CN113050241A - 光模块组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光模块装置的组装方法，包括以下步骤：A：设置一个光电元件于一个基板；B：对位固定一个光纤于所述光电元件；C：设置一个透镜于所述基板；D：设置一个隔离器于所述基板，所述隔离器位于所述透镜和所述光纤之间；和E：设置一个玻璃槽于所述基板，所述光纤穿过所述玻璃槽。
Description
技术领域
本发明涉及一种光通信领域，尤其涉及一种光模块组装方法。
背景技术
随着5G应用场景的普及，数据中心市场对信息量及信息传输速率的提出了越来越高的要求，光模块产品的传输速率也必须紧跟客户需求。为了实现更大的传输容量，目前行业内普遍采取板上芯片封装/芯片上芯片封装的方式，该封装对耦合有较高的要求。如何在不影响模块性能条件下，合理规避部分耦合过程，从而达到降低耦合工时的目的，成为一个重要的努力方向。详而言之，现有技术采用光电元件和光纤耦合的方式，进行光对准动作，操作步骤复杂，对操作员的工作经验有一定要求，同时还需要设备配合，如，夹具等工具，夹爪、运动轴、仪表监测电流，需要判断物品是否处于合理位置，判断电流是否合理，是否处于正常范畴之内。此外，现有技术通过固定光电元件和透镜，以耦合光纤，或者是对光电元件和光纤进行预耦合，需要夹具设备的投入，且人力成本较高。现有技术采用分立的光纤进行耦合，利用毛细管穿单根光纤，多个通过对应多个毛细管。现有技术的隔离器被独立地分布在所述透镜和所述光纤之间，所述透镜和所述光纤之间的距离有限，分立放置需要单独的工序，同时会使得空间余量较小，布局困难或是耦合干涉等问题。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法采用无源对位方式，缩减耦合组装工序，使得耦合时间降低，有效提高了系统组装效率。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法的透镜被耦合，所述透镜的耦合过程工艺简单，对耦合夹持/UV等机构要求相对简单，夹具加工比较容易，同时可以避免光纤应力对耦合过程的影响，易于被自动化处理。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法的无源对准方式，即采用贴片或者CCD模板对准等方法将光纤和光电元件进行无源对位，省略工序，减少了人力成本和设备成本。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块的基板上有限位固定结构设计，利于光纤阵列被动贴装和抗光纤剪切力，提升长期可靠性。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法采用阵列形式，即将多根光纤以固定间距，通过玻璃盖板进行胶粘固定，再固定于基板上，光纤阵列可避免光纤应力对耦合过程的影响，同时可以避免对耦合上下料过程中，分立光纤方案中由于不同纤长引入的上料困难。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法减少了每个所述光电元件的阵列间距，为耦合不同通道提供了相对于宽裕的空间，同时避免间距过大，减少了对于其他器件布局的影响。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法采用小尺寸贴片隔离器，与光纤阵列粘接在一起，既可消除设计过程中布局困难，又减少装配隔离器的步骤。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法保障光纤阵列与基板被粘接具有比较薄的胶水厚度，较薄的胶水厚度保障产品具有较好的可靠性，不会影响胶水老化或者吸水等现象导致可靠性问题。
本发明的另一优势在于提供一种光模块组装方法，其中，所述光模块组装方法通过设计光纤相对基板的高度，可以保证透镜与制冷器之间距离处于一个合理水平，保证自动耦合的同时，可以确保透镜不会因为胶水太厚而引发可靠性问题。
为实现上述目的，本发明提供一种光模块组装方法，包括以下步骤：
A：设置一个光电元件于一个基板；
B：对位固定一个光纤于所述光电元件；
C：设置一个透镜于所述基板；
D：设置一个隔离器于所述基板，所述隔离器位于所述透镜和所述光纤之间；和
E：设置一个玻璃槽于所述基板，所述光纤穿过所述玻璃槽。
根据本发明的一个实施例，进一步包括步骤F1：设置一个制冷器于所述基板，所述光电元件被设于所述制冷器。
根据本发明的一个实施例，进一步包括步骤F2：设置一个制冷器于所述基板，所述透镜被设于所述制冷器。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D包括子步骤：设置所述透镜和所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D包括子步骤：设置所述光纤于所述基板，设置所述透镜和所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D包括子步骤：设置所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D包括子步骤：设置所述隔离器于所述透镜和所述光纤之间。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D包括子步骤：固定所述隔离器的末端于所述光纤。
根据本发明的一个实施例，所述步骤B包括子步骤：设置所述光纤于所述基板。
根据本发明的一个实施例，所述步骤E包括子步骤：形成一个V形槽于所述玻璃槽，所述V形槽允许所述光纤通过。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的光模块装置的侧面示意图。
图2是根据本发明的上述实施例的光模块装置的立体示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1所示，为本发明的一个优选实施例的光模块装置的侧面示意图，所述光模块装置包括一个基板1，一个光电元件2，一个透镜3，一个隔离器4，一个光纤5，一个制冷器6和一个玻璃槽7，其中所述制冷器6被设于所述基板1，所述光电元件2被设于所述被设于所述制冷器6，将所述光电元件2和所述光纤5进行对位固定，所述对位固定的具体实施过程为，根据n个(n＝1/2/4…等数值)所述光电元件2的特征位置分别与n个(n＝1/2/4…等数值)所述光纤5进行对位并固定。
进一步的，所述对位方式可以是高精度贴片，也可以是位置模板等方式。
进一步的，所述透镜3被分布于所述光电元件2和所述光纤5之间，所述透镜3通过光学耦合被固定至所述制冷器6。所述透镜3通过一个粘性材料被设于所述基板1。
进一步的，所述隔离器4被分布于所述光电元件2和所述光纤5之间，所述隔离器4与所述光纤5进行末端固定。
进一步的，所述玻璃槽7的竖截面为V形，所述玻璃槽7为V形槽。
进一步的，所述基板1为PCB电路板或者散热基板。
进一步的，所述基板1包括一个限位固定设计，所述光纤阵列被设于所述限位固定设计，有利于所述光纤阵列被动贴装和抗光纤剪切力，提升长期可靠性。
进一步的，所述光电元件2为高速电吸收调制激光器芯片。
本发明的另一优选实施例的光模块的实施方式如下，为了描述简洁便于理解，仅阐述与上述实施例的不同之处，值得注意的是，仅阐述不同之处是为了简明扼要，不能作为对本发明的任何限制。
所述制冷器6被设于所述基板1，所述光纤5被设于所述基板1，将所述光电元件2和所述光纤5进行对位固定，所述对位固定的具体实施过程为，根据n个(n＝1/2/4…等数值)所述光电元件2的特征位置分别与n个(n＝1/2/4…等数值)所述光纤5进行对位并固定。
进一步的，所述对位方式可以是高精度贴片，也可以是位置模板等方式。
进一步的，所述透镜3被分布于所述光电元件2和所述光纤5之间，所述透镜3通过光学耦合被固定至所述制冷器6。
进一步的，所述隔离器4被分布于所述光电元件2和所述光纤5之间，所述隔离器4与所述光纤5进行末端固定。
值得注意的是，上述对位固定为贴片对位方式，能够一步完成，工艺简单，对操作员负担小，节省人力成本，能够通过直接固定进行定位，避免安装过程中出现晃动。
进一步的，本发明采用无源对准方式，采用贴片或者CCD模板对准等方法将所述光纤5和所述光电元件2进行无源对位，从而避免了预耦合工序，避免一些设备夹具的投入，同时相对于预耦合工序对于人员要求较低。上述CCD模板对准，即用一个电荷耦合器件相机观察，屏幕上用线画一个模板，把位置调到模板对应的位置。
值得注意的是，本发明的所述光纤5为阵列形式，将多个所述光纤5以固定间距，通过玻璃盖板进行胶粘固定。进一步的，多个所述光纤5阵列可以消除所述光纤5应力对耦合过程的影响，同时可以避免对耦合上下料过程中，分立所述光纤5的方案中由于不同纤长引入的上料困难。
值得注意的是，每个所述光电元件2的阵列间距为1.8毫米，为耦合不同通道提供了相对于宽裕的空间，同时避免间距过大，减少了对于其他器件布局的影响。
值得注意的是，所述隔离器4被独立地分布在所述透镜3和所述光纤5之间，本发明采用小尺寸贴片所述隔离器4，与所述光纤5的阵列粘接在一起，使得设计布局较为轻松，简化装配所述隔离器4的步骤。
值得注意的是，本发明的所述阵列为所述隔离器4、所述光纤5和所述玻璃盖板8形成，所述阵列与所述基板1通过所述粘性材料进行粘接，所述粘性材料为一个环氧胶水，所述环氧胶水被应用于所述FA阵列和所述基板1时，具有一个较薄的胶水厚度，所述较薄的胶水厚度，尽量降低了胶水老化所造成的影响，尽量降低了吸水问题的影响，从而保障本发明的光模块装置具有较好的可靠性。
值得注意是，通过设计每个所述光纤5相对所述基板1的高度，保障所述透镜3与所述制冷器6之间的距离被控制在能够实现自动耦合的程度内，也就是说，所述透镜3与所述制冷器6能够被自动耦合，保障了所述透镜3不会因为胶水太厚而引发可靠性问题。
本发明的又一优选实施例的光模块的实施方式如下，为了描述简洁便于理解，仅阐述与上述实施例的不同之处，值得注意的是，仅阐述不同之处是为了简明扼要，不能作为对本发明的任何限制。
当所述光电元件2为不同类型的芯片时，如，所述光电元件2为分布式反馈激光器芯片时，所述光电元件2被设于所述基板1，所述透镜3被设于所述基板1。
本发明的再一优选实施例的光模块的实施方式如下，为了描述简洁便于理解，仅阐述与上述实施例的不同之处，值得注意的是，仅阐述不同之处是为了简明扼要，不能作为对本发明的任何限制。
根据实际空间布局，所述隔离器4被设于所述透镜3和所述光纤5之间。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种光模块装置的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：设置一个光电元件于一个基板；
B：对位固定一个光纤于所述光电元件；
C：设置一个透镜于所述基板；
D：设置一个隔离器于所述基板，所述隔离器位于所述透镜和所述光纤之间；和
E：设置一个玻璃槽于所述基板，所述光纤穿过所述玻璃槽。
2.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，进一步包括步骤F1：设置一个制冷器于所述基板，所述光电元件被设于所述制冷器。
3.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，进一步包括步骤F2：设置一个制冷器于所述基板，所述透镜被设于所述制冷器。
4.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤D包括子步骤：设置所述透镜和所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
5.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤D包括子步骤：设置所述光纤于所述基板，设置所述透镜和所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
6.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤D包括子步骤：设置所述隔离器于所述光电元件和所述光纤之间。
7.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤D包括子步骤：设置所述隔离器于所述透镜和所述光纤之间。
8.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤D包括子步骤：固定所述隔离器的末端于所述光纤。
9.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤B包括子步骤：设置所述光纤于所述基板。
10.根据权利要求1所述的光模块装置的组装方法，其特征在于，所述步骤E包括子步骤：形成一个V形槽于所述玻璃槽，所述V形槽允许所述光纤通过。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115453695A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 阿里巴巴（中国）有限公司 | 一种透光组件及光路系统 |
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2021
- 2021-03-31 CN CN202110345191.5A patent/CN113050241A/zh active Pending
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