组合光和电气接口的制作方法_4

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相当于适当地 (例如通过膏或胶、诸如焊膏)粘附部件,并将焊膏放在电气连接处。具有所有已安装部件 的整个PCB然后可暴露于热或红外线(IR)以熔化焊膏(其通常包含助焊剂),焊膏将部件 引线焊接到PCB上的迹线接触部,或者产生焊接接头。该过程可涉及损害塑料部件的热量。 由此,光导纤维或其它塑料部件应该在焊接处理后安装以避免损害。通常,这种部件本该单 独安装,这增加了生产时间和成本。使用跳线组件能显著减少板生产时间,同时保护塑料部 件免于暴露于焊接处理。
[0070] 所例证的跳线组件的另一个优点是光部件的无源对准。代替需要通过光导纤维闪 光并(例如手动地)确保在(例如利用胶)放置部件之前对准每个部件,接合透镜组件无 源地对准这些部件。如下面更详细讨论的,闭锁件促进了无源对准。
[0071] 用这种跳线组件,可以以光方式将光信号从PCB的一部分传递到另一部分。该传 递可以是所生成信号的传送(图8A),或从外部部件接收信号以便处理(图8B)。在任一情 况下,都以光方式将信号传递如下距离,该距离是连接器处对接的光透镜部件与生成传送 信号并处理接收信号的处理部件之间距离的至少一部分。
[0072] 图8A是经由跳线线缆发送光信号的实施例的流程图。PCB的光IC生成要以光方式 传送到附连到PCB的连接器的外部装置的信号,802。将该信号从电气信号转换成光信号, 804。假设IC以电气方式操作,并且由此生成电气信号。根据将被传送的光信号的标准执 行该信号到光信号的转换。可将电气信号从光IC传到从电气信号生成光信号的部件。该 部件可安装在PCB上,物理上紧靠光1C,从而减少信号失真。以光方式将转换的光信号传送 到透镜,806。以光方式传递信号至少对于到透镜的传输的光部分绕过了信号通过PCB迹线 的传输。通过靠近光IC放置电气到光转换器,可大部分以光方式传送信号。光信号然后可 从透镜传送到连接的外部装置,808。
[0073]图8B是经由跳线线缆接收光信号的实施例的流程图。对于接收信号,在透镜(或 光透镜部件)从外部装置接收光信号,852。透镜以光方式将信号从透镜传送到安装在同一 PCB上的终止部件,854。以光方式将信号传送透镜与终止部件之间距离的至少一部分能绕 过否则将通过PCB迹线以电气方式执行的传输的至少一部分。将理解,终止部件可以包含 在处理部件内或可以不包含在处理部件内。在一个实施例中,要不是信号在处理器处被接 收之前需要从光信号转换成电气信号的事实,信号实质上可以光方式传递从透镜到处理器 的整个距离。
[0074] 将信号从光信号转换成电气信号以便处理,856。然后可以电气方式将信号从终止 部件传送到处理器,858,处理器然后可处理该信号,860。
[0075] 对安装在同一PCB上的部件的提及可涉及安装在同一PCB底板上的部件或者是安 装在作为同一电路一部分的PCB底板上的部件。为了将光信号从PCB的一个部件传递到安 装在该PCB上另一部件,以电气方式和机械方式与连接器耦合的跳线板的使用可以是同一 PCB的一部分。从组合光和电气连接器的角度,电气连接可经由连接器传递到含有处理部件 的跳线板。可以光方式将光信号传递到处理部件。
[0076] 除了上面所讨论的内容之外,跳线组件还能通过提供改进的光接口减少光纤处理 时间。用跳线组件的射束扩展和自对准,能避免割开之后光纤上的过长抛光处理。光部件 的安装快速而简单-透镜简单地插入到连接器插座外壳中。如上面讨论的,能避免光部件 暴露于IR回流处理。
[0077] 如相对于跳线组件所讨论的,跳线组件可包含将光连接器固定到PCB的透镜部件 的连接器闭锁件。闭锁件以机械方式固定光连接器并对准光部件。
[0078] 图9A-9B是将光连接器对接和对准到透镜部件的闭锁件实施例的框图。图9A的 视图902例证了与要连接到透镜部件的闭锁件接合的光连接器部件。更具体地说,透镜920 例证了安装在PCB910上的透镜部件。如在视图902中所例证的,从来自图9A的透视图的 视角来看,PCB910在连接器930和透镜920 "前方",阻挡它们。在图9B中,PCB910在视 图904的观察点的背景中。
[0079] 透镜920要与连接器930的光导纤维对接,连接器930表示光连接器部件。闭锁 件940将包含连接器930和闭锁件940的连接器组件固定到透镜920。下面更详细地例证 扣紧机构。
[0080] 由此,包含用于光纤的至少一个光纤引导通道的光连接器部件可安装到装配在 PCB上的透镜部件上。由此,光连接器的光纤可与透镜部件的透镜恰当对准和对接。闭锁件 940以机械方式将光连接器部件固定到透镜部件。闭锁件940包含弹簧机构,下面更详细描 述弹簧机构的一个示例。弹簧机构施加弹簧力以将光连接器部件与透镜部件连续接合。预 先装载的弹簧闭锁件实现了总是在连接器与透镜之间提供可靠连接的简单安装。闭锁件的 弹簧力抑制连接器移动,这允许透镜与光纤之间更好地连接。
[0081] 图10A_10B是装配在闭锁件中的光连接器的实施例的框图。如图IOA中所例证的, 可通过将连接器滑到闭锁件中而连接器1010、光连接器部件安装到闭锁件1020中。如图IOB中所例证的,在一个实施例中,连接器1010相对闭锁件1020的弹簧支腿1040接合,这 提供阻力,当安装组件时朝钩子1030推连接器。钩子1030是固定连接器的钩子和钩子锚 定机构的一部分。钩子1030附连到透镜部件或PCB上的锚或挡板。
[0082]图11A-11B是用弹簧力将光连接器固定到透镜部件的闭锁件的实施例的框图。闭 锁件和连接器接合为闭锁件组件1140。闭锁件组件1140要与PCB1120的透镜部件1130 接合。如所例证的,在一个实施例中,闭锁件包含将连接器固定到闭锁件的u通道1110。该 u通道可由闭锁件的弯成或形成"U"形状的突出件产生以便与连接器的沟槽或隆起对接。 将理解,备选地同样可以使用"V"形状。该u通道将闭锁件和连接器保持在一起作为组件, 并将连接器的垂直移动限制在闭锁件内。闭锁件组件1140与透镜部件1130之间的安装可 简化为将接合闭锁件钩子的"推着安装",这正如图IlB中所例证的那样。
[0083] 参考图11B,当闭锁件组件1140完全与透镜部件1130接合时,闭锁件的弹簧支腿 零件向连接器提供弹簧力1160,迫使连接器可靠地配合到透镜部件1130。从来自钩子零件 和弹簧支腿零件的干扰产生的力总是以机械方式朝透镜部件推连接器。在一个实施例中, 当组件完全由闭锁件挡板1150接合时保持弹簧力1160,该挡板将闭锁件固定到透镜部件。
[0084] 闭锁件组件1140的闭锁件由诸如具有形状回弹的金属等材料构造而成。形状回 弹是指材料对抗形状改变的具体合成材料的特征。由此,该材料是充分非延展的,以便保持 其形状,甚至当施加试图使材料形状失真的力时也是如此。所施加的试图使材料形状失真 的力例如可以是另一个物体对形状的机械干扰。
[0085] 如图IlA和IlB所例证的,在一个实施例中,闭锁件挡板1150使闭锁件的钩子向 外变弯(bowout),同时被接合。然而,钩子的形状回弹使钩子推回挡板并与挡板接合。在 备选实施例中,类似效果可通过迫使钩子向内代替向外来实现。闭锁件组件的弹簧支腿同 样向外失真,在安装期间远离连接器。当接合钩子时,相对弹簧支腿推连接器的机械干扰使 弹簧支腿的形状稍微失真。弹簧支腿又对抗机械干扰,并相对连接器回推,由此产生朝透镜 部件推连接器的恒定张力。可以使用其它形状的弹簧支腿,以及备选形状的钩子。备选地, 弹簧力1160可由安装在闭锁件边缘与连接器之间的一个或多个线圈弹簧施加,该弹簧力 朝透镜部件推连接器。
[0086] 图13是用闭锁件将光连接器固定到透镜部件的实施例的流程图。光连接器部件 装配到闭锁件中以形成闭锁件组件1302。装配连接器部件可包含将连接器部件与闭锁件的 装配通道对接,1304。例如,闭锁件可包含与连接器上的对应机械结构接合的"U形"或"V 形"通道。
[0087] 以机械方式将连接器和闭锁件组件或组合固定到装配或安装在PCB上的透镜部 件,1306。固定到透镜部件的闭锁件组件接合弹簧力机构,该弹簧力机构在连接器部件上施 加恒定力,朝透镜部件推连接器部件,1308。用恒定力,连接器的光部件(例如光导纤维和 /或透镜)与透镜部件的对应光部件(例如透镜)恰当地对准和对接。
[0088] 在一个实施例中,光接口连接器外壳可以是光USB标准A翻转插座。在另一个实 施例中,光接口连接器外壳可以是光USB标准A非翻转插座。上面参考跳线组件的讨论主 要聚焦在翻转插座外壳的示例上。为了使用非翻转插座外壳,USB电气接口的电气接触部的 引线将至少部分地与透镜将通过其插入并结合到插座外壳中的物理空间竞争。如图13和 14所例证的,可使用扩展透镜组件恰当地对接光部件。
[0089] 图13是非翻转组合光和电气接口的实
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