专利名称：光学连接器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于连接光学装置和光纤的光学连接器模块，具体来说，涉及一种具有超薄设计的光学连接器模块。
光学连接器模块通过将光纤和光学装置相连引导光的传播。光学装置用做将电信号转换成光信号的光源和/或接收通过光纤传播的光并将光信号转换成电信号的光电探测器。光学装置通常为阵列形式。
这样的光学连接器模块安装在通过光传播传递信息的装置之间，例如，计算机和总线或监视器之间，或总线之间。典型地；光学连接器模块适合于采用阵列形式的多个通道的光传送模块，以便独立地传播光。
图1表示本申请的发明人提出的光学连接器模块。光学连接器模块包括具有光学装置21和电极23的支持架30，用于接受光纤60的连接器50，和壳体40，该壳体具有孔43，支持架30和连接器50插入该孔中。
与光学装置相连的连接面33插入到壳体40的孔43中。连接器50具有一对柔性部分51，该部分侧面具有插销53。连接器50的插销53与壳体40上形成的插销接受槽45配合保持连接器50在壳体40中。在组装期间，壳体40的一侧上形成的定位柱41与定位孔31配合，定位孔31在支持架30上形成以接受对应的定位柱41，以保证光学装置21和光纤60之间准确的对齐。
当用塑料制造这样的支持架、连接器和壳体以降低成本时，壳体的上下板必须作得足够厚以经受得起外部的碰撞，这禁止了超薄设计。因此，这样的壳体结构不能用于平面显示装置，如笔记本计算机的监视器和液晶显示器，这些显示器需要厚度为2mm或更小的超薄连接器。
由于壳体40的结构，在支持架30插入到壳体40之前，光学装置21必须通过芯片焊接(die bonding)连接到支持架30，并要经过丝焊。因此，由于缺少用于指导连接的定位点，在焊接过程期间在定位相对小的支持架30和准确将光纤与光学装置对齐中存在困难。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种具有超薄设计的改进结构并具有容易焊接过程的光学连接器模块。
本发明的目的是通过包括下列部分的光学连接器模块实现包括至少一个光学装置和电极的支持架；具有至少一个用于光传送到相应的光学装置的光纤和插销的连接器；开口结构的本体，没有上下板，具有底部，一对由底部延伸的侧壁，焊接空间，用于接受支持架和连接器以便光纤输入端/输出端与支持架的光学装置对齐，以及在侧壁部分的插销接受槽，以接受连接器的插销。
最好，光学连接器模块进一步包括用于在本体的焊接空间内引导连接器到准确位置的装置。该引导连接器的装置包括本体侧壁部分的两个内侧或连接器的两个外侧上的引导突起；在本体侧壁的两个内侧或连接器的两个外侧上的引导槽，该引导槽滑动接受相应的引导突起。
在另一个实施例中，引导连接器的装置可以包括在连接器侧面上至少前端部分的一对圆形引导部分；在本体侧壁部分内壁上与圆形引导部分对应的一对圆形引导槽，该圆形引导槽滑动接受圆形引导部分。最好，该对圆形引导槽具有不同的曲率，其连接器的该对圆形引导部分与圆形引导槽的曲率相应，以表示连接器插入到本体中的适当的插入方向。
最好，光学连接器模块选一步包括在连接器前端上的第一电极部件，在该部件上设置光纤的输入端/输出端，该第一电极部件与由连接器支持的电线电连接；与第一电极部件对应的支持架上的第二电极部件，其中当支持架和连接器与本体组合时，第一和第二电极部件电连接以传送电信号。
最好，光学连接器模块进一步包括覆盖件，该覆盖件向下开口以盖上具有连接器和支持架的本体。该覆盖件可以在两侧底边缘具有凸缘，在将光学连接器模块连接到预定装置中使用。
在本发明的另一个实施例中，提供一种光学连接器模块，包括连接单元，在该单元中至少一个光学装置与至少一个光纤相连；开口向下的覆盖件覆盖连接单元的上部两个侧面并固定到预定装置底层的上部，以稳定地保持在覆盖件内连接单元的组合，其中覆盖件与装置底层形成连接单元的支持结构。
最好，连接单元设计成能够将光纤或光学装置连接到连接单元并由连接单元卸下，覆盖件具有至少一个开口侧，以能够使光纤或光学装置连接到连接单元并由连接单元卸下。
通过参考附图详细描述实施例，本发明的上述目的和优点将更加清楚明了，附图中图1是本发明人以前提出的光学连接器模块的分解视图；图2是表示根据本发明的优选实施例光学连接器模块结构的分解视图；图3是光学连接器模块安装到印刷电路板上的视图；图4根据本发明光学连接器模块本体和覆盖件的另一个实施例；图5表示根据本发明的另一个实施例又一个光学连接器模块结构的分解视图；图6表示根据本发明光学连接器模块引导装置的另一个例子；图7表示根据本发明光学连接器模块本体的又一个实施例透视图。
参考图2，根据本发明光学连接器模块的一个实施例包括接受至少一个光学装置121和引线125的支持架120，接受至少一个用于光传播的光纤的连接器140，和容纳支持架120和连接器140以便光学装置121与光纤150的输入端/输出端相配合的本体100。最好，根据本发明的光学连接器模块进一步包括保持在本体100内支持架120与连接器140的结合并将根据本发明的光学连接器模块连接到预定装置的覆盖件160。在这样情况下，支持架120，连接器140和本体100构成连接单元，这样当需要时，将光学装置121与光纤150分开。
支持架120在光学装置接受侧具有预定的电极结构123a和123b。光学装置121和/或光接受器安装在底部电极结构123b上方并丝焊到电极结构123a上，该光学装置是根据通过引线25施加的电信号发出光信号的发光器，光接受器用于接受光信号并将其转换成电信号以便经过引线125传送。光学装置121设置成阵列形式以适合于经过多个通道传送信号。最好，光接受器是光电二极管，发光器是以半导体堆栈方向发射光的垂直腔表面发射激光器。垂直腔表面发射激光器的特征是输出的光束几乎为圆形，因此它的光耦合率高，不需要另外的耦合装置。
在连接器140中，与光学装置121相应，以阵列形式设置光纤150，在其两侧形成柔性部分141以包围光纤150。在柔性部分141，形成插销143，该插销能够与本体100适当滑动结合，不需要另外的连接装置。此外，在柔性部分141形成引导突起145，用于将连接器140引导到本体100的预定位置。最好，在连接器140上设置指示器147，该指示器指示连接器140插入到本体100中的正确方向。光纤150可以是直径最好接近0.5mm的塑料光纤。对这样的情况来说，连接器140可以由普通塑料模形成，光纤150可以用粘合剂固定到连接器140。在连接器140的制造期间光纤150可以用插接模的形式固定到连接器140。
本体100具有底部111和一对由底部延伸的侧壁部分123。在侧壁部分123的内壁上，形成接受连接器140的插销143的插销接受槽104和引导槽105。引导槽105可滑动接受连接器140的引导突起145，直到连接器140处于合适的位置。本体100采用开口结构，没有上下板，底部111和成对的侧壁部分113形成接受支持架120和连接器140的约束空间110。该约束空间110提供支持架120和连接器140的结合，允许光纤150的输入/输出端150a准确连接到光学装置121。
本体100采用这样的结构可以由具有厚度t的塑料模制造，该塑料模足够薄，如图2所示。支持架120也能由塑料模制造，因此降低了光学连接器模块的成本。
例如，本体100能够被制造成具有2mm或更小的厚度，但最好为1.7mm的厚度。另外，连接器140和支持架120的厚度可以小于或等于本体100的厚度，以便整个光学连接器模块包括覆盖件160的厚度为2mm或更小。根据本发明的光学连接器模块适合于平面显示装置，特别是笔记本计算机的显示器，该显示器需要具有厚度为2mm或更小的薄连接器，以便将来自主体的光学图像信号转换成电图像信号，这样允许图像信号的高速传送/接受。
本体100没有上下板的开口结构为焊接操作提供了足够的空间。在支持架120组装到本体100的底部111之后，安装在支持架120上的光学装置121可以经过芯片焊接和丝焊操作。因此，本体100和光学连接器模块的支持架120可以设计成结合型，而不是本实施例中表示的分离型。对这些情况。本体100的引导槽105能够用做焊接操作的定位点，该定位点保证光纤150和光学装置121之间容易组装和准确对齐。
当焊接操作之后，借助于支持架120将连接器140插入本体100时，连接器140的柔性部分141被压向内与本体100的侧壁部分113接触，然后只要插销143与插销接受槽103啮合，柔性部分就复原，这样在插入之后，提供了一个锁紧机构，以将连接器140保持在本体100内。另外，通过有意进一步向内压柔性部分141来释放插销140和插销接受槽103之间的配合。
覆盖件160牢固地保持本体100、支持架120和连接器140的结合，同时也作为将根据本发明的光学连接器模块(即连接单元)连接到预定装置的装置。覆盖件160开口向下，以容纳连接单元，与其上部和侧面接触，当保持连接单元在里面时覆盖件连接到预定装置的基板上。覆盖件160沿装置的基板形成连接单元的支持结构，例如，印刷电路板170(见图3)，后面将进行描述，覆盖件160已经被固定到印刷电路板上。
例如，可以通过弯曲具有厚度为0.2到0.3mm的薄金属板形成覆盖件160，以便其底部开口如前面所描述的。另外，覆盖件160的一侧可以开口，以允许有选择地将具有光纤150的连接器140连接到连接单元或由连接单元上拆下。相反，覆盖件160的另一侧可以开口，以允许具有光学装置121的支持架120有选择地连接到连接单元上或由连接单元上拆下。
覆盖件160围绕侧壁部分103的外侧和本体100的上部，通过本体100上的恢复力将连接单元保持在覆盖件160内。因此，如上所述，根据本发明的光学连接器模块，包括覆盖件160，能够制造成总厚度t′为2mm或更小。
另外，覆盖件160在两侧底部边缘具有凸缘161，该凸缘用来将根据本发明的光学连接器模块固定到如印刷电路板(PCB)这样的装置上。例如，如图3所示，能够通过利用焊料165把凸缘161焊接到PCB 170上，将光学连接器模块连接到PCB 170上。另外，可以在凸缘161上形成固定孔(没有表示)，然后用螺钉(没有表示)连接到PCB上。即使在光学连接器模块连接到PCB 170上之后，通过有意向内压柔性部分141，也能够容易地由本体100上拆下连接器140。
用根据本发明的光学连接器模块进行连接的装置可以是驱动笔记本计算机液晶显示器的PCB。根据本发明的光学连接器模块能够用于需要高速信号传送的相对薄连接器的任何装置。
在组装根据本发明的光学连接器模块中，支持架120安装到本体100的底部111，通过芯片焊接将光学装置121连接到支持架120，然后丝焊到电极125上以进行电连接。然后，具有光纤150的连接器140置于本体100的约束空间110前面适当的位置，以便连接器140的引导突起145滑动插入到本体100的引导槽105中，这样引起插销143和插销接受槽103之间的配合，又将连接器140锁在本体100中。结果，光学装置121和光纤150的输入/输出端面150a面面对齐。然后，覆盖件160盖在本体100上，导致完整的光学连接器模块。
通过锡焊接把覆盖件160的凸缘161焊接到装置上，将完整的光学连接器模块固定到如PCB这样的装置上，或通过螺丝连接进行固定。覆盖件160的形状可以随本体100的约束结构的不同而不同。
最好，如图4所示，在覆盖件260的内壁上形成导轨265，在本体200侧壁部分213的外侧形成由底部111延伸向连接器140的导轨接受槽215。在相反方向覆盖件260与本体200滑动连接，以将连接器140插入到本体200，这保证覆盖件260和本体200之间更牢固地结合。
图5是根据本发明光学连接器模块另一个实施例的分解视图。本实施例的特征在于通过在本体200内支持架220和连接器240的结合，进一步包括电信号连接装置，以便传送电信号。在图5中，类似的参考数字用来表示图2和4中相同或相应的部分。
作为电信号连接装置，根据本发明光学连接器模块的当前实施例，包括在连接器240上的第一电极件255和在支持架220上相应位置的第二电极件230。第一电极件255在连接器240的前端以突起的形式形成，在连接器240的前端光纤150的输入/输出端150a暴露在外面。第一电极255的多根电极经过弹簧(没有表示)与平行于光纤150的多根导线250相连，该弹簧允许第一电极件255的弹性运动。第二电极件230位于光学装置121的一侧。当连接器240接近本体200中的支持架220时，第一电极件255被支持架220的第二电极件230向后推，并牢固地与第二电极件230接触。
最好，以需要超薄设计的观点来看，第一和第二电极件255和230分别相对于光纤150的输入/输出端150a和光学装置121并排设置。另外，尽管参考一对传送路径的电信号连接装置描述了本实施例，但是信号传送路径的形状和数量可以随需要而改变。
采用电连接装置的光学连接器模块能够经过导线250和电信号连接装置供电来驱动光学装置121。如果连接到第二电极件230的电极125电连接到具有光学连接器模块的装置，该装置的驱动电源可以经过光学连接器模块来提供。另外，能够经过光学连接器模块向光学装置提供来自于其它装置的电源。
对主体和需要超薄结构的笔记本计算机显示装置之间的高速图像信号传送来说，位于主体中的根据本发明光学连接器模块将来自主体的电图像信号转换成光图像信号，并经过光纤150传送电图像信号，位于显示装置中的根据本发明另一个光学连接器模块，例如LCD，将接受到的光信号转换回电图像信号以显示图像。另外，能够随图像信号传递的同时提供驱动LCD的电源。
图6表示将连接器引导到本体装置的另一个实施例，该装置允许光纤和光学装置之间对齐。图6中表示的连接器340在柔性部分141的前端具有一对圆形引导部分345，本体300在其侧壁部分312的内部具有一对与圆形引导部分345对应的圆形引导槽305。最好圆形引导槽305之一的曲率与另一个圆表引导槽的曲率不相同，形成每个圆形引导部分345以具有与圆形引导槽304相对应的曲率。形成圆形引导部分345和圆形引导槽305的相对表面具有不同的曲率，表示连接器340插入本体300的正确插入方向。当连接器340的圆形引导部分345沿对应的圆形引导槽304滑动插入本体300中时，连接器340与本体300配合，依次光纤150精确地与光学装置对齐。这样的引导装置适合于图2，4和5表示的光学连接器模块。
对于支持架与本体结合之后的焊接操作，用夹具(未示出)保持本体便于焊接操作。为此，如图7所示，根据本发明的光学连接器模块的本体400可以进一步在底部111的延长处具有爪417。爪417用于在夹具上正确安装本体，同时允许夹具容易夹住本体400。在这样情况下，覆盖件的形状根据本体的形状而变化。
在根据本发明的光学连接器模块中，接受连接器和支持架以将光纤与光学装置相连的本体构造成具有没有上下板的开口结构，这减小了本体的厚度。此外，覆盖件开口向下。结果，根据本发明的光学连接器模块能够制造得很薄。根据本发明的光学连接器模块能够适用于高速信号接受和传送的、需要这样超薄光学连接器模块的装置，例如，笔记本计算机的显示单元。
此外，具有约束空间的本体的开口结构允许在支持架与本体结合之后的焊接操作。如果在支持架插入本体之后能够执行焊接操作，夹具能够夹住本体，而不是比本体相对小的支持架，这便于焊接操作。另外，在本体内侧形成的引导槽能够用做焊接光学装置的定位点，以便光学装置能够准确地与光纤对齐，这也允许更容易的焊接操作。
虽然参考最佳实施例已经特别表示和描述了本发明，本领域的技术人员将意识到，在不超出本发明所附权利要求限定的本发明的精神和范围内，可以作出不同形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种具有支持架、连接器和本体的光学连接器模块，支持架包括至少一个光学装置和电极，连接器具有至少一根与光学装置对应的传送光的光纤，本体用于接受支持架和连接器以将光学装置和光纤的输入/输出端对齐，光学连接器模块的特征在于，连接器包括插销，本体采用没有上下板的开口结构，包括底部，一对由底部延伸的侧壁部分，用于接受支持架和连接器以便连接器光纤输入/输出端与支持架的光学装置对齐的约束空间，以及侧壁部分上的插销接受槽以接受连接器的插销。
2.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，进一步包括在本体的约束空间内将连接器引导到正确位置的装置。
3.根据权利要求2的光学连接器模块，其特征在于，引导连接器的装置包括在连接器的两个外侧或本体侧壁部分的两个内侧上的引导突起；和在本体侧壁部分的两个内侧或连接器两个外侧上的引导槽，该引导槽用于滑动接受对应的引导突起。
4.根据权利要求2的光学连接器模块，其特征在于，引导连接器的装置包括至少在连接器侧面前端部分的一对圆形引导部分；和在本体侧壁部分的内壁上与圆形引导部分对应的一对圆形引导槽，该圆形引导槽用于滑动接受圆形引导部分。
5.根据权利要求4的光学连接器模块，其特征在于，该对圆形引导槽具有不同的曲率，连接器上成对的圆形引导部分具有与圆形引导槽对应的不同的曲率，表示连接器的正确插入方向。
6.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，本体具有大约2mm或更小的厚度。
7.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，在本体两侧进一步包括爪。
8.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，在连接器上表面或下表面进一步包括指示器，以指示连接器插入本体中的正确插入方向。
9.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，进一步包括在连接器前端上的第一电极部件，在该部件上设置光纤的输入端/输出端，该第一电极件与由连接器支持的电线电连接；和与第一电极件对应形成的支持架上的第二电极件，其中当支持架和连接器与本体组合时，第一和第二电极件电连接以传送电信号。
10.根据权利要求9的光学连接器模块，其特征在于，第一和第二电极分别相对于连接器上的光纤输入/输出端和支持架上的光学装置并排设置。
11.根据权利要求1的光学连接器模块，其特征在于，进一步包括开口向下的覆盖件以盖住具有连接器和支持架的本体。
12.根据权利要求11的光学连接器模块，其特征在于，覆盖件由相对薄的金属板形成。
13.根据权利要求11的光学连接器模块，其特征在于，覆盖件两侧底部边缘具有凸缘，用于将光学连接器模块连接到预定装置。
14.根据权利要求11的光学连接器模块，其特征在于，在覆盖件和本体相应位置形成用于将覆盖件滑动引导到本体中的一对导轨和一对轨道接受槽。
15.一种光学连接器模块，包括连接单元，在该单元中至少一个光学装置与至少一根光纤相连；和开口向下的覆盖件，盖住连接单元的上部和两侧并固定到预定装置基板的上面，以牢固地将连接单元结合在覆盖件中，其中覆盖件与装置的基板形成连接单元的支持结构。
16.根据权利要求15的光学连接器模块，其特征在于，连接单元设计成能够将光纤或光学装置连接到连接单元和由连接单元拆下，覆盖件具有至少一个开口侧，以将光纤或光学装置连接到连接单元或由连接单元拆下。
全文摘要
一光学连接器模块包括:包括至少一光学装置和电极的支持架;有至少一个用于光传送的对应于光学装置的光纤和插销的连接器;开口结构的本体,没有上下板,具有底部,一对由底部延伸的侧壁部分,约束空间,用于接受支持架和连接器以便连接器光纤输入端/输出端与支持架的光学装置对齐,以及侧壁部分的插销接受槽以接受连接器的插销。光学连接器模块允许超薄设计,适于需要薄光学连接器模块的超薄装置的高速信号传送和接受。
文档编号G02B6/42GK1273367SQ0011923
公开日2000年11月15日 申请日期2000年4月29日 优先权日1999年4月29日
发明者尹应律, 金 一, 金范洙 申请人:三星电子株式会社