CN114126188A - 一种光电混合线路板组件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及线路板技术领域，具体公开了一种光电混合线路板组件，该光电混合线路板组件包括：印刷电路板，包括相背设置的第一表面和第二表面；多个第一光纤单元，至少部分埋设于印刷电路板内。通过上述方式，本申请的光电混合线路板组件结构可靠，有利于光电混合线路板组件向小型化发展。
Description
技术领域
本申请涉及线路板技术领域，特别是涉及一种光电混合线路板组件。
背景技术
电互联是指使用金属线条(一般为铜)实现电路板、芯片之间的信号连接。光互连是指使用导光介质(光纤、光波导等)实现电路板、芯片之间的信号连接。
目前业内常用的光纤线路板是通过胶粘剂将光纤固定于线路板表面上，此类线路板往往光纤的位置不牢靠，因此这类线路板的可靠性较差。此外，目前光互联中光纤数量通常比较多，容易导致杂乱无章且光纤排布在线路板表面时会增加线路板的表面积，不利于向小型化发展。
发明内容
本申请实施方式提供一种光电混合线路板组件，以解决现有技术中将光纤固定于线路板表面带来的缺陷。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种光电混合线路板组件，光电混合线路板组件包括：印刷电路板，包括相背设置的第一表面和第二表面；多个第一光纤单元，至少部分埋设于印刷电路板内。
其中，光电混合线路板组件还包括：多个第一光器件，设置于印刷电路板的第一表面或从第一表面嵌入印刷电路板；其中，埋设于印刷电路板内的至少部分第一光纤单元位于第一表面和第二表面之间；印刷电路板设有在第一表面开口的多个孔洞，第一光纤单元分别与孔洞、第一光器件一一对应，且第一光纤单元的一端从孔洞延伸出后与第一光器件连接。
其中，光电混合线路板组件还包括：多个第一光学连接器，第一光学连接器与第一光纤单元一一对应，且第一光学连接器的一端与第一光纤单元的位于第一表面一侧的自由端连接，第一光学连接器的另一端与第一光器件连接。
其中，光电混合线路板组件还包括：至少一个第一电子器件，设置在印刷电路板的第一表面上，且第一电子器件通过印刷电路板与第一光器件耦接；其中，多个第一光器件围设在第一电子器件之外。
其中，从孔洞延伸出后与第一光器件连接的部分第一光纤单元至少部分弯曲且离开第一表面。
其中，多个第一光纤单元在印刷电路板内的排布方式包括：并列且平行排布、层叠且平行排布、层叠且交叉排布中的至少一种。
其中，光电混合线路板组件还包括：多个第二光学连接器，设置在印刷电路板的第二表面的外边缘上，且彼此间隔设置，第二光学连接器与第一光纤单元一一对应，且与嵌设于第一光纤单元位于第一表面和第二表面之间的第一光纤单元连接。
其中，多个第一光纤单元远离第一光器件的另一端由印刷电路板的外边缘向外凸伸出；光电混合线路板组件还包括：多个第二光学连接器，与第一光纤单元一一对应，且与由印刷电路板的外边缘向外凸伸出的第一光纤单元的另一端连接。
其中，第二光学连接器的另一端与第二光器件或第二光纤单元连接。
其中，光电混合线路板组件还包括：第二电子器件，设置在印刷电路板的第一表面上，且第二电子器件通过印刷电路板与第一电子器件耦接。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请光电混合线路板组件将多个第一光纤单元的至少部分埋设于印刷电路板内，如此一来，可以固定多个第一光纤单元的位置，该光电混合线路板组件结构可靠。此外，能够减少第一光纤单元在印刷电路板表面处的排布数量，不会过多地占用印刷电路板的表面积，有利于光电混合线路板组件向小型化发展。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请光电混合线路板组件第一实施方式的结构示意图；
图2是本申请光电混合线路板组件第二实施方式的结构示意图；
图3是本申请光电混合线路板组件第三实施方式的结构示意图；
图4是本申请光电混合线路板组件第四实施方式的结构示意图；
图5是本申请光电混合线路板组件第五实施方式的结构示意图；
图6是本申请光电混合线路板组件第六实施方式的结构示意图；
图7是本申请光电混合线路板组件第七实施方式的结构示意图；
图8是本申请光电混合线路板组件第八实施方式的结构示意图。
图9是本申请光电混合线路板组件的局部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
参阅图1，该光电混合线路板组件100包括印刷电路板10以及多个第一光纤单元20。
本申请实施方式的光电混合线路板组件100可应用与多个领域，例如网络能源领域、功率器件领域、高频传输电路、高速传输电路以及功放领域等。
在本实施方式中，印刷电路板10是由绝缘基板(图未示出)、连接导线(图未示出)和焊接电子元器件(图未示出)的焊盘(图未示出)组成的。其中，印刷电路板10可以为多层电路板，多层电路板中包括多个子板(图未示出)，各子板的制作过程包括在基板上覆盖铜板或铜箔，再在该铜板或铜箔上制作线路图形，然后再将各子板在一定的温度或压力条件下通过连接层连接在一起。
印刷电路板10包括相背设置的第一表面11和第二表面12，多个第一光纤单元20至少部分埋设于印刷电路板10内。
具体而言，印刷电路板10可由至少一层子板在一定的温度或压力条件下通过连接层(图未示出)连接在一起，例如，可在高温高压下压合形成。
其中，至少一层子板上设有定位槽(图未示出)或定位孔(图未示出)，第一光纤单元20至少部分设置在该定位槽或定位孔内。印刷电路板10中的定位槽或定位孔可以对多个第一光纤单元20进行定位，同时印刷电路板10可以对多个第一光纤单元20进行保护，结构可靠，降低了第一光纤单元20的失效风险。
第一光纤单元20通过一定的方式排布于子板中，其中，各个第一光纤单元20在子板中的排布方式也可以相同或者不同。每一第一光纤单元20包括至少一条光纤(图未示出)，具体可以为一条或多条光纤、一组或多组光纤等，其中，每组光纤中光纤的数量可以根据实际需求。如根据需要连接的连接器的型号等进行设置，例如可以为1条、4条、8条、12条、24条等。光纤的组数也可根据需求设置，此处不做限定。
第一光纤单元20中的光纤可以是高温光纤，也可以是普通光纤。高温光纤与普通光纤的区别在于：高温光纤表面涂覆层的材料为耐高温材料，使高温光纤能够满足高温恶劣环境下的应用，而普通光纤虽然表面也设有涂覆层，但是普通光纤表面的涂覆层在高温下会丧失保护光纤的作用，进而光纤容易受损。其中设计人员可根据光电混合线路板组件100的应用环境将第一光纤单元20选择为高温光纤或普通光纤。例如：当要求光电混合线路板组件100能够在100℃以上高温下工作，且能够被反复弯折时，可将第一光纤单元20选择为高温光纤。其中值得注意的是，将第一光纤单元20设置为高温光纤，除了能够拓宽光电混合线路板组件100的工作温度外，还能够使光电混合线路板组件100在加工的过程中采用层压的方式加工，进而拓宽光电混合线路板组件100的加工方式。
其中，连接层在第一温度范围和/或第一压力范围内呈固态，在第二温度范围和/或第二压力范围内具有流动性。
在一个应用场景中，第一温度范围中的任意温度值不大于第二温度范围中的任意温度值，具体例如在常温常压下，或者接近常温常压时，连接层为固态，例如可以为膜状粘性材料，而在将其加热到一定的温度和/或施加一定的压力时，具有一定的流动性，从而能够填充于定位槽或定位孔内除第一光纤单元20外的空间。具体地，连接层可以为热塑性材料或热固性材料，在连接层为热塑性材料时，即便是连接层在第一温度范围和/或第一压力范围内时固化为固态，当将其再次处于第二温度范围和/第二压力范围内时，仍会具有一定的流动性。
具体地，连接层的材质可根据实际需求进行选择，例如可以为环氧树脂体系、丙烯酸体系、硅胶体系、丙烯酸体系、硅胶体系等。
区别于现有技术的情况，本申请光电混合线路板组件100将多个第一光纤单元20的至少部分埋设于印刷电路板10内，如此一来，可以固定多个第一光纤单元20的位置，该光电混合线路板组件100结构可靠。此外，能够减少第一光纤单元20在印刷电路板10表面处的排布数量，不会过多地占用印刷电路板10的表面积，有利于光电混合线路板组件100向小型化发展。
进一步地，在一实施方式中，多个第一光纤单元20在印刷电路板10内的排布方式包括：平行且单层排布、平行且多层层叠排布、交叉且多层层叠排布中的至少一种。
具体地，多个第一光纤单元20可以呈垂直交叉，或者呈其它角度交叉。例如，多个第一光纤单元20可以呈两层层叠且交叉排布、多层层叠且交错排布，每组第一光纤单元20既可以呈直线型排布，也可以呈弯曲状排布，在此不做限定。通过多个第一光纤单元20的平行和/或交叉排布，以实现光路由器的光信号的并行或交叉传输。
继续参阅图1，在一实施方式中，光电混合线路板组件100还包括多个第一光器件30。
其中，多个第一光器件30设置于印刷电路板10的第一表面11或从第一表面11嵌入印刷电路板10。其中，埋设于印刷电路板10内的至少部分第一光纤单元20位于第一表面11和第二表面12之间。
印刷电路板10设有在第一表面11开口的多个孔洞(图未示出)，第一光纤单元20分别与孔洞、第一光器件30一一对应，且第一光纤单元20的一端从孔洞延伸出后与第一光器件30连接。
具体而言，第一光纤单元20与第一光器件30连接，以进行光信号传输，其中，第一光器件30具体为光能转化器或光传介质。光能转化器进一步为光电转换器件。
继续参阅图1，在一实施方式中，光电混合线路板组件100还包括多个第一光学连接器60。第一光学连接器60与第一光纤单元20一一对应，且第一光学连接器60的一端与第一光纤单元20的位于第一表面11一侧的自由端连接，第一光学连接器60的另一端与第一光器件30连接。
具体而言，第一光学连接器60设有定位结构(图未示出)，具体可设置于第一光学连接器60的内腔当中，第一光学连接器60可用于接收光电混合线路板组件100中从孔洞延伸而出的第一光纤单元20，并通过定位结构对第一光纤单元20进行定位。
具体地，第一光学连接器60可以包括单路第一光学连接器60和/或多路第一光学连接器60，以及从孔洞延伸而出的第一光纤单元20。其中，单路第一光学连接器60设有用于定位一路第一光纤单元20的定位结构，用于接收并定位由孔洞延伸而出的一路第一光纤单元20。而多路第一光学连接器60设有用于定位多路第一光纤单元20的定位结构，用于接收并定位由孔洞延伸而出的多路第一光纤单元20。
在实际制作过程中，无论是单路第一光学连接器60还是多路第一光学连接器60，需先将对应的第一光纤单元20穿入第一光学连接器60的内腔，然后可用胶水(图未示出)对光纤进行固定，并切除多余光纤，然后进行研磨抛光。
继续参阅图1，在一实施方式中，光电混合线路板组件100还包括至少一个第一电子器件91。其中，第一电子器件91具体为芯片，例如路由器芯片。
第一电子器件91设置在印刷电路板10的第一表面11上，且第一电子器件91通过印刷电路板10与第一光器件30耦接。其中，多个第一光器件30围设在第一电子器件91之外。
现有技术的光纤线路板是通过胶粘剂将光纤固定于光纤线路板表面或基材上，但是，由于光器件与芯片之间的信号线长度过长，芯片工作时易受到周围电磁环境的影响产生电磁干扰，难以保证芯片的正常工作。区别于现有技术，本申请将第一光器件30围设在第一电子器件91之外，进而使第一光器件30与第一电子器件91之间的信号线(图未示出)长度最小，并避免平行走线，以解决现有技术中第一光器件30与第一电子器件91之间的信号线长度过长带来的缺陷。
参阅图2，在一实施方式中，为适应不同尺寸的产品，从孔洞延伸出后与第一光器件30连接的部分第一光纤单元20至少部分弯曲且离开第一表面11，如此一来，可以根据第一光器件30的位置灵活调整第一光纤单元20的长度和位置。
参阅图9，在一实施方式中，多个第一光器件30可自由排布，例如，多个第一光器件30可以呈半环形阵列排布、单环形阵列排布或双环形阵列排布，以增加第一光器件30的排布密度，增加光电混合线路板组件100的集成度。
参阅图3，在一实施方式中，光电混合线路板组件100还包括：第二电子器件92。其中，第二电子器件92具体为高电容电子元件。第二电子器件92设置在印刷电路板10的第一表面11上，且第二电子器件92通过印刷电路板10与第一电子器件91耦接。
具体而言，印刷电路板10上设置有用于与第一电子器件91、第二电子器件92的引脚电连接的信号线(图未示出)。信号线分别通过第一焊盘(图未示出)、第二焊盘(图未示出)与第一电子器件91、第二电子器件92的引脚电连接，例如，信号线与第一焊盘、第二焊盘电连接，第一焊盘、第二焊盘分别通过焊膏(图未示出)与第一电子器件91、第二电子器件92的引脚连接，信号线具体通过第一焊盘或第二焊盘和锡膏与第一电子器件91或第二电子器件92的引脚电连接。
参阅图4-5，在一实施方式中，光电混合线路板组件100还包括多个第二光学连接器70。多个第二光学连接器70设置在印刷电路板10的第二表面12的外边缘上，且彼此间隔设置，第二光学连接器70与第一二20一一对应，且与嵌设于第一光纤单元20位于第一表面11和第二表面12之间的第一光纤单元20连接。在其他实施方式中，多个第一光纤单元20远离第一光器件30的另一端由印刷电路板10的外边缘向外凸伸出。多个第二光学连接器70与第一光纤单元20一一对应，且与由印刷电路板10的外边缘向外凸伸出的第一光纤单元20的另一端连接。
具体而言，第二光学连接器70设有定位结构，具体可设置于第二光学连接器70的内腔当中，第二光学连接器70可用于接收光电混合线路板组件100中从孔洞延伸而出的第一光纤单元20，并通过定位结构对第一光纤单元20进行定位。
具体地，第二光学连接器70可以包括单路第二光学连接器和/或多路第二光学连接器，以及从孔洞延伸而出的第一光纤单元20。其中，单路第二光学连接器设有用于定位一路第一光纤单元20的定位结构，用于接收并定位由孔洞延伸而出的一路第一光纤单元20。而多路第二光学连接器设有用于定位多路第一光纤单元20的定位结构，用于接收并定位由孔洞延伸而出的多路第一光纤单元20。
在实际制作过程中，无论是单路第二光学连接器还是多路第二光学连接器，需先将对应的第一光纤单元20穿入第二光学连接器70的内腔，然后可用胶水对光纤进行固定，并切除多余光纤，然后进行研磨抛光。
参阅图6-7，在一实施方式中，第二光学连接器70的另一端与第二光纤单元40或第二光器件50连接，其中，第二光学连接器70可以为公头连接器或母头连接器。
参阅图8，进一步地，由于第一电子器件91、第二电子器件92以及第二光器件50均暴露在印刷电路板10的表面，因此，在后续加工中，第一电子器件91、第二电子器件92以及第二光器件50可以共用同一个散热器80，散热器80设置在第一电子器件91、第二电子器件92以及第二光器件50的远离印刷电路板10的一侧，其中，散热器80可以为水冷散热器或其他类型的散热器，在此不做限定。
区别于现有技术的情况，本申请光电混合线路板组件100将多个第一光纤单元20的至少部分埋设于印刷电路板10内，如此一来，可以固定多个第一光纤单元20的位置，该光电混合线路板组件100结构可靠。此外，能够减少第一光纤单元20在印刷电路板10表面处的排布数量，不会过多地占用印刷电路板10的表面积，有利于光电混合线路板组件100向小型化发展。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件包括：
印刷电路板，包括相背设置的第一表面和第二表面；
多个第一光纤单元，至少部分埋设于所述印刷电路板内。
2.根据权利要求1所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件还包括：
多个第一光器件，设置于所述印刷电路板的所述第一表面或从所述第一表面嵌入所述印刷电路板；
其中，埋设于所述印刷电路板内的至少部分所述第一光纤单元位于所述第一表面和所述第二表面之间；
所述印刷电路板设有在所述第一表面开口的多个孔洞，所述第一光纤单元分别与所述孔洞、所述第一光器件一一对应，且所述第一光纤单元的一端从所述孔洞延伸出后与所述第一光器件连接。
3.根据权利要求2所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件还包括：
多个第一光学连接器，所述第一光学连接器与所述第一光纤单元一一对应，且所述第一光学连接器的一端与所述第一光纤单元的位于所述第一表面一侧的自由端连接，所述第一光学连接器的另一端与所述第一光器件连接。
4.根据权利要求3所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件还包括：
至少一个第一电子器件，设置在所述印刷电路板的第一表面上，且所述第一电子器件通过所述印刷电路板与所述第一光器件耦接；
其中，多个所述第一光器件围设在所述第一电子器件之外。
5.根据权利要求2所述的光电混合线路板组件，其特征在于，
所述从所述孔洞延伸出后与所述第一光器件连接的部分所述第一光纤单元至少部分弯曲且离开所述第一表面。
6.根据权利要求1所述的光电混合线路板组件，其特征在于，
多个所述第一光纤单元在所述印刷电路板内的排布方式包括：平行且单层排布、平行且多层层叠排布、交叉且多层层叠排布中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件还包括：
多个所述第二光学连接器，设置在所述印刷电路板的第二表面的外边缘上，且彼此间隔设置，所述第二光学连接器与所述第一光纤单元一一对应，且与嵌设于所述第一光纤单元位于所述第一表面和所述第二表面之间的所述第一光纤单元连接。
8.根据权利要求3所述的光电混合线路板组件，其特征在于，
多个所述第一光纤单元远离所述第一光器件的另一端由所述印刷电路板的外边缘向外凸伸出；
所述光电混合线路板组件还包括：
多个所述第二光学连接器，与所述第一光纤单元一一对应，且与由所述印刷电路板的外边缘向外凸伸出的所述第一光纤单元的另一端连接。
9.根据权利要求7或8所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述第二光学连接器的另一端与第二光器件或第二光纤单元连接。
10.根据权利要求1所述的光电混合线路板组件，其特征在于，所述光电混合线路板组件还包括：
第二电子器件，设置在所述印刷电路板的第一表面上，且所述第二电子器件通过所述印刷电路板与所述第一电子器件耦接。
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