部件对准制造技术

一种系统可以包括基板和透镜部件。基板可以包括焊盘和焊料突起。每个焊料突起可以位于焊盘上。透镜部件可以限定尺寸被设定为容纳焊料突起的至少一部分的槽。透镜部件可以相对于基板定位成使得每个焊料突起的至少一部分定位在槽内。一种光电收发器包括：所述系统；光纤线缆，该光纤线缆包括线缆透镜部件、至少部分定位在线缆透镜部件中的多个光纤；以及被构造成可移除地位于收发器透镜部件上的透镜夹。

Part alignment

A system can include a substrate and a lens component. The base plate can include soldering plates and solder protrusions. Each solder bump can be located on the weld plate. The lens part can define a groove whose size is set to accommodate at least part of the solder bump. The lens part can be positioned relative to the substrate so that at least a part of each solder bump is positioned in the groove. A photoelectric transceiver consists of the system: the optical fiber cable, which includes a cable lens component, at least a plurality of optical fibers positioned in the cable lens part at least, and a lens clip that is removably located on the transceiver lens component.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】部件对准相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月23日提交的标题为“COMPONENTALIGNMENT”的美国临时专利申请第62/195,877号和于2015年10月6日提交的标题为“COMPONENTALIGNMENT”的美国临时专利申请第62/237,817号的权益，这两篇专利申请的全部内容通过引用合并入本文。
技术介绍
将常规光电子设备的部件相对于彼此精确地定位可能是困难的。尤其是例如在批量生产环境中以低个位数微米(也为micron或μm)范围的容差、低成本、高速度地这样做的情况下。作为示例，光电子设备中采用的高速激光器和光电检测器可能具有小的光学孔径，可能是几十微米级别。可替选地或者此外，高带宽光纤可能包括可比较的光学孔径。此外，提倡用于将光从光发射孔引导至光接收孔的透镜和反射镜位于限定位置的数微米内以便于正确操作。然而，由于用于激光器、检测器、透镜、光纤和/或其他光电子设备部件的不同材料和制造过程，这些部件中的一些或全部会被分开制造，以随后在子系统组装期间精确地对准。一种用于将部件对准的常规方法可以包括主动对准。在主动对准技术中，精确机器人操纵器可以在监测信号强度、成像反馈等的情况下将一个部件相对于另一部件定位。一旦找到可接受的定位布置，则可以将部件的位置固定。主动对准和类似的过程可能相对较慢并且可能需要相对昂贵的装备，其可能会导致高对准成本。要求保护的主题不限于解决任何缺点的实施方式或者仅在例如上述那些环境中操作的实施方式。该
技术介绍
仅被提供来说明可以使用本公开内容的示例。
技术实现思路
在一个非限制性实施方式中，一种系统可以包括基板和透镜部件。该基板可以包括焊盘和焊料突起。每个焊料突起可以位于焊盘上。透镜部件可以限定尺寸被设定为容纳焊料突起的至少一部分的槽。透镜部件可以相对于基板定位成使得每个焊料突起的至少一部分定位在槽内。本
技术实现思路
以简化形式介绍了一系列将在后面的具体实施方式中进一步描述的构思。本
技术实现思路
并不意在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特性，也不意在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。将在后面的描述中阐述另外的特征和优点，并且这些特征和优点一部分根据该描述将是明显的，或者一部分可以通过实践来了解。这些特征和优点可以借助在所附权利要求中特别指出的设备和组合来实现和获得。根据以下描述和所附权利要求，这些和其他特征将变得更加明显。附图说明图1A至图1E示出了示例光电收发器的各种视图。图2示出了示例透镜部件的仰视透视图。图3示出了示例透镜部件和基板的剖面侧视图。图4A至图4C示出了槽和焊料突起的示例构造。图5A至图5C示出了示例高度工艺灵敏度。图6A至图6E示出了光纤线缆的示例组装过程。具体实施方式期望的是在概念上可能类似于像非常精确的拼图一样将部件装配在一起的光电子部件被动对准。被动对准可能相对便宜，特别是与主动对准相比。然而，在低成本材料例如塑料和玻璃的物理准确性上的限制阻碍了具有高速光电子设备所寻求的固有准确性的透镜、电路板和低成本机械组件的制造。本文描述的实施方式可以在不需要机器人定位系统或闭环反馈的情况下促进光电子元件和光学元件的高精度对准。有利地，实施方式可以在采用部件几何形状来减小由不太准确的工艺引入的误差的情况下促进相对准确的低成本工艺例如光刻金属图案化、塑料成型等与相对不太准确的工艺一起使用。因此，例如，可以由最准确的工艺的固有准确性来决定部件的最终位置。在一些实施方式中，透镜部件可以被对准。可替选地或者此外，其他部件也可以如本文所述地对准。作为示例，具有光刻图案金属的表面例如印刷电路板(PCB)可以进行常规芯片附接工艺，其可以以相对低的成本和相对高的速度以高精度将光电子设备与金属图案对准。PCB的金属图案还可以用于形成焊料突起，焊料突起在本文中也被称作凸块或焊料凸块。例如，可以使用本文描述的过程来形成焊料突起。可替选地或者此外，精密模制塑料部件可以包括光学表面和突起对准特征件例如槽。模制塑料部件可以粗略地定位在PCB的焊料突起图案上，并且允许在其自重下沉降就位。在一些实施方式中，塑料部件可以包括可以引入环氧树脂的微流体通道。微流体通道可以将环氧树脂供应到突起对准特征件并供应到焊料突起上。将环氧树脂固化可以高准确性地将塑料部件相对于PCB定位。因此，例如，塑料部件的光学表面可以与附接至PCB的光电子设备的光学孔精确地并且准确地对准。在一些实施方式中，部件中的每一个的对准可以低成本并且高准确性，这可以有助于低成本并高准确性的组装过程。例如，芯片与金属焊盘图案的对准、金属焊盘图案与焊料突起中心的对准、焊料突起中心与塑料部件对准特征件的对准以及塑料部件对准特征件与塑料部件光学表面的对准都可以是低成本并且高准确性的。因此，在一些实施方式中，可以使用形成的突起来在表面上定位部件。例如，表面上的光刻成形的金属图案可以实现中心位置非常精确的金属焊盘，即使在金属生长(用于加成工艺)或金属去除(用于减成工艺)可能不太精确控制的情况下也如此。金属添加或去除中的误差可能主要影响金属图案厚度和焊盘区域，但是可能对焊盘的中心位置有很小影响或没有影响。液体焊料的表面张力及其在液相下与金属表面的强附着力可以允许焊料球的形状和焊料球的表面的中心被严格控制，因为主要的制造误差可能抵消。金属图案焊盘中心准确性和液体表面张力突起表面限定性的组合可以允许非常严格控制的突起表面居中。在所得到的突起的相对侧上具有两个接触点的对称配接表面可以高准确性地被动地自动居中。可替选地或者此外，可以使用V型槽和焊料突起来在表面上定位部件。在一些实施方式中，放置在球冠形状突起上的倒V型槽可以在两个点处接触，两个点的中点可以对于精确制造的V型槽和形状由液相期间的金属表面张力决定的焊料突起被严格确定。由于中点可以对于V型槽和对于焊料突起被严格控制，因此它们可以一起用于沿着单个维度在表面上精确地定位部件。可以使用放置在表面上的图案中的多个突起来控制部件在两个维度上的定位。可替选地或者此外，可以使用V型槽和子半球突起来降低物体的高度。在一些实施方式中，使用V型槽和子半球突起来在表面上定位物体可以改善对表面之上的物体的高度的控制，特别是在主要误差贡献来自突起体积的变化的情况下。经由焊膏丝网印刷到具有金属焊盘的表面上形成的突起可以很好地对准其各自的金属焊盘的中心，但是由于丝网厚度、丝网孔开口、刮刀压力和角度、焊膏一致性以及其他因素的变化，突起的体积可能不太好控制。该方法的两个因素可以降低常见制造误差的影响。误差减少的第一因素可能出现在模板(stencil)和金属图案的制造误差均为焊膏模板孔径大小和印刷电路板焊盘直径的线性误差的情形。当这些误差被添加到足够大小的孔和足够大小的焊盘上时，焊料体积和焊盘面积的百分比变化可能会减少。误差减少的第二因素可能来自部件成形，其中焊料体积的变化可能通过突起表面与V形槽之间的几何相互作用而得到某种程度的补偿。对于与恒定角度的V形槽相互作用的子半球突起，可能是随着焊料体积略微增加，突起的高度增加；然而，突起的表面曲率并且因此其半径可能减小。这种体积的增加和半径的相关减小可能导致突起与V形槽接触点更深地迁移到V形槽中，并且因此抵消突起的一部分高度变化，这可能导致在基板、PCB或其他表面的平面之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：基板，其包括多个焊盘和多个焊料突起，所述多个焊料突起中的每个焊料突起位于所述多个焊盘中的相关焊盘上；以及透镜部件，其限定尺寸被设定为容纳所述多个焊料突起中的每个焊料突起的至少一部分的一个或更多个槽，所述透镜部件相对于所述基板定位成使得所述多个焊料突起中的每个焊料突起的至少一部分定位在所述一个或更多个槽内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.23 US 62/195,877;2015.10.06 US 62/237,8171.一种系统，包括：基板，其包括多个焊盘和多个焊料突起，所述多个焊料突起中的每个焊料突起位于所述多个焊盘中的相关焊盘上；以及透镜部件，其限定尺寸被设定为容纳所述多个焊料突起中的每个焊料突起的至少一部分的一个或更多个槽，所述透镜部件相对于所述基板定位成使得所述多个焊料突起中的每个焊料突起的至少一部分定位在所述一个或更多个槽内。2.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述一个或更多个槽内的环氧树脂。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述环氧树脂被构造成在所述环氧树脂的固化过程期间收缩。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述透镜部件还限定环氧树脂井以及与所述环氧树脂井和所述一个或更多个槽流体连通的一个或更多个排出孔。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个槽包括一个或更多个角形槽。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述一个或更多个角形槽包括一个或更多个直角槽。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述一个或更多个直角槽具有与所述多个焊盘中的焊盘的标称直径相等的标称开口宽度。8.根据权利要求1所述的系统，还包括：线缆透镜部件，其被构造成位于所述透镜部件上；以及多个光纤，其至少部分地定位在所述线缆透镜部件中。9.根据权利要求8所述的系统，还包括透镜夹，所述透镜夹被构造成可移除地位于所述透镜部件上并且使所述线缆透镜部件抵靠所述透镜部件。10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述透镜部件包括限定所述线缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：达林·詹姆斯·杜马，弗兰克·弗伦斯，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：美国,US