TW201426074A - 光學通訊模組 - Google Patents

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Abstract

一種光學通訊模組，包括基板、光電元件、驅動晶片、耦合透鏡以及光波導。所述光電元件以及所述驅動晶片電連接地固定於所述基板上，所述光電元件用於發射/接收光訊號，所述驅動晶片用於驅動所述光電元件，所述耦合透鏡用於將所述光電元件以及所述光波導光學耦合。所述耦合透鏡包括複數定位部。所述基板上開設有一個收容槽以及複數對應於所述定位部之定位孔。所述耦合透鏡設置於所述收容槽內並藉由所述定位部與所述定位孔之配合與光電元件以及所述光波導光學對準。

Description

光學通訊模組
本發明涉及一種通訊模組，尤其涉及一種光學通訊模組。
光學通訊模組中，訊息以光訊號之形式進行傳輸，以電訊號之形式進行運算、處理。先前之光學通訊模組一般包括將光訊號轉換為電訊號或者將電訊號轉換為光訊號之光電元件、用於驅動所述光電元件之驅動晶片、用於傳輸光訊號之光波導以及用於將所述光電元件以及所述光波導進行光學耦合之耦合透鏡。
所述光電元件與所述耦合透鏡、所述耦合透鏡與所述光波導之間需要較高之對位精度，以保證光學耦合效率。先前技術中，通常採用較為複雜之對位機構以及繁瑣的對位方法對所述光學通訊模組進行組裝，導致所述光學通訊模組成本增加，並且組裝難度提高。
有鑒於此，有必要提供一種組裝對位簡單並且低成本之光學通訊模組。
一種光學通訊模組，包括基板、光電元件、驅動晶片、耦合透鏡以及光波導。所述光電元件以及所述驅動晶片電連接地固定於所述基板上，所述光電元件用於發射/接收光訊號，所述驅動晶片用於驅動所述光電元件，所述耦合透鏡用於將所述光電元件以及所述光波導光學耦合。所述耦合透鏡包括複數定位部。所述基板上開設有一個收容槽以及複數對應於所述定位部之定位孔。所述耦合透鏡設置於所述收容槽內並藉由所述定位部與所述定位孔之配合與光電元件以及所述光波導光學對準。
相較先前技術，所述之光學通訊模組採用本身具備定位部之耦合透鏡，所述耦合透鏡藉由所述定位部與所述基板進行組裝對位，省卻了使用複雜的對位機構以及繁瑣的對位方法進行組裝，不僅進化組裝過程，更能降低組裝成本。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
圖1為本發明實施方式之光學通訊模組100之結構圖，所述光學通訊模組100包括一個基板10、一個光電元件20、一個驅動晶片30、一個耦合透鏡40以及一個光波導元件50。
所述基板10包括一個基底層11以及形成於所述第一基底層11上之導電線路12。所述基底層11包括一個第一表面111以及一個與所述第一表面111相背之第二表面112。本實施方式中，所述基底層11之材料為矽。所述第二表面112上開設一個收容槽113以及複數位於所述收容槽113周圍之定位孔114。所述基板10靠近所述第二表面112上還開設有複數相互連通之過孔115。所述導電線路12用於電連接所述光電元件20以及所述驅動晶片30。具體地，所述導電線路12包括複數對應於所述光電元件20之第一電接觸部121、複數對應於所述驅動晶片30之第二電接觸部122以及複數連接電路123。所述第一電接觸部121以及所述第二電接觸部122形成於所述基底層11之第二表面112上，且所述第一電接觸部121分佈於所述收容槽113兩側。所述連接電路123形成於所述過孔115內，並且每一個連接電路123兩端分別連接於所述第一電接觸部121以及所述第二電接觸部122上。
所述光電元件20可以為光訊號發射元件或者光訊號接收元件，也可以包含光訊號發射元件以及光訊號接收元件，其中，所述光訊號發射元件可以為雷射二極體（laser diode），所述光訊號接收元件可以為光電二極體（photodiode）。本實施方式中，所述光電元件20包括一個雷射二極體以及一個光電二極體（圖中顯示其中之一）。每一個所述光電元件20包括一個基體21以及一個形成於所述基體21上之光學部22。所述光學部22包括一個用於發射/接收光訊號之光學面221，光訊號自所述光學面221射出/射入所述光學部22。所述光電元件20還包括一個遮光片23，所述遮光片23採用不透光材料製成，本實施方式，所述遮光片23之材料為金屬。所述遮光片23開設有一個光學孔231，所述光學面221曝露於所述光學孔231內，所述光學孔231為光訊號進出所述光電元件20之光學通道。所述光學孔231內設置有用於保護所述光學部22之透明保護膜25。所述光學部22之光學面221朝向所述基板10。所述光電元件20之包括複數與所述第一電接觸部121相對應之第一導電引腳24。所述第一導電引腳24形成於所述光電元件20一側表面。所述光電元件20具有所述第一導電引腳24之一側表面朝向所述基板10，並且以覆晶（flip chip）方式與所述基板10機械以及電連接。具體地，所述第一導電引腳24藉由複數第一焊球60分別與對應之第一電接觸部121相連。
所述驅動晶片30用於驅動所述光電元件20發射/接收光訊號。所述驅動晶片30之包括複數對應於所述第二電接觸部122之第二導電引腳31。所述驅動晶片30具有所述第二導電引腳31之一側表面朝向所述基板10，並且以覆晶（flip chip）方式與所述基板10機械以及電連接。具體地，所述第二導電引腳31藉由複數第二焊球70分別與對應之第二電接觸部122相連接。所述驅動晶片30以及所述光電元件20藉由所述連接電路123互相電連接。
所述耦合透鏡40設置於所述收容槽113內，用於將所述光電元件20以及所述光波導元件50光學耦合。所述耦合透鏡40包括主體部41、第一彙聚部42、對應於所述第一彙聚部42之第二彙聚部43以及複數對應於所述定位孔114之定位部44。所述主體部41包括一個底面411、一個第一介面412，一個第二介面413以及一個光轉折面414。本實施方式中，所述主體部41大致呈方形，所述底面411與所述第二介面413大致平行，所述第二介面413與所述第一介面412大致垂直。所述光轉折面414與所述第一介面412以及所述第二介面413分別大致呈45度夾角。所述第一彙聚部42形成於所述第一介面412上並對準所述光波導元件50，所述第二彙聚部43形成於所述第二介面413上並對準所述光電元件20之光學孔231。本實施方式中，所述第一彙聚部42以及所述第二彙聚部43為凸透鏡。
所述定位部44分別形成於所述主體部41相對兩側，每一個所述定位部44延伸至對應之定位孔114，且每一個定位部44形成一個定位柱441，所述定位柱441插入對應之定位孔114內。所述耦合透鏡藉由所述定位柱441與對應之定位孔114之配合使得所述第一彙聚部42對準所述光波導元件50、所述第二彙聚部43對準所述光電元件20之光學孔231。
所述光波導元件50用於傳輸光訊號，包括一個平面光波導51以及一個可摺疊光波導52。所述平面光波導51設置於所述基底層11內並且延伸至所述基底層11之邊緣，所述可摺疊光波導52連接於所述基底層11之邊緣並於所述平面光波導51對接。所述可摺疊光波導52藉由一個連接件53與所述基底層11相連。所述連接件53包括一個固定部531以及一個插接部532，所述可摺疊光波導52之端部固定於所述固定部531內。所述基底層11側緣開設有一個對應於所述插接部532之插接孔116，所述插接部532插接於所述插接孔116內，以使所述可摺疊光波導52與所述平面光波導51相對接。
所述之光學通訊模組採用本身具備定位部之耦合透鏡，所述耦合透鏡藉由所述定位部與所述基板進行組裝對位，省卻了使用複雜的對位機構以及繁瑣的對位方法進行組裝，不僅進化組裝過程，更能降低組裝成本。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．光學通訊模組
10．．．基板
11．．．基底層
111．．．第一表面
112．．．第二表面
113．．．收容槽
114．．．定位孔
115．．．過孔
116．．．插接孔
12．．．導電線路
121．．．第一電接觸部
122．．．第二電接觸部
123．．．連接電路
20．．．光電元件
21．．．基體
22．．．光學部
221．．．光學面
23．．．遮光片
231．．．光學孔
24．．．第一導電引腳
25．．．透明保護膜
30．．．驅動晶片
31．．．第二導電引腳
40．．．耦合透鏡
41．．．主體部
411．．．底面
412．．．第一介面
413．．．第二介面
414．．．光轉折面
42．．．第一彙聚部
43．．．第二彙聚部
44．．．定位部
441．．．定位柱
50．．．光波導元件
51．．．平面光波導
52．．．可摺疊光波導
53．．．連接件
531．．．固定部
532．．．插接部
60．．．第一焊球
70．．．第二焊球
圖1係本發明實施方式之光學通訊模組之示意圖。
100．．．光學通訊模組
10．．．基板
11．．．基底層
111．．．第一表面
112．．．第二表面
113．．．收容槽
114．．．定位孔
115．．．過孔
116．．．插接孔
12．．．導電線路
121．．．第一電接觸部
122．．．第二電接觸部
123．．．連接電路
20．．．光電元件
21．．．基體
22．．．光學部
221．．．光學面
23．．．遮光片
231．．．光學孔
24．．．第一導電引腳
25．．．透明保護膜
30．．．驅動晶片
31．．．第二導電引腳
40．．．耦合透鏡
41．．．主體部
411．．．底面
412．．．第一介面
413．．．第二介面
414．．．光轉折面
42．．．第一彙聚部
43．．．第二彙聚部
44．．．定位部
441．．．定位柱
50．．．光波導元件
51．．．平面光波導
52．．．可摺疊光波導
53．．．連接件
531．．．固定部
532．．．插接部
60．．．第一焊球
70．．．第二焊球

Claims (10)

  1. 一種光學通訊模組，包括基板、光電元件、驅動晶片、耦合透鏡以及光波導，所述光電元件以及所述驅動晶片電連接地固定於所述基板上，所述光電元件用於發射/接收光訊號，所述驅動晶片用於驅動所述光電元件，所述耦合透鏡用於將所述光電元件以及所述光波導光學耦合，其改進在於：所述耦合透鏡包括複數定位部，所述基板上開設有一個收容槽以及複數對應於所述定位部之定位孔，所述耦合透鏡設置於所述收容槽內並藉由所述定位部與所述定位孔之配合與光電元件以及所述光波導光學對準。
  2. 如請求項1所述之光學通訊模組，其中，所述基板包括一個基底層以及形成於所述第一基底層上之導電線路，所述光電元件以及所述驅動晶片藉由所述導電線路相互電連接。
  3. 如請求項2所述之光學通訊模組，其中，所述導電線路包括複數對應於所述光電元件之第一電接觸部、複數對應於所述驅動晶片之第二電接觸部以及複數連接電路，所述光電元件與所述第一電接觸部電連接，所述驅動晶片與所述第二電接觸部電連接，所述連接電路兩端分別連接所述第一電接觸部以及所述第二電接觸部上。
  4. 如請求項3所述之光學通訊模組，其中，所述光電元件包括複數與所述第一電接觸部相對應之第一導電引腳，所述光電元件具有所述第一導電引腳之一側表面朝向所述基板，並且以覆晶方式與所述基板機械以及電連接。
  5. 如請求項3所述之光學通訊模組，其中，所述基底層包括一個第一表面以及一個與所述第一表面相背之第二表面，所述收容槽以及所述定位孔開設於所述第二表面上，且所述定位孔位於所述收容槽周圍之定位孔。
  6. 如請求項5所述之光學通訊模組，其中，所述第二表面上還開設有複數相互連通之過孔，所述連接電路形成於所述過孔內。
  7. 如請求項1所述之光學通訊模組，其中，所述耦合透鏡包括主體部、第一彙聚部以及對應於所述第一彙聚部之第二彙聚部，所述主體部包括一個第一介面，一個第二介面以及一個光轉折面，所述第一彙聚部形成於所述第一介面上並對準所述光波導，所述第二彙聚部形成於所述第二介面上並對準所述光電元件之光學孔。
  8. 如請求項7所述之光學通訊模組，其中，所述定位部分別形成於所述主體部相對兩側，每一個所述定位部延伸至對應之定位孔，且每一個定位部形成一個定位柱，所述定位柱插入對應之定位孔內。
  9. 如請求項1所述之光學通訊模組，其中，所述光波導元件包括一個平面光波導以及一個可摺疊光波導，所述平面光波導設置於所述基底層內並且延伸至所述基底層之邊緣，所述可摺疊光波導連接於所述基底層之所述邊緣並於所述平面光波導對接。
  10. 如請求項9所述之光學通訊模組，其中，所述光波導元件包括一個連接件，所述連接件包括一個固定部以及一個插接部，所述可摺疊光波導之端部固定於所述固定部內，所述基底層側緣開設有一個對應於所述插接部之插接孔，所述插接部插接於所述插接孔內。
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