具体实施方式
图1为本发明实施方式的光学通讯装置100的示意图,所述光学通讯装置100包括电路板10、设置于所述电路板10上的光信号发射单元20及光信号接收单元30、以及设置于所述光信号发射单元20与所述光信号接收单元30之间的光波导元件40。
所述电路板10包括一个基底11,所述基底11采用柔性材料制成,可在一定程度内被弯折。具体地,所述基底11的材料可以为聚酰亚胺或者聚酯。所述基底11包括一个第一表面111、一个与所述第一表面111相背的第二表面112、一个第一端面113以及一个与所述第一端面113相背的第二端面114。本实施方式中,所述第一表面111与所述第二表面112相互平行,且所述第一端面113与所述第二端面114相互平行。所述第一端面113、第二端面114分别与所述第一表面111及所述第二表面112垂直相连。
所述电路板10包括一个第一连接部12、一个第二连接部13、一个第三连接部14以及一个第四连接部15。所述第一连接部12以及所述第二连接部13对应于所述光信号发射单元20,所述第三连接部14以及所述第四连接部15对应于所述光信号接收单元30。所述第一连接部12包括一个形成在所述第一端面113上的第一连接片121、一个形成在所述第二表面112上的第二连接片122以及一个连接所述第一连接片121以及所述第二连接片122的第一线路123。所述第二连接部13包括一个形成在所述第一端面113上的第三连接片131、多个形成在所述第一表面111上的第四连接片132以及一个第二线路133,所述第二线路133连接所述第三连接片131以及一个所述第四连接片132。所述第一线路123以及所述第二线路133均埋设于所述基底11内。
所述第三连接部14具有与所述第一连接部12类似的结构,所述第四连接部15具有与所述第二连接部13类似的结构。所述第三连接部14包括一个形成在所述第二端面114上的第五连接片141、一个形成在所述第二表面112上的第六连接片142以及一个连接所述第五连接片141以及所述第六连接片142的第三线路143。所述第四连接部15包括一个形成在所述第二端面114上的第七连接片151、多个形成在所述第一表面111上的第八连接片152以及一个第四线路153,所述第四线路153连接所述第七连接片151以及一个所述第八连接片152。
所述光信号发射单元20包括一个光信号发射元件21、一个第一驱动芯片22以及一个整合控制芯片23。所述光信号发射元件21电连接地设置于所述第一端面113上,所述第一驱动芯片22以及所述整合控制芯片23电连接地设置于所述第一表面111上,所述光信号发射元件21、所述第一驱动芯片22以及所述整合控制芯片23通过所述第二连接部13相互电连接。所述光信号发射元件21包括一个发射体211以及一个第一转接板212。所述发射体211用于产生并发射光信号,本实施方式中,所述发射体211为激光二极管(laser diode)。所述发射体211包括一个朝向所述第一端面113的光发射面2111以及多个形成于所述光发射面2111上的第一引脚2112。所述第一转接板212包括一个第一侧面2121以及一个与所述第一侧面2121相背的第二侧面2122,所述第一侧面2121上形成有多个对应于所述第一引脚2112的第一焊片2123,所述第二侧面2122上形成有多个对应于所述第一焊片2123的第二焊片2124。所述第一转接板212开设有多个第一连接孔2125以及一个第一通光孔2126,每一个所述第一连接孔2125对应一个所述第一焊片2123以及一个第二焊片2124,所述第一连接孔2125内填充有导体,每一个所述第一焊片2123通过对应第一连接孔2125内的导体与对应的第二焊片2124相连。本实施方式中,所述第一转接板212的材料为硅,所述第一连接孔2125以及所述第一通光孔2126均采用硅通孔(through silicon via,TSV)技术形成。
所述发射体211以覆晶(flip-chip)方式设置于所述第一转接板212的第一侧面2121上,具体地,所述光发射面2111朝向所述第一侧面2121,所述第一引脚2112分别与对应的第一焊片2123相连,本实施方式中,每一个所述第一引脚2112通过一个对应的第一焊球24与对应的第一焊片2123相连。所述第一转接板212设置于所述基底11的第一端面113上,所述第二侧面2122朝向所述第一端面113,所述第二焊片2124分别与所述第一连接片121以及所述第三连接片131相连,本实施方式中,每一个所述第二焊片2124通过一个第二焊球25与对应的第一连接片121(第三连接片131)相连。所述发射体211通过所述第一转接板212设置于所述第一端面113上,所述第一转接板212可以起到限制所述发射体211及所述光波导元件40因所述电路板10弯折造成相对角度的变化,因此能够保证所述发射体211相对所述光波导元件40所发射光信号的入射角度,确保光信号传输的效率。
所述第一驱动芯片22用于驱动所述发射体211,所述整合控制芯片23用于控制光信号的发射。所述第一驱动芯片22以及所述整合控制芯片23通过所述第四连接片132电连接地设置于所述第一表面111上,并通过所述第四连接片132相互电连接。所述第一驱动芯片22以及所述整合控制芯片23均以覆晶方式电连接地设置于所述第一表面111上。具体地,所述第一驱动芯片22包括多个第二引脚221,所述整合控制芯片23包括多个第三引脚231。所述第一驱动芯片22以设置有所述第二引脚221的一侧表面朝向所述基底11设置于所述第一表面111上,每一个所述第二引脚221分别与对应的第四连接片132相连。所述整合控制芯片23以设置有所述第三引脚231的一侧表面朝向所述基底11设置与所述第一表面111上,每一个所述第三引脚231分别与对应的第四连接片132相连。本实施方式中,每一个所述第二引脚221分别通过一个第三焊球26与对应的第四连接片132相连,每一个所述第三引脚231分别通过一个第四焊球27与对应的第四连接片132相连。
上述的所述光信号发射元件21、所述第一驱动芯片22以及所述整合控制芯片23的连接方式,避免了打线方式造成线路过长而影响信号传输及处理特性。
所述光信号接收单元30包括一个光信号接收元件31、一个第二驱动芯片32以及一个显示控制芯片33。所述光信号接收元件31电连接地设置于所述第二端面114上,所述第二驱动芯片32以及所述显示控制芯片33电连接地设置于所述第一表面111上,所述光信号接收元件31、所述第二驱动芯片32以及所述显示控制芯片33通过所述第四连接部15相互电连接。所述光信号接收元件31包括一个接收体311以及一个第二转接板312。所述接收体311用于接收光信号,并将光信号转换为对应的电信号。本实施方式中,所述接收体311为光电二极管(photodiode)。所述接收体311包括一个朝向所述第二端面114的光接收面3111以及多个形成于所述光接收面3111上的第四引脚3112。所述第二转接板312的结构类似于所述第一转接板212,所述第二转接板312包括一个第三侧面3121以及一个与所述第三侧面3121相背的第四侧面3122,所述第三侧面3121上形成有多个对应于所述第四引脚3112的第三焊片3123,所述第四侧面3122上形成有多个对应于所述第三焊片3123的第四焊片3124。所述第二转接板312开设有多个第二连接孔3125以及一个第二通光孔3126,每一个所述第二连接孔3125对应一个所述第三焊片3123以及一个第四焊片3124,所述第二连接孔3125内填充有导体,每一个所述第三焊片3123通过对应第二连接孔3125内的导体与对应的第四焊片3124相连。
所述接收体311与所述第二转接板312之间的连接方式类似于所述发射体211与所述第一转接板212之间的连接方式,所述第二转接板312与所述第二端面114之间的连接方式类似于所述第一转接板212与所述第一端面113之间的连接方式,不再详细描述。
所述第二驱动芯片32用于驱动所述接收体311,所述显示控制芯片33用于依据所述接收体311所接收到的光信号控制显示屏(图未示)的显示。所述第二驱动芯片32以及所述显示控制芯片33通过所述第八连接片152电连接地设置于所述第一表面111上,并通过所述第八连接片152相互电连接。所述第二驱动芯片32以及所述显示控制芯片33均以覆晶方式电连接地设置于所述第一表面111上。具体地,所述第二驱动芯片32包括多个第五引脚321,所述显示控制芯片33包括多个第六引脚331,所述第五引脚321以及所述第六引脚331分别与对应的第八连接片152相连。本实施方式中,所述第二驱动芯片32及所述显示控制芯片33与所述第八连接片152之间的连接方式分别与所述第一驱动芯片22及所述整合控制芯片23与所述第四连接片132之间的连接方式类似,不再详细描述。
所述光波导元件40用于传输光信号。所述光波导元件40包括一个用于光信号入射的入射端41以及一个用于光信号出射的出射端42。所述光波导元件40传输光信号的方向垂直于所述入射端41及出射端42。所述光波导元件40埋设于所述电路板10的基底11内且所述入射端41以及所述出射端42分别露出于所述基底11的第一端面113以及第二端面114。所述入射端41透过所述第一通光孔2126与所述发射体211在所述光波导元件40传输光信号的方向上对准,所述出射端42透过所述第二通光孔3126与所述接收体311在所述光波导40传输光信号的方向上对准。所述光波导元件40为可折叠式光波导,可随所述基底11在一定程度内被弯折。
所述光学通讯装置100采用所述柔性电路板基底配合所述可折叠光波导,具有一定的可挠性,因此适用于连接资讯终端设备(图未示)中的中央处理器(图未示)和显示屏(图未示),实现所述中央处理器和显示屏之间的光学通讯,所述电路板10设置有所述光信号发射单元20的一端连接所述中央处理器,所述电路板10设置有所述光信号接收单元30的一端连接所述显示屏。使用时,所述发射体211在所述整合控制芯片23以及所述第一驱动芯片22的作用下发射光信号,所述光信号穿过所述第一通光孔2126自所述第一端面113进入所述光波导元件40,所述光信号沿所述光波导元件40传输至所述第二端面114处,并穿过所述第二通光孔3126入射至所述接收体311,所述接收体311将所接收到的光信号转换为对应的电信号,所述显示控制芯片33所述接收体311所接收到的光信号控制所述显示屏的显示。由于所述光信号发射元件21以及所述接收体311直接分别对准所述光波导元件40的入射端以及出射端设置,因此避免了采用转折元件将光信号偏转,可以保证光学通讯装置100的光信号传输的效率,另外,由于省略了转折元件,使得所述光学通讯装置100的成本得以降低。当然,所述光学通讯装置100还可以应用于其他设备以及场合中。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。