CN106226871B - 非接触式自由空间光链路的光电模块、多通道模块、互连系统、制造及连接到板的方法 - Google Patents

非接触式自由空间光链路的光电模块、多通道模块、互连系统、制造及连接到板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于非接触式自由空间光链路的光电模块、相关联的多通道模块、相关联的互连系统、制造及连接到板的方法。将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将光信号转换成电信号的光电模块(M)包括如下的堆叠:电子板(1),用于充当与电子应用板的接口;适于控制光电部件的电子控制部件(2),该电子控制部件直接附接到电子板上且电连接到电子电路;适于借助其上表面发送或接收光信号的光电部件(3),光电部件直接附接在电子控制部件的顶部上且电连接到电子控制部件;适于发送光信号的光学设备(9);光学设备支承件(10),该支承件优选通过胶合或钎焊直接附接到电子板,从而确保光学设备与光电组件之间的机械对准。

Description

非接触式自由空间光链路的光电模块、多通道模块、互连系 统、制造及连接到板的方法
技术领域
本发明涉及用于非接触式自由空间光链路的光电模块,该光电模块通常意图被钎焊到电子板上,在用于“印刷电路板”的英文缩写PCB的情况下也被称为印刷电路且被称为应用板,以及意图用于将电信号转换成光信号或者将光信号转换成电信号。
本发明涉及发射器模块和接收器模块以及互连系统,该互连系统包括至少一个具有发射器模块的设备和至少一个具有适用于与发射器模块光耦合的接收器模块的设备,意图用于通过发射器模块将电信号转换成光信号以及通过接收器模块将由发射器模块发送的且由接收器模块接收的光信号转换成电信号。
本发明所针对的主要应用是两个电子板之间的链路,通常称为板对板连接。
更一般地,本发明可以涉及装备的两个相邻物件之间的任何链路,如果需要,则一个物件和/或另一个物件相对彼此移位。
本发明主要旨在改善安装在电子板上的光电模块的紧密度,尤其用于减小电子板上的占用空间。
本发明总体涉及光学互连系统,其意图尤其实施在医学领域、航空领域或运输领域、太空领域、电信领域、数据通信领域和工业领域(即“市场对市场应用”)中。
背景技术
对于制造两个电子应用板(或换言之,“终端使用的”电子板)之间的互连系统,已知几种类型的链路。
首先,可以引用针对非常高吞吐量的系统展现出多个主要缺陷的板间电子链路。首先,当它们展现显著密度的通道时,在通道之间产生电磁干扰,信号频率增大越多,该电磁干扰对信号质量损害越大。于是,作为“背板”连接的电子链路(其在电信领域和数据处理行业中是有用的)由于衰减和阻抗匹配的问题而无法很容易地在兼容板间最大距离(在背板上)的规模上实现非常高吞吐量的电信号。
也已知接触式光链路系统,其使用光电模块和由一个或多个光纤创建的光链路。每个光电发射器或接收器模块(通常在用于“光学子组件”的英文缩写OSA的情况下被提及)包括电子板、光电部件及其电子控制部件、可以以带状物连接的一个或多个光纤、以及在光电部件与一个或多个光纤之间的光耦合设备。然后每个OSA模块被附接,优选地通过钎焊到应用板上,因此功能性光链路系统包括至少一个发射器模块(用于“发射器光学子组件”的TOSA)和至少一个选择性地联接到TOSA发射器模块的接收器模块(用于“接收器光学子组件”的ROSA)。
可以引用由申请人RADIALL出售的被称作
Figure BDA0001007941610000021
的商品,这些商品可以涉及ROSA模块或TOSA模块或包含ROSA模块和TOSA模块二者的系统。
尽管已经给出这些光链路系统且这些光链路系统尤其在性能方面、特别是针对高吞吐量信号还给出完全的满足,但是这些光链路系统仍可以被改善,特别是在模块的重量方面、规模方面和制造成本方面。
与一些嵌入式应用相关联的需求意味着,光电模块(发射器或接收器)在每个应用板上可以占用的最大规模非常小。因此,对于一些航空应用,一个模块在应用板上可能的占用空间必须小于100mm2
然而,所有已知的光纤光电模块(诸如在
Figure BDA0001007941610000022
范围内呈现的光纤光电模块)由于实施与光纤接合所需的连接或由于在TOSA或ROSA内直接使用光纤而展现出大得多的占用空间。
此外,较小占用空间的约束意味着,存在要考虑在内的其它需求:
-在0到几十千兆比特/秒(Gbps)或千兆赫兹的频段中提供数字信号或模拟信号的电光(发射器)和光电(接收器)转换,
-将光信号从一个板路由至另一个板,不管不完全的发射器/接收器对准(横向的且有角度的偏移)以及在这些条件下确保链路的持续性,
-限定稳健的链路,即兼容高度约束的环境(诸如航天环境、航空环境、医疗环境、电信环境和防御环境),并且尤其能够在从-40℃到+85℃的温度下运行,以及根据有效的航空标准抵挡冲击和振动,
-具有非常低的电损耗,通常小于150mW。
此外,例如,如果新的高吞吐量的宽带链路必须被并入系统(该系统的几个元件(比如背板)保持固定)中,则找到替选技术也是有用的。
因此,具有改善自由空间光链路而不与光电模块机械接触的特定需求,目的在于减小光电模块在其意图附接到的电子板上的占用空间。
更一般地,具有利用满足该特定需求的光电模块来改善非接触式自由空间光链路的需求,目的尤其在于允许小的或甚至非常小的板对板距离、提供高的电光和光电信号转换率、不管发射器模块和接收器模块之间的不完全的对准而实现信号的高效传输、兼容航空环境、以及具有低的电损耗。
本发明的目的是至少部分地解决该需求或这些需求。
发明内容
为此,本发明的主题是光电模块,所述光电模块用于将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将所述光信号转换成所述电信号,所述光电模块包括如下的堆叠:
-电子板,所述电子板用于充当与电子应用板的接口;
-电子控制部件,所述电子控制部件适于控制光电部件,所述电子控制部件直接附接到所述电子板上且电连接到电子电路;
-光电部件,所述光电部件适于借助其上表面发送或接收光信号,所述光电部件直接附接在所述电子控制部件的顶部上且电连接到所述电子控制部件;
-光学设备,所述光学设备适于发送光信号;
-光学设备支承件,所述支承件优选地通过胶合或钎焊而直接附接到所述电子板上,从而确保所述光学设备与所述光电部件之间的机械对准。
要说明的是,在本发明的背景下,光电模块的电子板是印刷电路或介电材料(诸如氧化铝)的薄片的堆叠体,其中形成有电子电路。
模块的电子板需要独立于根据本发明的模块意图附接的应用板或终端使用的电子板。将根据本发明的光电模块附接到应用板上可以通过二者的电互连来实现。
作为变型,对于可拆卸的/可重装的模块,在应用板上可以在模块上和应用板上的电连接器的帮助下用可移除的连接替代电互连。
此处以及本发明的背景下的“光电部件”和“电子控制部件”指的是裸露的部件,即它们没有被封在包装内,或换言之,它们没有被封装在电绝缘涂层(通常被称为“包装”)中。
根据本发明的模块可以包括发射器模块,所述电子控制部件是用于面射型光电部件的控制电路。所述电子控制部件可以是垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)或发光二极管(LED)或任何其它垂直光电发射器的控制电路。
根据本发明的光电模块还可以包括接收器模块,所述电子控制部件是转阻放大器,所述光电部件是光电二极管、尤其是PIN光电二极管。
根据本发明的模块有利地以距其互补性模块1mm和400mm之间的距离进行布置。
所述电子控制部件可以根据“倒装芯片”技术而直接胶合或钎焊或附接到所述电子板的表面上。
同样地,所述光电部件可以根据“倒装芯片”技术而直接胶合或钎焊或附接到所述电子控制部件的表面上。
光学设备可以是透镜。该透镜可以是折射透镜或衍射透镜或折射元件和衍射元件的组合。例如,该设备还可以包含散射元件,诸如全息散射器。根据一个有利的变型实施方式,根据本发明的模块包括直接附接到所述电子板上的壳体,所述壳体适于相对于外部环境机械地保护所述部件和所述电子板以及在需要时保护透镜及其支承件。优选地,该壳体适于将透镜保持在其支承件中。
根据代替透镜的一个变型,可以使用对于光电部件的至少一个发射波长或接收波长透明的窗。该窗可以包含直接布置在模块堆叠体之上(即,直接布置在光电部件之上)的扁平条。根据该变型,壳体可以在其顶面包括对于光电部件的至少一个发射波长或接收波长透明的窗,该透明窗以气密方式被密封到壳体的主体上。
不管布置在根据本发明的模块上的光学设备如何,该光学设备的发散或会聚特性可以有利地根据发射器模块和接收器模块之间的距离来确定,从而由发射器模块发射的光强度和由接收器模块获得的强度之间的比率约在5dB和25dB之间变化。
电子板的基板可以在其顶面包括组合的如下特征中的一者或多者:
-至少第一组参考标记,所述第一组参考标记形成所述光电部件相对于所述电子板的定位图案;
-至少第二组参考标记,所述第二组参考标记形成所述光电部件相对于透镜支承件的定位图案;
-至少第三组参考标记,所述第三组参考标记形成所述光电模块相对于所述模块意图附接的电子应用板的定位图案。该第三组参考标记也可以在电子板的基板的底面或至少一个侧面上。
在本发明中,这三组参考标记有利地被分组到单个组中,以优化相对对准。
在表面安装部件(SMC)中的传统自对准技术,诸如回流(用于“方形扁平无引脚封装”的QFN),可以用于清除该第三组参考标记。
有利地,每个图案包括相邻方格的网格,两个相邻方格显现二者之间的对比度。
电子板基板可以包括电连接器,所述电连接器用于与连接到所述电子应用板的互补性电连接器相连接。
在另一方面,本发明涉及多通道模块,所述多通道模块包括至少两个上文所述的光电模块,其中,所述电子控制部件附接到公共电子板上。
所述多通道模块可以包括所述光电模块共用的光学设备和光学设备支承件。
两个光电模块中的一者可以是发射器模块,且两个模块中的另一者可以是接收器模块。
同一多通道模块的光电模块可以全部为相同类型,发射器或接收器。在该情况下,有利地,所述光电模块全部被制作在通常称为芯条的同一芯片中。类似地,光电模块的电子控制部件可以组合在芯条中。
所述多通道模块可以包括以不同波长进行操作的至少两个发射器模块,诸如激光二极管。这使得更容易区分光学通道。
本发明还涉及光学互连系统,所述光学互连系统包括:
-至少一个前文所述的发射器模块;
-至少一个前文所述的接收器模块。
有利地,发射器模块和接收器模块之间的距离在1mm和400mm之间。
在本发明的方面中的另一方面,本发明还涉及一种制造前文所述的光电模块的方法,所述方法包括如下步骤:
-将所述电子控制部件相对于所述电子板机械定位,然后将所述电子控制部件直接附接到所述电子板上;
-利用第一组图案将所述光电部件相对于所述电子板机械对准,然后将对准的所述光电部件直接附接到附接的所述电子控制部件上;
-利用第二组图案将所述光学设备支承件相对于所述光电部件机械对准,然后将对准的所述光学设备支承件直接附接到所述电子板上。
本发明最后涉及将前文所述的光电模块连接到电子应用板上的方法,所述方法包括如下步骤:利用第三组图案将所述光电模块相对于所述电子应用板机械对准,然后优选地根据“表面安装部件”(SMC)技术,利用回流焊接将对准的所述光电模块直接附接到所述电子应用板上。
由于裸露部件堆叠在电子板上,根据本发明的光电模块的占用空间比根据现有技术的模块小得多。
利用光电部件和电子控制部件的正常尺寸,根据本发明的模块在应用板上的占用空间可以小于100mm2,通常为大约64mm2。
直接堆叠之后的一个优势在于,下面的控制部件(尤其是激光器驱动器)可以将光电部件(尤其是VCSEL激光器)保持在处于低温的适宜的热环境中。较低的电子芯片充当散热片。
根据本发明的光电发射器模块和光电接收器模块可以用于产生具有小的或甚至非常小的距离(通常小于10mm)的板对板光链路,这是因为借助VCSEL激光器或PIN光电二极管的活性表面对光信号的发送和接收即使在处于高吞吐量时也是非常有效的而没有损耗。
而且出于该同一原因,根据本发明的光电发射器模块和光电接收器模块还可以用于产生具有大距离(通常几十mm)的板对板光链路。
通过用于定位部件的常规机器(通常被称为“取放”),作为视觉参考标记的多组图案允许根据本发明的模块的部件之间的非常精确的、径直的机械对准,以及该模块与其附接的应用板之间的非常精确的、径直的机械对准。
利用根据本发明的发射器模块和接收器模块,发明人相信可以获得用于大范围应用的光链路,这是因为可以改变如下参数:
-将发射器模块和接收器模块之间的距离在1mm和400mm之间变化,
-将发送的数字信号的速率在0Gbps和几十Gbps之间变化,
-将轴偏差的容差在0mm和10mm之间变化,以及将角偏差的容差在0°和10°之间变化。
通常,伴随在板上的大约64mm2的占用空间能够减小到16mm2,根据本发明的模块可以针对50mm的板对板距离提供10Gbps以上的数字信号的最大吞吐量。
因此,根据本发明的光电模块相比于根据现有技术的光纤光电模块具有多个优势,其包括:
-减小了模块尺寸,尤其是减小了在应用板上的占用空间,这使得能够以小的或甚至非常小的距离(通常从1mm到几十mm)实现板对板连接应用;
-减小了重量,这是由于去除了元件、尤其是光电部件和一个或多个光纤之间的光耦合设备;
-优化了成本,这是因为光纤在光电模块的价格中可代表大量的成本;
-使重配置根据本发明的发射器和接收器模块系统以及将电子板与背板断开变得容易:事实上,利用根据本发明的模块,在背板中,一个板可以由另一个板来替代,而没有任何与光纤的存在相关联的困难,和/或满足非常精确的对准要求;
-必要时能够借助需要非常快速断开的两个元件之间的光链路建立通信;
-使在板上安装标准的偏移电子装置变得容易,这是因为没有要处理的光纤的配合以及对准精度与应用板的定位精度是可兼容的。
附图说明
在阅读了参照如下附图说明性而非限制性给出的本发明的实现方式的示例的详细描述后,本发明的其它优势和特征将更好地显现,附图中:
-图1为根据本发明的光电模块的实施方式的示意性侧视图,
-图2为根据本发明的一个变型的光电模块的示例的透视图,
-图2A为发射器形式的根据图2的模块的截面图,
-图3为根据图2A的发射器模块的主要部件的分解图,
-图4为根据本发明的一个变型的接收器形式的光电模块的示例的透视图,
-图5为根据本发明的模块的电子板的俯视图,本图示出了用于板和光电部件之间的机械对准的第一图案组,
-图6为根据本发明的模块的电子板的俯视图,本图示出了用于光电部件和光学透镜支承件之间的机械对准的第二图案组,
-图7为根据本发明的模块的电子板的俯视图,本图示出了用于光电模块和应用板(光电模块意图附接到该应用板上)之间的机械对准的第三图案组,
-图8A至图8D示意性地示出了根据本发明的具有至少一个光电发射器模块和一个接收器模块的光学互连系统的各种配置,一些系统包括多通道模块。
具体实施方式
贯穿本申请,参考根据本发明的光电模块的各个部件的堆叠方向,理解术语“垂直”、“较低”、“较高”、“底部”、“顶部”、“在...之下”、“在...之上”。
在图1中示出了根据本发明的光电模块M。
模块M的各个元件被堆叠在彼此的顶部且被附接在彼此之间,优选地例如通过借助环氧树脂胶来进行胶合,或者通过钎焊。
因此,从堆叠体的底部到顶部,模块M包括:
-印刷电路1,该印刷电路1将充当与电子应用板的接口;
-电子控制部件2,该电子控制部件2直接附接到印刷电路1上且通过根据“线焊(wire-bonding)”或桥接技术焊接的电线4电连接到电子电路;
-光电部件3,该光电部件3适于借助其上表面发送或接收光信号,该光电部件直接附接在电子控制部件的顶部上,且通过微布线技术(例如利用焊接的电线5)、或通过“倒装芯片”组装技术或传统微电子的其它电子互连技术电连接到电子部件。
部件2和部件3是裸露的部件,即未封装的部件。
代替印刷电路(用于“印刷电路板”的PCB),也可以具有电子板,该电子板的基板包括介电材料(诸如氧化铝)的层或薄片的堆叠体,并且在该电子板内布置有电导体的电路。
如图1所示,分别通过例如环氧树脂胶6或钎焊焊料7,电子控制部件2可以附接到电路1上,且光电部件可以附接到控制部件2上。作为变型,也可以使用“倒装芯片”组装技术。该技术使得能够同时执行机械附接和电连接功能。也可以使用其它传统技术,诸如集合布线、3D布线等。
根据本发明的光电模块可以是发射器模块,如图2、图2A和图3所示,在该情况下,光电部件3是垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)或任何其它面射型光电部件,且电子部件2是激光器驱动单元。
根据本发明的光电模块可以是接收器模块,如图4所示,在该情况下,光电部件3是PIN光电二极管,且电子部件2是用于光电二极管的转阻放大器。
图1中所示的堆叠体使根据本发明的光电模块在应用板上具有小的占用空间。
有利地,根据本发明的模块包括壳体8,该壳体8用于保护堆叠体的机械部件2、机械部件3、机械部件4、机械部件5、机械部件6、机械部件7、机械部件9和印刷电路1。
根据本发明,如图2至图4所示,模块M包括安装在支承件10中的透镜9,该支承件10优选地通过钎焊或胶合而直接附接到印刷电路1。调整用于透镜9的支承件10的尺寸并将支承件10附接,从而确保透镜9和光电部件3之间的机械对准。因此,光学设备不直接接触光电部件的活性表面且不会有损坏光电部件的风险。
如在图2、图2A和图3中所示的发射器模块ME中,透镜9可以有利地为球面透镜。如在图4中所示的接收器模块MR中,透镜9还可以为简单的透明光学窗。
如在用于发射器模块ME的图2中以及在用于接收器模块MR的图4中可知,壳体8以机械方式保护已在其支承件10中对准的设备9。
根据一个有利的实施方式,对准图案组11、对准图案组12、对准图案组13被直接设置在印刷电路1的上表面上,从而允许在根据本发明的模块的堆叠体的各构成部件之间获得径直的机械对准,以及允许该模块与其意图附接的应用板的径直的机械对准。
确保机械对准确保了光电系统的正确操作所需的光学对准,该光电系统包含至少一个发射器模块ME和至少一个接收器模块MR,该至少一个接收器模块MR将由发射器模块发送的光信号转换成数字信号。
允许各种机械对准的所有的图案11、图案12、图案13优选地包括相邻方格的网格,两个相邻方格具有不同的对比度,尤其通过印刷电路1的基板的颜色的局部变化来实现,如图5至图7所示。
如下文所阐述的,图案11、图案12、图案13确保与常规部件定位机器(通常称为“取放”机器)的机械对准。
因此,首先,如图5所部件3之间的机械对准。
如图6所示,通过与图案12一致的线L2的定位,图案12允许光电部件3与透镜9的支承件10之间的机械对准。该机械对准使得能够容易地实现支承件10且因此光学透镜9沿着x轴、y轴和z轴的相对于光电部件3的位置公差,从而一旦根据本发明的模块附接到其应用板上,则不需要激光束的调节操作。无动态对准(即利用欠压部件)允许更低成本的组装。
最后,如图6所示,通过与图案12一致的线L3的定位,图案13允许印刷电路1与应用板(光电模块在附接之前放置在该应用板上)之间的机械对准。因此用户-客户可以很容易地将根据本发明的光电模块与应用板对准,优选地利用表面安装部件(SMC)技术,然后尤其利用回流焊接进行附接。
如从图5至图7中所示的方法所显现的,图案组11、图案组12、图案组13可以具有公共图案。
因此,制造根据本发明的光电模块M的主要步骤如下:
-将电子控制部件2相对于印刷电路1机械定位,然后将控制部件2直接附接到板上;
-利用图案11将光电部件3相对于印刷电路1机械对准,然后将对准的光电部件直接附接到附接的控制部件2上;
-利用图案12将透镜支承件10相对于光电组件机械对准,然后将对准的透镜支承件10直接附接到印刷电路1上。
一旦已经制造了光电模块M,则该光电模块M有利地设置有封盖,该封盖用于机械地覆盖和保护所有部件(包括透镜9的顶部)。该封盖例如可以被卡扣到壳体8的边缘上的合适位置。因此,在运输和处理模块M期间(直到模块M被放在合适位置且附接到应用板上),机械地保护模块的部件。紧邻放置在应用板上之前,用户-客户仅必须通过简单的手动拽脱或使用工具来移除该封盖。
然后,应用板的用户-客户仅必须执行如下一个步骤:利用图案13将根据本发明的光电模块M相对于电子应用板机械对准,然后优选地根据“表面安装部件”(SMC)技术通过回流焊接将对准的光电模块M直接附接到电子应用板上。
图8A描述了具有发射器类型的光电模块(比如图2中所示的光电模块)的光学互连系统的配置,该发射器类型的光电模块与接收器类型的光电模块(比如图4中所示的光电模块)互连。
可想到的是,在同一个多通道模块中组合至少两个刚刚已描述过的根据本发明的光电模块。在该情况下,两个或更多个光电模块附接到同一个印刷电路1上。
作为变型,可以提供的是,在多通道模块中,所有光电模块共享同一个光学设备9和同一个光学设备支承件10。
作为变型,如图8B所示,同一个多通道模块的所有光电模块可以为同一类型,发射器或接收器,例如激光二极管或光电二极管。因此,如图8B所示,包括数量n个发射器模块的多通道模块与包括同一数量n个接收器模块的多通道模块互连。
作为变型,激光二极管可以以同一波长λ进行操作。在该情况下,有利地,单芯片(称为芯条)将包括激光二极管。根据另一变型,激光二极管可以以不同的波长λ1和λ2进行操作,例如如图8D中所示。
在图8C中所示的另一变型中,多通道模块可以包括至少一个激光二极管和一个光电二极管。
可以提供其它变型和改进,而不脱离本发明的范围。
表达“包括一个”应当被理解成等同于“包括至少一个”,除非另有指示。

Claims (18)

1.一种光学互连系统,包括:
至少一个第一光电模块,所述第一光电模块用于将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将所述光信号转换成所述电信号,所述第一光电模块包括如下的堆叠:
-电子板(1),所述电子板(1)用于充当与电子应用板的接口,所述电子板(1)包括基板和电子电路;
-电子控制部件(2),所述电子控制部件(2)适于控制光电部件,所述电子控制部件(2)直接附接到所述电子板(1)上且电连接到所述电子电路;
-光电部件(3),所述光电部件(3)适于借助其上表面发送或接收光信号,所述光电部件(3)直接附接在所述电子控制部件(2)的顶部上且电连接到所述电子控制部件(2);
-光学设备(9),所述光学设备(9)适于发送光信号;
-光学设备支承件(10),所述光学设备支承件(10)直接附接到所述电子板(1)上,从而确保所述光学设备(9)与所述光电部件(3)之间的机械对准,
所述第一光电模块包括发射器模块(ME),所述电子控制部件(2)是用于面射型光电部件的控制电路;以及
至少一个第二光电模块,所述第二光电模块用于将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将所述光信号转换成所述电信号,所述第二光电模块包括如下的堆叠:
-电子板(1),所述电子板(1)用于充当与电子应用板的接口,所述电子板(1)包括基板和电子电路;
-电子控制部件(2),所述电子控制部件(2)适于控制光电部件,所述电子控制部件(2)直接附接到所述电子板(1)上且电连接到所述电子电路;
-光电部件(3),所述光电部件(3)适于借助其上表面发送或接收光信号,所述光电部件(3)直接附接在所述电子控制部件(2)的顶部上且电连接到所述电子控制部件(2);
-光学设备(9),所述光学设备(9)适于发送光信号;
-光学设备支承件(10),所述光学设备支承件(10)直接附接到所述电子板(1)上,从而确保所述光学设备(9)与所述光电部件(3)之间的机械对准,
所述第二光电模块包括接收器模块(MR),所述电子控制部件(2)是转阻放大器,所述光电部件(3)是光电二极管。
2.根据权利要求1所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子控制部件(2)根据“倒装芯片”技术而直接胶合或钎焊或附接到所述电子板(1)的表面上。
3.根据权利要求1所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述光电部件(3)根据“倒装芯片”技术而直接胶合或钎焊或附接到所述第一光电模块的所述电子控制部件(2)的表面上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述光学设备(9)是折射透镜或衍射透镜或折射元件和衍射元件的组合。
5.根据权利要求1所述的光学互连系统,包括直接附接到所述第一光电模块的所述电子板(1)上的壳体(8),所述壳体适于相对于外部环境机械地保护所述第一光电模块的所述电子控制部件(2)、所述光电部件(3)和所述电子板(1)。
6.根据权利要求1所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子板(1)的基板在其顶面至少包括第一组参考标记(11),所述第一组参考标记(11)形成所述第一光电模块的所述光电部件(3)相对于所述第一光电模块的所述电子板(1)的定位图案。
7.根据权利要求4所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子板(1)的基板在其顶面至少包括第二组参考标记(12),所述第二组参考标记(12)形成所述第一光电模块的所述光电部件(3)相对于所述第一光电模块的透镜支承件的定位图案。
8.根据权利要求1所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子板(1)的基板在其顶面或在其底面或在至少一个侧面至少包括第三组参考标记(13),所述第三组参考标记(13)形成所述第一光电模块相对于所述第一光电模块意图附接的电子应用板的定位图案。
9.根据权利要求1所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子板(1)的基板包括电连接器,所述电连接器用于与连接到所述电子应用板的互补性电连接器相连接。
10.根据权利要求4所述的光学互连系统,包括多通道模块,所述多通道模块包括所述第一光电模块和至少另一光电模块,其中,所述第一光电模块的所述电子控制部件(2)和所述至少另一光电模块的电子控制部件(2)附接到公共电子板上。
11.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块和所述至少另一光电模块共用所述第一光电模块的所述光学设备(9)和所述光学设备支承件(10)。
12.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述至少另一光电模块是接收器模块。
13.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述至少另一光电模块是发射器模块。
14.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的光电部件(3)和所述至少另一光电模块的光电部件(3)全部被制作在称为芯条的同一芯片中。
15.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述第一光电模块的所述电子控制部件(2)和所述至少另一光电模块的所述电子控制部件(2)全部被制作在芯条形式的同一芯片中。
16.根据权利要求10所述的光学互连系统,其中,所述至少另一光电模块为与所述第一光电模块在不同波长进行操作的发射器模块。
17.一种制造光电模块的方法,所述光电模块用于将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将所述光信号转换成所述电信号,所述光电模块包括如下的堆叠:
-电子板(1),所述电子板(1)用于充当与电子应用板的接口,所述电子板(1)包括基板和电子电路;
-电子控制部件(2),所述电子控制部件(2)适于控制光电部件,所述电子控制部件(2)直接附接到所述电子板(1)上且电连接到所述电子电路;
-光电部件(3),所述光电部件(3)适于借助其上表面发送或接收光信号,所述光电部件(3)直接附接在所述电子控制部件(2)的顶部上且电连接到所述电子控制部件(2);
-光学设备(9),所述光学设备(9)适于发送光信号;
-光学设备支承件(10),所述光学设备支承件(10)直接附接到所述电子板(1)上,从而确保所述光学设备(9)与所述光电部件(3)之间的机械对准,
所述方法包括如下步骤:
-将所述电子控制部件(2)相对于所述电子板(1)机械定位,然后将所述电子控制部件(2)直接附接到所述电子板(1)上;
-利用第一组图案将所述光电部件(3)相对于所述电子板(1)机械对准,然后将对准的所述光电部件(3)直接附接到附接的所述电子控制部件(2)上;
-利用第二组图案将所述光学设备支承件(10)相对于所述光电部件(3)机械对准,然后将对准的所述光学设备支承件(10)直接附接到所述电子板(1)上。
18.一种将光电模块连接到电子应用板上的方法,所述光电模块用于将来自电子板的电信号转换成在自由空间中传播的光信号或将所述光信号转换成所述电信号,所述光电模块包括如下的堆叠:
-电子板(1),所述电子板(1)用于充当与电子应用板的接口,所述电子板(1)包括基板和电子电路;
-电子控制部件(2),所述电子控制部件(2)适于控制光电部件,所述电子控制部件(2)直接附接到所述电子板(1)上且电连接到所述电子电路;
-光电部件(3),所述光电部件(3)适于借助其上表面发送或接收光信号,所述光电部件(3)直接附接在所述电子控制部件(2)的顶部上且电连接到所述电子控制部件(2);
-光学设备(9),所述光学设备(9)适于发送光信号;
-光学设备支承件(10),所述光学设备支承件(10)直接附接到所述电子板(1)上,从而确保所述光学设备(9)与所述光电部件(3)之间的机械对准,
所述方法包括如下步骤:利用第三组图案将所述光电模块相对于所述电子应用板机械对准,然后将对准的所述光电模块直接附接到所述电子应用板上。
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