TW201721204A - 埋入式光纖模組 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了一種埋入式光纖模組，包括保護層薄膜、多條光纖、第一反射鏡和第二反射鏡，光纖埋入至保護層薄膜中；第一反射鏡設置於其對應之光纖的第一端，可將來自上方的光訊號反射並引導其進入光纖；第二反射鏡設置於其對應之光纖的第二端，可將離開光纖的光訊號反射至上方。本發明提供一組或是多組光通訊晶片之光線信號傳輸用；此外，本發明還公開了具有前述埋入式光纖模組的封裝基材，並進一步公開了該埋入式光纖模組的構裝方法。

Description

埋入式光纖模組
本發明涉及一種埋入式光纖模組，特別是一種設置於封裝基材表面之凹槽內的光纖模組，提供一組或是多組光通訊晶片之光線信號傳輸用產品。
如圖1所示，美國專利US7,125,176揭露一光纖14，設置於一堅硬板材(鎳鐵電鍍層)16表面之延伸性凹槽20內；其中，堅硬板材(鎳鐵電鍍層)16，設置於印刷電路板12之內層，上下均有鐵氟龍多層壓合板密閉封裝該延伸式凹槽20。延伸式凹槽20，其截面形狀為矩形，深度與高度分別約略等於光纖14的外徑，但稍微地大於光纖14的外徑。此一習知技藝揭露一延伸性凹槽20，其僅可以容納單獨一條光纖14。然而，一般的光通訊需要使用多條光纖，習知技藝必須對每一條光纖分別作封裝處理，這種複雜的構裝方法造成構裝成本昂貴，如何透過簡化構裝方法達到降低構裝成本，長久以來一直是大家努力的方向與目標。
針對現有技術的上述不足，根據本發明的實施例，希望提供一種設置 於封裝基材表面的凹槽內的埋入式光纖模組，提供一組或是多組光通訊晶片之光線信號傳輸用；此外，本發明還希望提供具有前述埋入式光纖模組的封裝基材，並進一步提出該埋入式光纖模組的構裝方法。
根據實施例，本發明提供的一種埋入式光纖模組，包括保護層薄膜、多條光纖、第一反射鏡和第二反射鏡，光纖埋入至保護層薄膜中；第一反射鏡設置於其對應之光纖的第一端，可將來自上方的光訊號反射並引導其進入光纖；第二反射鏡設置於其對應之光纖的第二端，可將離開光纖的光訊號反射至上方。
根據實施例，本發明提供的一種封裝基材，包括多個第一金屬墊、凹槽、多個第二金屬墊、埋入式光纖模組、第一反射鏡和第二反射鏡，其特徵是，第一金屬墊設置於封裝基材上方，適合於至少一個晶片電性耦合用；第二金屬墊設置於封裝基材下方，適合於封裝基材與外部電路板之間電性耦合用；凹槽設置於封裝基材上方；埋入式光纖模組設置於凹槽中，包括第一反射鏡和第二反射鏡，其中：第一反射鏡設置於其對應之光纖的第一端，可將來自上方的光訊號反射並引導其進入光纖；第二反射鏡設置於其對應之光纖的第二端，可將離開光纖的光訊號反射至上方。
根據實施例，本發明提供的一種埋入式光纖模組的構裝方法，其特徵是，包括如下步驟：準備一暫時性載板；塗布一黏著性材料於暫時性載板的上表面；將多條光纖設置於黏著性材料的表面，其中，每一條光纖的第一端設 置第一反射鏡，每一條光纖的第二端設置第二反射鏡；塗布一保護層薄膜，覆蓋於光纖表面；分離並卸下暫時性載板；得到一具有多個埋入式光纖模組單元的片狀模組；切割片狀模組，使其中的各獨立埋入式光纖模組單元分離；得到多個埋入式光纖模組單元。
根據實施例，本發明提供的另一種埋入式光纖模組的構裝方法，其特徵是，包括如下步驟：準備一暫時性載板；塗布一黏著性材料於暫時性載板之上表面；將多條光纖設置於黏著性材料之表面，每一條光纖的第一端設置第一反射鏡，每一條光纖的第二端設置第二反射鏡；塗布一種子層(seed layer)於光纖表面；電鍍一金屬保護層薄膜，覆蓋於光纖表面；平坦化金屬保護層薄膜的表面；分離暫時性載板，即得到一具有多個埋入式光纖模組單元的片狀模組；切割片狀模組，使其中的各獨立埋入式光纖模組單元分離，得到多個埋入式光纖模組單元。
相對於現有技術，本發明埋入式光纖模組，特別是埋入多條光纖的薄膜模組，克服了習知技藝必須對每一條光纖分別作封裝處理的技術缺陷。本發明提供的埋入式光纖模組的構裝方法透過簡化構裝方法達到降低構裝成本。本發明提出的埋入式光纖模組，適合設置於封裝基材表面之凹槽 內，應用於單一或多個光訊號通訊晶片之相關產品。
14‧‧‧為光纖
12‧‧‧為印刷電路板
16‧‧‧為堅硬板材
20‧‧‧為封裝基材上之凹槽
32L‧‧‧為第一反射鏡
32R‧‧‧為第二反射鏡
33‧‧‧為暫時性載板
34‧‧‧為光纖
35‧‧‧為封裝膠體保護層薄膜
38‧‧‧為黏著性材料
42‧‧‧為封裝基材
42T‧‧‧為第一金屬墊
42B‧‧‧為第二金屬墊
43‧‧‧為焊球
44‧‧‧為防焊油墨
45‧‧‧為封裝基材上之凹槽
46‧‧‧為發光二極體
47‧‧‧為光訊號感測器
48‧‧‧為種子層
49‧‧‧為金屬保護層薄膜
300‧‧‧為第一實施例之光纖模組單元
361‧‧‧為進入光纖之光訊號
362‧‧‧離開光纖之光訊號
400‧‧‧為第二實施例之光纖模組單元
圖1為美國專利US7,125,176公開的光纖模組的橫截面結構示意圖。
圖2A-4B為本發明第一實施例的製程示意圖。
圖5A-5C為本發明第一實施例不同視角的結構示意圖。
圖6A-7B為本發明第一實施例埋入至封裝基材之結構示意圖。
圖8A-11B為本發明第二實施例之製程示意圖。
圖12A-12C為本發明第二實施例不同視角的結構示意圖。
圖13A-14B為本發明第二實施例埋入至封裝基材的結構示意圖。
下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明並非用於限制本發明的保護範圍。在閱讀了本發明記載的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種變化和修改，這些等效變化和修改同樣落入本發明權利人的權利範圍。
圖2A-4B為本發明第一實施例之製程。
圖2A系為圖2B之俯視圖。
首先，參照圖2B。
準備暫時性載板33；塗布黏著性材料38於暫時性載板33之上表面；將多條光纖34設置於黏著性材料38之表面，其中，每一條光纖34 的第一端設置第一反射鏡32L，每一條光纖34的第二端設置第二反射鏡32R；圖2A系為圖2B之俯視圖。
參照圖2A，多條光纖34設置於黏著性材料38之表面，其中，黏著性材料38，塗布於暫時性載板33之上表面。每一條光纖34的第一端設置第一反射鏡32L，每一條光纖34的第二端設置第二反射鏡32R。
參照圖3A：塗布一保護層薄膜35，覆蓋於光纖34表面；參照圖3B：分離暫時性載板33；參照圖4A：得到一具有多個埋入式光纖模組單元300之片狀模組；參照圖4B：切割片狀模組，使其中的多個埋入式光纖模組單元分離；以及得到多個埋入式光纖模組單元300。
圖5A-5C為本發明第一實施例不同視角之結構示意圖。
首先，參照圖5B。一埋入式光纖模組單元300，其結構與圖4B相同。
參照圖5B，一埋入式光纖模組單元300，為一具有埋入式光纖之薄膜模組單元，其結構與圖4B相同，僅上下方向顛倒。第一反射鏡32L，設置於每一條光纖34的第一端，可將來自上方之光訊號361反射並引導其進入光纖34；第二反射鏡32R，設置於每一條光纖34的第二端，可將離開光纖34之光訊號362反射至上方。
圖5A為圖5B之俯視圖。
參照圖5A，多條光纖34埋入至保護薄膜35中。第一反射鏡32L之上表面，裸露於保護層薄膜35表面。相同地，第二反射鏡32R之上表面，裸露於保護層薄膜35表面。
圖5C為圖5A之橫截面圖。
參照圖5C，一保護層薄膜35幾乎完全地包覆於光纖34之外表面，使得光纖34可以牢靠地被固定住。
圖6A-7B為本發明第一實施例埋入至封裝基材之結構示意圖。
參照圖6A，一具有凹槽45之封裝基材42。多個第一金屬墊42T，設置於封裝基材42上方，適合於至少一個晶片電性耦合用；多個第二金屬墊42B，設置於封裝基材42下方，適合於封裝基材與外部電路板(圖中未表示)之間電性耦合用。塗布一防焊油墨44(solder resist)於封裝基材42之底面，並裸露第二金屬墊42B之底表面，提供焊球43安置用。
參照圖6B，將埋入式光纖模組300設置於封裝基材42之凹槽45中。
圖7A為圖7B之俯視圖。
參照圖7B，一發光二極體(light diode)46，設置於封裝基材42上左處，部份裸露於第一反射鏡32L之上方，使得發光二極體(light diode)46放射之光訊號得以透過第一反射鏡32L之反射進入光纖。一光訊號感測器(light sensor)47，系設置於封裝基材42上右處，部份裸露於第二反射鏡32R之上方，使得離開光纖34之光訊號得以進入第二反射鏡32R，並透過反射進入光訊號感測器47而被偵測。於此例說明中，第一晶片1，設置於封裝基材42之上左處，用於控制發光二極體46的運作；第二晶片2，設置於封裝基材42之上右處，用於控制光訊號感測器47的運作。
發光二極體46至少部份設置於第一反射鏡32L之上方，使得發光二極體46放射之光訊號得以進入第一反射鏡32L而被反射進入光纖34中。光感測器47，至少部份設置於第二反射鏡32R之上方，使得離開光纖34 之光訊號得以進入第二反射鏡32R，並透過反射進入光訊號感測器47而被偵測。
參照圖7A，第一晶片1以及發光二極體46設置於封裝基材42上左處；第二晶片2以及光訊號感測器47設置於封裝基材42上右處。
圖8A-11B為本發明第二實施例之構裝方法。
圖8A為圖8B之俯視圖。首先，參考圖8B。
參照圖8B：準備一暫時性載板33；塗布一黏著性材料38於暫時性載板33之上表面；將多條光纖34設置於黏著性材料38之表面，其中，每一條光纖34的第一端設置第一反射鏡32L，每一條光纖34的第二端設置第二反射鏡32R；圖8A與圖2A相同，此處省略其詳細說明。
參照圖9A：塗布種子層(seed layer)48於光纖34表面；參照圖9B：電鍍金屬保護層薄膜49，覆蓋於光纖34表面；參照圖10A：平坦化金屬保護層薄膜49的表面；參照圖10B：分離暫時性載板33；參照圖11A：得到一具有多個埋入式光纖模組單元400之片狀模組；參照圖11B：切割片狀模組，使其中的多個埋入式光纖模組單元分離；以及得到多個埋入式光纖模組單元400。
圖12A-12C為本發明第二實施例不同視角之結構示意圖。
圖12A為圖12B之俯視圖。首先，參照圖12B。
參照圖12B，埋入式光纖模組單元400，其結構與圖11B相同，僅上下方向顛倒。第一反射鏡32L設置於每一條光纖34的第一端，可將來自上方之光訊號361反射並引導其進入光纖34；第二反射鏡32R設置於每一條光纖34的第二端，可將離開光纖34之光訊號362反射至上方。
參照圖12A為圖12B之俯視圖。
參照圖12A，多條光纖34埋入至保護薄膜49中。第一反射鏡32L之上表面，裸露於保護層薄膜49表面。相同地，第二反射鏡32R之上表面，裸露於保護層薄膜49表面。
參照圖12C為圖12A之橫截面圖。
參照圖12C，一保護層薄膜49幾乎完全地包覆於光纖34之外表面，使得光纖34可以牢靠地被固定住。
圖13A-14B為本發明第二實施例埋入至封裝基材之結構示意圖。
參照圖13A-14B，分別與圖6A-7B類似；在此實施例中，將埋入式光纖模組單元400設置於封裝基材42之凹槽45。此處省略其餘詳細說明。
於本發明中，第一反射鏡32L，可以是第一等腰直角稜鏡；第二反射鏡，可以是第二等腰直角稜鏡。保護層薄膜的材料，系選自下述族群中的一種：封裝膠體(molding compound)，以及金屬。封裝膠體保護層薄膜35的材料，系選自下述族群中的一種：環氧樹脂(epoxy resin)，以及聚亞醯胺樹脂(polyimide resin)。金屬保護層薄膜49材料，系選自下列族群中的一種：Au、Ag、Cu、Al、Pd、Pt、Ni、Co以及Zn。
42‧‧‧為封裝基材
42B‧‧‧為第二金屬墊
43‧‧‧為焊球
44‧‧‧為防焊油墨
46‧‧‧為發光二極體
47‧‧‧為光訊號感測器

Claims (16)

  1. 一種埋入式光纖模組，包括保護層薄膜、多條光纖、第一反射鏡和第二反射鏡；其中，所述之多條光纖，埋入至所述之保護層薄膜中；所述之第一反射鏡，設置於其對應之光纖的第一端，可將來自上方的光訊號反射並引導其進入光纖；以及所述之第二反射鏡，設置於其對應之光纖的第二端，可將離開光纖的光訊號反射至上方。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之埋入式光纖模組，其中，所述之第一反射鏡，是第一等腰直角稜鏡；所述之第二反射鏡，是第二等腰直角稜鏡。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之埋入式光纖模組，其中，所述之第一等腰直角稜鏡中的一個等腰面，裸露於所述之保護層薄膜的上表面；以及所述之第二等腰直角稜鏡中的一個等腰面，裸露於所述之保護層薄膜的上表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之埋入式光纖模組，其中，所述之保護層薄膜的材料為封裝膠體、或是金屬。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之埋入式光纖模組，其中，所述之封裝膠體的材料為環氧樹脂、或是聚亞醯胺樹脂。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之埋入式光纖模組，其中，所述之金屬，係選自於下述族群中的一種Au、Ag、Cu、Al、Pd、Pt、Ni、Co以及Zn。
  7. 一種封裝基材，包括多個第一金屬墊、凹槽、多個第二金屬墊、埋入式光纖模組、第一反射鏡和第二反射鏡；其中，所述之第一金屬墊，設置於所述之封裝基材上方，適合於至少一個晶片電性耦合用；所述之第二金屬墊，設置於所述之封裝基材下方，適合於所述之封裝基材與外部電路板之間電性耦合用；所述之凹槽設置於所述之封裝基材上方；以及所述之埋入式光纖模組、所述之第一反射鏡、和所述之第二反射鏡，設置於所述之凹槽中；其中，所述之第一反射鏡設置於其對應之光纖的第一端，可將來自上方的光訊號反射並引導其進入光纖；所述之第二反射鏡設置於其對應之光纖的第二端，可將離開光纖的光訊號反射至上方。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之封裝基材，更包括；保護層薄膜，包覆於所述之光纖的外表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之封裝基材，其中，所述之保護層薄膜的材料為封裝膠體、或是金屬。
  10. 一種埋入式光纖模組的構裝方法，包括如下步驟：準備暫時性載板；塗布黏著性材料於暫時性載板的上表面；將多條光纖設置於黏著性材料的表面，其中，每一條光纖的第一端設置第一反射鏡，每一條光纖的第二端設置第二反射鏡；塗布一保護層薄膜，覆蓋於光纖表面；分離並卸下暫時性載板； 得到一具有多個埋入式光纖模組單元的片狀模組；切割片狀模組，使其中的各獨立埋入式光纖模組單元分離；以及得到多個埋入式光纖模組單元。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之埋入式光纖模組的構裝方法，其中，所述之第一反射鏡是第一等腰直角稜鏡；第二反射鏡是第二等腰直角稜鏡。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之埋入式光纖模組的構裝方法，其中，所述之第一等腰直角稜鏡的一個等腰面，裸露於保護層薄膜的上表面；以及所述之第二等腰直角稜鏡的一個等腰面，裸露於保護層薄膜的上表面。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之埋入式光纖模組的構裝方法，其中，所述之保護層薄膜的材料為封裝膠體、或是金屬。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之埋入式光纖模組的構裝方法，其中，所述之封裝膠體的材料為環氧樹脂、或是聚亞醯胺樹脂。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之埋入式光纖模組的構裝方法，其中，所述之金屬係選自於下述族群中的一種：Au、Ag、Cu、Al、Pd、Pt、Ni、Co、以及Zn。
  16. 一種埋入式光纖模組的構裝方法，包括如下步驟：準備暫時性載板；塗布黏著性材料於暫時性載板之上表面；將多條光纖設置於黏著性材料之表面，每一條光纖的第一端設置第一反射鏡，每一條光纖的第二端設置第二反射鏡；塗布一種子層(seed layer)於光纖表面； 電鍍金屬保護層薄膜，覆蓋於光纖表面；平坦化金屬保護層薄膜的表面；以及分離暫時性載板，即得到一具有多個埋入式光纖模組單元的片狀模組；切割片狀模組，使其中的各獨立埋入式光纖模組單元分離，得到多個埋入式光纖模組單元。
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