嵌入式光纤模块的制作方法

本发明涉及一种嵌入式光纤模块，特别是一种设置于构装基板表面之凹槽内的光纤模块，提供一组或是多组光通讯芯片之光线信号传输用产品。

背景技术：

如图1所示，美国专利US7,125,176揭露一光纤14，系设置于一坚硬板材16表面之延伸性凹槽20内；其中，坚硬板材16，系设置于一印刷电路板12之内。延伸式凹槽20，其截面形状通常为矩形，深度与高度分别约略等于光纤14的外径，但稍微地大于光纤14的外径。

此一习知技艺揭露一延伸性凹槽20，其仅可以容纳单独一条光纤14。然而，一般的光通讯需要使用多条光纤，习知技艺必须对每一条光纤分别作封装处理，这种复杂的构装方法造成构装成本昂贵，如何透过简化构装方法达到降低构装成本，长久以来一直是大家努力的方向与目标。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种设置于构装基板表面的凹槽内的嵌入式光纤模块，提供一组或是多组光通讯芯片之光线信号传输用；此外，本发明还希望提供具有前述嵌入式光纤模块的构装基板，并进一步提出该嵌入式光纤模块的构装方法。

根据实施例，本发明提供的一种嵌入式光纤模块，包括保护层薄膜、多条光纤、第一反射镜和第二反射镜，其创新点在于，光纤嵌入至保护层薄膜中；第一反射镜设置于其对应之光纤的第一端，可将来自上方的光讯号反射并引导其进入光纤；第二反射镜设置于其对应之光纤的第二端，可将离开光纤的光讯号反射至上方。

根据实施例，本发明提供的一种构装基板，包括多个第一金属垫、凹槽、多个第二金属垫、嵌入式光纤模块、第一反射镜和第二反射镜，其特征是，第一金属垫设置于构装基板上方，适合于至少一个芯片电性耦合用；第二金属垫设置于构装基板下方，适合于构装基板与外部电路板之间电性耦合用；凹槽设置于构装基板上方；嵌入式光纤模块设置于凹槽中，包括第一反射镜和第二反射镜，其中：

第一反射镜设置于其对应之光纤的第一端，可将来自上方的光讯号反射并引导其进入光纤；第二反射镜设置于其对应之光纤的第二端，可将离开光纤的光讯号反射至上方。

根据实施例，本发明提供的一种嵌入式光纤模块的构装方法，其特征是，包括如下步骤：

准备一暂时性载板；

涂布一黏着性材料于暂时性载板的上表面；

将多条光纤设置于黏着性材料的表面，其中，每一条光纤的第一端设置第一反射镜，每一条光纤的第二端设置第二反射镜；

涂布一保护层薄膜，覆盖于光纤表面；

分离并卸下暂时性载板；

得到一具有多个嵌入式光纤模块单元的片状模块；

切割片状模块，使其中的各独立嵌入式光纤模块单元分离；

得到多个嵌入式光纤模块单元。

根据实施例，本发明提供的另一种嵌入式光纤模块的构装方法，其特征是，包括如下步骤：

准备一暂时性载板；

涂布一黏着性材料于暂时性载板之上表面；

将多条光纤设置于黏着性材料之表面，每一条光纤的第一端设置第一反 射镜，每一条光纤的第二端设置第二反射镜；

涂布一种子层(seed layer)于光纤表面；

电镀一金属保护层薄膜，覆盖于光纤表面；

平坦化金属保护层薄膜的表面；

分离暂时性载板，即得到一具有多个嵌入式光纤模块单元的片状模块；

切割片状模块，使其中的各独立嵌入式光纤模块单元分离，得到多个嵌入式光纤模块单元。

相对于现有技术，本发明嵌入式光纤模块，特别是嵌入多条光纤的薄膜模块，克服了习知技艺必须对每一条光纤分别作封装处理的技术缺陷。本发明提供的嵌入式光纤模块的构装方法透过简化构装方法达到降低构装成本。本发明提出的嵌入式光纤模块，适合设置于构装基板表面之凹槽内，应用于单一或多个光讯号通讯芯片之相关产品。

附图说明

图1为美国专利US7,125,176公开的光纤模块的横截面结构示意图。

图2A-4B为本发明第一实施例的制程示意图。

图5A-5C为本发明第一实施例不同视角的结构示意图。

图6A-7B为本发明第一实施例嵌入至构装基板之结构示意图。

图8A-11B为本发明第二实施例之制程示意图。

图12A-12C为本发明第二实施例不同视角的结构示意图。

图13A-14B为本发明第二实施例嵌入至构装基板的结构示意图。

其中：14为光纤；12为印刷电路板；16为坚硬板材；20为构装基板上之凹槽；32L为第一反射镜；32R为第二反射镜；33为暂时性载板；34为光纤；35为封装胶体保护层薄膜；38为黏着性材料；42为构装基板；42T为第一金属垫；42B为第二金属垫；43为焊球；44为防焊油墨；45为构装基板上之凹槽；46为发光二极管；47为光讯号传感器；48为种子层；49为金 属保护层薄膜；300为第一实施例之光纤模块单元；361为进入光纤之光讯号；362离开光纤之光讯号；400为第二实施例之光纤模块单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。

图2A-4B为本发明第一实施例之制程。

首先，参照图2B。

准备一暂时性载板33；

涂布一黏着性材料38于暂时性载板33之上表面；

将多条光纤34设置于黏着性材料38之表面，其中，每一条光纤34的第一端设置第一反射镜32L，每一条光纤34的第二端设置第二反射镜32R；

图2A系为图2B之俯视图。

参照图2A，多条光纤34设置于黏着性材料38之表面，其中，黏着性材料38，系涂布于暂时性载板33之上表面。每一条光纤34的第一端设置第一反射镜32L，每一条光纤34的第二端设置第二反射镜32R。

参照图3A：涂布一保护层薄膜35，覆盖于光纤34表面；

参照图3B：分离暂时性载板33；

参照图4A：得到一具有多个嵌入式光纤模块单元300之片状模块；

参照图4B：切割片状模块，使其中的多个嵌入式光纤模块单元分离；以及得到多个嵌入式光纤模块单元300。

图5A-5C为本发明第一实施例不同视角之结构示意图。

首先，参照图5B。一嵌入式光纤模块单元300，其结构与图4B相同。

参照图5B，一嵌入式光纤模块单元300，为一具有嵌入式光纤之薄膜模 块单元，其结构与图4B相同，仅上下方向颠倒。第一反射镜32L，系设置于每一条光纤34的第一端，可将来自上方之光讯号361反射并引导其进入光纤34；第二反射镜32R，系设置于每一条光纤34的第二端，可将离开光纤34之光讯号362反射至上方。

图5A为图5B之俯视图。

参照图5A，多条光纤34嵌入至保护薄膜35中。第一反射镜32L之上表面，裸露于保护层薄膜35表面。相同地，第二反射镜32R之上表面，裸露于保护层薄膜35表面。

图5C为图5A之横截面图。

参照图5C，一保护层薄膜35几乎完全地包覆于光纤34之外表面，使得光纤34可以牢靠地被固定住。

图6A-7B为本发明第一实施例嵌入至构装基板之结构示意图。

参照图6A，一具有凹槽45之构装基板42。多个第一金属垫42T，系设置于构装基板42上方，适合于至少一个芯片电性耦合用；多个第二金属垫42B，系设置于构装基板42下方，适合于构装基板与外部电路板(图中未表示)之间电性耦合用。涂布一防焊油墨44(soldering resist)于构装基板42之底表面，并裸露第二金属垫42B之底表面，使第二金属垫42B得以与焊球43进行后续焊接制程。

参照图6B，一嵌入式光纤模块300适合设置于构装基板42之凹槽45。

图7A为图7B之俯视图。

参照图7B，一发光二极管(light diode)46，系设置于构装基板42上左处，部份裸露于第一反射镜32L之上方，使得发光二极管(light diode)46放射之光讯号得以透过第一反射镜32L之反射进入光纤。一光讯号传感器(light sensor)47，系设置于构装基板42上右处，部份裸露于第二反射镜32R之上方，使得离开光纤34之光讯号得以进入第二反射镜32R，并透过反射进 入光讯号传感器47而被侦测。于此例说明中，第一芯片Chip1，设置于构装基板42之上左处，用于控制发光二极管46；第二芯片Chip2，设置于构装基板42之上右处，用于控制光讯号传感器47。

一发光二极管46至少部份系设置于第一反射镜32L之上方，使得发光二极管46放射之光讯号得以进入第一反射镜32L而被反射进入光纤34中。一光传感器47，至少部份系设置于第二反射镜32R之上方，使得离开光纤之光讯号得以进入第二反射镜32R，并透过反射进入光讯号传感器47而被侦测。

参照图7A，第一芯片Chip1以及发光二极管46设置于构装基板42上左处；第二芯片Chip2以及光讯号传感器47设置于构装基板42上右处。

图8A-11B为本发明第二实施例之构装方法。

图8A为图8B之俯视图。首先，参考图8B。

参照图8B：准备一暂时性载板33；

涂布一黏着性材料38于暂时性载板33之上表面；

将多条光纤34设置于黏着性材料38之表面，其中，每一条光纤34的第一端设置第一反射镜32L，每一条光纤34的第二端设置第二反射镜32R；

图8A与图2A相同，此处省略其详细说明。

参照图9A：涂布一种子层(seed layer)48于光纤34表面；

参照图9B：电镀一金属保护层薄膜49，覆盖于光纤34表面；

参照图10A：平坦化金属保护层薄膜49的表面；

参照图10B：分离暂时性载板33；

参照图11A：得到一具有多个嵌入式光纤模块单元400之片状模块；

参照图11B：切割片状模块，使其中的多个嵌入式光纤模块单元分离；以及得到多个嵌入式光纤模块单元400。

图12A-12C为本发明第二实施例不同视角之结构示意图。

图12A为图12B之俯视图。首先，参照图12B。

参照图12B，一嵌入式光纤模块单元400为一具有嵌入式光纤之薄膜模块单元，其结构与图11B相同，仅上下方向颠倒。第一反射镜32L设置于每一条光纤34的第一端，可将来自上方之光讯号361反射并引导其进入光纤34；第二反射镜32R设置于每一条光纤34的第二端，可将离开光纤34之光讯号362反射至上方。

参照图12A为图12B之俯视图。

参照图12A，多条光纤34嵌入至保护薄膜49中。第一反射镜32L之上表面，裸露于保护层薄膜49表面。相同地，第二反射镜32R之上表面，裸露于保护层薄膜49表面。

参照图12C为图12A之横截面图。

参照图12C，一保护层薄膜49几乎完全地包覆于光纤34之外表面，使得光纤34可以牢靠地被固定住。

图13A-14B为本发明第二实施例嵌入至构装基板之结构示意图。

参照图13A-14B，系分别与图6A-7B类似，唯一不同之处为，在此实施例中，系将嵌入式光纤模块单元400设置于构装基板42之凹槽45。此处省略其余详细说明。

于本发明中，第一反射镜32L，可以是第一等腰直角棱镜；第二反射镜，可以是第二等腰直角棱镜。保护层薄膜的材料，系选自下述族群中的一种：封装胶体(molding compound)，以及金属。封装胶体保护层薄膜35的材料，系选自下述族群中的一种：环氧树脂(epoxy resin)，以及聚亚酰胺树脂(polyimide resin)。金属保护层薄膜49材料，系选自下列族群中的一种：Au、Ag、Cu、Al、Pd、Pt、Ni、Co以及Zn。