TWI608264B - 光電轉換裝置 - Google Patents

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張俊毅
劉家豪
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英屬開曼群島商鴻騰精密科技股份有限公司
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Description

光電轉換裝置
本發明涉及一種光電轉換裝置，尤其是一種利於高頻傳輸之光電轉換裝置。
現有技術中，光電轉換裝置用於接收從光纖模組發出的光訊號並把光訊號轉換成電訊號，光電轉換裝置包括電路板、安裝於電路板上的光電元件、塑膠本體及設置於塑膠本體上表面的透鏡，光電元件與透鏡在豎直方向上對齊，光纖模組設有定位柱，組裝時，定位柱穿過光電轉換裝置的定位孔與電路板的通孔，使得光纖模組與光電轉換裝置及電路板組裝在一起。所述光纖模組設置有第二透鏡，該第二透鏡會把光纖發出的發散的光訊號變成平行的光訊號，光電轉換裝置的透鏡把第二透鏡發出的平行光聚集到一起，由於光電元件與透鏡在豎直方向上對齊，光電元件可以順利接收到從透鏡聚集的光訊號，進而把光訊號轉換成電訊號。此種架構結構較複雜。
鑒於此，確有必要對現有之光電轉換裝置進行改進以克服現有技術之上述缺陷。
本發明之目的在於提供一種結構較簡單之光電轉換裝置。
為解決前述技術問題，本發明提供一種光電轉換裝置，用於與光纖組件對接以把光訊號轉換為電訊號，所述光電轉換裝置包括印刷電路板、複數光電元件及透鏡組件，所述透鏡組件包括塑膠本體及安裝於塑膠本體的複數透鏡與光波導，所述塑膠本體具有上表面與下表面，所述印刷電路板安裝於所述上表面，所述光波導安裝於所述下表面以與所述光纖組件對接以接收光訊號。
相較於先前技術，本發明中光波導安裝於所述塑膠本體的下表面，所述光波導將光纖發出的發散的光訊號聚焦到一起，再反射形成發散的光訊號傳至透鏡組件中的透鏡，透鏡將發散的光訊號聚焦到一起後傳至印刷電路板上的光電元件。這種架構較簡單。
100‧‧‧光電轉換裝置
200‧‧‧光波導
210‧‧‧反射缺口
300‧‧‧套管
310‧‧‧收容部
320‧‧‧安裝孔
400‧‧‧蓋板
11‧‧‧印刷電路板
111‧‧‧第一端
112‧‧‧第二端
113‧‧‧上端面
114‧‧‧下端面
115‧‧‧導電片
116‧‧‧第一收容腔
117‧‧‧定位孔
118‧‧‧通孔
12‧‧‧主動元件
13‧‧‧積體電路元件
121、131‧‧‧第一表面
122、132‧‧‧第二表面
14‧‧‧塑膠本體
141‧‧‧上表面
142‧‧‧下表面
143‧‧‧定位柱
144‧‧‧第二收容腔
145‧‧‧第三收容腔
146‧‧‧側壁
147‧‧‧後側壁
148‧‧‧通槽
15‧‧‧透鏡
16‧‧‧錫球
第一圖為本發明光電轉換裝置之立體圖；第二圖為第一圖所示之光電轉換裝置之另一角度之立體圖；第三圖為第二圖所示之光電轉換裝置之立體分解圖；第四圖為第三圖所示之光電轉換裝置之另一角度之立體分解圖；及第五圖為第一圖所示之立體圖沿線V-V之剖示圖。
請參閱第一圖至第五圖所示，本發明光電轉換裝置100用以將光纖組件之光纖發出之光訊號轉換成電訊號，該光電轉換裝置100包括印刷電路板11安裝於印刷電路板11上之複數光電元件與透鏡組件。
所述印刷電路板11包括第一端111與第二端112，所述第一端111用以與對接連接器(未圖示)對接，所述第二端112用以與光纖組件對接。所述印刷電路板11具有上端面113與下端面114，所述第一端111的上端面113與下端面114設有用以與對接連接器(未圖示)對接之導電片115。所述上端面113用以安裝所述複數光電元件。所述下端面114向上凹陷形成一個第一收容腔116，用以收容所述透鏡組件。所述第一收容腔116內設有兩個定位孔117及位於所述兩個定位孔117中間的複數通孔118。
所述複數光電元件包括兩個主動元件12與兩個積體電路元件13。所述主動元件12與所述積體電路元件13均具有第一表面121、131與第二表面122、132。所述第一表面121、131為散熱面。所述兩個主動元件12與兩個積體電路元件13之第二表面122、132通過錫球16焊接在所述印刷電路板11之上端面113。所述兩個主動元件12與所述兩個積體電路元件13通過導線相連，所述導線佈設在所述印刷電路板11上。
所述透鏡組件包括塑膠本體14、設於塑膠本體14上之透鏡15與光波導200及固定所述光波導200之套管300與蓋板400。所述套管300設有收容所述光波導200之收容部310及安裝孔320，所述蓋板400將所述光波導200固定於所套管300之收容部310，所述安裝孔320用以固定所述光纖組件。所述透鏡15以射出成型的方式製作在塑膠本體14上，所述塑膠本體14由PEI(聚醚醯亞胺)材料製成。所述塑膠本體14可透光。所述塑膠本體14具有上表面141與下表面142，所述塑膠本體14的上表面141設有兩個定位柱143及位於所述兩個定位柱143中間的一個第二收容腔144，所述印刷電路板11的定位孔117收容所述定位柱143。所述第二收容腔144內設有複數透鏡15，所述複數透鏡15與所述印刷電路板11的複數通孔118沿豎直方向一一對齊。所述複數透鏡15與所述主動元件12豎直對齊。所述塑膠本體14的下表面142設有第三收容腔145，所述第三收容腔145用以收容所述光波導200。所述第三收容腔145具有相對之兩側壁146及用於連接相對之兩側壁146之後側壁147，所述相對之兩側壁146沿橫向設有一通槽148。所述光波導200先裝入所述第三收容腔145，然後以所述通槽148為基準切割形成反射缺口210，所述反射缺口210以45度角傾斜延伸。這樣設計，便於使所述反射缺口210與所述複數透鏡15上下對準。所述反射缺口210接收所述光波導200發出之發散之光訊號，並將發散之光訊號聚焦到一起，再反射形成發散之光訊號傳至所述透鏡15，所述透鏡15將光訊號聚焦後通過所述印刷電路板11上之通孔118傳至所述印刷電路板11上端面113之主動元件12，從而實現將光訊號轉換成電訊號之功能。所述主動元件12通過導線將電訊號傳至積體電路元件13。
本發明之透鏡15以射出成型的方式製作在塑膠本體14上，此種塑膠本體14是由PEI(聚醚醯亞胺)材料製成的，PEI的熱膨脹係數較一般用於製作壓印透鏡的壓克力低，可降低塑膠本體14在高溫高濕下的尺寸變異；所述塑膠本體14之定位柱143與印刷電路板11之定位孔117進行被動式定位，便於安裝光波導200，使光波導200與透鏡15、印刷電路板11上的通孔118及印刷電路板11上端面113的主動元件12對準；同時，在透鏡組件出現問題時，便於將透鏡組件從光電轉換裝置100上拆卸下來。
綜上，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式 為限，舉凡熟習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。
11‧‧‧印刷電路板
113‧‧‧上端面
118‧‧‧通孔
12‧‧‧主動元件
13‧‧‧積體電路元件
121、131‧‧‧第一表面
122、132‧‧‧第二表面
14‧‧‧塑膠本體
15‧‧‧透鏡
16‧‧‧錫球
200‧‧‧光波導
210‧‧‧反射缺口

Claims (8)

  1. 一種光電轉換裝置，用於與光纖組件對接以把光訊號轉換為電訊號，所述光電轉換裝置包括印刷電路板、複數光電元件及透鏡組件，所述透鏡組件包括塑膠本體及安裝於塑膠本體的複數透鏡與光波導，所述塑膠本體具有上表面與下表面，其中，所述印刷電路板安裝於所述上表面，所述光波導安裝於所述下表面以與所述光纖組件對接以接收光訊號，所述塑膠本體的下表面設有第三收容腔，所述第三收容腔用以收容所述光波導，所述第三收容腔具有相對之兩側壁，所述相對之兩側壁沿橫向設有一通槽，所述光波導具有反射缺口，所述反射缺口是以所述通槽為基準切割形成並以45度角傾斜延伸，所述反射缺口與所述複數透鏡上下對齊。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之光電轉換裝置，其中所述複數透鏡以射出成型技術製作在所述塑膠本體上，所述塑膠本體由PEI材料製成。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之光電轉換裝置，其中所述印刷電路板具有上端面與下端面，所述複數光電元件安裝於所述上端面，所述印刷電路板具有通孔以供光訊號穿過，所述通孔與所述複數光電元件上下對齊。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之光電轉換裝置，其中所述印刷電路板之下端面向上凹陷形成第一收容腔，所述第一收容腔收容所述透鏡組件。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之光電轉換裝置，其中所述塑膠本體之上表面設有兩個定位柱，所述第一收容腔內設有兩個定位孔，所述定位孔收容所述定位柱。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之光電轉換裝置，其中所述塑膠本體之上表面向下凹陷形成第二收容腔，所述第二收容腔位於所述兩個定位柱中間，所述複數透鏡設置於所述第二收容腔，所述複數透鏡與前述通孔上下對齊。
  7. 根據申請專利範圍第3項所述之光電轉換裝置，其中所述複數光電元件通過錫球焊接在所述印刷電路板之上端面。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之光電轉換裝置，其中所述透鏡組件還包括套管與蓋板，所述套管設有收容部及安裝孔，所述收容部收容所述光波導，所述蓋板將所述光波導固定於所述收容部，所述安裝孔用以固定所述光纖組件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TW201327874A (zh) * 2011-10-26 2013-07-01 Sumitomo Chemical Co 光電轉換元件
US20130266264A1 (en) * 2010-12-21 2013-10-10 Nec Corporation Optical module and method for making the same
US8842952B2 (en) * 2011-12-26 2014-09-23 Fujikura Ltd. Optical module

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