TWI578050B - 光電轉換模組 - Google Patents

光電轉換模組 Download PDF

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Description

光電轉換模組
本發明涉及一種轉換模組，尤其涉及一種光電轉換模組。
光電轉換模組用於將光訊號發射裝置與光纖之間或者光纖與光訊號接收裝置之間進行連接，實現光訊號之耦合以及光訊號與電訊號之間之相互轉換。現有之光電轉換模組一般包括一電路板、複數個設置在電路板上之光電二極體(photodiode)、及一光電耦合件。所述光電耦合件之底部對應複數個所述光電二極體位置設置有複數個耦合透鏡。在光電轉換模組封裝製程中，採用機械手臂翻轉光電耦合件，以使所述光電耦合件之複數個耦合透鏡分別對準一相應之光電二極體，然後所述光電耦合件再藉由外側點膠固化於電路板上。由於光電轉換模組之對位精度要求很高，此種封裝方法往往會在機械手臂翻轉和點膠之過程中，會使所述光電耦合件發生位移，致使耦合透鏡與光電二極體對位不準，且在發生位移之過程中，容易造成光電二極體碰傷光電耦合透鏡。
有鑒於此，有必要提供一種能夠提高對位精度高之光電轉換模組。
一種光電轉換模組，其用於光纖傳輸。所述光電轉換模組包括一電路板及一光電耦合件。所述光電轉換模組還一步包括一支撐框 ，所述支撐框設置在所述電路板與所述光電耦合件之間。所述電路板上設置有至少一第一定位部。所述支撐框包括一與所述電路板相對之第一表面及一背離所述第一表面之第二表面。所述支撐框之第二表面上設置至少一第二定位部。所述支撐框藉由所述至少一第二定位部與所述至少一第一定位部之配合固定在所述電路板上。所述支撐框之第二表面設置有至少一第三定位部。所述光電耦合件之下表面上還設置至少一第四定位部。所述光電耦合件藉由所述至少一第四定位部與所述至少一第三定位部之配合固定在所述支撐框之第二表面上。
相對於先前技術，所述支撐框藉由所述至少一第二定位部與所述至少一第一定位部之配合固定在所述電路板上，同時，所述光電耦合件藉由所述至少一第四定位部與所述至少一第三定位部之配合固定在所述支撐框之第二表面上，因此，定位精度高。
100‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧電路板
15‧‧‧支撐框
20‧‧‧光電耦合件
101‧‧‧承載面
102‧‧‧底面
103‧‧‧第一定位孔
104‧‧‧光電元件
151‧‧‧第一表面
152‧‧‧第二表面
153‧‧‧貫穿開口
1510‧‧‧第一定位柱
1520‧‧‧第二定位孔
21‧‧‧第一端面
22‧‧‧上表面
23‧‧‧下表面
210‧‧‧定位凸柱
211‧‧‧對位插槽
2110‧‧‧槽底
26‧‧‧第一耦合透鏡
221‧‧‧第一凹槽
2210‧‧‧槽平面
2211‧‧‧斜面
231‧‧‧第二凹槽
28‧‧‧第二耦合透鏡
230‧‧‧第二定位柱
圖1係本發明實施方式之光電轉換模組之立體組裝結構圖。
圖2係圖1之光電轉換模組之分解圖。
圖3係圖2之光電轉換模組之另一角度視圖。
圖4係圖1之光電轉換模組沿IV-IV之剖視圖。
下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。
請一併參閱圖1至圖4，本發明實施方式提供之光電轉換模組100，其用於光纖傳輸。所述光電轉換模組100包括一電路板10、一支撐框15及一光電耦合件20。所述支撐框15固定在所述電路板10 上，所述光電耦合件20固定在所述支撐框15上。
所述電路板10包括一承載面101及一與所述承載面101相背離之底面102。所述電路板10上設置有兩個第一定位部，本實施方式中，所述第一定位部為一同時貫穿所述承載面101與所述底面102之第一定位孔103。兩個所述第一定位孔103之間還設置有複數個光電元件104。所述光電元件104可以為光訊號發射元件以及光訊號接收元件。所述光訊號發射元件可以為鐳射二極體(laser diode)，所述光訊號接收元件可以為光電二極體(photodiode)。
所述支撐框15包括一與所述電路板10相對之第一表面151及一背離所述第一表面151之第二表面152。所述支撐框15開設有一同時貫穿所述第一表面151與第二表面152之貫穿開口153。所述支撐框15上設置兩個第二定位部及兩個第三定位部。本實施方式中，所述第二定位部為沿所述第一表面151垂直延伸之第一定位柱1510，所述第一定位柱1510與所述支撐框15一體成型。所述第一定位柱1510之形狀與位置與所述第一定位孔103之形狀與位置均相對應。所述第一定位柱1510藉由過盈配合之方式與所述第一定位孔103相配合以使所述支撐框15定位於電路板10之承載面101上。所述第三定位部為一同時貫穿所述第一表面151與所述第二表面152之第二定位孔1520。
可以理解之係，實際應用中，也可係第一定位部為第一定位柱，而第二定位部對應為第一定位孔；所述第一定位部與所述第二定位部之數量相同，且並不限於為兩個，所述第一定位部與所述第二定位部之數量均可以一個或兩個以上。
所述光電耦合件20包括一第一端面21、一上表面22、以及一與所述上表面22相背之下表面23。所述上表面22與所述下表面23相互平行並且均與所述第一端面21垂直相連。
所述第一端面21上延伸有一對定位凸柱210，同時開設有一對位插槽211。所述對位插槽211包括一槽底2110。所述槽底2110上設置有複數個第一耦合透鏡26。本實施方式中，所述第一耦合透鏡26為凸透鏡，並且一體成型於所述槽底2110上。
所述上表面22上開設有一個第一凹槽221。所述第一凹槽221包括一個平行於所述上表面22之槽平面2210及一個與所述槽平面2210成45度夾角設置之斜面2211。所述第一耦合透鏡26之光軸平行於所述槽平面2210且與所述斜面2211成45度夾角。
所述下表面23上開設有一個第二凹槽231，所述第二凹槽231底部設置有複數個對應於所述第一耦合透鏡26之第二耦合透鏡28。每一個所述第二耦合透鏡28設置於對應光纖之光訊號經所述斜面2211轉折後之光路上。本實施方式中，每一個所述第二耦合透鏡28之光軸與所述斜面2211之夾角均為45度且與對應一個第一耦合透鏡26之光軸相交於所述斜面2211上。所述第二耦合透鏡28為凸透鏡並且與所述第二凹槽231之底部一體成型設置，每一個所述第二耦合透鏡28對應與一所述光電元件104相對正。所述光電耦合件20上還設置兩個第四定位部。本實施方式中，所述第四定位部為沿所述下表面23垂直延伸之第二定位柱230，所述第二定位柱230與所述光電耦合件20一體成型。所述第二定位柱230之形狀與位置與所述第二定位孔1520之形狀與位置均相對應。所述第二定位柱230藉由過盈配合之方式與所述第二定位孔1520相配合以 使所述光電耦合件20定位於所述支撐框15之第二表面152上。
可以理解之係，實際應用中，也可係第三定位部為第二定位柱，而第四定位部對應為第二定位孔；所述第三定位部與所述第四定位部之數量相同，且並不限於為兩個，所述第三定位部與所述第四定位部之數量也可以一個或兩個以上。
使用時，所述光電元件104發射之光信號，經所述第二耦合透鏡28照射至所述斜面2211。所述斜面2211用於將照射在所述斜面2211之光訊號反射以使將經過所述第二耦合透鏡28光訊號偏折90度至對應之所述第一耦合透鏡26，並經對應之所述第一耦合透鏡26進入對應之一根光纖(圖未示)。
所述第一定位柱1510與所述第一定位孔103相配合以使所述支撐框15定位於電路板10之承載面101上，而所述第二定位柱230與所述第二定位孔1520相配合以使所述光電耦合件20定位於所述支撐框15上，因此，定位精度高。而且由於所述光電耦合件20係由所述支撐框15固定在所述電路板10上，所述光電耦合件20藉由所述支撐框15與所述電路板10相間隔，因此，可避免所述光電元件104碰傷第二耦合透鏡28。
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援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‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧電路板
15‧‧‧支撐框
101‧‧‧承載面
102‧‧‧底面
103‧‧‧第一定位孔
104‧‧‧光電元件
151‧‧‧第一表面
152‧‧‧第二表面
153‧‧‧貫穿開口
1510‧‧‧第一定位柱
1520‧‧‧第二定位孔
21‧‧‧第一端面
22‧‧‧上表面
23‧‧‧下表面
210‧‧‧定位凸柱
211‧‧‧對位插槽
2110‧‧‧槽底
26‧‧‧第一耦合透鏡
221‧‧‧第一凹槽
230‧‧‧第二定位柱

Claims (8)

  1. 一種光電轉換模組，所述光電轉換模組包括一電路板及一光電耦合件，其改進在於：所述光電轉換模組還一步包括一支撐框，所述支撐框設置在所述電路板與所述光電耦合件之間，所述電路板上設置有至少一第一定位部，所述支撐框包括一與所述電路板相對之第一表面及一背離所述第一表面之第二表面，所述支撐框之第一表面上設置至少一第二定位部，所述支撐框藉由所述至少一第二定位部與所述至少一第一定位部之配合固定在所述電路板上，所述支撐框之第二表面設置有至少一第三定位部，所述光電耦合件之下表面上還設置至少一第四定位部，所述光電耦合件藉由所述至少一第四定位部與所述至少一第三定位部之配合固定在所述支撐框之第二表面上，所述電路板包括一承載面及一與所述承載面相背離之底面，所述第一定位部為一同時貫穿所述承載面與所述底面之第一定位孔，所述第二定位部為沿所述第一表面垂直延伸之第一定位柱，所述第一定位柱藉由過盈配合之方式與所述第一定位孔相配合以使所述支撐框定位於所述電路板之承載面上，且該支撐框的第一表面未接觸電路板的承載面。
  2. 如請求項1所述之光電轉換模組，其中：所述支撐框開設有一同時貫穿所述第一表面與第二表面之貫穿開口。
  3. 如請求項1所述之光電轉換模組，其中：所述第三定位部為一同時貫穿所述第一表面與所述第二表面之第二定位孔，所述第四定位部為沿所述下表面垂直延伸之第二定位柱，所述第二定位柱之形狀與位置與所述第二定位孔之形狀與位置均相對應所述第二定位柱藉由過盈配合之方式與所述第二定位孔相配合以使所述光電耦合件定位於所述支撐框之第二表面 上。
  4. 如請求項1所述之光電轉換模組，其中：所述耦合件進一步包括一第一端面以及一個與所述下表面相背離之上表面，所述上表面與所述下表面相互平行並且均與所述第一端面垂直相連，所述第一端面上延伸有一對定位凸柱，同時開設有一對位插槽，所述對位插槽包括一槽底，所述槽底上設置有複數個第一耦合透鏡。
  5. 如請求項4所述之光電轉換模組，其中：所述第一耦合透鏡為凸透鏡，並且一體成型於所述槽底上。
  6. 如請求項4所述之光電轉換模組，其中：所述上表面上開設有一個第一凹槽，所述第一凹槽包括一個平行於所述上表面之槽平面及一個與所述槽平面成45度夾角設置之斜面，所述第一耦合透鏡之光軸平行於所述槽平面且與所述斜面成45度夾角。
  7. 如請求項6所述之光電轉換模組，其中：所述電路板上還設置有複數個光電元件，所述下表面上開設有一個第二凹槽，所述第二凹槽之底部設置有複數個對應於所述第一耦合透鏡之第二耦合透鏡，每一個所述第二耦合透鏡對應與一所述光電元件相對正。
  8. 如請求項7所述之光電轉換模組，其中：每一個所述第二耦合透鏡之光軸與所述斜面之夾角均為45度，且與對應一個第一耦合透鏡之光軸相交於所述斜面上。
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