TW416017B - An optical transmitter-receiver module - Google Patents

Description

第881〇48】8號表利中請案修正 中文說明書修正頁（89年7月）. 五、發明説明（5 ) 生基板時藉由將聚合體材料塑成引線框架，沒有顯示，可 以放置於鑄模中；引線框架具有一部份延伸在發射光線之 光織7 ’的上方，比較圖4 - 在圖7中所解釋的光發射接收模組具有组合進入或是發出 光線在相同終端光纖27上之耦合器25。圖7之模組可以由 圖5之模組藉由將基板1在前方邊緣伸長而獲得且製成耦合 器與終端光纖件2 7的合適凹面。檢測器晶片3之光纖7，非常 小的bend以及雷射晶片5之光纖9'非常小的bend為所需，因 為二晶片之光纖的側邊位移或是偏置為小。假使需要時， 耦合器2 5可以相對於波長而加以遣擇_。. 已經因此說明的光發射接收模組為製作於小基板上者， 因為導波管不需要彎曲且可以藉由只要在光電或是電-光晶 片之作用區域内製成平行溝槽而相當簡單地製造，溝槽藉 由例如鑛開、展磨或是甚至蚀刻加以形成* 元件符號說明 ^1.^1 n^i d— ^^1 f ^^^1 ^^^1 ^1.^1 ^ > 0¾-* (請先開讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 1 基板 11 溝槽 3 接收器 13 作用檢測器區域 5 發射器 15 監視器 7，9 導波管 19 ， 21 ， 23 電氣連接 7,9' 光纖 25 耦合器 7" » 9" V形溝槽 27 終端光纖 -8- 本纸伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 416017 A7 ______B7____ 五、發明說明（1 ) 技術範疇 本發明係關於一光發射接收模組，亦即能夠發射與接收 光信號，亦即在光線上調變之信號之模組或是組件。 發明背景 今日，有组合光發射器/接收器或是收發器之必要。將多 數發射器與接收器配置相同陣列裝置内方面有特別之興趣 。那麼假使發射器與接收器可以交替定位或是假使發射器 與接收器可以多工於相同光纖上是具有優點的。一種可能 的方法爲完全統一地整合所有這些功能在一鱗化銦晶片上 。然而，形成複雜的同時處理以及結合光與電氣串音之困 難。另一種方法包括分離發射器與接收器片之使用以及 配置傳導光由相關晶片出入之光導波管。此方碼之缺點爲 導波管形成在上面之基板將會很大且成本很高，因爲在導 波管内所需要之彎曲必須製成相當大且因此導波管很浪費 面積。導波管所需要之彎曲空間在美國專利案號爲第 5,064,263中是明顯的，其中揭示一用於接收在單一光纖上 多數波長之接收模组。 發明總結 本發明之_目的爲提供一光發射接收模組，其爲晶片安 裝在基板上之類型且可以製成爲小的總體面積。 本發明之一另目的爲提供一光發射接收模組，在介於元 件晶片與模組邊緣之間的導波管具有最小之彎曲。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1II.IIJIH---裝·！1--,!訂------1!線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 416017 A7 _B7 五、發明說明（2 ) 本發明所要解決之問題爲如何配置導波管在光發射接收 模組内或是之上，以致於模具有小的總體面積且導波管盡 可能具有一些及/或小寶曲。 一光發射接收模組包括一基板、一接收器或是檢測器單 元如半導體晶片以及一發射器或是雷射單元，亦可以爲半 導體晶片β該單元或是元件較佳地是爲陣列類型且安裝在 基板表面上各爲各之後，使其在光介面表面上之前方表面 爲向前朝向相同的方向至基板的連接器邊緣。光導波管由 基板之一邊緣往上延伸接收與發射器模组之作用表面。導 波管穿越在其他之一單元中的溝槽而延伸至一後方單元。 此設計允許導波管具有非常直之組態。因爲導波管寶曲不 需要基板上的空間，所以基板可以製成最小之大小。 圖式之簡單説明 現在將以參考附圖之非限制之具體實施例的方式詳細説 明本發明，其中： 圖1爲包括整合長方形導波管以及具有光發射接收晶片安 裝在上面之基板的上視簡圖； 圖2爲由圖1基板前方看到的簡圖； 圖3爲用爲圖1解釋接收晶片之檢測器陣列前方看到的簡 圖； 圖4爲由解釋基板表面上導電路徑上之圖1基板上方看到 的簡圖； 圖5爲類似圖1的簡圖；其中基板具有光纖放置在V -形溝 槽中而非整合長方形導波管； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱）

Illfl—ί — !---- — I I I 1 Ί I 訂 _!! I I--J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 416017 Α7 — _ 一 Β7 五、發明說明（3 ) 圖6爲由圖5基板前方看到的簡圖；以及 圖7爲類似圖1的簡圖：其中基板具有提供耦合器之導波 管。 圖式之詳細説明 在圖1中顯示具有分離接收與發射晶片3，5安裝在上面 且用於傳導光進出相關晶片之光導波管7，9之一基板1的 平面圖。基板1通常爲長方形板，例如由矽或是合適聚合材 料製成，具有導電體（沒有顯示）由此應用且光導波管7, 9 藉由塗覆具有不同折射指數的層至板表面而形成。光導波 管在此處因此爲長方形類型之導波管，由圖2之基板前方觀 看，具有由一不足包覆以及過度包覆圍繞之長方形核心， 沒有顯示。導波管7，9平行於基板！長側延伸而終止於短 侧、前側或是邊緣。他們較佳地是以一致、规則的間隔定 位，用於發射光之導波管與用於接收光之導波管交替。一 MT(機械傳送）連接器’沒有顯示，可以附接至所有導波管 終止時之前方邊緣β 用於接收光之導波管7均由基板1前方邊緣沿著直路徑延 伸並终止在前側上的作用區域或是接收器邊緣或是檢測晶 片3。用於由組件發射光之導波管9由基板前方邊緣端沿著 直路徑延伸越過檢測晶片3至發射器或是位於檢測晶片3後 方的雷射晶片5。這些導波管9均終止在雷射晶片5前方邊 緣之作用區域。他們不與檢測晶片3接觸，因爲檢測晶片具 有溝渠或是溝槽1 1形成在其底部表面，亦由圖3檢測晶片 之前視圖觀看。溝渠Π可以由非常簡單的方法製成例如鋸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ]I 11 — JilIJ — — ·, - I 丨 I I {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 416017 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 開或是展磨，只要它們具有足夠之橫截面，且較佳地是長 方形並類似於導波管9穿越過溝渠之橫截面。檢測器晶片3 之前方邊緣的作用檢測器區域1 3因此位於溝槽1 1之間，如 圖3所解釋。 雷射晶片5之後方爲附接於基板1表面的監視器二極體晶 片15，二極體晶片接收由雷射晶片5向後方發出的一些光 以控制由基本雷射發出至導波管7之光線功率位準。晶片3 、5以及15之電氣連接如圖4顯示，其中基板1的上視圖顯 示。接收器晶片3之電氣連接19可以如解釋製成爲終止於 基板1長邊且晶片5與監視器晶片15之所有電氣連接21、 23因此具有優勢地配置在基板的相對長邊。此方式將減低 電氣串音。所有晶片可以使其電路或是裝置表面在底部表 面’稱之爲覆晶安裝，且它們之後銲接或是膠合在基板1的 表面上。檢測器晶片的接觸焊接點17在圖3中爲可見。 如上文所述的導波管爲整合在基板1的表面，且可以由放 置在V形-溝槽的光纖所取代。此種設計在圖5之平面圖以 及圖6的前視圖中解釋解釋。此處有光纖7'、9,由基板的前 方邊緣延伸至相關接收器與發射器3、5的前方邊緣之相關 作用區域。放置在V形-溝槽的光纖7 "、9 ”在基板表面層以 例如蚀刻的方式產生。用於模组發射光線之光纖9,穿越檢 測器晶片底侧溝槽1 1的方式與第一具體實施例的方式相同 。可能在配置電氣連接至檢測器晶片3之元件裝置時有問題 ’因爲導電體必須穿越發射器光纖之V形-溝槽5"。此案例 中的基板爲一具有強烈導電體之多層聚合體結構或是當產 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I — I ------ I 1- ' _ I I I 1 I! -11 — — !- J (猜先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

第881〇48】8號表利中請案修正 中文說明書修正頁（89年7月）. 五、發明説明（5 ) 生基板時藉由將聚合體材料塑成引線框架，沒有顯示，可 以放置於鑄模中；引線框架具有一部份延伸在發射光線之 光織7 ’的上方，比較圖4 - 在圖7中所解釋的光發射接收模組具有组合進入或是發出 光線在相同終端光纖27上之耦合器25。圖7之模組可以由 圖5之模組藉由將基板1在前方邊緣伸長而獲得且製成耦合 器與終端光纖件2 7的合適凹面。檢測器晶片3之光纖7，非常 小的bend以及雷射晶片5之光纖9'非常小的bend為所需，因 為二晶片之光纖的側邊位移或是偏置為小。假使需要時， 耦合器2 5可以相對於波長而加以遣擇_。. 已經因此說明的光發射接收模組為製作於小基板上者， 因為導波管不需要彎曲且可以藉由只要在光電或是電-光晶 片之作用區域内製成平行溝槽而相當簡單地製造，溝槽藉 由例如鑛開、展磨或是甚至蚀刻加以形成* 元件符號說明 ^1.^1 n^i d— ^^1 f ^^^1 ^^^1 ^1.^1 ^ > 0¾-* (請先開讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 1 基板 11 溝槽 3 接收器 13 作用檢測器區域 5 發射器 15 監視器 7，9 導波管 19 ， 21 ， 23 電氣連接 7,9' 光纖 25 耦合器 7" » 9" V形溝槽 27 終端光纖 -8- 本纸伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. I 申請案發r~—— 申請專利範圍修正本(89年7月）g88^ ^ 4/7+7 fii 、申請專利範圍 1· -種光發射接收模組’包括安裝於一基板表面上之 收單元與一發射單元，且於該基板之一表面上尚包括一 請 先 聞 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 f 窝 本 頁 由μ接收單元延伸之接收光導波管以及—由該發射單元 延伸之發射光導波管，其特徵為： 該等導波管之第一個在接收與發射單元之一之一底部表 面所形成之溝槽中’於導波管之第二個終止處通過接收 與發射單元之其中之一 β 2.如申清專利範圍第丨項之光發射接收模纽，其中當穿越其 中之一接收與發射單元時，第一導波管在區域内以平行 於導波管由該單元之方向延伸，而在該單元具有一區域 且溝槽具有相同方向a 3‘如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，纟中接收與發 射單元具有作用區域，相關導波管由該區域延伸，該作 用區域均由一方向起源。 4‘如申請專利範園第3項之光發射接收模組，其中接收與發 射單元由該方向看出去為相互位於後方。 5. 如申請專利範圍第〗項之光發射接收模組，其中接收與發 射單元包括具有作用區域之前邊緣，相關導波管由此延伸 經濟部中央橾丰局貝工消費合作社印製 ，前邊緣相互平行且其中之—單元之作用區域位於另— 單元作用區域之後方且由一預定距離加以橫向偏移。 6. 如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，其中具有溝槽 之單元在邊緣具有一作用區域，相關導波管由此延伸； 作用區域位於實質上與垂直於溝槽方向之平面。 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇χ297公羡） I 申請案發r~—— 申請專利範圍修正本(89年7月）g88^ ^ 4/7+7 fii 、申請專利範圍 1· -種光發射接收模組’包括安裝於一基板表面上之 收單元與一發射單元，且於該基板之一表面上尚包括一 請 先 聞 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 f 窝 本 頁 由μ接收單元延伸之接收光導波管以及—由該發射單元 延伸之發射光導波管，其特徵為： 該等導波管之第一個在接收與發射單元之一之一底部表 面所形成之溝槽中’於導波管之第二個終止處通過接收 與發射單元之其中之一 β 2.如申清專利範圍第丨項之光發射接收模纽，其中當穿越其 中之一接收與發射單元時，第一導波管在區域内以平行 於導波管由該單元之方向延伸，而在該單元具有一區域 且溝槽具有相同方向a 3‘如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，纟中接收與發 射單元具有作用區域，相關導波管由該區域延伸，該作 用區域均由一方向起源。 4‘如申請專利範園第3項之光發射接收模組，其中接收與發 射單元由該方向看出去為相互位於後方。 5. 如申請專利範圍第〗項之光發射接收模組，其中接收與發 射單元包括具有作用區域之前邊緣，相關導波管由此延伸 經濟部中央橾丰局貝工消費合作社印製 ，前邊緣相互平行且其中之—單元之作用區域位於另— 單元作用區域之後方且由一預定距離加以橫向偏移。 6. 如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，其中具有溝槽 之單元在邊緣具有一作用區域，相關導波管由此延伸； 作用區域位於實質上與垂直於溝槽方向之平面。 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇χ297公羡） 416017 Λ8 ' B8 C8 _________^_____ 六、申請專利範圍 7 -如申請專利範園第1項之光發射接收模組，其中導波管均 以實質上相互平行之方向往上延伸至基板之前方邊緣。 8 ·如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，其中導波管均 以實質上相互平行之方向往上延伸至一耦合器，導波管 由此延伸至基板之前方邊緣。 9.如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，其中接收與發 射單元為包括相同數目之基本接收與發射裝置之陣列裝 置。 10_如申請專利範圍第1項之光發射接收模組，其中導波管由 所有基本裝置以規則問隔延伸，接收導波管與發射導波 管交替且溝槽由此在底部表面形成》 ---------^------if {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工泔费合作社印製 本紙張尺度適用中國B家揉準（CNS ) A4規格（2丨0X297公羞）