或接合在该外壳内；2）为外壳的内容物提供稳定性；和3）邻近定位部分和/或在两个定位部分之间设置期望的芯吸区域（例如设置一具有足以使过量的安装材料与该主板隔离的体积的区域）。该节距的限制在于：定位部分如此紧密以至于它们起到平壁的作用，从而使得邻近定位部分的空间不足以用作芯吸区域。该外壳可以移除来自其中保持的内容物的热量。此外，当该外壳被盖子覆盖时，其可以为保持在该外壳内的内容物提供免受外部环境影响的保护。

更具体地，壁508可以相对于外壳502被设置大小、成形，和/或定位，使得对来自硅主板302表面之下的安装材料（例如焊料和/或粘结剂）的任何芯吸（例如，隔离），避免了与硅主板302的侧壁304和/或硅主板302的顶部306和/或电路板402的侧壁和/或顶部的接触。同样地，对来自电路板402表面之下的任何安装材料的任何芯吸，避免了与电路板402的侧壁和/或顶表面和/或硅主板302的侧壁和/或顶部的接触。这样，外壳502的壁508的大小设置、成形和定位可以降低（例如，最小化）硅主板302和/或电路板402短路的风险。参见图3B，外壳502的壁508的定位部分G1、G2、G3、G4、G5和G6引导了硅主板302组件在外壳502内的放置。参见图3A，在定位部分G2和G3之间的是外壳502底表面506的区域，其被标记为“W”，该区域通过虚线被画出轮廓。任何过量的安装材料（例如，过量的焊料和/或胶合剂）可以被芯吸（例如隔离）至标记为“W”的芯吸区域，在该区域中过量的安装材料可以汇集和/或覆盖至少芯吸区域W的底部（footprint），从而避免和/或降低由于接触硅主板302的侧壁304和/或硅主板的顶表面306引起的硅主板302短路的风险。图3A示出了该芯吸区域W可以邻近定位部分G2和G3形成，具体地，该芯吸区域W可以在两个定位部分G2和G3之间形成和/或由邻近一定位部分的区域形成。具体地，该芯吸区域W可以由硅主板302的侧壁304和部分外壳壁508之间的间隙（例如区域Z）形成，相比于引导硅主板302（和/或电路板402）的外壳壁508的定位部分G2和G3，该部分外壳壁508与侧壁304的距离更大（例如，外壳壁508的不辅助将硅主板302引导就位的部分）。

外壳壁508（更具体地，该外壳壁508的定位部分G1、G2、G3、G4、G5和G6）辅助将硅主板302组件和电路板402放置在外壳502内的期望位置（例如，朝向外壳502的中心），并且邻近定位部分（例如，在两个定位部分诸如G2、G3之间）和外壳壁508的不辅助定位硅主板302和/或电路板402的其它部分形成的芯吸区域“W”，使得安装材料（例如，焊料和/或粘结剂）被芯吸至硅主板304的侧壁和/或硅主板302组件的顶部306和/或电路板402的侧壁和/或顶部上的可能性最小化。

可以使用多种外壳配置中的任意一种配置提供结合图3A和3B所描述的期望功能，即，该期望功能包括外壳提供如下的能力：（1）硅主板组件（和/或电路板）在外壳内的定位，（2）防止被保持在外壳中的、并通过定位部分对准的部件旋转（例如防止硅主板组件和/或电路板在外壳内旋转）的稳定性，以及（3）最小化和/或消除由于安装材料（例如，焊料或粘结剂）的芯吸引起的硅主板组件（和/或电路板）短路的一个或多个芯吸区域。

适合的外壳具有两个或更多个定位元件的特征。更具体地，在适当的外壳内，部分壁可以用作定位元件。定位元件可以具有多种形状中的任意一种形状和/或可以是具有多种横截面形状中的任意一种形状的柱体。示例性的外壳配置提供一个或多个定位/机械对准、结构稳定性和一个或多个芯吸区域的特征；在一些实施例中，外壳配置提供所有这些特征。

最后，例如，外壳可以被制造为使得底表面、壁、芯吸区域W和定位部分G1-G6是具有例如通过注射成型制成的一体成型构造的单件。

在一些实施例中，外壳由两个或更多个部件制造。例如，定位部分被耦合至底表面和/或壁。例如，该定位部分可以是具有适配到底表面的互补部分中的至少一侧（例如，“凸出”柱体的适配到底表面的“凹陷区域”中并且通过例如拉伸适配被耦合的一侧）的成形柱体。该定位部分可以是外壳壁的一部分并且柱体可以适于适配到外壳的互补部分中（例如，该侧壁可以是配到外壳的底表面中）。可选地，该定位部分可以适于耦合至该外壳的壁。

现在参见图3D，外壳的另一实施例具有为柱体的定位元件。每个柱体H1、H2、H3、H4、H5和H6具有大致圆形的横截面形状。该柱体被设置在该外壳内，以提供辅助对准硅主板和/或电路板的机械对准能力。该柱体之间的间隔提供一个或多个芯吸区域（例如，位于柱体H2和H3之间的芯吸区域WH）。适合的外壳可以包括两个或更多个柱体，例如，H1和H5，或H2和H5，或H1和H6。可选地，适合的外壳包括三个或更多个柱体，例如，H1、H3和H5，或H1、H2和H5，或H1、H2和H6。可选地，适合的外壳包括四个或更多个柱体，例如，H1、H2、H3和H4，或H1、H3、H4和H6。该成形柱体可以具有适配到底表面的互补部分中的至少一侧（例如，“凸出”柱体的适配到底表面的“凹陷”区域并且通过例如拉伸适配被耦合的一侧）。因此，在一些实施例中，外壳的柱体和底表面不具有一体成型构造而是由多个单件制成。可选地，具有为柱体的定位元件（例如，定位部分）的特征的适合的外壳可以由一体成型构造制成。

图3E示出了外壳的另一实施例，该外壳具有为柱体的定位元件。每个柱体I1、I2、I3、I4、I5和I6具有多边形横截面。该柱体被设置在外壳内，以提供辅助对准硅主板和/或电路板的机械对准能力。该柱体I1、I2、I3、I4、I5和/或I6之间的间隙提供一个或多个芯吸区域（例如，位于柱体I2和I3之间的芯吸区域WI）。适合的外壳可以包括两个或更多个柱体，例如，I1和I5，或I2和I5，或I1和I6。可选地，适合的外壳包括三个或更多个柱体，例如，I1、I3和I5，或I1、I2和I5，或I1、I2和I6。可选地，适合的外壳包括四个或更多个柱体，例如，I1、I2、I3和I4，或I1、I3、I4和I6。在该外壳中使用的柱体的组合可以具有相同的横截面或可选地可以具有不同的横截面形状。该多边形横截面的位置如在柱体I2和I6中可以被选择为，使得尖端（例如，在柱体I2的三角形横截面的顶点）为该定位部分的引导硅主板和/或电路板沿着大致位于外壳中心的纵轴就位的一部分。适合的外壳可以包括如下的柱体，其中每个柱体具有相同的横截面形状，或者每个柱体具有不同的横截面形状，或者两个或更多个柱体具有相同的横截面形状，或者两个或更多个柱体具有不同的横截面形状。适合的横截面形状包括，例如圆形、三角形、四边形（例如，正方形、矩形）、五边形、六边形、七边形、八边形或任何其它为外壳提供期望特性的适合的多边形。

该成形柱体可以具有适配到底表面的互补部分中的至少一侧（例如，“凸出”的三角形横截面的柱体I2的适配到底表面的“凹陷”的三角形形状的区域并且通过例如拉伸适配被耦合的一侧）。因此，在一些实施例中，外壳的柱体和底表面不具有一体成型构造而是由多个单件制成。可选地，具有为柱体的定位元件（例如，定位部分）的特征的适合的外壳可以由一体成型构造制成。

图3F示出了外壳的另一实施例，外壳壁具有作为定位元件（例如，定位部分）的两个或更多个部分。

具体地，该外壳壁具有4个大致三角形的定位部分，它们被标记为J1、J2、J3和J4。在这里，外壳壁的至少一部分可以被描述为具有大致锯齿形或大致三角形的轮廓，并且邻近定位部分定位的芯吸区域（例如，邻近定位部分J2定位的WJ2）或两个定位部分之间的芯吸区域（例如，J1和J2之间的芯吸区域WJ1）具有大致多边形的形状。在一些实施例中，外壳由一体成型构造制成，使得包括大致三角形的部分的外壳壁和底部由单件材料制成（例如，注射成型）。在其它的实施例中，外壳由多件制成，使得外壳壁可永久地或暂时地粘接至外壳（例如，粘接至外壳底部）。适合的外壳可以包括两个或更多个定位部分，例如，J1和J4，或J1和J3。可选地，适合的外壳包括3个或更多个定位部分，例如，J1、J2和J3。可选地，适合的外壳包括4个或更多个定位部分，例如，J1、J2、J3和J4。该定位部分的组合被选择为，使得2个或更多个定位部分引导硅主板和/或电路板就位，并且赋予被保持在外壳内的内容物稳定性。

图3G示出了外壳的另一实施例，外壳壁具有2个或更多个作为定位元件的部分。具体地，该外壳壁具有6个大致三角形的定位部分，它们被标记为K1、K2、K3、K4、K5和K6。在这里，壁的至少一部分可以被描述为具有大致锯齿形或大致三角形的轮廓，并且邻近定位部分定位的芯吸区域（例如，邻近定位部分K3定位的芯吸区域WK2）或者两个定位部分之间的芯吸区域（例如，K1和K2之间的芯吸区域WK1）具有大致多边形（大致三角形）的形状。在一个实施例中，外壳由一体成型构造制成或可选地，它可以由多件制成。

适合的外壳可以包括2个或更多个定位部分，例如，K1和K4，或K1和K5，或K1和K6。可选地，适合的外壳包括3个或更多个定位部分，例如，K1、K2和K4，或K1、K3和K5，或K1、K4和K3，或K1、K5和K6。可选地，适合的外壳包括4个或更多个定位部分，例如，K1、K2、K4和K5。定位部分的组合被选择为，使得2个或更多个定位部分引导硅主板和/或电路板在外壳内就位。定位元件（例如，定位部分）的组合也可以被选择为，使得该定位部分赋予稳定性以使外壳的内容物（例如，硅主板）保持对准。

图3H示出了外壳的另一实施例，外壳壁具有作为定位部分的2个或更多个部分，具体的说，大致弯曲的定位部分L1、L2、L3和L4。图3H所示的外壳类似于结合图3A和3B描述的外壳，但是图3H所示的外壳具有4个定位部分（而图3A和3B所示的外壳具有6个定位部分）。

具体地，该外壳壁具有4个大致弯曲的定位部分，它们被标记为L1、L2、L3和L4。在这里，外壳壁的至少一部分可以被描述为具有大致弯曲的轮廓，并且邻近定位部分定位的芯吸区域（例如，邻近L2的芯吸区域WL2）或者两个定位部分之间的芯吸区域（例如，L1和L2之间的芯吸区域WL1）具有大致弯曲的形状。在一些实施例中，该外壳由一体成型构造制成，使得包括大致弯曲部分的外壳侧壁和底部由单件材料制成（例如，注射成型）。在其它的实施例中，外壳由多件制成，使得外壳壁可永久地或暂时地粘接至该外壳（例如，粘接至外壳底部）。适合的外壳可以包括2个或更多个定位部分，例如，L1和L4，或L1和L3。可选地，适合的外壳包括3个或更多个定位部分，例如，L1、L2和L3。可选地，适合的外壳包括4个或更多个柱体，例如，L1、L2、L3和L4。定位元件（例如，定位部分）的组合被选择为，使得2个或更多个定位部分引导硅主板和/或电路板在外壳内就位。

适合的外壳还可以包括具有定位部分的外壳壁以及一个或多个用作定位部分的柱体。

在一个实施例中，外壳502的壁508具有的大小，形状和位置确保了该外壳502及其内容物（例如，硅主板302和/或电路板402）的结构完整性。在一些实施例中，外壳502提供了接收在硅主板302内产生的热量的热质，因此，在一些实施例中，对于某些应用，外壳502为存储由激光二极管320产生的热量提供额外的热容。可选择地，外壳502的壁508具有的大小、形状和位置提供了接收在硅主板内产生的热量的热质。再次参见图2，在操作206的另一个执行中，独立于硅主板302至外壳502的粘接，将电路板402粘接至外壳502，并且由于一个额外的组装步骤，这样的变化增加了制造改进的光模块所需的组装步骤数。通过分离电路板402的粘接步骤和硅主板302组件的粘接步骤，节拍时间将会增加大约将电路板402焊料粘接至外壳502所花费的时间，该时间花费大约0.3分钟至大约0.6分钟。

现在参见图2、3A和3B，在工作台4B中的操作207期间，将粘接在在外壳502中的硅主板302和电路板402引线键合405。该外壳502与适合的引线键合材料引线键合405，例如金引线、A1引线或其它适合的材料。

在操作207的引线键合模块中，键合引线405用于使电路板402的金属化轨迹326连接至硅主板302组件上的金属化轨迹326。键合引线405使得至外部电源和/或来自外部电源的电流能够通过电路板402电传输到硅主板302组件。电路板可以具有阳极轨迹426A和阴极轨迹426B。激光二极管320正极侧朝下（阳极侧320A朝下）地被安装到预先沉积的焊料323上，该预先沉积的焊料323位于设置在硅主板302组件上的阳极轨迹426A的顶部。该激光二极管320的负极侧（例如，阴极侧320B）被引线键合405（通过一个或更多个键合引线405）至位于硅主板302组件上的阴极轨迹426B。电路板402上的阳极轨迹426A通过一个或多个键合引线405连接至位于硅主板302上的阳极轨迹426A，并且同样地，电路板402上的阴极轨迹426A通过一个或多个键合引线405连接至位于硅主板302上的阴极轨迹426A。

键合引线的尺寸选择应该适应于电流处理能力。例如，适合的引线的直径范围为大约0.5密耳至大约5密耳,或大约1密耳至大约1.3密耳。在一个实施例中，使用1.3密耳直径的Au引线。例如，可以使用键合球或键合楔来键合引线。为了通过这个操作获得高产量（例如，更低节拍时间），应当使用键合金球。工作台4B的节拍时间为大约0.3分钟。参见图2、3A、3B、6A和6B，在图2的工艺图中，在工作台5B中的进行盖子粘接和密封的操作208期间，将盖子600粘接至外壳502并且密封。盖子600可以由包括金属或塑料的多种材料中的任意一种材料制成。在一个实施例中，为了控制成本使用了塑料。盖子底部604可以具有与外壳502的互补壁508对准的特征。盖子底部604具有一通道610，当与外壳502组装时，该通道610允许在不干扰光纤位置和/或功能的情况下，使光纤从加盖的外壳中引出。在图2中，在工作台5B中将盖子600粘接至外壳502的顶部。该盖子600采用任何适合的材料被密封，例如，用合适的环氧树脂/胶合剂。在一个实施例中，盖子600是保护激光二极管320和/或整个硅主板302组件和/或电路板402免受外部环境影响的保护用盖子600。该盖子600可以被放置在该外壳502的顶部，以覆盖被封装在该外壳502内的硅主板302组件和电路板402，并且保护这些组件免受外部环境的影响。该盖子600可以保护激光二极管320和被封装在外壳502内部的其它组件免受例如可能的环境的损害或污染。可以使用多种盖子配置中的任意一种配置，只要该盖子和外壳互补，从而保护外壳的内容物免受外部环境的影响和/或允许光纤在不被干扰的情况下从外壳中引出。更具体地，该盖子可以被选择为使给定外壳的壁、芯吸区域和光纤引出路径互补（例如，盖子的特征和通道会被定位为与所选择的外壳互补）。

在工作台6B中的操作209期间进行最终测试（LIV、WL）。在这个测试中，测量最终的光电特性。特别是，根据光领域的技术人员公知的手段和方法来检测工作电压，光功率和波长。工作台6B的节拍时间为大约1分钟。

按照图2所公开的示例性的改进的流程工艺需要9个操作、6个工作台、1个引线键合操作、无有源对准步骤，以及1个测试操作。结合图2公开的工艺的总序列节拍时间为6.9分钟。相比于完成图1中公开的现有技术工艺所需的43分钟的总序列节拍时间，图2公开的工艺的总序列节拍时间缩短了几个数量级。

虽然只有某些实施例被描述，但是在不悖离所附权利要求限定的精神和范围的条件下，本领域技术人员能够明了可以在其中做出形式和细节上的各种变化。本领域技术人员将会认识到或者至多利用常规试验就能够确定本文具体描述的具体实施例的多种等同技术方案。这样的等同技术方案也旨在被涵盖在所附权利要求的范围内。

与此引用的专利、科学和医学出版物构成了本领域普通技术人员可以获得的知识。授权的美国专利、出版的、悬而未决的专利申请以及在本发明中引用的其它参考文献的全部内容在此通过引入作为参考。

除非在下文中另有定义，此处所使用的科技术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明中所引用的参考文献旨在涉及本领域中通常所理解的技术，其包括这些技术的变型或者等同替代或者后续开发的技术，这些技术对于本领域技术人员来说是显而易见的。此外，为了更加清楚和简明地描述所要求保护的主题，为用于说明书和所附权利要求中的特定术语提供了如下定义。

如本申请中所使用的，变量数值范围的表述旨在表达该实施例可以利用该范围内的包括该范围界限值的任何数值得以实现。因此，对于本质上离散的变量，该变量可以等同于在该数值范围内的包括该范围端点的任何整数值。类似地，对于本质上连续的变量，该变量可以等同于在该数值范围内的包括该范围端点的任何实数值。作为一个例子但不限于，一个被描述为具有0和2之间的数值的变量，如果该变量本质上是离散的，其可以取值为0、1或2；如果其本质上是连续的，其可以取值为0.0、0.1、0.01、0.001，或者任何其它≥0且≤2的实数值。最后，变量可以取在该范围内的多个值，其中包括在所述范围内的任何的子范围的数值。

除非有特别地说明，在本申请中使用的词语“或”被用于“和/或”的包容性意义，而非“任意一个/或”的排他意义。

Claims (43)

1.一种光模块，包括：

主板，其具有设置于其上的激光二极管，并且进一步包括被配置为接收光纤并使其与所述二极管对准的沟道；以及

外壳，其包括上方安装有所述主板的基部，以及多个隔开的定位元件，所述定位元件用于将主板接合在外壳内的期望位置上，其中，所述外壳进一步限定了一体积，所述体积足以使过量的安装材料与所述主板隔离。

2.权利要求1中的光模块，其中，所述多个隔开的定位元件从所述基部延伸出。

3.权利要求1中的光模块，其中，所述主板被设置在由所述基部和从所述基部延伸出的侧壁限定的空腔内，其中所述多个隔开的定位元件从所述侧壁延伸出。

4.权利要求1中的光模块，其中，所述安装材料将所述主板耦合至所述基部。

5.权利要求4中的光模块，其中，多个定位元件之间的空间被配置为当所述主板被安装在所述基部上时接收所述安装材料。

6.权利要求1中的光模块，其中，所述多个定位元件之间的空间被配置为防止所述安装材料接触所述主板的侧面或顶部中的至少一个。

7.权利要求1中的光模块，其中，至少一个定位元件是外壳壁的一部分。

8.权利要求1中的光模块，其中，至少一个定位元件是柱体。

9.权利要求8中的光模块，其中，所述柱体从所述基部延伸出。

10.权利要求1中的光模块，其中，所述沟道包括沿着主板的主维度设置的v型槽。

11.权利要求1中的光模块，进一步包括第二沟道，其被配置为接收透镜并使透镜对准，从而使透镜设置在二极管和光纤之间。

12.权利要求11中的光模块，进一步包括设置在所述第二沟道中的透镜，从而使透镜将二极管发射传输到光纤中。

13.权利要求11中的光模块，其中，所述第二沟道沿着主板的副维度延伸。

14.权利要求12中的光模块，其中，通过环氧树脂、焊料或其组合中的一种或多种，所述透镜和光纤中的每一个被耦合在其各自的沟道内。

15.权利要求1中的光模块，进一步包括盖子，其覆盖所述外壳的表面以保护设置在所述外壳内的内容物。

16.权利要求1中的光模块，其中，所述基部是大致平坦的。

17.权利要求1中的光模块，其中，邻近所述多个定位元件的空间被配置为当所述主板被安装在所述基部上时接收所述安装材料。

18.权利要求1中的光模块，其中，所述外壳是热沉。

19.一种光模块，包括：

激光二极管，其设置在硅主板的顶表面上，所述硅主板包括多个v型槽；

透镜，其用于对激光二极管发射进行准直；

光纤，其中所述硅主板包括一个大小被设置为保持所述透镜的v型槽，以及另一个大小被设置为保持光纤的v型槽，其中，当所述透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，所述透镜和光纤与所述激光二极管发射光学地对准；以及

外壳，其包括两个或者更多个定位部分，所述定位部分使得所述硅主板定位在所述外壳内的期望位置上，其中，所述外壳具有基部并且所述两个或更多个定位部分彼此隔开，从而使得设置在所述外壳的基部和所述硅主板的底部之间的安装材料被芯吸至邻近定位部分的空间中。

20.权利要求19中的光模块，其中，所述安装材料被芯吸至所述两个或者更多个定位部分之间的空间中。

21.权利要求20中的光模块，其中，所述两个或者更多个定位部分之间的空间能够避免所述安装材料与所述硅主板的侧面和所述硅主板的顶部中的至少一个的接触。

22.权利要求19中的光模块，其中，至少一个定位部分是外壳壁的一部分。

23.权利要求19中的光模块，其中，至少一个定位部分是柱体。

24.权利要求19中的光模块，其中，一个v型槽沿着所述硅主板的主平面设置，而另一个v型槽沿着所述硅主板的副平面设置。

25.权利要求19中的光模块，其中，通过环氧树脂、焊料或其组合中的一种或多种，所述透镜和所述光纤中的每一个被粘接在其各自的v型槽内。

26.权利要求19中的光模块，进一步包括盖子，其覆盖所述外壳的表面以保护设置在外壳内的内容物。

27.权利要求19中的光模块，其中，所述外壳具有大致平坦的基部。

28.一种制造光模块的方法，所述方法包括：

提供包括多个v型槽的硅主板；

在所述硅主板的顶表面上设置激光二极管；

将透镜放置在透镜用v型槽中，所述透镜用v型槽沿着副平面设置，并且其大小被设置为保持所述透镜的外部尺寸；

将光纤放置在光纤用v型槽中，所述光纤用v型槽沿着主平面设置，并且其大小被设置为保持所述光纤的外部尺寸，其中，当所述透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，所述透镜和光纤与从所述激光二极管发射出的激光二极管发射光学地对准；以及

将硅主板设置在外壳中，所述外壳包括两个或者更多个定位部分，所述定位部分使得所述硅主板位于所述外壳内的期望位置上。

29.权利要求28中的方法，进一步包括：

在将所述光纤放置在所述光纤用v型槽中之前，将所述光纤从一裸露光纤中劈开。

30.权利要求28中的方法，进一步包括：

在所述外壳中设置电路板。

31.权利要求30中的方法，其中，将所述硅主板和电路板大致同时地设置在所述外壳中。

32.权利要求28中的方法，其中，在提供硅主板之前，将所述激光二极管设置在所述硅主板的顶表面上。

33.一种光模块，包括：

主板，其包括被配置为接收光纤并使所述光纤与激光二极管发射对准；以及

外壳，其具有基部以及两个或更多个定位元件，所述定位元件使得所述主板位于所述外壳内的期望位置上，其中，所述两个或者更多个定位元件彼此隔开，从而使得设置在所述基部和所述主板的底部之间的安装材料被芯吸至邻近定位元件的空间中。

34.权利要求33中的光模块，其中所述外壳是热沉。

35.权利要求33中的光模块，其中所述两个或者更多个定位元件使得所述主板大致维持在所述外壳内的期望位置上。

36.权利要求33中的光模块，进一步包括盖子，其覆盖所述外壳的表面以保护设置在所述外壳内的内容物。

37.权利要求33中的光模块，其中所述外壳具有大致平坦的基部。

38.权利要求33中的光模块，其中所述主板进一步包括另一沟道，所述另一沟道被配置为保持透镜，其中，当所述透镜和光纤被其各自的沟道保持时，所述透镜和光纤与所述激光二极管发射光学地对准。

39.权利要求33中的光模块，其中所述沟道包括v型槽。

40.权利要求39中的光模块，其中所述主板进一步包括另一v型槽，所述另一v型槽的尺寸被配置为保持透镜，其中，当所述透镜和光纤被其各自的v型槽保持时，所述透镜和光纤与所述激光二极管发射光学地对准。

41.权利要求33中的光模块，其中所述光纤进一步包括透镜。

42.权利要求33中的光模块，其中激光二极管被设置在所述主板的顶表面上。

43.权利要求42中的光模块，其中所述激光二极管包括透镜。

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