TWI429069B - 光收發器及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種光收發器及其製造方法，尤其涉及一種光學元件與透鏡精確對位元的光收發器製造方法。
光通訊逐漸成為一項新興且具有發展潛力的技術，正被人們普遍使用，其主要借由光纖傳輸資料，可以達到更快速且足夠大的通訊頻寬，同時也能保持傳輸的品質。通常，光通訊主要利用光收發器將光纖線路中的光訊號與電子設備中的電訊號進行相互轉換，從而完成資料的快速傳輸。可見，光收發器性能的好壞直接決定資料傳輸的品質。然而，光收發器中鐳射元件與透鏡的對位元精確度是判定其性能好壞的一個重要因素。
因此，如何實現光收發器中鐳射元件與透鏡的精確對位成為光收發器設計的一大課題。
有鑑於此，需提供一種光收發器，其中，鐳射元件與透鏡具有較高的對位精准度。
此外，還需提供一種光收發器製造方法，利用簡單的制程實現鐳射晶片之發光元件與透鏡的精確對位。
本發明實施方式中一種光收發器，用於進行光電訊號轉換，包括基板、複數鐳射晶片、支架以及複數透鏡。所述基板包括複數透光孔、複數收容槽
及複數固定孔，每一個收容槽的半徑大於每一個透光孔的半徑，每一個透光孔與每一個收容槽連通並同軸。鐳射晶片分別設置於所述收容槽內，用於收發所述光電訊號。支架包括一對側壁，每一個側壁包括外表面、固定面、通孔及固定柱，所述固定面與所述基板相對並粘貼於所述基板，所述通孔貫穿於所述固定面與所述外表面之間，所述固定柱與所述固定孔配合以加強所述支架與所述基板之間連接的穩定性。透鏡安裝於所述支架並位於所述側壁之間，且與所述透光孔對應設置，用於接收所述鐳射晶片發出的訊號。
本發明實施方式中的一種光收發器製造方法，包括提供基板，所述基板包括複數透光孔、複數收容槽及複數固定孔，其中，每一個收容槽的半徑大於每一個透光孔的半徑，每一個透光孔與每一個收容槽連通並同軸。將鐳射晶片焊接於所述收容槽內。將驅動晶片焊接於所述基板，用於驅動所述鐳射晶片。提供支架，所述支架包括一對側壁，每一個側壁包括外表面、固定面、通孔及固定柱，所述固定面與所述基板相對並粘貼於所述基板，所述通孔貫穿於所述固定面與所述外表面之間，所述固定柱與所述固定孔配合以加強所述支架與所述基板之間連接的穩定性。安裝複數透鏡於所述支架上，所述透鏡位於所述側壁之間，且與所述透光孔對應設置，用於接收所述鐳射晶片發出的訊號。將所述固定面進行點膠。將固定柱安裝於所述固定孔內，並透過熱固化制程將所述支架粘貼定位於所述基板。
本發明的光收發器透過所述通孔的設置使得支架在很短的時間內被固定於基板，從而防止在熱固定制程過程中，支架相對基板的位置漂移，進而實現透鏡與鐳射晶片之間精確對位元，實現高精度的封裝技術。同時，固定柱與固定孔的配合加強了支架與基板之間的連接的穩定性，當基板發生變形時，固定柱與固定孔的配合能夠有效防止支架與基板分離，提高產品良
率。
200‧‧‧光收發器
20‧‧‧基板
22‧‧‧第一表面
23‧‧‧第二表面
24‧‧‧透光孔
26‧‧‧收容槽
28‧‧‧固定孔
29‧‧‧焊墊
30‧‧‧鐳射晶片
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42‧‧‧側壁
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423‧‧‧外表面
424‧‧‧固定面
50‧‧‧透鏡
60‧‧‧驅動晶片
圖1所示為本發明光收發器的結構示意圖。
圖2所示為本發明光收發器之基板的結構示意圖。
圖3所示為本發明光收發器之設置鐳射晶片與驅動晶片的基板的示意圖。
圖4所示為本發明光收發器之設置鐳射晶片與驅動晶片的基板與支架的分解示意圖。
圖1所示為本發明光收發器200結構的示意圖。本實施方式中，光收發器200用於進行光電訊號轉換，其包括基板20、複數鐳射晶片30、驅動晶片60、支架40以及複數透鏡50。
圖2所示為本發明光收發器之基板20的結構示意圖。基板20包括第一表面22、與第一表面22相對的第二表面23、複數透光孔24、複數收容槽26及複數固定孔28。所述固定孔28包圍所收容槽26，且對稱分佈於所述基板20上。每一個收容槽26的半徑大於每一個透光孔24的半徑，每一個透光孔24與每一個收容槽26連通並同軸設計。每一個收容槽26從第一表面22向第二表面23凹設，用於收容相應的鐳射晶片30。每一個透光孔24貫穿第二表面23。每一個鐳射晶片30均包括一個發光元件301，所述發光元件301位於相應的鐳射晶片30的中心位置，並與所述透光孔24相對。每一個發光元件301發出的光穿過相應的透光孔24照射至相應的透鏡50用於接收或發射光電訊號。在本實施方式中，每一個透光孔24和每一個收容槽26透過同軸鑽孔或精確蝕刻而成。所述固定孔28的數量為兩個，所述收容槽26排列成一行，並位於所述固定孔28之間。
鐳射晶片30透過焊墊29焊接於基板20之收容槽26內用於收發光電訊號。驅動晶片60透過打線方式焊接於基板20之第二表面23，用於驅動鐳射晶片30(如圖3所示)。
請參閱圖4，支架40包括主體41與一對側壁42，所述側壁42形成於主體41兩端。在兩個側壁42之間安裝有複數透鏡50，所述透鏡50具有與鐳射晶片30相同的數目，且二者一一對應。每一個側壁42包括外表面423、固定面424及通孔420，所述固定面424與基板20相對並透過塗膠粘貼於所述基板20，所述通孔42貫穿於所述固定面424與所述外表面423之間。組裝支架40至基板20上時，先將固定面424進行點膠，本實施方式中，將固定面424塗光敏膠(UV膠)，透過熱固化制程將支架40粘貼定位於基板20。所述通孔420的設置使得固定面424與支架外表面423相通，增加固定面424與外界接觸面積，從而加速光敏膠(UV膠)固化。使得支架40在很短的時間內被固定於基板20，從而防止在熱固定制程過程中，支架40相對基板20的位置漂移，即防止透鏡50相對鐳射晶片30的位置漂移，進而實現透鏡50與鐳射晶片30之間精確對位，實現高精度的封裝技術。本實施方式中，所述通孔420垂直於所述基板20，使得外界空氣快速到達所述固定面424，以加速UV膠的固化。
每一個側壁42包括固定柱422，固定柱422與所述固定孔28一一相對設置。每一個固定柱422從相應側壁42的固定面424向基板20方向延伸。組裝時，每一個固定柱422插入相應的固定孔28，以將支架40定位於基板20。固定柱422與固定孔28的配合加強了支架40與基板20之間的連接的穩定性，當基板20發生變形導致固定面424與基板20之間的UV膠失效時，固定柱422與固定孔28的配合能夠有效防止支架40與基板20分離，提高產品良率。
本發明還提供一種光收發器200的製造方法，步驟如下。
步驟1：提供基板20，並對基板20進行精確蝕刻形成複數透光孔24、複數收容槽26及複數固定孔28。其它實施方式中，也可以透過同軸鑽孔的方式製造所述透光孔24、收容槽26及固定孔28。其中，基板20包括第一表面22、與第一表面22相對的第二表面23。每一個收容槽26的半徑大於每一個透光孔24的半徑，每一個透光孔24與每一個收容槽26連通並同軸設計。每一個收容槽26從第一表面22向第二表面23凹設。
步驟2：於所述收容槽26內設置焊墊29，其中每個收容槽26內設置兩個焊墊29，並將鐳射晶片30焊接於收容槽26內。其中，每一個鐳射晶片30均包括一個發光元件301，所述發光元件301位置相應的鐳射晶片30的中心位置，並與所述透光孔24相對。
步驟3：將驅動晶片60透過打線方式焊接於基板20之第二表面23，用於驅動鐳射晶片30。
步驟4：提供支架40，其包括主體41與一對側壁42，所述側壁42形成於主體41兩端。在兩個側壁42之間安裝有複數透鏡50，所述透鏡50具有與鐳射晶片30相同的數目，且二者一一對應。每一個側壁42包括外表面423、固定面424及通孔420，所述固定面424用於與所述基板20配合以將所述支架40並透過塗膠粘貼於所述基板20，所述通孔42貫穿於所述固定面424與所述外表面423之間。
步驟5：安裝複數透鏡50於所述支架40上，所述透鏡50位於所述側壁42之間，且與所述透光孔24對應設置，用於接收所述鐳射晶片30發出的訊號。
步驟6：將固定面424進行點膠，本實施方式中，將固定面424塗光敏膠(UV膠)。
步驟7：將固定柱422安裝於固定孔28內，並使固定面424貼合於基板20，
從而實現將支架40安裝於基板20，並透過熱固化制程將支架40粘貼定位於基板20。
透過上述方法製成的光收發器200，透過所述通孔420的設置使得固定面424與支架外表面423相通，增加固定面424與外界接觸面積，從而加速光敏膠(UV膠)固化。使得支架40在很短的時間內被固定於基板20，從而防止在熱固定制程過程中，支架40相對基板20的位置漂移，即防止透鏡50相對鐳射晶片30的位置漂移，進而實現透鏡50與鐳射晶片30之間精確對位，實現高精度的封裝技術。同時，固定柱422與固定孔28的配合加強了支架40與基板20之間的連接的穩定性，當基板20發生變形導致固定面424與基板20之間的UV膠失效時，固定柱422與固定孔28的配合能夠有效防止支架40與基板20分離，提高產品良率。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
200‧‧‧光收發器
20‧‧‧基板
24‧‧‧透光孔
29‧‧‧焊墊
30‧‧‧鐳射晶片
40‧‧‧支架
41‧‧‧主體
42‧‧‧側壁
420‧‧‧通孔
422‧‧‧固定柱
50‧‧‧透鏡
60‧‧‧驅動晶片
Claims (9)
- 一種光收發器，用於轉換光電訊號，包括：基板，所述基板上設有複數透光孔、複數收容槽及複數固定孔，所述固定孔對稱分佈於所述基板上並包圍所述收容槽，每一個收容槽的半徑大於每一個透光孔的半徑，每一個透光孔與每一個收容槽連通並同軸；複數鐳射晶片，分別設置於所述收容槽內，用於收發所述光電訊號；支架，包括一對側壁，每一個側壁包括外表面、固定面、通孔及固定柱，所述固定面與所述基板相對並透過塗膠粘貼於所述基板，所述通孔貫穿於所述固定面與所述側壁外表面之間，用於增加所述固定面與外界接觸面積，以加速所述膠的固化，從而防止所述支架相對所述基板的位置漂移，所述固定柱與所述固定孔配合以加強所述支架與所述基板之間連接的穩定性；以及複數透鏡，安裝於所述支架並位於所述側壁之間，且與所述透光孔對應設置，用於接收所述鐳射晶片發出的訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的光收發器，其中，更包括驅動晶片，設置於所述基板，用於驅動所述鐳射晶片。
- 如申請專利範圍第2項所述的光收發器，其中，所述基板包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，所述收容槽從第一表面向第二表面凹設，所述透光孔貫穿所述第二表面，所述驅動晶片設置於所述第二表面。
- 如申請專利範圍第3項所述的光收發器，其中，每一個鐳射晶片均包括一個發光元件，所述發光元件位置相應的鐳射晶片的中心位置，並與所述透光孔相對。
- 如申請專利範圍第4項所述的光收發器，其中，所述通孔垂直於所述基板。
- 一種光收發器製造方法，包括：提供基板，所述基板包括複數透光孔、複數收容槽及複數固定孔，其中，每一個收容槽的半徑大於每一個透光孔的半徑，每一個透光孔與每一個收容槽連通並同軸；將鐳射晶片焊接於所述收容槽內；將驅動晶片焊接於所述基板，用於驅動所述鐳射晶片；提供支架，所述支架包括一對側壁，每一個側壁包括外表面、固定面、通孔及固定柱，所述固定面與所述基板相對並透過塗膠粘貼於所述基板，所述通孔貫穿於所述固定面與所述外表面之間用於增加所述固定面與外界接觸面積，從而加速所述膠的固化，從而防止所述支架相對所述基板的位置漂移，所述固定柱與所述固定孔配合以加強所述支架與所述基板之間連接的穩定性；安裝複數透鏡於所述支架上，所述透鏡位於所述側壁之間，且與所述透光孔對應設置，用於接收所述鐳射晶片發出的訊號；將所述固定面進行點膠；以及將固定柱安裝於所述固定孔內，並透過熱固化制程將所述支架粘貼定位於所述基板。
- 如申請專利範圍第6項所述的光收發器製造方法，其中，透過同軸鑽孔的方式於所述基板上製造所述透光孔、收容槽及固定孔。
- 如申請專利範圍第7項所述的光收發器製造方法，其中，透過精確蝕刻的方法於所述基板上形成所述透光孔、收容槽及固定孔。
- 如申請專利範圍第8項所述的光收發器製造方法，其中，將所述固定面進行點膠時，將所述固定面塗光敏膠。
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