TWI572919B - 光通訊裝置 - Google Patents

Description

光通訊裝置

本發明涉及光學通訊領域，具體地，涉及一種光通訊裝置。

光學通訊裝置中，資訊以光訊號的形式進行傳輸，以電訊號的形式進行運算、處理。現有的光學通訊裝置一般包括光發射元件、光接收元件、光波導、驅動晶片、運算晶片、控制晶片以及記憶元件等。所述光發射元件、光接收元件、光波導、驅動晶片、運算晶片、控制晶片以及記憶元件等元件設置於電路板上的狹小空間內。所述光發射元件、光接收元件、驅動晶片、運算晶片、控制晶片以及記憶元件在工作過程中會產生大量熱量，而受限於所述光學通訊裝置的體積，所述光發射元件、光接收元件、光波導、驅動晶片、運算晶片、控制晶片以及記憶元件等元件設置於電路板上的狹小空間內。因此，所述光學通訊裝置難以有效散熱，如果熱量積聚一定程度，將導致所述光波導元件等非耐熱元件變形，進而影響所述光學通訊裝置的傳輸效率。

有鑒於此，有必要提供一種能夠有效散熱的光學通訊裝置。

一種光通訊裝置，包括一平面光波導、一第一基板、一光電元件、一第一控制器、一第一散熱板、一第二基板及一處理器。所述平面光波導包括一上表面及一第一側面。所述第一基板固定於所述第一側面。所述第一基板包括一與所述第一側面相連接的第一側壁和一與所述第一側壁相背離的第二側壁。所述光電元件和所述第一控制器均固定於所述第二側壁，且所述光電元件和所述第一控制器電性連接。所述光電元件包括一遠離所述第一基板的第一膠合面。所述第一控制器包括一遠離所述第一基板的第二膠合面。所述光通訊裝置進一步包括一散熱膠。所述第一散熱板藉由所述散熱膠固定於所述第一膠合面和所述第二膠合面。所述第二基板的一側面固定於所述第一散熱板。所述處理器承載於所述第二基板且所述第一控制器電性連接。

相對於先前技術，所述光學通訊裝置採用所述散熱膠將所述第一散熱板與所述光電元件、所述第一控制器及第二電路板相固接。所述光電元件與所述第一控制器所產生的熱量經過所述導熱膠傳遞至所述第一散熱板，同時所述處理器以及所述第二基板所產生的熱量直接傳遞至所述第一散熱板，而所述第一散熱板將所述產生的熱量散發，如此，可以有效散去所述光電元件、所述第一控制器、所述處理器以及所述第二基板產生的熱量，保證所述光通訊裝置的傳輸效率。

100．．．光通訊裝置

10．．．平面光波導

15．．．第一基板

20．．．光電元件

25．．．第一控制器

30．．．第一散熱板

35．．．第二基板

40．．．處理器

11．．．上表面

13．．．第一側面

110．．．導光部

130．．．第一定位柱

151．．．第一側壁

152．．．第二側壁

1510．．．第一定位孔

1520．．．通光孔

1521．．．第一焊墊

1522．．．第二焊墊

1523．．．第三焊墊

1524．．．第四焊墊

1525．．．連接部

21．．．基體

22．．．聚光部

26．．．焊球

210．．．第一膠合面

250．．．第二膠合面

50．．．散熱膠

31．．．第一表面

32．．．第二表面

320．．．第二定位孔

350．．．第二定位柱

351．．．第五焊墊

352．．．第六焊墊

圖1是本發明實施方式提供的光通訊裝置的示意圖。

下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。

如圖1所示，為本發明實施方式提供的一光通訊裝置100，其包括一平面光波導10、一第一基板15、一光電元件20、一第一控制器25、一第一散熱板30、一第二基板35、及一處理器40。

所述平面光波導10包括一上表面11、及一第一側面13。所述第一側面13大致垂直連接所述上表面11。所述平面光波導10的內部形成有一導光部110。所述平面光波導10的所述第一側面13沿垂直所述第一側面13方向延伸兩個第一定位柱130。所述兩個第一定位柱130分佈於導光部110的兩側，並關於所述導光部110對稱。

本實施方式中，為了增強所述第一基板15的散熱效率，所述第一基板15為一表面鍍銅基板。所述第一基板15包括一第一側壁151及一與所述第一側壁151相背離的第二側壁152。所述第一側壁151與所述第二側壁152均垂直於所述平面光波導10的上表面11。所述第一側壁151對應所述兩個第一定位柱130位置設置有兩個第一定位孔1510。所述第一定位孔1510的形狀和尺寸分別與所述第一定位柱130的形狀和尺寸相匹配。所述平面光波導10的所述兩個第一定位柱130藉由過盈配合的方式固定於所述兩個第一定位孔1510內，以使所述第一基板15固定於所述平面光波導10的所述第一側面13。所述第一基板15還開設有一通光孔1520。所述通光孔1520同時貫穿所述第一側壁151與所述第二側壁152，且與所述導光部110相對正。

在其他實施方式中，所述第一基板15與所述平面光波導10也可藉由其他方式固定，如螺接或熱熔等。

可以理解的是，所述第一定位孔1510和所述第一定位柱130均不限於兩個，其可根據設計需求設置一個或兩個以上。

所述第二側壁152設置四個焊墊分別為第一焊墊1521、第二焊墊1522、第三焊墊1523、第四焊墊1524。所述第一焊墊1521、第二焊墊1522、第三焊墊1523及第四焊墊1524相互間隔設置。所述第二焊墊1522與所述第三焊墊1523相對設置。所述第一基板15還包括一連接部1525。所述連接部1525埋設於所述第一基板15內，且兩端分別連接所述第二焊墊1522與所述第三焊墊1523。

所述光電元件20可以為光訊號發射元件或者光訊號接收元件，也可以包含光訊號發射元件以及光訊號接收元件，其中，所述光訊號發射元件可以為鐳射二極體（laser diode），所述光訊號接收元件可以為光電二極體（photodiode）。所述光電元件20包括一基體21以及一形成於所述基體21一側表面上的聚光部22。所述聚光部22為一半球形，在所述基體21藉由滴落膠體而形成。本實施方式中，所述光電元件20為一鐳射二極體(laser diode, LD)。所述光電元件20藉由焊球26電性連接至所述第一焊墊1521與所述第二焊墊1522，其中所述聚光部22朝向所述第一基板15，且與所述通光孔1520和導光部110均相正對。所述基體21包括一遠離所述第一基板15的第一膠合面210。

在其他實施方式中，所述聚光部22也可以藉由成型製造而獲得，然後黏結至所述基體21。也可不設置所述聚光部22。

所述第一控制器25藉由焊球26電性連接至所述第三焊墊1523與所述第四焊墊1524。由於所述連接部1525的兩端分別連接所述第二焊墊1522與所述第三焊墊1523，因此，所述第一控制器25可以藉由所述第二焊墊1522、所述第三焊墊1523以及所述連接部1525與所述光電元件20電性連接。所述第一控制器25也包括一遠離所述第一基板15的第二膠合面250。

所述光通訊裝置100進一步包括一散熱膠50。本實施方式中，所述散熱膠50為銀膠。所述散熱膠50塗布於所述光電元件20的第一膠合面210以及所述第一控制器25的第二膠合面250。

所述第一散熱板30藉由所述第一膠合面210以及所述第二膠合面250上的散熱膠50固定於所述光電元件20的第一膠合面210以及所述第一控制器25的第二膠合面250。所述第一散熱板30包括一與所述散熱膠50接觸的第一表面31、以及一背離所述第一表面31的第二表面32。所述第二表面32開設兩個第二定位孔320。本實施方式中，所述第一散熱板30由高導熱材料製成，如銀。

本實施方式中，所述第二基板35的材料為矽。所述第二基板35的一側面對應所述兩個第二定位孔320位置延伸兩個第二定位柱350。所述第二定位柱350的形狀和尺寸分別與所述第二定位孔320的形狀和尺寸相匹配。所述第二定位柱350藉由過盈配合的方式固定與所述第二定位孔320內，以使所述第二基板35與所述第一散熱板30相固接。所述第二基板35設置第五焊墊351和第六焊墊352。

在其他實施方式中，所述第二基板35與所述第一散熱板30之間也可藉由其他方式固定，如螺接或熱熔等。

可以理解的是，所述第二定位孔320和所述第二定位柱350均不限於兩個，其可根據設計需求設置一個或兩個以上。

所述處理器40用於控制光訊號的發射/接收，以及電訊號的運算、處理所述處理器40也藉由焊球26電性連接所述第五焊墊351和第六焊墊352。所述第五焊墊351藉由一導線45電性連接至所述第四焊墊1524，以使所述處理器40與所述第一控制器25電性連接。

所述第一焊墊1521、所述第二焊墊1522、所述第三焊墊1523、第四焊墊1524、第五焊墊351以及第六焊墊352的材料可以為金錫合金、錫銻合金、錫銀合金、錫鉛合金、銦銀合金、銦錫合金、錫銀銅合金中的一種或者幾種。

使用時，所述處理器40向第一控制器25發送一激發訊號，所述第一控制器25收到激發訊號後產生一相應的驅動訊號並控制所述光電元件20發出光。所述光電元件20所發出的光經所述聚光部22彙聚後經過所述導光孔1520進入至所述平面光波導10的導光部110，由所述平面光波導10的導光部110傳出。所述光電元件20與所述第一控制器25所產生的熱量經過所述導熱膠50傳遞至所述第一散熱板30，同時所述處理器40以及所述第二基板35所產生的熱量直接傳遞至所述第一散熱板30，而所述第一散熱板30將所述產生的熱量散發，如此，可以有效散去所述光電元件20、所述第一控制器25、所述處理器40以及所述第二基板35產生的熱量，保證所述光通訊裝置100的傳輸效率。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．光通訊裝置

10．．．平面光波導

15．．．第一基板

20．．．光電元件

25．．．第一控制器

30．．．第一散熱板

35．．．第二基板

40．．．處理器

11．．．上表面

13．．．第一側面

110．．．導光部

130．．．第一定位柱

151．．．第一側壁

152．．．第二側壁

1510．．．第一定位孔

1520．．．通光孔

1521．．．第一焊墊

1522．．．第二焊墊

1523．．．第三焊墊

1524．．．第四焊墊

1525．．．連接部

21．．．基體

22．．．聚光部

26．．．焊球

210．．．第一膠合面

250．．．第二膠合面

50．．．散熱膠

31．．．第一表面

32．．．第二表面

320．．．第二定位孔

350．．．第二定位柱

351．．．第五焊墊

352．．．第六焊墊

Claims (10)

1. 一種光通訊裝置，包括一平面光波導、一第一基板、一光電元件、一第一控制器、一第一散熱板、一第二基板及一處理器，所述平面光波導包括一上表面及一第一側面，其改進在於：所述第一基板固定於所述第一側面，所述第一基板包括一與所述第一側面相連接的第一側壁和一與所述第一側壁相背離的第二側壁，所述光電元件和所述第一控制器均固定於所述第二側壁，且所述光電元件和所述第一控制器電性連接，所述光電元件包括一遠離所述第一基板的第一膠合面，所述第一控制器包括一遠離所述第一基板的第二膠合面，所述光通訊裝置進一步包括一散熱膠，所述第一散熱板藉由所述散熱膠固定於所述第一膠合面和所述第二膠合面，所述第二基板的一側面固定於所述第一散熱板，所述處理器承載於所述第二基板且與所述第一控制器電性連接。
2. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述平面光波導的內部形成有一導光部，所述光電元件包括一基體以及一形成於所述基體一側表面上的聚光部，所述第一基板開設一通光孔，所述通光孔同時貫穿所述第一側壁與所述第二側壁，且與所述導光部相對正，所述聚光部朝向所述第一基板，且與所述通光孔和導光部均相正對。
3. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述平面光波導包括一上表面，所述第一側面垂直連接所述上表面，所述第一側面沿垂直所述第一側面方向延伸至少一個第一定位柱，所述第一側壁對應所述兩個第一定位柱位置設置有至少一個第一定位孔，所述平面光波導的所述兩個第一定位柱固定於所述至少一個第一定位孔內，以使所述第一基板固定於所述平面光波導的所述第一側面。
4. 如請求項3所述之光通訊裝置，其中：所述第一基板垂直所述平面光導波的上表面設置。
5. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述第二側壁設置一第一焊墊、一第二焊墊、一第三焊墊、及一第四焊墊，所述第二焊墊與所述第三焊墊相對設置，所述第一基板還包括一連接部，所述連接部埋設於所述第一基板內，且兩端分別連接所述第二焊墊與所述第三焊墊，所述光電元件藉由焊球電性連接至所述第一焊墊與所述第二焊墊，所述第一控制器藉由焊球電性連接至所述第三焊墊與所述第四焊墊，所述第一控制器藉由所述第二焊墊、所述第三焊墊以及所述連接部與所述光電元件電性連接。
6. 如請求項5所述之光通訊裝置，其中：所述第二基板設置一第五焊墊和一第六焊墊，所述處理器也藉由焊球電性連接所述第五焊墊和第六焊墊，所述第五焊墊藉由一導線電性連接至所述第四焊墊，以使所述處理器與所述第一控制器電性連接。
7. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述第一散熱板包括一與所述散熱膠接觸的第一表面、以及一背離所述第一表面的第二表面，所述第二表面開設至少一個第二定位孔，所述第二基板的一側面對應所述至少一個第二定位孔位置延伸至少一個第二定位柱，所述第二定位柱固定與所述第二定位孔內，以使所述第二基板與所述第一散熱板相固接。
8. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述散熱膠為銀膠。
9. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述第一散熱板採用銀製成。
10. 如請求項1所述之光通訊裝置，其中：所述第一基板為一外表鍍銅基板。