TW201533484A - 光通訊模組及其組裝方法 - Google Patents

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Abstract

一種光通訊模組，包括電路板以及設置於該電路板上之光電轉換單元及光耦合透鏡。該電路板包括基板、熱固化膠層及金屬反射層。該基板包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該光電轉換單元設置於該第一表面上。該光耦合透鏡藉由熱固化膠層在該第一表面上與該基板黏結。該金屬反射層對應該光耦合透鏡設置在該第二表面上。

Description

光通訊模組及其組裝方法
本發明係涉及光通訊領域，特別關於一種光通訊模組及一種光通訊模組的組裝方法。
光通訊模組中光耦合透鏡與設置在電路板上的光電轉換單元之間的對位精度決定著光通訊模組的光傳輸的效率與準確率。因此，在組裝光通訊模組時，通常會利用紫外線固化膠將光耦合透鏡黏結於電路板上，爲了防止在後續烘烤紫外線固化膠時光耦合透鏡相對於電路板發生位移，通常會在光耦合透鏡放置於電路板上之後利用紫外線對紫外線固化膠進行預固化。然而，在某些場合，紫外線無法照射到紫外線固化膠，導致該紫外線固化膠在預固化之後仍然不穩定，在後續的烘烤過程中光耦合透鏡容易發生移動，從而造成對位不準。因此，人們在這些場合會採用熱固化膠來代替紫外線固化膠，然而，熱固化膠的固化速度慢，傳統方式對熱固化膠進行預固化的效率低，光耦合透鏡容易在後續的烘烤製程中相對於電路板發生位移，造成對位誤差。
有鑒於此，有必要提供一種能提高熱固化膠預固化效率以保證光耦合透鏡與光電轉換單元之間的對位精度的光通訊模組及該光通訊模組的組裝方法。
一種光通訊模組，包括電路板以及設置於該電路板上之光電轉換單元及光耦合透鏡。該電路板包括基板、熱固化膠層及金屬反射層。該基板包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該光電轉換單元設置於該第一表面上。該光耦合透鏡藉由熱固化膠層在該第一表面上與該基板黏結。該金屬反射層對應該光耦合透鏡設置在該第二表面上。
一種光通訊模組之組裝方法包括：提供一個基板、一個光電轉換單元、一個光耦合透鏡以及一個紅外線加熱裝置，該基板包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，該第一表面上具有一預設區域，該光電轉換單元設置於該第一預設區域中，該第二表面上對應該預設區域設置有金屬反射層；於該第一表面上形成一個熱固化膠層，該固化膠層位於該預設區域中；放置該光耦合透鏡於該預設區域上並使該光耦合透鏡與該熱固化膠層接觸；利用該紅外線加熱裝置在該基板位於該第一表面的一側朝該熱固化膠層發射紅外線使該熱固化膠層預固化以將該光耦合透鏡與該基板黏結，形成該光通訊模組，該金屬反射層反射紅外線到該熱固化膠層以加快固化過程；烘烤該光通訊模組以完成該光通訊模組的組裝。
本發明提供的該光通訊模組利用該熱固化膠層將該光耦合透鏡在該第一表面與該基板黏結，並在該第二表面上對應該光耦合透鏡設置金屬反射層。如此，在組裝該光通訊模組時，可藉由該紅外線加熱裝置在該電路板位於該第一表面的一側朝該熱固化膠層發射紅外線使該熱固化膠層預固化。其中，穿過該第一表面及該第二表面而入射至該金屬反射層的紅外線能夠被該金屬反射層反射而照射到該熱固化膠層，從而提高了該紅外線加熱裝置對該熱固化膠層加熱的效率。
圖1為本發明第一實施方式提供的光通訊模組的立體示意圖。
圖2為圖1中光通訊模組的分解示意圖。
圖3為圖1中光通訊模組的第一線路板的俯視圖。
圖4為圖1中光通訊模組沿著線IV-IV的剖面示意圖。
圖5為本發明第二實施方式提供的光通訊模組之組裝方法的示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
如圖1~2所示，本發明實施方式提供的一種光通訊模組100包括一個電路板10、一個光電轉換單元20、一個光耦合透鏡30。該光電轉換單元20及該光耦合透鏡30設置於該電路板10上。
請結合圖2~4，該電路板10包括一個基板110、一個熱固化膠層120、一個金屬反射層130、複數第一導電線路140以及複數第二導電線路150。
該基板110包括一個第一線路板112以及一個第二線路板114。該第一線路板112與該第二線路板114疊置在一起。本實施方式中，該第一線路板112及該第二線路板114之材料均為玻璃纖維。該第一線路板112具有一個第一表面116以及一個第二表面118。該第一表面116與該第二表面118分別位於該第一線路板112相背的兩側，且該第一表面116與該第二表面118平行。該第二線路板114包括一個第三表面117以及一個第四表面119。該第三表面117及該第四表面119分別位於該第二線路板114相背的兩側。該第二線路板114位於該第一線路板112之該第二表面118的一側，即該第二表面118朝向該第二線路板114。該第二表面118與該第三表面117貼合。該第一表面116具有一預設區域111。該預設區域111呈矩形。
該熱固化膠層120位於該第一表面116上，具體地，該熱固化膠層120位於該預設區域111內。本實施方式中，該熱固化膠層120連續分佈並在該第一表面116上圍成一矩形框。在其它實施方式中，該熱固化膠層120亦可設置成不連續的而大致排列成一矩形框。
該金屬反射層130位於該第二表面118上，具體地，該金屬反射層130位於該第二表面118上與該預設區域111對應之區域內。本實施方式中，該金屬反射層130呈矩形。該金屬反射層130位於該第一線路板112與該第二線路板114之間。具體地，該金屬反射層130位於該第二表面118與該第三表面117之間。在其它實施方式中，該基板110亦可僅包含該第一線路板112而使該金屬反射層130暴露在外。當然，該金屬反射層130亦可設置於背離該第一表面116的該第四表面119上而暴露在外。
該光電轉換單元20包括一個發光裝置160及一個收光裝置170。該發光裝置160及該收光裝置170位於該第一表面116上，具體地，該發光裝置160及該收光裝置170位於該預設區域111內。該發光裝置160可為垂直共振面雷射二極體。該收光裝置170可為光電二極體。該發光裝置160及該收光裝置170藉由該複數第一導電線路140與其他元器件進行電性連接。該複數第一導電線路140位於該第一表面116上。本實施方式中，該複數第一導電線路140與該熱固化膠層120相互隔離，具體地，可在該第一線路板112中對應熱固化膠層120之區域設置與該熱固化膠層120相隔離之連接孔（圖未示）使該複數第一導電線路140穿過該連接孔，進而使該第一導電線路140與該熱固化膠層120隔離。本實施方式中，該第二表面118上還設置有複數第二導電線路150以保證該電路板10有足夠的導電線路實現其電氣效能。該複數第二導電線路150與該金屬反射層130電性隔離。該複數第二導電線路150與該複數第一導電線路140電性連接，具體地，該第一線路板112中可設置複數貫穿該第一表面116及該第二表面118的連接孔（圖未示），該複數第二導電線路150與該複數第一導電線路140藉由該複數連接孔電性連接。
請結合圖2及圖4，該光耦合透鏡30包括一個底面32以及一個頂面34。該底面32朝向該基板110。該頂面34位於該光耦合透鏡30背離該基板110的一側。該底面32上設置有一個底面凹槽320。該底面凹槽320自該底面32朝該頂面34的方向凹陷。該底面凹槽320具有一個光學面322。該光學面322位於該底面凹槽320的底部且平行於該底面32。該頂面34上設置有一個頂面凹槽340。該頂面凹槽340自該頂面34朝該底面32的方向凹陷。該頂面凹槽340具有一個反射斜面342。該反射斜面342相對於該底面32傾斜45度。該光學面322上設置有一個第一光學透鏡324以及一個第二光學透鏡326。該底面32與該第一表面116之間藉由該熱固化膠層120進行黏結以使該光耦合透鏡30與該電路板10固定連接。該第一光學透鏡324與該發光裝置160對準。該第二光學透鏡326與該收光裝置170對準。
請參閱圖5，為本發明第二實施方式提供的上述光通訊模組100之組裝方法的示意圖。並結合圖2~3，該方法包括以下步驟：
第一步：提供一個基板110、一個光電轉換單元20、一個光耦合透鏡30以及一個紅外線加熱裝置200。該基板110包括一個第一線路板112以及一個第二線路板114。該第一線路板112與該第二線路板114疊置在一起。本實施方式中，該第一線路板112及該第二線路板114均為玻璃纖維。該第一線路板112具有一個第一表面116以及一個第二表面118。該第一表面116與該第二表面118分別位於該第一線路板112相背的兩側，且該第一表面116與該第二表面118平行。該第二線路板114包括一個第三表面117以及一個第四表面119。該第三表面117及該第四表面119分別位於該第二線路板114相背的兩側。該第二線路板114位於該第一線路板112之該第二表面118的一側，即該第二表面118朝向該第二線路板114。該第二表面118與該第三表面117貼合。該第一表面116具有一預設區域111。該預設區域111呈矩形。一個金屬反射層130位於該第二表面118上，具體地，該金屬反射層130位於該第二表面118上與該預設區域111對應之區域內。該光電轉換單元20包括一個發光裝置160及一個收光裝置170，該發光裝置160及該收光裝置170位於該第一表面116上，具體地，該發光裝置160及該收光裝置170位於該預設區域111內。該發光裝置160及該收光裝置170藉由複數第一導電線路140與其他元器件進行連接。該複數第一導電線路140位於該第一表面116上。該第二表面118上還設置有複數第二導電線路150以保證該電路板10有足夠的導電線路實現其電氣效能。該複數第二導電線路150與該金屬反射層130電性隔離。該複數第二導電線路150與該複數第一導電線路140電性連接；
第二步：塗佈熱固化膠於該第一表面116上之該預設區域111中以形成一個熱固化膠層120，本實施方式中，該熱固化膠層120在該第一表面116上圍成一矩形框。在其它實施方式中，該熱固化膠層120亦可設置成不連續的而大致排列成一矩形框。如此，形成一個電路板10；
第三步：放置該光耦合透鏡30於該熱固化膠層120上。該光耦合透鏡30包括一個底面32以及一個頂面34。該底面32朝向該基板110。該頂面34位於該光耦合透鏡30背離該基板110的一側。該底面32上設置有一個底面凹槽320。該底面凹槽320自該底面32朝該頂面34的方向凹陷。該底面凹槽320具有一個光學面322。該光學面322位於該底面凹槽320的底部且該光學面322平行於該底面32。該頂面34上設置有一個頂面凹槽340。該頂面凹槽340自該頂面34朝該底面32的方向凹陷。該頂面凹槽340具有一個反射斜面342。該反射斜面342相對於該底面32傾斜45度。該光學面322上設置有一個第一光學透鏡324以及一個第二光學透鏡326。此步驟中，可利用一夾持裝置（圖未示）將該光耦合透鏡30放置於該熱固化膠層120上，並使該第一光學透鏡324與該發光裝置160對準及使該第二光學透鏡326與該收光裝置170對準。
第四步：利用該紅外線加熱裝置200在該基板110位於該第一表面116的一側朝該熱固化膠層120發射紅外線使該熱固化膠層120預固化以將該光耦合透鏡30與該基板110黏結，從而形成該光通訊模組100。在此過程中，使該夾持裝置保持對該光耦合透鏡30的夾持直至該紅外線加熱裝置200結束對該熱固化膠層120發射紅外線，即直至結束對該熱固化膠層120的加熱。利用該紅外線加熱裝置200對該熱固化膠層120進行加熱時，穿過該第一線路板112的紅外線能夠被該金屬反射層130反射並再次穿過該第一線路板112而入射至該熱固化膠層120，從而提高該紅外線加熱裝置200對該熱固化膠層120進行加熱時的效率。
第五步：烘烤該光通訊模組100，使光耦合透鏡30與該電路板10藉由該熱固化膠層120更加穩固黏結以完成該光通訊模組100的組裝。
本發明實施方式提供的該光通訊模組100利用該熱固化膠層120將該光耦合透鏡30在該第一表面116上與該基板110黏結，並在該第二表面118上對應該光耦合透鏡30設置該金屬反射層130。如此，在組裝該光通訊模組100時，可藉由該紅外線加熱裝置200在該電路板10位於該第一表面116的一側朝該熱固化膠層120發射紅外線使該熱固化膠層120預固化。其中，穿過該第一表面116及該第二表面118而入射之該金屬反射層130的紅外線能夠被該金屬反射層130反射而照射到該熱固化膠層120，從而提高了該紅外線加熱裝置200對該熱固化膠層120加熱的效率。
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‧‧‧光通訊模組
10‧‧‧電路板
20‧‧‧光電轉換單元
30‧‧‧光耦合透鏡
110‧‧‧基板
120‧‧‧熱固化膠層
130‧‧‧金屬反射層
112‧‧‧第一線路板
114‧‧‧第二線路板
116‧‧‧第一表面
118‧‧‧第二表面
117‧‧‧第三表面
119‧‧‧第四表面
111‧‧‧預設區域
140‧‧‧第一導電線路
150‧‧‧第二導電線路
160‧‧‧發光裝置
170‧‧‧收光裝置
32‧‧‧底面
34‧‧‧頂面
320‧‧‧底面凹槽
322‧‧‧光學面
340‧‧‧頂面凹槽
342‧‧‧反射斜面
324‧‧‧第一光學透鏡
326‧‧‧第二光學透鏡
無
100‧‧‧光通訊模組
10‧‧‧電路板
30‧‧‧光耦合透鏡
110‧‧‧基板
120‧‧‧熱固化膠層
130‧‧‧金屬反射層
112‧‧‧第一線路板
114‧‧‧第二線路板
116‧‧‧第一表面
118‧‧‧第二表面
117‧‧‧第三表面
119‧‧‧第四表面
160‧‧‧發光裝置
170‧‧‧收光裝置
32‧‧‧底面
34‧‧‧頂面
320‧‧‧底面凹槽
322‧‧‧光學面
340‧‧‧頂面凹槽
324‧‧‧第一光學透鏡
326‧‧‧第二光學透鏡

Claims (10)

  1. 一種光通訊模組，包括電路板以及設置於該電路板上之光電轉換單元及光耦合透鏡，其改進在於，該電路板包括基板、熱固化膠層及金屬反射層，該基板包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，該光電轉換單元設置於該第一表面上，該光耦合透鏡藉由熱固化膠層在該第一表面上與該基板黏結，該金屬反射層對應該光耦合透鏡設置在該第二表面上。
  2. 如請求項1所述之光通訊模組，其中，該第一表面上設置有複數第一導電線路，該光電轉換單元包括發光裝置及收光裝置，該發光裝置及收光裝置與該複數第一導電線路電性連接。
  3. 如請求項2所述之光通訊模組，其中，該第二表面上設置有複數第二導電線路，該複數第二導電線路與該複數第一導電線路電性連接，該複數第二導電線路與該金屬反射層電性隔離。
  4. 如請求項2所述之光通訊模組，其中，該光耦合透鏡包括第一光學透鏡及第二光學透鏡，該第一光學透鏡與該發光裝置對準，該第二光學透鏡與該收光裝置對準。
  5. 如請求項1所述之光通訊模組，其中，該基板包括第一線路板及第二線路板，該第一表面及該第二表面分別位於該第一線路板相背的兩側，該光耦合透鏡藉由該熱固化膠層與該第一線路板黏結，該第二表面朝向該第二線路板，該金屬反射層位於該第一線路板與該第二線路板之間。
  6. 一種光通訊模組之組裝方法，包括：
    提供一個基板、一個光電轉換單元、一個光耦合透鏡以及一個紅外線加熱裝置，該基板包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，該第一表面上具有一預設區域，該光電轉換單元設置於該第一預設區域中，該第二表面上對應該預設區域設置有金屬反射層；
    於該第一表面上形成一個熱固化膠層，該固化膠層位於該預設區域中；
    放置該光耦合透鏡於該預設區域上並使該光耦合透鏡與該熱固化膠層接觸；
    利用該紅外線加熱裝置在該基板位於該第一表面的一側朝該熱固化膠層發射紅外線使該熱固化膠層預固化以將該光耦合透鏡與該基板黏結，形成該光通訊模組，該金屬反射層反射紅外線到該熱固化膠層以加快固化過程；
    烘烤該光通訊模組以完成該光通訊模組的組裝。
  7. 如請求項6所述之光通訊模組之組裝方法，其中，該第一表面上設置有複數第一導電線路，該光電轉換單元包括發光裝置及收光裝置，該發光裝置及該收光裝置與該複數第一導電線路電性連接。
  8. 如請求項7所述之光通訊模組之組裝方法，其中，該第二表面上設置有複數第二導電線路，該複數第二導電線路與該複數第一導電線路電性連接，該複數第二導電線路與該金屬反射層電性隔離。
  9. 如請求項7所述之光通訊模組之組裝方法，其中，該光耦合透鏡包括第一光學透鏡及第二光學透鏡，該第一光學透鏡與該發光裝置對準，該第二光學透鏡與該收光裝置對準。
  10. 如請求項6所述之光通訊模組之組裝方法，其中，該基板包括第一線路板及第二線路板，該第一表面及該第二表面分別位於該第一線路板相背的兩側，該第二表面朝向該第二線路板，該金屬反射層位於該第一線路板與該第二線路板之間，該光電轉換單元位於該第一線路板上，該熱固化膠層位於該第一線路板上，該光耦合透鏡設置於該第一線路板上。
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