专利名称：光传送组件及其制造方法
技术领域：
本发明有关一种光传送组件(optical transceiver module)，特别是关于一种制作工序少、易组装对位、低成本的光传送组件。
背景技术：
请参照图1，是绘示已有光传送组件一实例的示意图。首先，将平面光波导(planar light wave circuit，PLC)104固定于具有开口108的陶瓷(ceramic)基板102上，且平面光波导104的入光侧是对准开口108。之后，将光纤106插入开口108并以胶黏的方式固定于平面光波导104的入光口。最后，将陶瓷基板102经引脚而固定于印刷电路板(printed circuit board，PCB)上，以完成光传送组件的制备。然而，利用上述方法，则会因必需存在有陶瓷基板，因而制造成本增加的问题产生。
再者，请参照图2，是绘示已有光传送组件200另一实例的示意图。在此例中，首先将光纤202穿过氧化锆套圈(ferrule)204内部，再将氧化锆套圈204套接于快削铜法兰(Flange)206内。另将平面光波导208固定于陶瓷基板210上。接着，将光纤202的芯心部220置放于平面光波导208的V字槽内，进而对准平面光波导208的波导(waveguide)入射面；再将光纤盖(fiber cover)212盖上光纤202的芯心部220，并以加热熔融的方式使光纤盖212固接于平面光波导208上。并藉由打线方式使平面光波导208与陶瓷基板210电性连接。之后，将陶瓷基板210及法兰206套接并黏着于基座216上，以使光纤202与平面光波导208定位及进一步固接。接着，藉由延伸突出陶瓷基板210的接脚214而与印刷电路板218电性连接，以完成光传送组件200的制备。
上述方法虽然可以降低陶瓷材料的使用量，然而需增加快削铜套圈、陶瓷法兰及氧化锆套圈等构件，因而不仅不能完全不使用陶瓷材料，而且还要增加其它高价格的零组件，故上述方法无法有效节省成本。再者，上述方法需要比另一已有技术增加至少3道制作工序，因此整体的制作工序时间会大幅增加，而且制作工序难度也会随之提升。
发明内容
因此，为解决上述问题，本发明的目的是提出一种光传送组件，以大幅降低制造成本及时间、在不需使用耐高温材质的情形下可大幅降低制作工序难易度及制造成本并且降低光纤移位/变形/断裂等的可能性。
为此，本发明的光传送组件，是由电路结构、具有芯心部(core)的传递光纤、光传导组件及遮盖所构成，其中遮盖是以胶黏、点焊、或激光焊接的方式使芯心部连接于光传导组件上。部分或全部传递光纤外缘被固定结构包覆，且芯心部是用以传递光信号。光传导组件是直接连接于电路结构上，且接收及/或发送前述光信号。
再者，本发明另提供一种光传送组件，是由电路结构、光传导结构、光传导组件及遮盖所构成，其中遮盖是以胶黏、点焊、或激光焊接的方式使光传导结构连接于光传导组件上。光传导结构是由固定结构、部分被固定结构包覆的光纤所构成，其中传递光纤具有可传递光信号的芯心部。光传导组件是直接连接于电路结构上，且接收及/或发送前述光信号。
在上述光传送组件中光传导结构(或固定结构)可以直接固定于电路结构上，也可以利用一壳体直接固接并定位电路结构与光传导结构(或固定结构)，也可以先将固定结构固定于另一壳体内，再进行电路结构与光传导结构的定位及固接。前述固接的方式是黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配、夹持或填充。前述固定结构的材质是质地软于外覆壳体的材料、塑料、金属、弹性材料或填充材料。壳体的材质是金属、塑料、不锈钢、合金、陶瓷或刚性高于光纤的物质。
再者，在上述光传送组件中，光传导组件与遮盖是位于电路结构的同一侧面上，定位固定用的壳体则位于电路结构的相对侧面上。另外，光传导组件、遮盖与定位固定用的壳体也可以位于电路结构的同一侧面上。
在上述光传送组件中，光传导组件是选自平面光波导、激光二极管、垂直共振腔面射型激光、发光二极管或光电二极管之一。电路结构是印刷电路板。遮盖的材质是塑料、金属、合金、不锈钢或陶瓷之一。
另外，本发明另提供一种光传送组件的制造方法，是提供内建光传导组件的电路结构，并于一传递光纤外部包覆固定结构。之后，对位连接传递光纤的芯心部与光传导组件的入射部或出射部，再以选自胶黏、点焊或激光焊接之一的方式，覆盖遮盖于光传导组件上，以使芯心部固接于光传导组件上。其中固定结构是包覆部分或全部传递光纤外缘。
在上述光传送组件的制造方法，固定结构可以直接固定于电路结构上，也可以利用一壳体直接固接并定位电路结构与固定结构，也可以先将固定结构固定于另一壳体内，再进行与电路结构的定位及固接。前述固接的方式是黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配、夹持或填充。
综上所述，在本发明的光传送组件中，由于光传导组件是直接连接于电路结构上，因此不需经由陶瓷基板而与电路结构相连接，故可以大幅降低制造成本及时间。
再者，在本发明的光传送组件中，由于光纤与光传导组件间的接合方式并非采用热融接合的方式，因此用以接合光纤与光传导组件的结构不需使用耐高温材质，且不需使用耐高温的套圈来固定光纤位置，故可大幅降低制作工序难易度及制造成本。
另外，在本发明的光传送组件中，由于光纤外部是受到软质/弹性固定结构所包覆，因此当光纤承受外力时，固定结构会吸收此外力，进而降低光纤移位/变形/断裂等的可能性。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1是绘示已有一实例的光传送组件的示意图。
图2是绘示已有另一实例的光传送组件的示意图。
图3是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件的示意图。
图4是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件的一组装实例示意图。
图5是绘示本发明另一较佳实施例的光传送组件的示意图。
图6是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件的再一组装实例示意图。
图7是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件的再一组装实例示意图。
图8是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件的局部示意图。
具体实施例方式
图3是绘示本发明一较佳实施例的光传送组件300的示意图。请参照图3，光传送组件300是由光传导组件314、光传导结构318及电路结构310所构成，其中光传导组件314与光传导结构318间的接合是藉由覆盖遮盖312并使遮盖312的边缘与光传导组件314固接而达成。遮盖312与光传导组件314的连接方法例如是胶黏、点焊或激光焊接。遮盖312的材质例如是塑料、金属、合金、不锈钢或陶瓷。
另外，光传送组件300例如是安装于图4所示的壳体304、320上而稳固接合，其中壳体304、320可以一体成型，也可以为可以相互结合的分离结构。壳体304、320的材质例如是塑料、金属、不锈钢、合金、陶瓷、刚性高于光纤的物质或其它刚性足够的物质。壳体304、320的接合方式例如是黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配或夹持。另外，壳体304的轴心形成有贯穿开口306，用以容纳光传导结构318。壳体304的形状例如是筒状、柱状、多边形、如图8所示的具有卡固部806的矩形壳体802或其它具有卡固结构的结构体。
光传导结构318是由光纤302及包覆于光纤302外缘的固定结构322所构成。光纤302中心是由芯心(core)部308所构成，用以传递光信号，其中芯心部308例如是可供光信号在其内部反射前进的内部反射结构，具体而言例如是实心内部全反射结构、空心内部全反射结构。
固定结构322是包覆局部或全部光纤302外缘，且位于光纤302与壳体304之间，用以使光传导结构318固接于壳体304的开口306内，固定结构322的形状例如是对应壳体304的开口306形状、如图8所示的喇叭状固定结构804、筒状、柱状、多边形或其它具有卡固结构的结构体。固定结构322与光纤302或者固定结构322与壳体304、320的接合方式例如是黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配、夹持或填充。固定结构322的材质例如是质地软于壳体304的材料、塑料、弹性材料、填充材料或金属。
另外，光传导结构318可以经由壳体304而与电路结构310一同固接于壳体320上，也可以直接经由壳体304而固接于电路结构310上，也可以直接藉由固定结构322而固接于电路结构310上。前述接合方式例如是黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配或夹持。
电路结构310用以驱动/控制光传导组件314或受到光传导组件314驱动/控制。电路结构310例如是印刷电路板。光传导组件314是直接连接于电路结构310上，用以接收来自光传导结构318的光信号并将此光信号转换成诸如电信号等其它信号，或是将诸如电信号等其它信号转换成光信号再将此光信号至光传导结构318。光传导组件314与电路结构310的连结方式例如是打线(Wire Bonding)、一体成型或嵌合。其中，一体成型是指光传导组件314是与电路结构310同时或个别制作在同一结构中。
光传导组件314例如是平面光波导、激光二极管(laser diode，LD)、垂直共振腔面射型激光(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers，VCSEL)、发光二极管(light emitting diode，LED)及光电二极管(photodiode，PD)。另于光传导组件314还具有开口316，用以提供光传导结构318与光传导组件314间的定位，在本较佳实施例中，开口316例如是安置光纤302一端的芯心部308并使芯心部308对位于光传导组件314的入射部或出射部。
再者，光传导组件314、遮盖312与壳体320可位于电路结构310的同一侧侧面上。光传导组件314与遮盖312也可以位于电路结构310的一侧面上，而壳体320则位于电路结构310的相对侧面上。
接着，以一较佳实施例为例说明本发明的光传送组件300的组装方法。请参照图4，首先，将光传导组件314以打线的方式直接连接于电路结构310上，使光传导组件314与电路结构310电性连接。另外，使光纤302穿过壳体304并延伸突出壳体304，再将固定结构322填充至光纤302与壳体304之间，以使光纤302固接于壳体304中。
之后，将上述电路结构310与壳体304分别固接于壳体320上，且将光纤302的芯心部308置于开口316内并使芯心部308与光传导组件314入射部或出射部相接触。接着，将遮盖312覆盖于开口316上，并以胶黏、点焊或激光焊接的方式使遮盖312固定于光传导组件314上，此时光纤302是受到遮盖312与光传导组件314的夹持固定。
接着，以例如是卡固、嵌合、焊接、夹持、黏着等方式，将电路结构310与壳体304固接于壳体320上，并固定电路结构310与壳体304之间的相对位置。
藉由此较佳实施例的方式，可以轻易地完成光传导结构与光传导组件之间的对位、固定等动作，而且由于接合的过程中不需高温熔融的步骤，因此，此较佳实施例的部分构件可以直接以塑料等易加工且价廉的材质所构成。
再者，由于光纤外围受到略具有弹性或软质的结构体所包覆，因而当光纤受到外力作用时，前述弹性、软质的结构体具有可吸收外力，以减低光纤受力的效果并有效地防止光纤发生移位的情形。
另外，本发明的光传送组件的组装方式并不以上述组装方式为限，也可以为图5至图7所示的各组装方式及结构，或其它在相同的精神下所得到的方式及结构。
请参照图5所示，是绘示本发明另一较佳实施例的光传送组件500的示意图。在本较佳实施例中，光传导组件500与300的差异在于本较佳实例的光传导结构直接以固定结构502作为保护/定位壳体，而不需额外形成图3所示的壳体304。在组装的过程中，固定结构502可一体成型于光纤302外周，也可以以夹持、卡固的方式使光纤302固接于固定结构502内。
在此实例中，由于固定结构的外周并无硬质的壳体，因而可以提供更佳的吸震力，并进一步提高光纤承受外力的能力并更有效地防止光纤发生移位的情形。再者，由于不需额外形成图3所示的壳体304，因此也可以进一步减少生产成本及制造时间。
再者，请参照图6，是绘示本发明的光传送组件的另一组装实例示意图。此组装方式与图4所示的组装方式的差异在于固定结构502(或图3的壳体304)是先固接或一体成型于壳体320上，再将含有光传导组件314的电路结构310与光纤302相接合，并个别或同时进行遮盖312与光传导组件314的固定及电路结构310与壳体320的固定，其余皆与前述组装方法相似。其中光纤302可于固定结构502(或图3的壳体304)固定于壳体320之前、同时或之后固定于固定结构502(或图3的壳体304)内。
另外，请参照图7，是绘示本发明的光传送组件的另一组装实例示意图。此组装方式与图4所示的组装方式的差异在于壳体320改连接于电路结构310的具有光传导组件314之一侧表面，其余皆与前述组装方法相似。此组装方法可以额外提供遮盖312与光传导组件314间的夹持力，而使光纤302更不易自光传导组件314的入射部或出射部脱离。
再者，在上述结构中，也可以不需使用壳体320，仅需光传导结构与电路结构间具有足够的接合强度即可，甚至固定结构502或壳体304也可以直接接合于电路结构310上。
再者，本发明的光传送组件的结构及组装方法虽以上述实例为例进行说明，然并不以上述为限，也可以视实际的情形而相互交替使用。
综上所述，在本发明的光传送组件中，由于光传导组件是直接连接于电路结构上，因此不需经由陶瓷基板而与电路结构相连接，故可以大幅降低制造成本及时间。
再者，在本发明的光传送组件中，由于光纤与光传导组件间的接合方式并非采用热融接合的方式，因此用以接合光纤与光传导组件的结构不需使用耐高温材质，且不需使用耐高温的套圈来固定光纤位置，故可大幅降低制作工序难易度及制造成本。
另外，在本发明的光传送组件中，由于光纤外部是受到软质/弹性固定结构所包覆，因此当光纤承受外力时，固定结构会吸收此外力，进而降低光纤移位/变形/断裂等的可能性。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种光传送组件，包括一电路结构；一光传导结构，用以传递一光信号；一光传导组件，是直接连接于该电路结构上，且接收及/或发送该光信号；以及一遮盖，是采用胶黏、点焊或激光焊接之一的方式使该光传导结构的一端连接于该光传导组件上。
2.如权利要求1所述的光传送组件，其特征在于还包括一第一壳体，是固接并定位该电路结构与该光传导结构；以及一第二壳体，位于该第一壳体上或该电路结构上，且具有一贯穿开口，该光传导结构位于该贯穿开口内。
3.如权利要求2所述的光传送组件，其特征在于该光传导结构包括一传递光纤，穿过该贯穿开口且具有一芯心部，该光信号是于该芯心部内传递；以及一固定结构，是作为该第二壳体，或位于该传递光纤与该第二壳体之间以使该传递光纤固接于该第二壳体的该贯穿开口内。
4.如权利要求3所述的光传送组件，其特征在于该固定结构的材质是选自质地软于该第二壳体的材料、塑料、弹性材料、填充材料或金属之一。
5.如权利要求3所述的光传送组件，其特征在于该固定结构的形状是选自对应该贯穿开口的形状、喇叭状、筒状、柱状、多边形或具卡固部的形状之一。
6.如权利要求2所述的光传送组件，其特征在于该光传导组件与该遮盖是位于该电路结构的一侧面上，该第一壳体是位于该电路结构的相对侧面及/或该侧面上。
7.如权利要求1所述的光传送组件，其特征在于该遮盖的材质是选自塑料、金属、合金或不锈钢之一。
8.一种光传送组件的制造方法，包括提供一内建一光传导组件的电路结构；于一传递光纤外缘包覆一固定结构；对位连接该传递光纤的一芯心部与该光传导组件的一入射部或一出射部；以及采用胶黏、点焊或激光焊接之一的方式，覆盖一遮盖于该光传导组件上，以使该芯心部固接于该光传导组件上。
9.如权利要求8所述的光传送组件的制造方法，其特征在于还包括固接该电路结构及该固定结构于一第一壳体上，且该第一壳体与该遮盖是固接于该电路结构的同一侧或相异侧。。
10.如权利要求9所述的光传送组件的制造方法，其特征在于固接该电路结构及该固定结构于该第一壳体上的方式采用黏着、卡固、嵌合、一体成型、紧配或夹持之一。
全文摘要
一种光传送组件，是由电路结构、具有芯心部的传递光纤、光传导组件及遮盖所构成，其中遮盖是以胶黏、点焊、或激光焊接的方式使芯心部连接于光传导组件上。部分或全部传递光纤外缘被固定结构包覆，且芯心部是用以传递光信号。光传导组件是直接连接于电路结构上，且接收及/或发送前述光信号。
文档编号H04B10/12GK1661401SQ20041000701
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者古文豪 申请人:台达电子工业股份有限公司