CN104765106A - 光电转换模块及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光电转换模块，其包括电路板以及设置在该电路板上的光耦合透镜。该电路板包括基板以及热固化胶层。该基板设置有内部均填充有金属的多个通孔。该热固化胶层位于该基板上并覆盖该多个通孔。该光耦合透镜通过该热固化胶层固定在该基板上。本发明还涉及一种光电转换模块的组装方法。

Description

光电转换模块及其组装方法
技术领域
本发明涉及光通讯领域，特别关于一种光电转换模块及一种光电转换模块的组装方法。
背景技术
光电转换模块中光耦合透镜与设置在电路板上的光收发装置之间的对位精度决定着光电转换装置的光传输的效率与准确率。因此，在组装光电转换模块时，通常会利用紫外线固化胶将光耦合透镜粘结在电路板上，为了防止在后续烘烤紫外线固化胶时光耦合透镜相对于电路板发生位移，通常会在光耦合透镜放置在电路板上之后利用紫外线对紫外线固化胶进行预固化。然而，在某些场合，紫外线无法照射到紫外线固化胶，导致该紫外线固化胶在预固化之后仍然不稳定，在后续的烘烤过程中光耦合透镜容易发生移动，从而造成对位不准。因此，人们在这些场合会采用热固化胶来代替紫外线固化胶，然而，热固化胶的固化速度慢，无法及时对热固化胶进行预固化，光耦合透镜容易在后续的烘烤制程中相对于电路板发生位移，造成对位不准。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能及时对热固化胶进行预固化以保证光耦合透镜与光收发装置之间的对位精度的光电转换模块及该光电转换模块的组装方法。
一种光电转换模块包括电路板以及设置在该电路板上的光耦合透镜。该电路板包括基板以及热固化胶层。该基板设置有内部均填充有金属的多个通孔。该热固化胶层位于该基板上并覆盖该多个通孔。该光耦合透镜通过该热固化胶层固定在该基板上。
一种光电转换模块的组装方法包括：提供一个基板、一个光耦合透镜以及一个加热装置，该基板设置有内部均填充有金属的多个通孔；形成一个热固化胶层，并使该热固化胶层覆盖该多个通孔，以形成一个电路板；放置该光耦合透镜于该热固化胶层上；利用该加热装置对该基板加热以使热量通过该多个通孔内的金属传递至该热固化胶层而对该热固化胶层进行预固化，并使该光耦合透镜与该电路板粘结形成该光电转换模块；烘烤该光电转换模块以完成该光电转换模块的组装。
本发明提供的该光电转换模块在该基板中设置有内部均填充有金属的多个通孔，如此，在该基板上涂布热固化胶并使该热固化胶层覆盖该多个通孔以通过该热固化胶层将该光耦合透镜与该电路板进行粘结时，能够通过该加热装置对该基板进行加热并通过该多个通孔内的金属将热量传导至该热固化胶层的方式对该热固化胶层进行预固化，以防止该光耦合透镜在后续烘烤制程中相对于该电路板发生位移而造成对位不准。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的光电转换模块的立体示意图。
图2为图1中光电转换模块的分解示意图。
图3为图2中光电转换模块中的电路板沿着线III-III的剖面示意图。
图4为图1中光电转换模块沿着线IV-IV的剖面示意图。
图5为本发明第二实施方式提供的光电转换模块的组装方法的示意图。
主要元件符号说明
光电转换模块 100
电路板 10
光耦合透镜 20
基板 12
金属导热层 14
热固化胶层 16
发光装置 17
收光装置 18
导电线路 19
第一表面 122
第二表面 124
通孔 120
底面 22
顶面 24
底面凹槽 220
顶面凹槽 240
光学面 222
第一光学透镜 224
第二光学透镜 226
反射斜面 242
加热装置 200
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明第一实施方式提供的一种光电转换模块100包括一个电路板10以及一个光耦合透镜20。
请结合图2及图3，该电路板10包括一个基板12、一个金属导热层14以及一个热固化胶层16、一个发光装置17、一个收光装置18以及多个导电线路19。
该基板12包括一个第一表面122以及一个第二表面124。该第一表面122及该第二表面124位于该基板12相背的两侧。该第一表面122与该第二表面124平行。该基板12上贯穿该第一表面122及该第二表面124设置有多个通孔120。该多个通孔120内填充有金属。本实施方式中，该多个通孔120在该基板12中排列成一矩形框。
该金属导热层14位于该第一表面122上。该金属导热层14覆盖该多个通孔120并与该多个通孔120连接，即该金属导热层14与该多个通孔120内的金属连接。该金属导热层14将该多个通孔120串联起来。本实施方式中，该金属导热层14的材料与该多个通孔120内的金属的材料为相同的材料，该金属导热层14的材料及该多个通孔120内的金属的材料均为铜或铝等。该金属导热层14在该第一表面122上围成一矩形框。
该热固化胶层16涂布于该金属导热层14上并覆盖该金属导热层14，即该热固化胶层16在该金属导热层14上覆盖该多个通孔120。
该发光装置17、该收光装置18以及多个导电线路19设置在第一表面122上。该发光装置17用于发出光线，该收光装置18用于接收光线。该发光装置17可为垂直共振面雷射二极管。该收光装置18可为光电二极管。该发光装置17及该收光装置18通过该多个导电线路19与其它元器件进行连接。该金属导热层14及该多个通孔120均避开该多个导电线路19设置，即该多个导电线路19、该发光装置17及该收光装置18与该多个通孔120及该金属导热层14电性隔离。该发光装置17及该收光装置18位于该金属导热层14所围成的矩形框内，该多个导电线路19可通过在该基板12中设置导电连接孔的方式在基板12内部跨过该金属导热层14，进而与该发光装置17及该收光装置18电性连接。
请结合图2及图4，该光耦合透镜20包括一个底面22以及一个顶面24。该底面22朝向该基板12。该顶面24位于该光耦合透镜20背离该基板12的一侧。该底面22上设置有一个底面凹槽220。该底面凹槽220自该底面22朝该顶面24的方向凹陷。该底面凹槽220具有一个光学面222。该光学面222位于该底面凹槽220的底部且该光学面222平行于该底面22。该顶面24上设置有一个顶面凹槽240。该顶面凹槽240自该顶面24朝该底面22的方向凹陷。该顶面凹槽240具有一个反射斜面242。该反射斜面242相对于该底面22倾斜45度。该光学面222上设置有一个第一光学透镜224以及一个第二光学透镜226。该底面22与该第一表面122之间通过该热固化胶层16进行粘结以使该光耦合透镜20与该电路板10固定粘结。该第一光学透镜224与该发光装置17对准。该第二光学透镜226与该收光装置18对准。
可以理解，在其它实施方式中，该金属导热层14可以省略，此时，该热固化胶层16可以直接涂布于该第一表面122并覆盖该多个通孔120。
请结合图5，本发明第二实施方式提供的上述光电转换模块100的组装方法包括以下步骤：
第一步：提供一个基板12、一个光耦合透镜20以及一个加热装置200。该基板12包括一个第一表面122以及一个第二表面124。该第一表面122及该第二表面124位于该基板12相背的两侧。该第一表面122与该第二表面124平行。该基板12上贯穿该第一表面122及该第二表面124设置有多个通孔120。该通孔120内填充有金属。一个金属导热层14位于该第一表面122上并覆盖该多个通孔120。本实施方式中，该多个通孔120在该基板12中排列成一矩形框，该金属导热层14在该第一表面122上围成一矩形框。
第二步：涂布热固化胶于该第一表面122上以形成一个热固化胶层16，并使该热固化胶层16覆盖该金属导热层14，即该热固化胶层16同时也覆盖该多个通孔120，如此，形成一个电路板10。
第三步：放置该光耦合透镜20于该热固化胶层16上。该光耦合透镜20包括一个底面22以及一个顶面24。该底面22朝向该基板12。该顶面24位于该光耦合透镜20背离该基板12的一侧。该底面22上设置有一个底面凹槽220。该底面凹槽220自该底面22朝该顶面24的方向凹陷。该底面凹槽220具有一个光学面222。该光学面222位于该底面凹槽220的底部且该光学面222平行于该底面22。该顶面24上设置有一个顶面凹槽240。该顶面凹槽240自该顶面24朝该底面22的方向凹陷。该顶面凹槽240具有一个反射斜面242。该反射斜面242相对于该底面22倾斜45度。该光学面222上设置有一个第一光学透镜224以及一个第二光学透镜226。此步骤中，可利用一夹持装置（图未示）将该光耦合透镜20放置在该热固化胶层16上，并使该第一光学透镜224与该发光装置17对准及使该第二光学透镜226与该收光装置18对准。
第四步：利用该加热装置200在该基板12位于该第二表面124的一侧对该基板12加热以使热量通过该多个通孔120内的金属传递至该热固化胶层16而对该热固化胶层16进行预固化，并使该光耦合透镜20与该电路板10粘结，从而形成该光电转换模块100。利用该加热装置200对基板12进行加热时，热量能够均匀快速地透过该多个通孔120内的金属及该金属导热层14扩散至该热固化胶层16。可以理解的是，该电路板10也可不设置该金属导热层14而使该热固化胶层16直接涂布于该第一表面122并覆盖该多个通孔120，如此，热量直接通过该多个通孔120内的金属传导至该热固化胶层16而将该热固化胶层16预固化。在此过程中，该夹持装置保持对该光耦合透镜20的夹持直至该加热装置200结束对该基板12的加热。本实施方式中，该加热装置200为脉冲加热装置，该脉冲加热装置对该多个通孔120内的金属进行瞬时的脉冲加热。
第五步：烘烤该光电转换模块100，使光耦合透镜20与该电路板10通过该热固化胶层16更加稳固粘结以完成该光电转换模块100的组装。
本发明实施方式提供的该光电转换模块100在该基板12中设置有内部均填充有金属的多个通孔120，并在该第一表面122上对应该多个通孔120设置该金属导热层14。如此，在该金属导热层14上涂布热固化胶以通过该热固化胶层16将该光耦合透镜20与该电路板10进行粘结时，能够通过该加热装置200对该基板12进行加热并透过多个通孔120内的金属及该金属导热层14将热量均匀快速扩散至该热固化胶层16的方式对该热固化胶层16进行预固化，以防止该光耦合透镜20在后续烘烤制程中相对于该电路板10发生位移而造成该光耦合透镜20与该发光装置17及该收光装置18对位不准。
虽然本发明已揭示具体实施方式，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同结构或步骤的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (10)

1.一种光电转换模块，包括电路板以及设置在该电路板上的光耦合透镜，其特征在于，该电路板包括基板以及热固化胶层，该基板设置有内部均填充有金属的多个通孔，该热固化胶层位于该基板上并覆盖该多个通孔，该光耦合透镜通过该热固化胶层固定在该基板上。
2.如权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于，该电路板还包括金属导热层，该金属导热层位于该基板与该热固化胶层之间，该金属导热层覆盖该多个通孔并与该多个通孔连接，该热固化胶层覆盖该金属导热层。
3.如权利要求2所述的光电转换模块，其特征在于，该多个通孔在该电路板中排列成一矩形框，该热固化胶层及该金属导热层各自围成一矩形框。
4.如权利要求3所述的光电转换模块，其特征在于，该电路板还包括多个导电线路以及与该多个导电线路连接的发光装置及收光装置，该发光装置及该收光装置位于该金属导热层所围成的矩形框内，该多个导电线路、该发光装置及该收光装置与该多个通孔及该金属导热层电性隔离。
5.如权利要求4所述的光电转换模块，其特征在于，该光耦合透镜包括第一光学透镜及第二光学透镜，该第一光学透镜与该发光装置对准，该第二光学透镜与该收光装置对准。
6.一种光电转换模块的组装方法，包括：
提供一个基板、一个光耦合透镜以及一个加热装置，该基板设置有内部均填充有金属的多个通孔；
形成一个热固化胶层，并使该热固化胶层覆盖该多个通孔，以形成一个电路板；
放置该光耦合透镜于该热固化胶层上；
利用该加热装置对该基板加热以使热量通过该多个通孔内的金属传递至该热固化胶层而对该热固化胶层进行预固化，并使该光耦合透镜与该电路板粘结形成该光电转换模块；及
烘烤该光电转换模块以完成该光电转换模块的组装。
7.如权利要求6所述的光电转换模块的组装方法，其特征在于，在形成该热固化胶层步骤之前还包括在该基板上形成一个金属导热层的步骤，该金属导热层覆盖该多个通孔并与该多个通孔连接，然后涂布热固化胶于该金属导热层上而形成该热固化胶层。
8.如权利要求7所述的光电转换模块的组装方法，其特征在于，该多个通孔在该基板中排列成一矩形框，该金属导热层围成一矩形框，该热固化胶层围成一矩形框。
9.如权利要求8所述的光电转换模块的组装方法，其特征在于，该电路板还包括多个导电线路以及与该多个导电线路连接的发光装置及收光装置，该发光装置及该收光装置位于该金属导热层所围成的矩形框内，该多个导电线路、该发光装置及该收光装置与该多个通孔及该金属导热层电性隔离，该光耦合透镜包括一第一光学透镜及一第二光学透镜，该第一光学透镜与该发光装置对准，该第二光学透镜与该收光装置对准。
10.如权利要求6所述的光电转换模块的组装方法，其特征在于，该加热装置为一脉冲加热装置，该脉冲加热装置用于对该多个通孔内的金属进行脉冲加热。
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