用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及廣電和通訊行業(yè)光接收和發(fā)送產(chǎn)品的光電耦合的應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]光通訊行業(yè)在接收和發(fā)射環(huán)節(jié)應(yīng)用同軸封裝的探測器(接收)和激光器(發(fā)送)來完成接收和發(fā)送工作，需要精密尺寸的TO管座、管帽、金屬件、陶瓷插芯和充氮?dú)饷芊夂?、激光點(diǎn)焊機(jī)、手動(dòng)耦合臺(tái)等來保證對(duì)光耦合的精度要求。零件尺寸精度高，價(jià)格昂貴，還需要大量的手工操作?，F(xiàn)有采用裸纖研磨工藝，裸纖耦合臺(tái)需要六維以上，研磨和耦合工序費(fèi)時(shí)費(fèi)力不環(huán)保，效率極低。現(xiàn)有光電轉(zhuǎn)換芯片豎立貼裝在電路板上，但芯片豎立貼裝工藝難度大。尤其是FTTH市場，要求成本優(yōu)勢和小型化以及低功率接收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種制作成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的、轉(zhuǎn)換效率高的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以這樣實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)一種用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，包括光電轉(zhuǎn)換芯片、導(dǎo)入光纖，光電轉(zhuǎn)換芯片固定在基板上;設(shè)置一玻璃毛細(xì)管，玻璃毛細(xì)管設(shè)置一通孔，通孔貫穿玻璃毛細(xì)管的前端與末端，玻璃毛細(xì)管的末端設(shè)置一可放置光電轉(zhuǎn)換芯片的缺口，通孔在缺口上方，導(dǎo)入光纖插入通孔伸至玻璃毛細(xì)管末端端頭并固定，玻璃毛細(xì)管末端端頭設(shè)置一斜面，導(dǎo)入光纖的端頭在玻璃毛細(xì)管末端端頭處并設(shè)置一與玻璃毛細(xì)管末端端頭斜面角度相同的端頭斜面，玻璃毛細(xì)管末端端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片的光感口上。
[0005]進(jìn)一步地，缺口至少切至通孔，導(dǎo)入光纖的端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片的光感口上。
[0006]進(jìn)一步地，通孔在插入端設(shè)置插入導(dǎo)口，插入導(dǎo)口與通孔交接處設(shè)有過渡倒角。
[0007]進(jìn)一步地，通孔沿玻璃毛細(xì)管長度方向設(shè)置。
[0008]本實(shí)用新型將光電轉(zhuǎn)換芯片直接平面貼裝在電路板上，省掉了TO管座、管帽；專門設(shè)計(jì)的研磨角度的玻璃毛細(xì)管在耦合完成后固定在電路板上，采用UV膠填充在毛細(xì)管和芯片之間，省掉了金屬件、陶瓷插芯和激光點(diǎn)焊機(jī)。本實(shí)用新型降低了生產(chǎn)成本，適合批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之玻璃毛細(xì)管的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0012]如圖1、圖2所示，一種用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，包括光電轉(zhuǎn)換芯片1、導(dǎo)入光纖2，光電轉(zhuǎn)換芯片I固定在基板上;設(shè)置一玻璃毛細(xì)管3，玻璃毛細(xì)管設(shè)置一通孔31，通孔31貫穿玻璃毛細(xì)管的前端與末端，玻璃毛細(xì)管的末端設(shè)置一可放置光電轉(zhuǎn)換芯片的缺口 33，通孔31在缺口 33上方，導(dǎo)入光纖插入通孔伸至玻璃毛細(xì)管末端端頭并固定，玻璃毛細(xì)管末端端頭設(shè)置一斜面35，導(dǎo)入光纖的端頭在玻璃毛細(xì)管末端端頭處并設(shè)置一與玻璃毛細(xì)管末端端頭斜面角度相同的端頭斜面，玻璃毛細(xì)管末端端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片I的光感口上。
[0013]缺口 33至少切至通孔31，導(dǎo)入光纖的端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片I的光感口上。缺口33切至通孔31，使得導(dǎo)入光纖2端頭的一側(cè)露出，讓導(dǎo)入光纖2的端頭貼近光電轉(zhuǎn)換芯片I的光敏區(qū)，更為減少光信號(hào)的損失。
[0014]通孔31在插入端設(shè)置插入導(dǎo)口 37，插入導(dǎo)口 37的口徑大于導(dǎo)入光纖2的口徑，插入導(dǎo)口 37與通孔31交接處設(shè)有過渡倒角;插入導(dǎo)口 37的設(shè)置方便導(dǎo)入光纖2插入到通孔31內(nèi)。
[0015]通孔31沿玻璃毛細(xì)管長度方向設(shè)置。較佳地，通孔31設(shè)置在玻璃毛細(xì)管3的軸心區(qū)，便于通孔31的鉆制，同時(shí)也方便玻璃毛細(xì)管3與其他部件的配合調(diào)整。
[0016]所述斜面的角度a為15°?50°;較佳地，斜面的角度a為25°?40°。有效的斜面形成鏡面，在可有效地增大光纖反射面積的同時(shí)減少光反射的損失。
[0017]玻璃毛細(xì)管3與基板之間設(shè)置UV膠固定點(diǎn)6，UV膠6可快速將玻璃毛細(xì)管3固定在基板上，UV膠紫外光線固化時(shí)間幾秒到十幾秒。UV膠是一種紫外線光快速固化粘接劑，有環(huán)氧和非環(huán)氧。
[0018]處于玻璃毛細(xì)管末端端頭的導(dǎo)入光纖2端頭通過粘接劑7粘貼在光電轉(zhuǎn)換芯片I的光感口上。粘結(jié)劑7采用收縮率小、耐高溫、透光性好的粘結(jié)材料，例如熱固化環(huán)氧樹脂等材料，可以在200°C連續(xù)工作，也能承受數(shù)小時(shí)300-400°C的高溫而性能不變，透光率好，能抗多種溶劑和化學(xué)品的溶解和浸蝕。
[0019]設(shè)有包封膠層5，將玻璃毛細(xì)管末端與光電轉(zhuǎn)換芯片封固在包封膠層5內(nèi)。包封膠層5采用收縮率小、硬度高、粘接強(qiáng)度高、耐高溫高濕的環(huán)氧樹脂材料。除了環(huán)氧樹脂外，只要參數(shù)符合收縮率小、硬度高、粘接強(qiáng)度高、耐高溫高濕要求的膠都可以使用。
[0020]符合參數(shù)要求的粘接劑、UV膠、包封膠均有市售。
[0021]玻璃毛細(xì)管3的作用有兩點(diǎn):1、解決研磨難題，因光纖很軟，剝?nèi)ケＷo(hù)層的纖芯是玻璃材質(zhì)，很脆，直徑只有125微米，易斷。裸光纖工藝要解決軟而脆的光纖的夾持問題，成本昂貴且耗材不環(huán)保。采用毛細(xì)管后可以夾持末端，解決了光纖軟而脆的問題，定制研磨夾具可以批量生產(chǎn)。2、解決耦合臺(tái)夾持難題，裸光纖在耦合時(shí)因光纖離電路板很近，無法夾持末端位置，只能夾持在電路板外面位置，但此時(shí)光纖伸出有3?4厘米，處于自由狀態(tài)的光纖可以是任意形狀，需要六維以上耦合臺(tái)才能完成耦合，但效率極低。即使耦合完成后點(diǎn)膠固定時(shí)又會(huì)因膠的表面張力使光纖移位。采用毛細(xì)管后可以夾持末端，只需X、Y、Z三維臺(tái)就可以完成耦合，大大提高了效率，且點(diǎn)膠時(shí)不會(huì)移位。
[0022]本實(shí)用新型將光電轉(zhuǎn)換芯片直接平面貼裝在電路板上，省掉了TO管座、管帽；專門設(shè)計(jì)的研磨角度的玻璃毛細(xì)管在耦合完成后固定在電路板上，采用UV膠填充在毛細(xì)管和芯片之間，省掉了金屬件、陶瓷插芯和激光點(diǎn)焊機(jī)。本實(shí)用新型降低了生產(chǎn)成本，適合批量生產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，包括光電轉(zhuǎn)換芯片(I)、導(dǎo)入光纖(2)，光電轉(zhuǎn)換芯片(I)固定在基板上;其特征在于:設(shè)置一玻璃毛細(xì)管(3)，玻璃毛細(xì)管設(shè)置一通孔(31)，通孔(31)貫穿玻璃毛細(xì)管的前端與末端，玻璃毛細(xì)管的末端設(shè)置一可放置光電轉(zhuǎn)換芯片的缺口(33)，通孔(31)在缺口(33)上方，導(dǎo)入光纖插入通孔伸至玻璃毛細(xì)管末端端頭并固定，玻璃毛細(xì)管末端端頭設(shè)置一斜面(35)，導(dǎo)入光纖的端頭在玻璃毛細(xì)管末端端頭處并設(shè)置一與玻璃毛細(xì)管末端端頭斜面角度相同的端頭斜面，玻璃毛細(xì)管末端端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片(I)的光感口上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:缺口(33)至少切至通孔(31 )，導(dǎo)入光纖的端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片(I)的光感口上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:通孔(31)在插入端設(shè)置插入導(dǎo)口( 37 )，插入導(dǎo)口( 37)的口徑大于導(dǎo)入光纖(2)的口徑，插入導(dǎo)口( 37)與通孔(31)交接處設(shè)有過渡倒角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:通孔(31)沿玻璃毛細(xì)管長度方向設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:通孔(31)設(shè)置在玻璃毛細(xì)管(3)的軸心區(qū)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:斜面(35)的角度為15°?50°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:玻璃毛細(xì)管(3)與基板之間設(shè)置UV膠固定點(diǎn)(6)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:處于玻璃毛細(xì)管末端端頭的導(dǎo)入光纖(2)端頭通過粘接劑(7)粘貼在光電轉(zhuǎn)換芯片(I)的光感口上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:設(shè)有包封膠層(5)，將玻璃毛細(xì)管末端與光電轉(zhuǎn)換芯片封固在包封膠層內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，其特征在于:斜面(35)的角度為25°?40°。
【專利摘要】一種用于光電轉(zhuǎn)換部件的一體化光電模塊，涉及廣電和通訊行業(yè)光接收和發(fā)送產(chǎn)品的光電耦合的一體化光電模塊。一體化光電模塊包括光電轉(zhuǎn)換芯片(1)、導(dǎo)入光纖(2)，設(shè)置一玻璃毛細(xì)管(3)，玻璃毛細(xì)管設(shè)置一通孔(31)，通孔(31)貫穿玻璃毛細(xì)管的前端與末端，玻璃毛細(xì)管的末端設(shè)置一可放置光電轉(zhuǎn)換芯片的缺口(33)，導(dǎo)入光纖插入通孔伸至玻璃毛細(xì)管末端端頭并固定，玻璃毛細(xì)管末端端頭設(shè)置一斜面(35)，導(dǎo)入光纖的端頭在玻璃毛細(xì)管末端端頭處并設(shè)置一與玻璃毛細(xì)管末端端頭斜面角度相同的端頭斜面，玻璃毛細(xì)管末端端頭放置在光電轉(zhuǎn)換芯片(1)的光感口上。本實(shí)用新型提高了轉(zhuǎn)換效率，降低了生產(chǎn)成本，適合批量生產(chǎn)。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號(hào)】CN205193317
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520926780
【發(fā)明人】黃晨慶, 曹東生, 許書君, 王亞鋒
【申請(qǐng)人】深圳市萬和科技股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日