DE102010031023B9

DE102010031023B9 - Parallele optische Kommunikationsvorrichtungen mit schweißbaren Einsätzen, sowie zugehörige Verfahren zum Festmachen

Info

Publication number: DE102010031023B9
Application number: DE102010031023.9A
Authority: DE
Inventors: David J.K. Meadowcroft; Hui Xu; Ye Chen; Ron Kaneshiro
Original assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: DE102010031023B4; DE102010031023A1; US20110008005A1; JP5421197B2; JP2011081343A; US8280203B2

Abstract

Parallele optische Kommunikationsvorrichtung aufweisend: ein Substrat; eine elektrische Untergruppe, kurz ESA, die auf dem Substrat befestigt ist, wobei die ESA eine Befestigungsvorrichtung aufweist, die zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung zumindest einen integrierten Schaltkreis, kurz IC, und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen, die darauf befestigt sind, aufweist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit elektrischen Leitern des Substrats gekoppelt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatz, der in der zumindest einen Aufnahme enthalten ist, aufweist; eine optische Untergruppe, kurz OSA, die mechanisch mit der ESA gekoppelt ist, wobei die OSA zumindest einen Wärmeableitungsblock aufweist, der daran festgemacht ist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock zumindest eine Aufnahme, die darin in einer unteren Oberfläche des zumindest einen ...

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf parallele optische Kommunikationsvorrichtungen wie parallele optische Sender, Empfänger und Sendeempfänger. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung, die schweißbare Einsätze aufweist, die Teile der Vorrichtung in die Lage versetzen, in einer Weise aneinander festgemacht zu werden, die sicherstellt, dass es keine relative Bewegung zwischen den Teilen geben wird, während es der Vorrichtung noch immer erlaubt wird, gute Wärmeableitungscharakteristika aufzuweisen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Vielzahl von parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen existiert zum simultanen Übertragen und/oder Empfangen von mehreren optischen Datensignalen über mehrere jeweilige optische Datenkanäle. Parallele optische Sender weisen mehrere optische Sende- bzw. Übertragungskanäle zum Übertragen von mehreren jeweiligen optischen Datensignalen simultan über mehrere jeweilige optische Wellenleiter (z. B. Glasfaserleiter) auf. Parallele optische Empfänger weisen mehrere optische Empfangskanäle zum Empfangen von mehreren jeweiligen optischen Datensignalen simultan über mehrere jeweilige optische Wellenleiter (z. B. Glasfaserleiter) auf. Parallele optische Sendeempfänger weisen mehrere optische Übertragungskanäle und mehrere optische Empfangskanäle zum Übertragen und Empfangen von mehreren jeweiligen optischen Übertragungs- und Empfangsdatensignalen simultan über mehrere jeweilige optische Übertragungs- und Empfangswellenleiter (z. B. Glasfaserleiter) auf.
US 2004/0264884 A1 offenbart eine hermetisch abgedichtete optoelektronische Array-Vorrichtung-Baugruppe, welche einen Keramik-Chip-Träger und einen darauf befestigten VCSEL-Array aufweist. Die optoelektronische Array-Vorrichtung-Baugruppe weist ferner eine Metallhülse auf, die an den Keramik-Chip-Träger geschweißt ist, um eine hermetische Dichtung zu bilden. Die Metallhülse weist u. a. einen Zentralkörper auf, welcher an dem VCSEL-Array angeschweißt ist. Der Zentralkörper fixiert ein Glasfenster, welches einen Mikrolinsen-Array stützt.
EP 1 986 028 A2 offenbart optische Anordnungen, welche eine optoelektronische Einheit, ein Gehäuse der optoelektronischen Einheit, in dem die optoelektronische Einheit angeordnet ist, und eine ein Aufnahmegehäuse aufweisende optische Aufnahme aufweist. Die optoelektronische Einheit weist ein Substrat, welches Einzelkristallsilizium aufweist, und eine optoelektronische Komponente auf dem Substrat auf. Die optische Aufnahme ist mittels Schweißens in Relation zu dem Gehäuse der optoelektronischen Einheit fixiert. Ferner wird eine Basis der optoelektronischen Einheit, welche aus einem Material mit guten Wärmeleitfähigkeitseigenschaften gebildet ist, und ein Ring, welcher aus einem laserschweißbaren Material gebildet ist, offenbart. Der Ring ist an der Oberfläche der Basis der optoelektronischen Einheit fixiert.
Für die unterschiedlichen Arten von parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen existiert eine Vielzahl an unterschiedlichen Ausgestaltungen und Konfigurationen. Eine typische Anordnung für eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung weist eine erste Befestigungsvorrichtung, wie eine Leiterplatte (PCB), einen Flexschaltkreis bzw. eine flexible Leiterplatte, oder einen Trägerrahmen, auf, die verwendet wird, um eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen (z. B. Laserdioden und/oder Fotodioden) und einen oder mehrere integrierte Schaltkreise (ICs) (z. B. einen Laserdiodentreiber-IC, einen Empfänger-IC, einen Steuer-IC) zu befestigen. Die Kombination dieser elektrischen Komponenten und der ersten Befestigungsvorrichtung, auf der sie befestigt sind, wird üblicherweise als die elektrische Untergruppe (ESA) bezeichnet. Eine zweite Leiterplatte, wie eine PCB, eine Kugelgitteranordnung (ball grid array, BGA) oder ähnliches, die außerhalb der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung ist, wird verwendet, um einen oder mehrere andere ICs und andere elektrische Komponenten zu befestigen. Die zweite Leiterplatte und die erste Befestigungsvorrichtung sind elektrisch miteinander verbunden, um elektrische Verbindungen zwischen den elektrischen Komponenten der ESA und den elektrischen Komponenten, die auf der zweiten Leiterplatte befestigt sind, bereitzustellen.
Ähnliche Konfigurationen werden für parallele optische Empfänger verwendet, außer dass die ESA eine Mehrzahl von Fotodioden anstelle von Laserdioden und einen Empfänger-IC anstelle eines Laserdiodentreiber-ICs aufweist. Eine ESA eines parallelen optischen Sendeempfängers weist typischerweise Laserdioden, Fotodioden, einen Lasertreiberdioden-IC und einen Empfänger-IC auf, obwohl eine oder mehrere dieser Vorrichtungen in denselben IC integriert sein können, um die Teileanzahl zu reduzieren und andere Vorteile bereitzustellen.
Eine typische parallele optische Kommunikationsvorrichtung weist auch eine optische Untergruppe (OSA) auf, die optische Elemente zum Koppeln von Licht zwischen den Laserdioden und/oder Fotodioden der ESA und den Enden von jeweiligen Lichtwellenleitern enthält, die innerhalb eines Verbinders bzw. Steckers enthalten sind, der mechanisch mit der OSA koppelt. Die OSA ist an der ESA festgemacht bzw. gesichert. Es gibt manchmal Paarungsmerkmale bzw. -bestandteile auf der OSA und auf der ESA, die es der OSA erlauben, mit der ESA in einer Weise gekoppelt zu werden, die die Bewegung der OSA relativ zu der Befestigungsvorrichtung beschränkt, um einen gewissen Grad der Grobausrichtung zwischen den optischen Elementen der OSA und den Laserdioden und/oder Fotodioden der ESA bereitzustellen. Vor dem Koppeln der OSA mit der ESA wird ein haftendes oder klebendes Material, wie beispielsweise Epoxid, an einer oder mehreren Stellen auf einer oder mehreren Oberflächen der OSA und/oder der ESA platziert. Nachdem die OSA mit der Befestigungsvorrichtung gekoppelt wurde und bevor das haftende Material ausgehärtet ist, wird typischerweise ein Ausrichtungsprozess verwendet, während dem eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA erzeugt wird, bis bestimmt wird, dass die optischen Elemente der OSA präzise mit den Laserdioden und/oder Fotodioden der ESA ausgerichtet sind. Die OSA und die ESA werden dann fest in der ausgerichteten Position gehalten, bis das haftende Material getrocknet wurde und anderweitig härtet.
Es gibt mehrere Herausforderungen, die mit dem Koppeln der OSA mit der ESA, dem präzisen optischen Ausrichten der OSA mit den Laserdioden und/oder Fotodioden der ESA und dem Festmachen der OSA an der ESA in der präzise ausgerichteten Position verbunden sind. Um die parallelen optischen Kommunikationsmodule mit hohem Volumen bzw. in Großserien herzustellen, muss die OSA mit der ESA sehr schnell gekoppelt, präzise ausgerichtet und festgemacht werden, z. B. in weniger als einer Minute. Zusätzlich sollte, nachdem die OSA an der ESA festgemacht wurde, nur sehr wenig oder keine Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander über die Lebensdauer der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung auftreten, anderenfalls kann die präzise optische Ausrichtung verlorengehen. Eine präzise optische Ausrichtung ist dahingehend kritisch, eine gute Signalintegrität aufzuweisen, und somit eine gute Gesamtleistung. Oftmals bringt ein Kunde eine Kühlkörpervorrichtung an der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung an, was Kräfte verursacht, die auf die OSA und/oder auf die ESA ausgeübt werden. Wenn die Bindung, die durch das haftende Material gebildet wird, nicht ausreichend stark ist, kann die Ausübung solcher Kräfte über Monate oder Jahre in einer sehr langsamen Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander resultieren, was manchmal als Gekrieche (greeping) bezeichnet wird. Natürlich kann eine solche Bewegung darin resultieren, dass die präzise Ausrichtung, die benötigt wird, verlorengeht, was in einer Degradierung der Leistung resultiert.
Zusätzlich zu den Aufgaben, die mit dem Ausrichten der OSA mit der ESA und dem Festmachen dieser aneinander verbunden sind, ist die Wärmeableitung eine Hauptbetrachtung bei parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen. In den vorher erwähnten parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen weisen mancher Teilbereich oder Teilbereiche der Befestigungsvorrichtungen der ESA eine oder mehrere Wärmeableitungsvorrichtungen darauf auf, die Wärme, die durch die elektrischen Komponenten der ESA erzeugt wird, ableiten. Oftmals stellt der Kunde seine eigene Wärmeableitungs- bzw. Kühlkörpervorrichtung bereit, die der Kunde an der Befestigungsvorrichtung der ESA festmacht bzw. befestigt. Die Kühlkörpervorrichtung wird üblicherweise an der Befestigungsvorrichtung der ESA durch ein thermisch leitendes Epoxid-Material festgemacht. Eines der Probleme, die mit dem Festmachen der Kühlkörpervorrichtung an der ESA verbunden sind, ist, dass der Kunde üblicherweise während dieses Prozesses eine relativ große Kraft auf die Kühlkörpervorrichtung ausübt, welche wiederum auf die ESA ausgeübt wird. Komponenten dieser Kraft können auch auf die OSA ausgeübt werden. Solche Kräfte können in einer Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander resultieren, was darin resultieren kann, dass die präzise Ausrichtung zwischen der OSA und der ESA verlorengeht.
Die vorher erwähnten Kühlkörpervorrichtungen weisen zahlreiche Formen oder Konfigurationen auf, aber haben denselben allgemeinen Zweck des Aufnehmens von Wärme, die durch die ICs und aktiven optischen Vorrichtungen der ESA erzeugt wird und des Absorbierens und/oder Verteilens der Wärme, so dass die Wärme von den ICs und aktiven optischen Vorrichtungen wegbewegt wird. Wärme, die durch die ICs erzeugt wird, kann die Leistung der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung nachteilig beeinflussen. Beispielsweise erzeugen in parallelen optischen Sendern und Sendeempfängern die Laserdiodentreiber-ICs große Mengen an Wärme beim Erzeugen der Hochgeschwindigkeitssignale, die die Laserdioden ansteuern. Wenn keine adäquaten Maßnahmen zum Ableiten dieser Wärme eingeleitet werden, kann die Wärme die Leistung der Laserdioden-ICs nachteilig beeinflussen, die üblicherweise in relativ unmittelbarer Nähe zu dem Laserdiodentreiber-IC platziert sind. Wärmeableitungsbetrachtungen sind bei einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung sogar wichtiger aufgrund der großen Anzahl von Kanälen und zugeordneten elektrischen Schaltkreisen.
Zusätzlich gibt es ein ständig steigendes Bedürfnis zum Verringern der Größe von parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen und zum Erhöhen der Anzahl von Kanälen in parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen. Um diese Bedürfnisse zu erfüllen, sollte die Anordnung bzw. das Layout einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung effizient in Begriffen der Raumnutzung, hocheffektiv beim Ableiten von Wärme und signalintegritätsschützend sein. Da die Anzahl von Kanälen und der zugeordneten elektrischen Komponenten sich erhöht, erhöht sich auch die Menge an Wärme, die abgeleitet werden muss, was das Bedürfnis nach einer hocheffektiven Wärmeableitungskonfiguration unterstreicht. Weiterhin, da sich die Dimensionen der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung verringern, verringert sich der Raum zwischen den elektrischen Komponenten. Dieser reduzierte Raum bzw. Platz zwischen Komponenten unterstreicht auch das Bedürfnis nach einer hocheffektiven Wärmeableitungskonfiguration, um zu verhindern, dass Wärme, die durch eine Komponente erzeugt wird, eine andere nachteilig beeinflusst.
Zusätzlich zu dem Bedürfnis nach hocheffektiven Wärmeableitungskonfigurationen bzw. -anordnungen in parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen sollte die OSA an der ESA in einer Weise festgemacht bzw. befestigt sein, die sicherstellt, dass es keine Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander gibt. Allgemein sind parallele optische Kommunikationsvorrichtungen nicht-hermetisch oder semi-hermetisch abgedichtete Vorrichtungen. Wie oben beschrieben wird ein haftendes Material wie Epoxid verwendet, um die OSA an der ESA festzumachen bzw. zu sichern, während die OSA und die ESA in fester Ausrichtung gehalten werden. Diese haftende Verbindung tendiert dazu, strukturell schwach zu sein, was in einer Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander resultieren kann. Ebenfalls, wie oben beschrieben, wird ein haftendes Material wie ein thermisch leitendes Epoxid verwendet, um die Kühlkörpervorrichtung an der Befestigungsvorrichtung der ESA festzumachen. Diese haftende Verbindung ist auch relativ strukturell schwach, was in einer Bewegung der Kühlkörpervorrichtung und der ESA relativ zueinander resultieren kann. Wie oben beschrieben kann eine solche Bewegung in Kräften resultieren, die auf die OSA ausgeübt werden, was in einer Bewegung der OSA und der ESA relativ zueinander resultiert. Eine solche Bewegung kann, wie oben beschrieben, darin resultieren, dass die präzise optische Ausrichtung zwischen der OSA und der ESA verlorengeht, was in einer Verschlechterung der Signalqualität resultieren kann.
Dementsprechend existiert ein Bedürfnis nach einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung, die mit einer extrem starken Verbindung zwischen der OSA und der Befestigungsvorrichtung der ESA gestaltet ist, um irgendeine Bewegung zwischen OSA und der ESA zu verhindern, und die nicht die Wärmeableitungsqualitäten der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung behindert. Ein Bedürfnis existiert auch nach einem Verfahren zum schnellen Ausrichten und Festmachen der OSA an der Befestigungsvorrichtung der ESA in einer Weise, die eine extrem starke Verbindung an der Schnittstelle zwischen der OSA- und der ESA-Befestigungsoberfläche erzeugt und die eine zwischen der OSA und der ESA zu erreichende, sehr präzise optische Ausrichtung ermöglicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1, 6, 10 und 14 gelöst.
Die Erfindung ist auf eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung und auf ein Verfahren gerichtet. Die parallele optische Kommunikationsvorrichtung weist ein Substrat, eine elektrische Untergruppe (ESA), die auf dem Substrat befestigt ist, und eine optische Untergruppe (OSA) auf, die mechanisch mit der ESA gekoppelt ist. Die ESA weist eine Befestigungsvorrichtung auf, die zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist. Die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung weist zumindest einen IC und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen, die darauf befestigt bzw. angebracht sind, auf. Der IC ist elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen und einem oder mehreren elektrischen Leitern des Substrats gekoppelt. Die Befestigungsvorrichtung weist zumindest einen Schlitz bzw. Slot, der in der oberen Oberfläche davon gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatz, der in dem Schlitz bzw. in der Aufnahme enthalten ist, auf. Die OSA weist zumindest einen Wärmeableitungsblock auf, der daran gesichert bzw. festgemacht ist, der ein Material aufweist, das eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Der Wärmeableitungsblock weist zumindest einen Schlitz, der in einer unteren Oberfläche davon gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatz auf, der in dem Schlitz enthalten ist. Die untere Oberfläche des Wärmeableitungsblocks ist in zumindest teilweisem Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung, so dass die schweißbaren OSA- und ESA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt miteinander sind. Der schweißbare ESA-Einsatz und der schweißbare OSA-Einsatz sind miteinander verschweißt, um zumindest eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden. Die Schweißverbindung ist strukturell sehr stark, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt, auch wenn externe Kräfte auf die ESA und/oder die OSA ausgeübt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung weist die Befestigungsvorrichtung zumindest zwei Schlitze auf, die in der oberen Oberfläche davon an entgegengesetzten Enden der Befestigungsvorrichtung gebildet sind, wobei jeder Schlitz zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatz aufweist, der darin enthalten ist. Die OSA weist zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke auf, die an entgegengesetzten Enden davon gesichert bzw. befestigt sind, die ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweisen. Die Wärmeableitungsblöcke weisen zumindest einen Schlitz, der in den unteren Oberflächen davon gebildet ist, und jeweilige schweißbare OSA-Einsätze auf, die in den jeweiligen Schlitzen enthalten sind. Die unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke sind in zumindest teilweisen Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung, so dass die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze und die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt miteinander sind. Die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze und die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze sind miteinander verschweißt, um zumindest zwei Schweißverbindungen zwischen der OSA und der ESA zu bilden. Die Schweißverbindungen sind strukturell sehr stark, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt, sogar wenn externe Kräfte auf die ESA und/oder auf die OSA ausgeübt werden.
Das Verfahren zum Festmachen einer ESA einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung an einer OSA der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung weist das Befestigen einer Befestigungsvorrichtung einer ESA auf einem Substrat, das mechanische Koppeln einer OSA an der ESA, das optische Ausrichten der OSA an der ESA und das Zusammenschweißen eines schweißbaren ESA-Einsatzes, der in einem Schlitz enthalten ist, der in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, mit einem schweißbaren OSA-Einsatz, der in einem Schlitz enthalten ist, der in der oberen Oberfläche eines Wärmeableitungsblocks der OSA gebildet ist, um eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden, auf. Die Schweißverbindung ist strukturell sehr stark, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt, sogar wenn externe Kräfte auf die ESA und/oder auf die OSA ausgeübt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren zum Festmachen bzw. Befestigen einer ESA einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung an einer OSA der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung das Befestigen einer Befestigungsvorrichtung einer ESA auf einem Substrat, das mechanische Koppeln einer OSA an der ESA, das optische Ausrichten der OSA an der ESA, und das Zusammenschweißen des schweißbaren ESA-Einsatzes und des schweißbaren OSA-Einsatzes, um zumindest eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden, auf. Gemäß dieser Ausführungsform werden zumindest zwei Schlitze in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung an entgegengesetzten Enden davon gebildet, wobei jeder Schlitz einen darin enthaltenen schweißbaren ESA-Einsatz aufweist. Die OSA weist zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke auf, die an entgegensetzten Enden davon festgemacht sind, die ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweisen. Die Wärmeableitungsblöcke weisen jeder zumindest einen Schlitz, der in der unteren Oberfläche davon gebildet ist, und jeweilige schweißbare OSA-Einsätze, die in den jeweiligen Schlitzen enthalten sind, auf. Die unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke sind in zumindest teilweisen Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung, so dass die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze und die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt miteinander sind. Die Schweißverbindungen zwischen der OSA und der ESA sind strukturell sehr stark, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt, sogar wenn externe Kräfte auf die ESA und/oder die OSA ausgeübt werden.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und Ansprüchen ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine perspektivische Ansicht des unteren Teilbereichs einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung dar, die die ESA aufweist, die auf einem Substrat befestigt ist und eine Bonddrahtschutzeinrichtung, die daran befestigt ist, aufweist.
2A und 2B stellen jeweils perspektivische Ansichten von oben und unten der OSA der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar, die gestaltet ist, um mechanisch mit dem Teilbereich der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung, gezeigt in 1, zu koppeln.
3 stellt eine perspektivische Draufsicht des parallelen optischen Senders der Erfindung gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform dar, der die OSA, gezeigt in den 2A und 2B, festgemacht an der ESA, gezeigt in 1, aufweist.
4 stellt eine perspektivische Draufsicht der Befestigungsvorrichtung, gezeigt in 3, dar.
5 stellt eine Explosionsdarstellung eines Teilbereichs der Seite des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, dar.
6 stellt eine perspektivische Ansicht von unten des Wärmeableitungsblocks des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, gemäß einer Ausführungsform dar, in der die schweißbaren Einsätze Widerstandsmerkmale auf ihnen aufweisen, um zu erlauben, dass Widerstandsschweißen verwendet wird, um die Einsätze zusammenzuschweißen.
7 stellt eine Explosionsdarstellung eines Teilbereichs der Seite des parallelen optischen Senders, gezeigt in 3 dar, die die Weise demonstriert, in der ein Lötmaterial auf einer Stufe platziert wird, wo sich die schweißbaren Einsätze der ESA und der OSA treffen, und verwendet wird, um die Einsätze zusammenzuschweißen.
8 stellt eine perspektivische Ansicht eines Schnittbildes des parallelen optischen Senders, gezeigt in 3 dar, die die Weise demonstriert, in der eine Laserschweißtechnik verwendet werden kann, um die schweißbaren Einsätze, gezeigt in 3, zusammenzuschweißen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Gemäß der Erfindung wird eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt, die eine OSA aufweist, die zumindest einen Wärmeableitungsblock aufweist, der einen Schlitz hat, der in einer unteren Oberfläche davon gebildet wird, der einen verschweißbaren Einsatz aufweist. Gleichermaßen weist eine obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung der ESA zumindest einen Schlitz auf, der darin gebildet ist, der einen verschweißbaren Einsatz aufweist. Nachdem die OSA in Kontakt mit der ESA platziert und optisch mit der ESA ausgerichtet wurde, wird die OSA an der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung der ESA durch Zusammenschweißen der verschweißbaren Einsätze, die in den Schlitzen in der OSA und in den Schlitzen, die in der Befestigungsvorrichtung der ESA gebildet sind, enthalten sind, festgemacht bzw. gesichert. Der Verschweißungsprozess resultiert in einer extrem starken Schweißverbindung, die zwischen der OSA und der ESA gebildet wird, die eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA verhindert. Auf diese Weise werden beliebige Kräfte, die auf die parallele optische Kommunikationsvorrichtung temporär oder über ihre Lebensdauer ausgeübt werden, nicht verursachen, dass die präzise optische Ausrichtung der OSA und der ESA beeinträchtigt wird. Zusätzlich sind die verschweißbaren Einsätze klein in der Größe verglichen mit den Dimensionen der unteren Oberfläche des Wärmeableitungsblocks und der oberen Oberfläche der ESA-Befestigungsvorrichtung, um sicherzustellen, dass die Einsätze die Wärmeableitungspfade von der ESA-Befestigungsvorrichtung in und durch den Wärmeableitungsblock nicht blockieren.
1 stellt eine perspektivische Ansicht des unteren Teilbereichs einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung dar, die die ESA 1 aufweist, die auf einem Substrat 20 befestigt ist und eine Bonddrahtschutzeinrichtung 30, die daran befestigt ist, aufweist. Die Bonddrahtschutzeinrichtung 30 weist erste und zweite Bonddrahtschutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B auf, wie unten detaillierter beschrieben werden wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist die parallele optische Kommunikationsvorrichtung ein paralleler optischer Sender. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die parallele optische Kommunikationsvorrichtung der Erfindung stattdessen ein paralleler optischer Empfänger oder ein paralleler optischer Sendeempfänger sein kann. Im Interesse der Kürze werden veranschaulichende bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf einen parallelen optischen Sender beschrieben. Der Fachmann wird die Weise verstehen, in der die Prinzipien und Konzepte, wie sie hierin in Bezug auf den hierin beschriebenen parallelen optischen Sender mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind, auf parallele optische Empfänger und parallele optische Sendeempfänger angewendet werden können.
Die ESA 1 weist eine Befestigungsvorrichtung 10 und die elektrischen Kernkomponenten 2, 3 und 4 des parallelen optischen Senders auf. Die Befestigungsvorrichtung 10 dient als ein Befestigungskern zum Befestigen von zumindest den elektrischen Kernkomponenten des parallelen optischen Senders. Gemäß dieser Ausführungsform weisen die elektrischen Kernkomponenten der ESA 1 einen ersten Laserdiodentreiber-IC 2, einen zweiten Laserdiodentreiber-IC 3 und einen Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser(VCSEL)-IC 4 auf. Die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 und der VCSEL-IC 4 sind auf einer oberen Oberfläche 10a der Befestigungsvorrichtung 10 befestigt. Die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 sind elektrisch mit dem VCSEL-IC 4 durch elektrische Leiter (nicht gezeigt), wie Bonddrähte, verbunden, um zu ermöglichen, dass elektrische Steuersignale und andere elektrische Signale von den Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 an den VCSEL-IC 4 gesendet werden. Der VCSEL-IC 4 weist eine Mehrzahl von VCSEL-Laserdioden 5 auf, die eine Mehrzahl von jeweiligen optischen Datensignalen basierend auf den elektrischen Steuersignalen und jeweilige elektrische Datensignale, die an den VCSEL-IC 4 durch die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 bereitgestellt werden, erzeugt. Die elektrischen Steuersignale steuern die Vorspannungs- und Modulationsströme der VCSEL-Laserdioden 5.
In der beispielhaften Ausführungsform, gezeigt in 1, sind die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 und der VCSEL-IC 4 in einer symmetrischen bzw. balancierten Lasertreiber-Anordnung- bzw. Layout auf der oberen Oberfläche 10a der Befestigungsvorrichtung 10 angeordnet. In der symmetrischen Lasertreiber-Anordnung wird die Hälfte der Laserdioden 5 des VCSEL-ICs 4 durch den Laserdiodentreiber-IC 2 angesteuert und die andere Hälfte der Laserdioden 5 des VCSEL-ICs 4 wird durch den Laserdiodentreiber-IC 3 angesteuert. Da jeder der Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 eine Untermenge der Gesamtanzahl von Laserdioden 5 ansteuert, kann der Abstand (pitch) (d. h. Distanz) zwischen den Hochgeschwindigkeitssignalpfaden innerhalb der Laserdiodentreiber-ICs erhöht werden. Das Erhöhen des Abstandes zwischen den Hochgeschwindigkeitssignalpfaden stellt etliche Vorteile bereit. Ein Vorteil des erhöhten Abstandes ist, dass er das Potential für elektrisches Übersprechen und eine induktive Kopplung zwischen benachbarten Drahtverbindungen, die die Ausgangstreiberkontaktstellen auf dem Treiber-IC mit den jeweiligen Eingangskontaktstellen auf dem Laserdioden-IC verbinden, reduziert. Das Reduzieren des Potentials für elektrisches Übersprechen und induktive Kopplung zwischen diesen Drahtverbindungen hilft, eine hohe Signalintegrität sicherzustellen.
Ein anderer Vorteil des erhöhten Abstandes ist es, dass das reduzierte Potential für elektrisches Übersprechen und induktive Kopplung es möglich macht, die Treiber-ICs 2 und 3 in engerer Nähe zu dem Laserdioden-IC 4 anzubringen bzw. zu befestigen, als es anderenfalls möglich wäre. Das Befestigen der Treiber-ICs 2 und 3 in näherer Nähe zu dem Laserdioden-IC 4 erlaubt, dass die Länge der Drahtverbindungen zwischen den Treiber-ICs 2 und 3 und dem Laserdioden-IC 4 reduziert wird, was weiterhin das Potential für elektrisches Übersprechen und induktive Kopplung zwischen benachbarten Drahtverbindungen reduziert.
Während das symmetrische Lasertreiber-Layout, gezeigt in 1, etliche Vorteile bereitstellt, sollte beachtet werden, dass es nicht nötig ist, das symmetrische Lasertreiber-Layout, gezeigt in 1, zu verwenden. Die ICs und beliebige andere Komponenten, die auf der oberen Oberfläche 10a der Befestigungsvorrichtung 10 befestigt sind, können in einem beliebigen gewünschten Layout angeordnet sein. Beispielsweise könnte der Laserdiodentreiber-IC 2 verwendet werden, um alle der Laserdioden 5 des VCSEL-ICs 4 anzusteuern, in welchem Fall der Laserdiodentreiber-IC 3 entfernt werden könnte. Auch ist die Erfindung nicht in Bezug auf die Arten von Laserdioden, die verwendet werden, beschränkt. Andere Laserdioden als VCSELs können für diesen Zweck verwendet werden. Die Erfindung ist auch nicht in Bezug auf die Arten oder Menge von Komponenten beschränkt, die auf der Befestigungsvorrichtung 10 angebracht werden.
In der Ausführungsform, gezeigt in 1, sind Monitor-Fotodioden 7 in die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 integriert. Diese Monitor-Fotodioden 7 überwachen die optischen Ausgangsniveaus von jeweiligen der Laserdioden 5 und erzeugen entsprechende elektrische Signale, die an eine Steuerlogik (nicht gezeigt) zurückgeführt werden, die die Rückführung verwendet, um die elektrischen Steuersignale anzupassen, die durch die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 an den VCSEL-IC 4 geliefert werden. Diese Steuersignale veranlassen, dass die Vorspannungs- und/oder Modulationsströme der Laserdioden 5 angepasst werden, so dass die optischen Durchschnittsausgangs-Energieniveaus der Laserdioden 5 bei im Wesentlichen konstanten vorbestimmten Niveaus aufrechterhalten werden. Der erhöhte Abstand zwischen den Hochgeschwindigkeitssignalpfaden, der durch das symmetrische Treiber-Layout, gezeigt in 1, bereitgestellt wird, ermöglicht, dass die Monitor-Fotodioden 7 in die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 integriert werden. Das Integrieren der Monitor-Fotodioden 7 in die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 beseitigt das Bedürfnis, einen separaten Monitor-Fotodioden-IC in dem Sender 1 zum Überwachen der optischen Ausgangsenergieniveaus der Laserdioden 5 bereitzustellen. Das Beseitigen des Bedürfnisses nach einem separaten Monitor-Fotodioden-IC resultiert in einer effizienteren Raumnutzung in dem optischen Sender 1, wodurch ermöglicht wird, dass der Sender 1 in der Größe relativ zu den vorher erwähnten bekannten parallelen optischen Sendern reduziert werden kann. Zusätzlich resultiert das Beseitigen des Bedürfnisses nach einem separaten Monitor-Fotodioden-IC auch in weniger Drahtbindungen bzw. -bonds und Pin-Verbindungen, was die Schaltkreis-Komplexität, den Energieverbrauch, elektrisches Übersprechen und induktive Kopplung reduziert. Jedoch sind die Monitor-Fotodioden 7 optional und werden nicht von der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung der Erfindung benötigt.
Die Befestigungsvorrichtung 10 weist eine untere Oberfläche 10B auf, die an einer oberen Oberfläche 20A des Substrats 20 mit einem haftenden bzw. klebenden Material, wie einem Epoxid, einem Klebeband oder einem Lötmetall beispielsweise, befestigt ist. Das Substrat 20 ist eine Leiterplatte irgendeiner Art, wie eine PCB beispielsweise. Das Substrat 20 weist elektrische Leiter (nicht gezeigt) und elektrische Durchkontaktierungen (vias) (nicht gezeigt), die sich durch es hindurch erstrecken, und elektrische Kontakte (nicht gezeigt) auf seiner oberen Oberfläche 20A auf. Die elektrischen Kontakte (nicht gezeigt) auf der oberen Oberfläche 20A des Substrats 20 sind elektrisch über elektrisch leitende Bonddrähte 26 mit elektrischen Kontaktstellen 28 auf den Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 gekoppelt. Die untere Oberfläche 20B des Substrats 20 weist eine Anordnung bzw. Array von elektrisch leitenden Kontaktstellen (nicht gezeigt) darauf auf, die elektrisch mit einem Array (nicht gezeigt) von elektrisch leitenden Kontaktstellen, die auf einem Motherboard (nicht gezeigt) liegen, koppeln. Das Motherboard (nicht gezeigt) weist üblicherweise einen Controller-IC (nicht gezeigt) auf, der auf ihm befestigt ist, der mit den Lasertreiberdioden-ICs 2 und 3 der ESA 1 kommuniziert.
Wie unten mit Bezugnahme auf 4 detaillierter beschrieben werden wird, weist die Befestigungsvorrichtung 10 gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform Vorsprünge (10C in 4) auf, die nahe den Ecken der Befestigungsvorrichtung 10 nach außen herausragen. Die Vorsprünge sind geformt und ausgemessen, um mit komplementären Einbuchtungen (nicht gezeigt), die in den ersten und zweiten Bonddrahtschutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B der Bonddrahtschutzeinrichtung 30 gebildet sind, zusammen zu passen.
Diese Paarungskonfiguration ermöglicht es den Bonddrahtschutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B passiv mit der Befestigungsvorrichtung 10 ausgerichtet zu werden und mechanisch mit dieser gekoppelt zu werden. Wenn die Bonddraht-Schutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B in Bindung mit der Befestigungsvorrichtung 10 sind, existiert eine Lücke zwischen den Bonddraht-Schutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B und den Seitenkanten der Befestigungsvorrichtung 10, innerhalb der sich die Bonddrähte 26 zwischen den Kontakten auf dem Substrat 20 und den Kontaktstellen 28 auf den Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 erstrecken. Diese Lücke stellt sicher, dass die Bonddrahtschutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B nicht in Kontakt mit den Bonddrähten 26 kommen und diese beschädigen. Die Bonddrahtschutzeinrichtungs-Vorrichtungen 30A und 30B schützen die Bonddrähte 26 von externen Kräften, die die Bonddrähte 26 potentiell beschädigen können, wie mechanische Handhabungskräfte, die während der Herstellung und der Montage des parallelen optischen Senders auftreten. Es sollte beachtet werden, dass die Bonddrahtschutzeinrichtung 30 dennoch optional ist. Andere Verfahren und Mechanismen können verwendet werden, um die Bonddrähte 26 zu schützen. Beispielsweise kann ein Verfahren, das als Chip-Verguss (glob topping) bekannt ist, verwendet werden, um die Bonddrähte 26 zu schützen.
Gemäß der veranschaulichenden Ausführungsform, dargestellt in 1, weist die Befestigungsvorrichtung 10 einen oberen Teilbereich 10D, der die obere Oberfläche 10A der Vorrichtung 10 aufweist, und einen unteren Teilbereich 10E auf, der die untere Oberfläche 10B der Befestigungsvorrichtung 10 aufweist. Mit Bezugnahme auf die auf der Zeichnungsseite, die 1 enthält, gezeigte Vergleichsbasis kartesischer X-, Y-, Z-Koordinaten ist die Länge des oberen Teilbereichs 10D in der X-Richtung größer als die Länge des unteren Teilbereichs 10E in der X-Richtung. Die Befestigungsvorrichtung 10 wird üblicherweise aus einem Material hergestellt, das eine hohe thermische Leitfähigkeit hat, wie beispielsweise Kupfer, das vernickelt oder vergoldet ist, um die Vorrichtung 10 in die Lage zu versetzen, effektiv als eine Wärmeableitungsstruktur zu funktionieren. Wärme, die durch die ICs 2, 3 und 4 erzeugt wird, geht in die Befestigungsvorrichtung 10 über und wird in die Befestigungsvorrichtung 10 ausgebreitet. Indem der obere Teilbereich 10D der Befestigungsvorrichtung 10 groß in der X-Richtung gemacht wird, wird die Menge an Oberflächenbereich auf der oberen Oberfläche 10A erhöht, die zum Versenken von Wärme verfügbar ist.
Da das Material, das verwendet wird, um die Befestigungsvorrichtung 10 herzustellen, auch elektrisch leitend ist, kann die Befestigungsvorrichtung 10, wenn die Befestigungsvorrichtung 10 zu nahe an den Signalpfaden (nicht gezeigt) in dem Substrat 20 ist, eine Kapazität in das Substrat 20 koppeln, die die Kapazität der Signalpfade in dem Substrat 20 erhöht. Diese erhöhte Kopplungskapazität kann die Signalqualität herabsetzen. Dies ist speziell für die Hochgeschwindigkeitssignalpfade (nicht gezeigt) der Fall, wie die, die die elektrischen Datensignale übertragen, die verwendet werden, um die Laserdioden 5 des VCSEL-ICs 4 zu modulieren. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform wird der untere Teilbereich 10E der Befestigungsvorrichtung 10 kleiner gemacht als der obere Teilbereich 10D in der X-Richtung, um sicherzustellen, dass die untere Oberfläche 10B einen relativ kleinen Oberflächenbereich verglichen mit der oberen Oberfläche 10A hat, wodurch die Kopplungskapazität, die durch die Befestigungsvorrichtung 10 zu dem Substrat 20 beigetragen wird, verringert wird.
Um den Effekt der Kopplungskapazität weiter zu reduzieren, können die Hochgeschwindigkeitssignalpfade (nicht gezeigt) in dem Substrat 20 so geleitet werden, dass sie niemals in dem Teilbereich der oberen Oberfläche 20A des Substrats 20 enthalten sind, der direkt unterhalb des unteren Teilbereichs 10E der Befestigungsvorrichtung 10 ist. Um dies zu bewerkstelligen, können die Hochgeschwindigkeitssignalpfade entweder um diesen Bereich herumgeleitet werden, wo die untere Oberfläche 10B der Befestigungsvorrichtung 10 an die obere Oberfläche 20A des Substrats 20 anschließt, oder werden in unteren Schichten des Substrats 20 geleitet, die weiter von der unteren Oberfläche 10B der Befestigungsvorrichtung 10 in diesem Bereich weg sind.
Während die Form der Befestigungsvorrichtung 10, die oben beschrieben wurde, die oben beschriebenen Vorteile bereitstellt, ist es nicht notwendig, dass die Befestigungsvorrichtung 10 diese Art von Konfiguration aufweist. Beispielsweise könnte die Befestigungsvorrichtung 10 eine planare Konfiguration aufweisen, wobei die oberen und unteren Oberflächen 10A und 10B dieselben Längen in der X-Richtung aufweisen. Alternativ kann die Befestigungsvorrichtung eine verjüngende Konfiguration aufweisen, wie unten detaillierter mit Bezugnahme auf 4 beschrieben wird.
Der obere Teilbereich 10D der Befestigungsvorrichtung 10 weist Schlitze bzw. Aufnahmen 40 auf, die darin an entgegengesetzten Enden der Befestigungsvorrichtung 10 gebildet sind. Jeder der Schlitze 40 weist einen schweißbaren Einsatz 50 auf. Die schweißbaren Einsätze 50 werden verwendet, um die ESA 1 mit der OSA (nicht gezeigt) zu verschweißen, wie unten detailliert mit Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben wird. Die schweißbaren Einsätze 50 sind aus einem Material hergestellt wie beispielsweise Edelstahl (stainless steel) SUS 316 oder 304, obwohl die Erfindung nicht auf das Verwenden einer bestimmten Art von verschweißbarem Material für die Einsätze 50 beschränkt ist. Die Einsätze 50 können innerhalb der Schlitze 40 durch eine Vielzahl an Verfahren gesichert werden, einschließlich beispielsweise Steckverbinden der Einsätze 50 in die Schlitze 40, so dass die Einsätze innerhalb der Schlitze 40 durch eine Reibungspassung gehalten werden, und Hartlöten der Einsätze 50 an die Schlitze 40.
2A und 2B stellen jeweils perspektivische Ansichten von oben und unten der OSA 60 der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. Die OSA 60 weist einen Linsenhalter 70 und ein Wärmeableitungssystem 80 auf. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Wärmeableitungssystem 80 erste und zweite Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B auf, die an Bestandteilen 71 auf entgegengesetzten Seiten des Linsenhalters 70 festgemacht sind. Der Wärmeblock 80A weist eine obere Oberfläche 80C und eine untere Oberfläche 80D auf. In ähnlicher Weise weist der Wärmeableitungsblock 80B eine obere Oberfläche 80E und eine untere Oberfläche 80F auf. Jeder der Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B weist einen Schlitz 90 auf, der in der unteren Oberfläche 80D und 80F gebildet ist, obwohl nur der Schlitz 90, der in der unteren Oberfläche 80D des Blocks 80A gebildet ist, in der Ansicht, gezeigt in 2A, sichtbar ist.
Wie in 2B gesehen werden kann, weist jeder der Schlitze 90 einen schweißbaren Einsatz 100 auf, der in ihm festgemacht ist. Die schweißbaren Einsätze 100 können in den Schlitzen 90 unter Verwendung eines beliebigen der Verfahren festgemacht werden, die oben zum Festmachen der schweißbaren Einsätze 50 in den Schlitzen 40, die in der Befestigungsvorrichtung 10 (1) gebildet sind, beschrieben sind. Die schweißbaren Einsätze 100 können aus demselben Material wie die schweißbaren Einsätze 50 hergestellt werden. Der Linsenhalter 70 besitzt eine Optik 75, die eine Mehrzahl von optischen Elementen 77 zum optischen Koppeln von Licht zwischen einer jeweiligen der Laserdioden 5 und einem Ende eines jeweiligen optischen Wellenleiters (nicht gezeigt) aufweist.
3 stellt eine perspektivische Draufsicht des parallelen optischen Senders 110 der Erfindung gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform dar, die den Sender 110 zeigt, nachdem die OSA 60, gezeigt in den 2A und 2B, an der ESA 1, gezeigt in 1, festgemacht wurde. Die Art, in der die OSA 60 an der ESA 1 festgemacht ist, wird nun mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Um die OSA 60 an der ESA 1 festzumachen, wird die OSA 60 in Kontakt mit der ESA 1 platziert, so dass die schweißbaren Einsätze 50 der ESA 1 in Kontakt mit den jeweiligen schweißbaren Einsätzen 100 der OSA 60 sind. Der Linsenhalter 70 weist eine Öffnung 78 auf, die darin geformt ist, durch die Licht, das durch die Laserdioden 5 erzeugt wird, durch die jeweiligen optischen Elemente 77 auf Enden der jeweiligen optischen Wellenleiter (nicht gezeigt) gerichtet werden soll, die innerhalb eines Verbinders bzw. Steckers (nicht gezeigt) gehalten werden, der mechanisch mit der OSA 60 koppelt. Nachdem die OSA 60 in Kontakt mit der ESA 1 platziert wurde, erfasst ein Sehsystem (vision system) (nicht gezeigt) ein Bild der Laserdioden 5 und der optischen Elemente 77 und ein Bewegungssystem (motion system) (nicht gezeigt) oder eine Person bewegt die OSA 60 und/oder die ESA 1, bis die jeweiligen Laserdioden 5 präzise optisch mit den jeweiligen optischen Elementen 77 ausgerichtet sind. Sobald eine optische Ausrichtung erreicht wurde, werden die OSA 60 und die ESA 1 fest in der ausgerichteten Position gehalten, während die schweißbaren Einsätze 50 und 100 an einer oder mehreren Orten auf den Einsätzen 50 und 100 zusammengeschweißt werden.
Es gibt viele Vorteile, die ESA 1 und die OSA 60 zusammenzuschweißen. Ein Vorteil ist, dass die Schweißnaht eine Schweißverbindung zwischen der ESA 1 und der OSA 60 bildet, die strukturell extrem stark ist. Die strukturelle Stärke dieser Verbindung stellt sicher, dass es keine Bewegung der OSA 60 und der ESA 1 relativ zueinander geben wird, was sicherstellt, dass die präzise optische Ausrichtung der optischen Elemente 77 mit den jeweiligen Laserdioden 5 über die gesamte Lebenszeit des parallelen optischen Senders 110 nicht beeinträchtigt wird. Wie oben erwähnt, werden oft Kräfte auf den Sender ausgeübt, nachdem er hergestellt wurde, und die Schweißverbindung ist stark genug, um diesen Kräften zu widerstehen. Beispielsweise wird der Kunde üblicherweise ein externes Wärmeableitungs- bzw. Kühlkörpersystem (nicht gezeigt) an den Wärmeableitungsblöcken 80A und 80B anbringen, und der Anbringungsprozess kann in großen Kräften (z. B. 20 lbs) resultieren, die auf die OSA 60 ausgeübt werden. Die Schweißverbindung ist ausreichend stark, um solchen Kräften zu widerstehen, auch wenn eine dieser Kräfte eine laterale Komponente aufweist, die permanent aufrechterhalten wird, nachdem das externe Wärmeableitungssystem angebracht wurde.
Ein anderer Vorteil des Schweißens der ESA 1 an die OSA 60 in der oben beschriebenen Weise ist, dass die Größe der Schlitze 40 und 90 relativ klein verglichen mit dem Gesamtoberflächenbereich der oberen Oberfläche 10A der Befestigungsvorrichtung 10 und den unteren Oberflächen 80D und 80F der Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B ist. Das Material, aus dem die Einsätze 50 und 100 hergestellt sind, ist üblicherweise ein Material mit einer relativ kleinen thermischen Leitfähigkeit, welches nicht gut zur Wärmeableitung geeignet ist. Auf der anderen Seite weist das Material, aus dem die Befestigungsvorrichtung 10 und die Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B hergestellt sind (z. B. Kupfer), eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit auf. Daher ist es wünschenswert, die Menge an Fläche der oberen Oberfläche 10A der Befestigungsvorrichtung 10, die in Kontakt mit den unteren Oberflächen 80D und 80F der Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B jeweils ist, zu maximieren. Durch Einbetten der Einsätze 50 und 100 in relativ kleine Schlitze 40 und 90, die in den Oberflächen 10A, 80D und 80F gebildet sind, sind die meisten der Bereiche dieser entgegengesetzten Oberflächen in Kontakt miteinander, sobald die Einsätze 50 und 100 zusammengeschweißt wurden. Beispielsweise ist der Prozentsatz der jeweiligen Oberflächenbereiche der unteren Oberfläche 80D und 80F, die die Schlitze 90 verbrauchen, weniger als ungefähr 50% und üblicherweise weniger als ungefähr 35%. Während die Schlitze 40 und 90 üblicherweise ungefähr dieselbe Breite wie die der Wärmeableitungsblöcke 80A und 80B haben, kann beispielsweise die Länge der unteren Oberflächen 80D und 80F der Blöcke 80A und 80B ungefähr 5,0 Millimeter (mm) sein, wohingegen die Länge der Schlitze 40 und 90 nur ungefähr ein Drittel davon oder ungefähr 1,6 mm sein mag. Diese Merkmale stellen die parallele optische Kommunikationsvorrichtung mit sehr guten Wärmeableitungscharakteristika bereit, und somit eine sehr hohe thermische Leistung, die, wie oben beschrieben, sehr wichtig in parallelen optischen Kommunikationsvorrichtungen ist, die Hochgeschwindigkeitssignale über eine Mehrzahl von Sende- und/oder Empfangskommunikationskanälen übermitteln.
4 stellt eine perspektivische Draufsicht der Befestigungsvorrichtung 10, gezeigt in 3, dar. Wie oben erwähnt, weist die Befestigungsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform vier Vorsprünge 10C auf ihren Seiten nahe ihren Ecken auf. Diese Vorsprünge 10C sind konfiguriert bzw. gestaltet, um mit komplementären Vertiefungen auf der Bonddrahtschutzeinrichtung 30 (1) zusammenzupassen bzw. zu koppeln, um eine relative Bewegung zwischen der Befestigungsvorrichtung 10 und der Bonddrahtschutzeinrichtung 30 zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Die Ansicht, gezeigt in 4, erlaubt, dass die Form der Schlitze 40 und der Einsätze 50 deutlich gesehen werden kann. Gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform sind die Schlitze 40 und die Einsätze 50 rechteckförmig, obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, dass die Schlitze 40 und die Einsätze 50 bestimmte Formen oder Größen aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung 10 Schlitze 10G und 10H auf, die darin geformt sind, die Luftlücken zwischen dem Ort, an dem der Laserdioden-IC 4 befestigt ist (zwischen den Schlitzen 10G und 10H), und den Orten, an denen die Laserdiodentreiber-IC 2 und 3 befestigt sind, bereitstellen. Die Luftlücken isolieren den Laserdioden-IC 4 thermisch von den Treiber-ICs 2 und 3, um zu verhindern, dass Wärme von den Lasertreiber-ICs die Laserdioden 5 des Laserdioden-ICs 4 nachteilig beeinflussen. Die Schlitze 10G und 10H sind optional, aber bevorzugt, da sie die gesamte Wärmeableitungskonstruktion des parallelen optischen Senders unterstützen.
5 stellt eine Explosionsansicht eines Teilbereichs der Seite des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, dar. In der Explosionsansicht können ein Teilbereich des Substrats 20, die Befestigungsvorrichtung 10 und die Seite 71 des Linsenhalters 70 der OSA 60 gesehen werden. Innerhalb der Explosionsansicht können auch die Schlitze 40 und 90 und deren jeweilige Einsätze 50 und 100 gesehen werden. Gemäß einer Ausführungsform sind die Schlitze 50 der Befestigungsvorrichtung 10 geringfügig größer in der Längen-, L, Dimension als die Schlitze 90 der OSA 60. Die Einsätze 50 sind geringfügig größer sowohl in der Längen-, L, als auch Breiten-, B, Dimension. Dieser Unterschied zwischen den Dimensionen jeweils der Schlitze 40 und 90 und der Einsätze 50 und 100 resultiert in Stufen 130 an den Schnittstellen der Einsätze 50 und 100. Diese Stufen 130 stellen Raum für die Schweißnähte bereit, die sich bilden, wenn die Einsätze 50 und 100 zusammengeschweißt werden, statt auf zwei bündigen Flächen der entgegengesetzten Einsätze 50 und 100 zu bilden. Dieses Merkmal verbessert die Integrität der Schweißverbindung. Die Stufe 130 ist nicht notwendig, da die Schweißverbindung eine ausreichende Stärke haben sollte, auch wenn die Schweißnaht auf den bündigen entgegengesetzten Flächen der Einsätze 50 und 100 gebildet ist, wie von einem Fachmann im Hinblick auf die hierin bereitgestellte Beschreibung verstanden werden wird. Die Stufe 130 ist lediglich eine Möglichkeit, um weiter sicherzustellen, dass die resultierende Schweißverbindung extrem stark ist. Auch könnte die Stufe 130 stattdessen dadurch gebildet werden, dass die Schlitze 90 geringfügig größer in der Breitendimension als die Schlitze 40 hergestellt werden und dass die Einsätze 100 geringfügig größer in der Breiten- und Längen-Dimension als die Einsätze 50 hergestellt werden.
6 stellt eine perspektivische Ansicht von unten des Wärmeableitungsblocks 80B des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, gemäß einer Ausführungsform dar. Gemäß dieser Ausführungsform können die schweißbaren Einsätze 50 und/oder 100 Widerstandsmerkmale oder -bestandteile auf sich haben und so ermöglichen, dass eine Widerstandsschweißung verwendet wird, um die Einsätze 50 und 100 zusammenzuschweißen. In 6 weisen die Einsätze 100, die in den Schlitzen 90 enthalten sind, die in den Wärmeableitungsblöcken gebildet sind, ein oder mehrere solcher Widerstandsbestandteile 140 auf. Wenn diese Art von Schweißtechnik verwendet wird, wird ein elektrischer Strom durch die Einsätze 100 durchgeführt. Die Widerstandsbestandteile 140 erhöhen lokal den elektrischen Widerstand, der durch den elektrischen Strom vorgefunden wird, was verursacht, dass die Widerstandsbestandteile schmelzen und mit den Einsätzen 50, die in den Schlitzen 40 der Befestigungsvorrichtung 10 enthalten sind, verschmelzen. Zur Erleichterung der Darstellung und im Interesse der Kürze sind nur die Einsätze 100 der OSA 60 in 6 als die Widerstandsbestandteile 140 aufweisend gezeigt. Die Widerstandsmerkmale 140 könnten stattdessen in den Einsätzen 50 der Befestigungsvorrichtung 10 enthalten sein, oder könnten sowohl in den Einsätzen 50 als auch den Einsätzen 100 enthalten sein.
7 stellt eine Explosionsansicht eines Teilbereichs der Seite des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, dar. In der Explosionsansicht können ein Teilbereich des Substrats 20, die Befestigungsvorrichtung 10 und die Seite 71 des Linsenhalters 70 der OSA 60 gesehen werden. Innerhalb der Explosionsansicht können auch die Schlitze 40 und 90 und deren jeweilige Einsätze 50 und 100 gesehen werden. Gemäß einer Ausführungsform, wie die mit Bezug auf 5 oben beschriebene Ausführungsform, gibt es einen Unterschied zwischen den Dimensionen jeweils der Schlitze 40 und 90 und der Einsätze 50 und 100, was in den vorher erwähnten Stufen 130 resultiert, die an den Schnittstellen der Einsätze 50 und 100 existieren. Diese Stufe 130 stellt Raum bereit, damit ein Lötmaterial 150 angesiedelt werden kann. Wenn ein elektrischer Strom durch das Lötmaterial 150 durchläuft, schmilzt das Lötmaterial 150. Sobald sich das Lötmaterial 150 wieder verfestigt, bildet das wiederverfestigte Lötmaterial 150 die Schweißverbindung, die die ESA 1 und die OSA 60 zusammenhält.
8 stellt eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts des parallelen optischen Senders 110, gezeigt in 3, dar. In der Ansicht, gezeigt in 8, können ein Teilbereich des Substrats 20, die Befestigungsvorrichtung 10, die Seitenteilbereiche 71 des Linsenhalters 70 und überlappende Teilbereiche der Einsätze 50 und 100, um die Stufe 130 zu formen, gesehen werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine gut bekannte Laserschweißtechnik verwendet, um Lokalbereiche 160 zu erwärmen, wo sich die Einsätze 50 und 100 treffen. Wenn diese Bereiche 160 erwärmt werden, heizen diese schnell auf und kühlen dann ab. Wenn die Bereiche 160 abkühlen, werden die Einsätze 50 und 100 zusammen verschmolzen, um die Schweißverbindung zu bilden. Wenn die Laserschweißtechnik sauber durchgeführt wird, ist die Schweißverbindung, die gebildet wird, extrem stark. Zusätzlich beschleunigt das Verwenden dieser Technik, um die Schweißverbindung zu bilden, den Prozess des optischen Ausrichtens der ESA 1 und der OSA 60 und des Bildens der Schweißverbindung, die diese zusammenhält, da Laserschweißen sehr schnell durchgeführt werden kann. Bereiche zusätzlich zu den Bereichen 160 können mit dem Laser erwärmt werden, sowie zusätzliche Bereiche entlang der Stufe 130, wo sich die Einsätze 50 und 100 treffen.
Es sollte beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf einen parallelen optischen Sender 110 beschränkt ist. Obwohl die Erfindung mit Bezugnahme auf den parallelen optischen Sender 110 beschrieben wurde, kann die parallele optische Kommunikationsvorrichtung stattdessen ein paralleler optischer Empfänger oder ein paralleler optischer Sendeempfänger sein. In dem Fall eines parallelen optischen Empfängers würden die Laserdioden 5 durch Fotodioden (nicht gezeigt) ersetzt werden und die Laserdiodentreiber-ICs 2 und 3 würden durch einen Empfänger-IC (nicht gezeigt) ersetzt werden, wie es von einem Fachmann verstanden wird. Die OSA 60 kann für einen parallelen optischen Empfänger gleich konfiguriert sein. In dem Fall eines parallelen optischen Sendeempfängers kann die Hälfte der aktiven optischen Vorrichtungen Laserdioden sein und die andere Hälfte der aktiven optischen Vorrichtungen können Fotodioden sein. Die OSA 60 kann für einen parallelen optischen Sendeempfänger gleich konfiguriert sein. Somit beabsichtigt der Begriff „eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung”, wie der Begriff hierin verwendet wird, einen parallelen optischen Sender, einen parallelen optischen Empfänger oder einen parallelen optischen Sendeempfänger zu bezeichnen.
Es sollte beachtet werden, dass die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen für den Zweck des Beschreibens der Prinzipien und Konzepte der Erfindung beschrieben wurde. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise, während die Erfindung mit Bezug auf das Verwenden einer bestimmten symmetrischen Treiberanordnung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese bestimmte Anordnung beschränkt. Während die Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Konfiguration für die Schlitze 40 und 90 und für die jeweiligen schweißbaren Einsätze 50 und 100 beschrieben wurde, ist die Erfindung auch nicht auf diese bestimmte Konfiguration beschränkt. Die Erfindung ist auch nicht auf das Verwenden einer bestimmten Schweißtechnik zum Erzeugen der Schweißverbindung beschränkt, wie es von einem Fachmann im Hinblick auf die hierin bereitgestellte Beschreibung verstanden wird. Wie von einem Fachmann im Hinblick auf die hierin bereitgestellte Beschreibung verstanden wird, können viele Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden, obwohl immer noch eine parallele optische Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt wird, die die Ziele der Erfindung erreicht, und alle solchen Modifikationen sind innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.

Claims

Parallele optische Kommunikationsvorrichtung aufweisend: ein Substrat; eine elektrische Untergruppe, kurz ESA, die auf dem Substrat befestigt ist, wobei die ESA eine Befestigungsvorrichtung aufweist, die zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung zumindest einen integrierten Schaltkreis, kurz IC, und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen, die darauf befestigt sind, aufweist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit elektrischen Leitern des Substrats gekoppelt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatz, der in der zumindest einen Aufnahme enthalten ist, aufweist; eine optische Untergruppe, kurz OSA, die mechanisch mit der ESA gekoppelt ist, wobei die OSA zumindest einen Wärmeableitungsblock aufweist, der daran festgemacht ist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock zumindest eine Aufnahme, die darin in einer unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatz aufweist, der in der zumindest einen Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, enthalten ist, wobei die untere Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks in zumindest teilweisem Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung ist, so dass die schweißbaren OSA- und ESA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt miteinander sind; und wobei der zumindest eine schweißbare ESA-Einsatz und der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz zusammengeschweißt sind, um zumindest eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden, und wobei die zumindest eine Schweißverbindung strukturell sehr stark ist, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest zwei Aufnahmen aufweist, die darin an entgegengesetzten Enden der Befestigungsvorrichtung gebildet sind, wobei jede der Aufnahmen einen der schweißbaren ESA-Einsätze enthält, und wobei die OSA zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke aufweist, die an entgegengesetzten Seiten der OSA festgemacht sind, wobei jeder der Wärmeableitungsblöcke eine Aufnahme aufweist, die in der unteren Oberfläche davon gebildet ist, wobei jede Aufnahme, die in den unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke gebildet ist, einen der schweißbaren OSA-Einsätze enthält, und wobei, wenn die OSA und die ESA mechanisch miteinander gekoppelt sind, die schweißbaren OSA-Einsätze in Kontakt mit jeweiligen der schweißbaren ESA-Einsätze sind, und wobei die schweißbaren ESA-Einsätze und die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze zusammengeschweißt sind, um zumindest eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz eine untere Oberfläche aufweist, die im Allgemeinen koplanar mit der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist, und wobei die untere Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes einen Oberflächenbereich aufweist, der kleiner ist als ein Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes nicht größer als 50% des Oberflächenbereichs der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist, insbesondere wobei der Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes weniger als oder gleich 35% des Oberflächenbereichs der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, kleiner in einer Breitendimension ist als die zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz kleiner in einer Breitendimension ist als der zumindest eine schweißbare ESA-Einsatz, so dass eine Stufe existiert, wo sich der schweißbare OSA-Einsatz und der schweißbare ESA-Einsatz treffen, oder wobei die zumindest eine Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, größer in einer Breitendimension ist als die zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz größer in einer Breitendimension ist als der zumindest eine schweißbare ESA-Einsatz, so dass eine Stufe existiert, wo sich der schweißbare OSA-Einsatz und der schweißbare ESA-Einsatz treffen.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung aufweisend: ein Substrat, das einen oder mehrere elektrische Leiter aufweist, die durch das Substrat verlaufen; eine elektrische Untergruppe, kurz ESA, die auf dem Substrat aufgebracht ist, wobei die ESA eine Befestigungsvorrichtung aufweist, die zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung zumindest einen integrierten Schaltkreis, kurz IC, und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen, die darauf befestigt sind, aufweist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit einem oder mehreren der elektrischen Leiter des Substrats gekoppelt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest zwei Aufnahmen aufweist, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung an entgegengesetzten Enden davon gebildet sind, wobei jede der Aufnahmen einen schweißbaren ESA-Einsatz enthält; eine optische Untergruppe, kurz OSA, die mechanisch mit der ESA gekoppelt ist, wobei die OSA zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke aufweist, die daran in entgegengesetzten Enden davon festgemacht sind, wobei die zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke ein Material hoher thermischer Leitfähigkeit aufweisen, wobei jeder Wärmeableitungsblock zumindest eine Aufnahme, die in einer unteren Oberfläche davon gebildet ist, und einen schweißbaren OSA-Einsatz aufweist, der in jeder Aufnahme, die in den unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke gebildet ist, enthalten ist, wobei die unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke in zumindest teilweisem Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung sind, so dass die schweißbaren OSA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt mit jeweiligen der schweißbaren ESA-Einsätze sind; und wobei jeweilige der schweißbaren ESA-Einsätze mit jeweiligen der schweißbaren OSA-Einsätze verschweißt sind, um zumindest zwei Schweißverbindungen zwischen der OSA und der ESA zu bilden, und wobei die zumindest zwei Schweißverbindungen strukturell sehr stark sind, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die schweißbaren OSA-Einsätze jeweilige untere Oberflächen aufweisen, die im Allgemeinen koplanar mit den jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke sind, und wobei die jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze jeweilige Oberflächenbereiche aufweisen, die kleiner sind als die jeweiligen Oberflächenbereiche der jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Oberflächenbereiche der unteren Oberflächen der schweißbaren OSA-Einsätze nicht größer als 50% der jeweiligen Oberflächenbereiche der jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke sind, insbesondere wobei die Oberflächenbereiche der unteren Oberflächen der jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze weniger als oder gleich 35% der jeweiligen Oberflächenbereiche der jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke sind.
Parallele optische Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die jeweiligen Aufnahmen, die in den jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke gebildet sind, jeweils kleiner in einer Breitendimension sind als die jeweiligen Aufnahmen, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet sind, und wobei die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze jeweils kleiner in einer Breitendimension sind als die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze, so dass jeweilige Stufen existieren, wo die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze und die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze sich treffen, oder wobei die jeweiligen Aufnahmen, die in den jeweiligen unteren Oberflächen der jeweiligen Wärmeableitungsblöcke gebildet sind, jeweils größer in einer Breitendimension sind als die jeweiligen Aufnahmen, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet sind, und wobei die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze jeweils größer in einer Breitendimension sind als die jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze, so dass jeweilige Stufen existieren, wo sich die jeweiligen schweißbaren OSA-Einsätze und jeweiligen schweißbaren ESA-Einsätze treffen.
Verfahren zum Festmachen einer elektrischen Untergruppe, kurz ESA, einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung an einer optischen Untergruppe, kurz OSA, der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung, das Verfahren aufweisend: Befestigen einer Befestigungsvorrichtung der ESA an einem Substrat, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung zumindest einen integrierten Schaltkreis, kurz IC, der ESA und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen der ESA, die darauf befestigt sind, aufweist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit elektrischen Leitern des Substrats gekoppelt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatz aufweist, der in der zumindest einen Aufnahme enthalten ist; mechanisches Koppeln der OSA an der ESA, wobei die OSA zumindest einen Wärmeableitungsblock aufweist, der daran festgemacht ist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweist, wobei der zumindest eine Wärmeableitungsblock zumindest eine Aufnahme, die darin in einer unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, und zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatz aufweist, der in der zumindest einen Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, enthalten ist, wobei die untere Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks in zumindest teilweisem Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung ist, so dass die schweißbaren OSA- und ESA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt miteinander sind; und optisches Ausrichten der OSA zu der ESA; und Zusammenschweißen des zumindest einen schweißbaren ESA-Einsatzes und des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes, um zumindest eine Schweißverbindung zwischen der OSA und der ESA zu bilden, und wobei die zumindest eine Schweißverbindung strukturell sehr stark ist, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz eine untere Oberfläche aufweist, die im Allgemein koplanar mit der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist, und wobei die untere Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes einen Oberflächenbereich aufweist, der kleiner ist als ein Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes nicht größer als 50% des Oberflächenbereichs der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist, insbesondere wobei der Oberflächenbereich der unteren Oberfläche des zumindest einen schweißbaren OSA-Einsatzes weniger als oder gleich 35% des Oberflächenbereichs der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zumindest eine Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, kleiner in einer Breitendimension ist als die zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz kleiner in einer Breitendimension ist als der zumindest eine schweißbare ESA-Einsatz, so dass eine Stufe existiert, wo sich der schweißbare OSA-Einsatz und der schweißbare ESA-Einsatz treffen, oder wobei die zumindest eine Aufnahme, die in der unteren Oberfläche des zumindest einen Wärmeableitungsblocks gebildet ist, größer in einer Breitendimension ist als die zumindest eine Aufnahme, die in der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und wobei der zumindest eine schweißbare OSA-Einsatz größer in einer Breitendimension ist als der zumindest eine schweißbare ESA-Einsatz, so dass eine Stufe existiert, wo sich der schweißbare OSA-Einsatz und der schweißbare ESA-Einsatz treffen.
Verfahren zum Festmachen einer elektrischen Untergruppe, kurz ESA, einer parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung an einer optischen Untergruppe, kurz OSA, der parallelen optischen Kommunikationsvorrichtung, das Verfahren aufweisend: Befestigen einer Befestigungsvorrichtung der ESA an einem Substrat, wobei das Substrat einen oder mehrere elektrische Leiter aufweist, die durch das Substrat laufen, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche der Befestigungsvorrichtung zumindest einen integrierten Schaltkreis, kurz IC, der ESA und eine Mehrzahl von aktiven optischen Vorrichtungen der ESA, die darauf befestigt sind, aufweist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit den aktiven optischen Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei der zumindest eine IC elektrisch mit einem oder mehreren der elektrischen Leiter des Substrats gekoppelt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung zumindest zwei Aufnahmen aufweist, die in der oberen Oberfläche davon an entgegengesetzten Enden davon gebildet sind, wobei jede der Aufnahmen einen schweißbaren ESA-Einsatz enthält; mechanisches Koppeln der OSA an der ESA, wobei die OSA zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke aufweist, die daran an entgegengesetzten Enden davon festgemacht sind, wobei die zumindest zwei Wärmeableitungsblöcke ein Material einer hohen thermischen Leitfähigkeit aufweisen, wobei jeder Wärmeableitungsblock zumindest eine Aufnahme, die in einer unteren Oberfläche davon gebildet ist, und einen schweißbaren OSA-Einsatz aufweist, der in jeder Aufnahme, die in den unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke gebildet ist, enthalten ist, wobei die unteren Oberflächen der Wärmeableitungsblöcke in zumindest teilweisem Kontakt mit der oberen Oberfläche der Befestigungsvorrichtung sind, so dass die schweißbaren OSA-Einsätze zumindest teilweise in Kontakt mit jeweiligen der schweißbaren ESA-Einsätze sind; optisches Ausrichten der OSA mit der ESA; und Verschweißen jeweiliger der schweißbaren ESA-Einsätze mit jeweiligen der schweißbaren OSA-Einsätze, um zumindest zwei Schweißverbindungen zwischen der OSA und der ESA zu bilden, und wobei die zumindest zwei Schweißverbindungen strukturell sehr stark sind, um zu verhindern, dass eine relative Bewegung zwischen der OSA und der ESA auftritt.